Деревина: характеристики речовини
Деревина – популярний природний матеріал, який давно є у побуті людини. Речовина є складним з'єднанням органічних компонентів, що дозволяє створювати меблі, зводити споруди або обігрівати будинки. Щоб правильно використати ресурс, треба розібратися у характеристиках сировини.
Загальні відомості
Деревиною називають природний матеріал, який складається з щільно прилеглих рослинних клітин. Через фізичні особливості у речовини пружна, щільна структура. Завдяки целюлозі, що входить до складу, дерево дуже міцне і міцне.
Деревина добре утримує тепло. Між клітинами є порожнечі, які накопичують енергію. Ресурс протидіє динамічним та статичним навантаженням, при цьому залишається легким. При стисканні вздовж волокон за міцністю речовина не поступається цементу.
Деревину легко обробляти. Сировину можна різати, пиляти, склеювати та спресовувати під тиском. У матеріалі утримуються тверді кріплення (скоби, цвяхи). З дерева виробляють як довговічні споруди, так і декоративні вироби.
Через клітинну будову деревина може «дихати». Постійний повітрообмін дозволяє підтримувати сприятливий мікроклімат усередині приміщень. Через присутність у складі масел і смол сировина має специфічний аромат. Речовини допомагають дереву боротися із руйнуванням тканин.
Декоративність та цінність деревини часто залежать від породи рослини. Усі сорти ділять на дві великі групи – хвойних та листяних. Додатково виділяють однодольні культури, до яких відносять бамбук та пальми.
Через особливості будови деревина легко горить, у вологих умовах гниє. У матеріалу є багато вад, які знижують сортність та обмежують застосування. Через високу гігроскопічність речовина набухає, коробиться або тріскається. Наслідки недоліків мінімізують зміною умов експлуатації та спеціальним захистом при обробці.
Будова матеріалу
Деревина – це внутрішня частина стовбура, розташована під корою та звільнена від коріння та гілок. Пористий волокнисто-шаруватий ресурс складається з численних клітин. За рахунок щільного прилягання дрібні частинки утворюють безперервний шар тканини.
Внутрішні стінки клітин містять органічні сполуки. Серед основних компонентів виділяють:
- Целюлозу. Будівельний елемент волокнистої будови надає матеріалу еластичність та міцність.
- Лігнін. Безвуглеводна речовина розташована в міжклітинному просторі, з'єднує волокна між собою, викликає жорсткість та здеревіння.
- Луб, камбій. Тонкі слизові оболонки складаються з клітин. Поділ активно відбувається з весни до осені, взимку зупиняється. Елементи можна побачити на спилі дерева у вигляді річних кілець.
- Серцевину. Розташована всередині першого циклічного кола, трохи зміщена від центру. У життєдіяльності дерев бере участь лише в ранні роки, потім перетворюється на м'який, неміцний матеріал.
У процесі зростання через коріння до деревини надходять мінеральні речовини, які після згоряння стануть золою. Екстрактивні елементи входять до складу ефірних олій, надають матеріалу аромату, смаку і кольору, попереджають гниття. Клітини дерева збираються у частині, створюючи структуру сировини.
У поперечних елементах у листяних видів розташовуються серцеві промені, якими переміщуються і накопичуються поживні речовини. Речовини пофарбовані світліше або темніше за основний матеріал. У різних порід дерев свій унікальний текстурний малюнок.
У хвойних видів у сировині є горизонтальні та вертикальні ходи, якими рухається живиця. Смоляні компоненти захищають дерево від гниття, знижують показники поглинання вологи. Параметри захищають деревину від руйнування, не впливаючи на зовнішній вигляд та міцність.
Властивості речовини
Характеристики матеріалу залежать від фізичних та хімічних особливостей. У межах однієї породи параметри змінюються через умови зростання, рівень вологості та методи обробки. Серед основних показників виділяють 6 властивостей деревини.
Текстура
Природний малюнок складається з анатомічних компонентів дерева, які можна побачити під час розпилювання. Чим складніша структура рослини, тим розкішніша текстура. Візерунки визначають декоративні властивості матеріалу, що важливо при створенні будівельного оздоблення та фасадів меблів.
Колір
Параметр допомагає визначити породу дерева, що варіюється в межах від майже білого до чорного. За різноманіття відтінків відповідають дубильні та барвники, розташовані в міжклітинному просторі сировини. Інтенсивність кольору залежить від віку та періоду рубки. Зміна тону може бути пов'язана з хворобою та умовами розвитку.
Вологість
У живій рослині міститься до 115% вологи. Рідина розташована у порожнинах клітин, судинах, входить до складу хімічних елементів у деревині. При довгому знаходженні повітря зрізаний матеріал поступово сохне, досягаючи 18%. Зменшення або збільшення вологості впливає на параметри міцності та форми, змінює щільність та теплопровідність.
Твердість
Від якості залежить зносостійкість деревини та схильність до обробки. При вдавлюванні компонент протистоїть твердішому тілу (залізу). Чим вища характеристика, тим твердіший матеріал. Міцну сировину важко пиляти та різати, що ускладнює виробництво. На параметр впливають порода дерева, умови проростання та період заготівлі.
Міцність
Властивість відповідає за здатність деревини чинити опір до механічних пошкоджень. p align="justify"> Характеристика залежить від вертикальних статичних навантажень, які можуть руйнувати структуру. На параметри впливають технічні особливості породи, пов'язана у тканинах рідина та вади.
Схильність до деформації
Деревина при втраті вологи може усихати, зменшуючись у розмірах або набухати, збільшуючись. Властивості залежать від природних характеристик рослини та навколишнього середовища (вологість, спека, морози). При нерівномірній деформації в різних частинах сировини виникає внутрішня напруга, яка завершується коробленням та розтріскуванням.
Механічні характеристики визначають експлуатаційні властивості деревини. Завдяки пружності речовина після навантажень повертається до початкового стану. Структура матеріалу може під сильним тиском деформуватися, тому визначають межу витривалості різних порід.
Пороки сировини
Фізичні особливості чи недоліки сировини погіршують експлуатаційні характеристики. Специфічні природні вади виникають на стадії розвитку рослини чи через дії шкідників, хвороб. Пороки знижують якість деревини та обмежують можливість експлуатації.
Сучки – залишки гілок, укладені у тканині. У дефектів власна система циклічних кіл, яка твердіша і темніша, ніж решта матеріалу. Недоліки порушують природну цілісність та однорідність деревини, викривляючи волокна та погіршуючи зовнішній вигляд текстури. За рахунок руйнування структури зменшується міцність та ускладнюється обробка.
Розриви між тканиною називають тріщинами. Пороки виникають як у дереві, що росте, так і в підготовленому матеріалі. У живих екземплярів дефекти з'являються під час активної вегетації або під час сильних морозів. Недоліки порушують цілісність ресурсу, погіршують зовнішній вигляд та зменшують міцність. У щілину, що з'явилася, потрапляє рідина, яка сприяє розвитку хвороб і гнилі. Під час обробки вади видаляють, що збільшує обсяг відходів.
До недоліків будови дерева відносять нерівномірну зміну ствола. Звуження, розширення та кривизна негативно впливають на декоративність та міцність готового матеріалу. Дефекти часто виявляють на стадії зростання, відбраковують сировину або переносять нижчий сорт.
Пороки можуть виникнути під час переробки. Залишки кори на кромці деревини обмежують сферу експлуатації та зменшують вихід сировини. Волокна, що стирчать, хвилястість на поверхні речовини виникають при помилках в обробці. Причинами недоліків стає:
- неакуратне розпилювання;
- усушка;
- просочення.
За порушення технології в зрубаній деревині змінюється колір. Хімічна фарбування виникає при окисленні дубильних елементів усередині матеріалу, проникаючи на глибину до 5 мм. Порок не є небезпечним для міцності та стійкості до зносу, але негативно впливає на блиск і природну текстуру.
Короблення відбувається за порушення умов зберігання. Під час перевезення, сортування або заготівлі часто з'являються сторонні елементи та механічні пошкодження. Усі вади знижують зовнішній вигляд та характеристики сировини.
Висновок
Деревина – практичний матеріал, який використовують при будівництві, оздобленні внутрішніх приміщень та створенні предметів інтер'єру. Відновлюваний цінний ресурс став незамінним компонентом життя як паперу, дров і виробів. Характеристики речовини впливають на міцність, стійкість до зношування та зовнішній вигляд майбутнього виробу.
