 |
 |
|
 |
|
|
ДРЕВЕСИНА |
| Большая советская энциклопедия (БЭС) |
ксилема (от греч. xylon — дерево), сложная ткань древесных и травянистых растений, проводящая воду и растворённые в ней минеральные соли; часть проводящего пучка, образующаяся из прокамбия (См. Прокамбий) (первичная Д.) или камбия (См. Камбий) (вторичная Д.). Она составляет основную массу ствола, корней и ветвей древесных растений.
Физиологические и анатомические особенности Д. Форма и величина клеток, слагающих Д., различны и зависят от их функций. Д. содержит проводящие, механические и запасающие элементы. Строение Д. типично для родов, а иногда и для видов древесных растений. При изучении Д. и её свойств пользуются 3 главными разрезами, а для микроскопического изучения — срезами: поперечным, тангенциальным (тангентальным) и радиальным (рис. 1). По мере роста деревьев внутренняя, наиболее старая Д. ствола отмирает. Проводящие элементы Д. постепенно закупориваются: сосуды — так называемыми тиллами, трахеиды — торусами их окаймлённых пор. Проводящая и запасающая системы перестают функционировать, содержание в Д. воды, крахмала, отчасти жиров уменьшается, количество смол, дубильных веществ повышается. У ядровых пород (сосна, лиственница, дуб) центральная часть Д. отличается по окраске и называется ядром, периферическая зона называется Заболонью. У спелодревесных пород (ель, липа) периферическая часть отличается от центральной меньшей влажностью (такая Д. называется спелой). У заболонных пород (клён, берёза) центральная часть ничем не отличается от периферической. Иногда у заболонных и спелодревесных пород центральная часть ствола окрашивается темнее (главным образом под влиянием грибов) и образуется так называемое ложное ядро.
В Д. большинства двудольных и всех хвойных растений можно различить кольца прироста, или Годичные кольца, и радиальные, или сердцевинные, лучи. Внутри одного кольца прироста различают раннюю (весеннюю) и позднюю (летнюю) зоны, часто называющиеся соответственно ранней и поздней Д. По радиальным лучам питательные вещества передвигаются в места их отложения. Размеры и соотношение элементов, слагающих Д., изменяются в зависимости от условий произрастания и положения Д. в стебле. В неблагоприятных условиях (избыточное увлажнение, недостаток воды в почве, сильное затенение, объедание листьев насекомыми) образуются узкие слои прироста. Д. двудольных растений слагается из следующих типов клеток: члеников сосудов (трахей), трахеид (См. Трахеиды), механических волокон (Либриформа), древесинной паренхимы (См. Паренхима) и ряда др. элементов — переходных форм между ними (рис. 2). Комбинации в размерах и расположении элементов Д. (например, диаметр сосудов у различных пород варьируют от 0,0015 мм у самшита и аралии до 0,5 мм у дуба) создают разнообразие её структуры (рис. 3): рассеянно-сосудистая — по всему кольцу прироста сосуды почти равного диаметра, число их в ранней и поздней зонах почти одинаково (берёза, клён); кольцесосудистая — диаметр сосудов в ранней зоне кольца значительно больший, чем в поздней (дуб, вяз, маклюра). Сосуды могут быть расположены одиночно (дуб) или группами (ясень, берёза, осина), образуя в этом случае в местах соприкосновения окаймлённые поры. Трахеиды в этом случае утрачивают в процессе эволюции водопроводящую функцию и заменяются волокнами либриформа (Д. ясеня, например, состоит из сосудов, древесинной и лучевой паренхимы и волокон либриформа). Д. различается также по характеру соединения члеников сосудов, форме перфорации (простая, лестничная и т.д.), её расположению, форме членика, высоте и ширине сердцевинного луча и форме его клеток. Д. голосеменных, в том числе хвойных, состоит только из трахеид (сосуды отсутствуют), небольшого количества древесинной паренхимы и сердцевинных лучей. У одних родов (кипарис, можжевельник) сердцевинные лучи (гомогенные) состоят из одинаковых паренхимных клеток; у др. (сосна, ель, лиственница) в гетерогенных лучах имеются также и лучевые трахеиды, проходящие вдоль луча (рис. 4). Строение луча, форма клеток, число и размеры их пор имеют важное значение при определении породы дерева. У некоторых родов (сосна, ель, дугласова пихта и лиственница) в Д. имеются смоляные ходы.
Химический состав Д. Абсолютно сухая Д. всех пород в среднем содержит (в %): 49,5 углерода; 6,3 водорода; 44,1 кислорода; 0,1 азота. В Д. на долю оболочек клеток приходится около 95% массы. Главные составные части оболочек — целлюлоза (43—56%) и лигнин (19—30%), остальные: гемицеллюлозы, пектиновые вещества, минеральные вещества (главным образом соли кальция), небольшое количество жиров, эфирных масел, алкалоидов, гликозидов и т.п. Для всех клеток Д. характерно одревеснение — пропитывание оболочек лигнином. Существует более 70 реакций на одревеснение (например, флороглюцин с концентрированной соляной кислотой даёт малиновое окрашивание). Д. некоторых деревьев содержит дубильные вещества (квебрахо), красители (кампешевое дерево, сандал), бальзамы, смолы, камфору и т.д.
О. Н. Чистякова.
Физические свойства Д. характеризуются её внешним видом (цвет, блеск, текстура), плотностью, влажностью, гигроскопичностью, теплоёмкостью и др. Д. как материал используют в натуральном виде (Лесоматериалы, пиломатериалы), а также после специальной физико-химической обработки (см. Древесные материалы). Важное декоративное свойство и диагностический признак — цвет Д., характеристики которого изменяются в широких пределах (цветовой тон 578—585 нм, чистота цвета 30—60%, светлота 20—70%). Блеск наблюдается у Д. некоторых лиственных пород, особенно на радиальном разрезе. Текстура — рисунок Д., образующийся при перерезании анатомических элементов, — особенно эффектна у лиственных пород.
Д. содержит свободную (в полостях клеток) и связанную (в оболочках клеток) влагу. Влажность Д.
0163817302.tif
где W — влажность в %, m— начальная масса образца, m0 — масса образца в абсолютно сухом состоянии. Пределом гигроскопичности (точкой насыщения волокна) называется состояние, при котором в Д. содержится максимальное количество связанной (гигроскопической) влаги, а свободная влага отсутствует. Влажность, соответствующая пределу гигроскопичности Wпг при t 20°С, составляет в среднем 30%. На большинство свойств Д. оказывает влияние изменение содержания связанной влаги. При достаточно длительной выдержке Д. приобретает равновесную влажность Wp, которая зависит от влажности и температуры t окружающего воздуха (рис. 5). Уменьшение содержания связанной влаги вызывает сокращение линейных размеров и объёма Д. — усушку. Усушка
0103649132.tif
где Уw — усушка в %, апг — размер (объём) образца при пределе гигроскопичности, aw — размер (объём) образца при данной влажности W в диапазоне 0—Wпг. Полная (при удалении всей связанной влаги) усушка в тангенциальном направлении для всех пород 6—10%, в радиальном направлении 3—5%, вдоль волокон 0,1—0,3%; полная объёмная усушка 12—15%.
При увеличении содержания связанной влаги, а также поглощении Д. др. жидкостей происходит разбухание — явление, обратное усушке. Вследствие разницы значений радиальной и тангенциальной усушки при высыхании (или увлажнении) наблюдается поперечное коробление пиломатериалов и заготовок. Продольное коробление наиболее заметно у пиломатериалов с пороками строения Д. В процессе сушки Д. из-за неравномерного удаления влаги и анизотропии (См. Анизотропия) усушки возникают внутренние напряжения, приводящие к растрескиванию пиломатериалов и круглых лесоматериалов. После камерной сушки из-за остаточных напряжений в Д. при механической обработке происходит изменение заданных размеров и формы деталей. Д. проницаема для жидкостей и газов, особенно лиственной породы по заболони и вдоль волокон.
Плотность древесинного вещества у всех пород одинакова (т.к. одинаков их химический состав) и примерно в 1,5 раза больше плотности воды. Плотность Д. из-за наличия полостей меньше и колеблется в значительных пределах в зависимости от породы, условий роста, положения образца Д. в стволе. Плотность Д. при данной влажности
0162860546.tif
где mw и vw — масса и объём образца при данной влажности W. С повышением влажности плотность Д. увеличивается. Часто для расчётов используют показатель, не зависящий от влажности, — условную плотность:
0159931390.tif
где m0 — масса образца при W = 0, vmax — объём при W > Wпг.
Удельная теплоёмкость Д. практически не зависит от породы и может быть найдена по диаграмме (рис. 6). Коэффициент теплопроводности зависит от температуры, влажности, породы (плотности), направления теплового потока и определяется по формуле = ном k kx, где ном — номинальное значение коэффициента теплопроводности, а к и kx — коэффициенты, учитывающие значение условной плотности усл и направление теплового потока в образце. ном определяется по диаграмме (рис. 7), а некоторые значения коэффициентов k и kx приведены в таблицах 1 и 2. Температурные деформации Д. значительно меньше усушки и разбухания и обычно в расчётах не учитываются.
Некоторые электрические и акустические свойства Д. приведены в таблице 3. Д. хвойных пород с малой плотностью (ель) обладает высокими резонансными свойствами и широко используется в музыкальной промышленности.
Таблица 1. — Коэффициент kx
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| Направление теплового потока | kx |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Тангенциальное | 1,0 |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Радиальное | 1,05 |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Вдоль волокон | 1,6 |
| для кольцесосудистых лиственных пород | |
|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| для остальных | 2,2 |
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Таблица 2. — Коэффициент к
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| усл, кг/м3 | к | усл, кг/м3 | к |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 340 | 1,98 | 500 | 1,22 |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 360 | 1,00 | 600 | 1,56 |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 400 | 1,05 | 650 | 1,86 |
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Механические свойства Д. наиболее высоки при действии нагрузок вдоль волокон; в плоскости поперёк волокон они резко снижаются. В таблице 4 даны средние показатели свойств Д. некоторых пород при W = 12%. С увеличением влажности до Wпг показатели уменьшаются в 1,5—2 раза. Модуль упругости вдоль волокон составляет 10—15 Гн/м2 (100—150 тыс. кгс/см2), а поперёк в 20—25 раз меньше. Коэффициент поперечной деформации для разных пород и структурных направлений находится в пределах от 0,02 до 0,8.
Способность Д. деформироваться под нагрузкой во времени, характеризующая её реологические свойства, резко повышается с увеличением влажности и температуры. Прочность при длительных нагрузках снижается. Например, предел долговременного сопротивления при изгибе составляет 0,6—0,65 от предела прочности при стандартных испытаниях на статический изгиб. При многократных нагружениях наблюдается усталость Д., предел выносливости при изгибе равен в среднем 0,2 от статического предела прочности.
Испытания Д. с целью определения показателей физико-механических и технологических свойств проводят на малых чистых (без пороков) образцах. Испытаниям подвергают серии образцов, а результаты опытов обрабатывают методами вариационной статистики. Все показатели приводят к единой влажности — 12%. На большинство методов испытаний разработаны стандарты, устанавливающие форму и размеры образцов Д., процедуру экспериментов, способы вычисления показателей её свойств. Д. отличается сильной изменчивостью свойств, поэтому при использовании Д. в качестве конструкционного материала особенно важно применение неразрушающих методов поштучного контроля прочности пиломатериалов, основанных, например, на связи между прочностью Д. и некоторыми её физическими свойствами. На свойства Д. влияют Пороки древесины (сучки, гнили, наклон волокон, крень и др.).
При оценке свойств Д. как конструкционного и поделочного материала учитывают её способность удерживать металлические крепления (гвозди, шурупы), износостойкость, способность к загибу некоторых лиственных пород.
Д. имеет высокие значения коэффициента качества (отношение предела прочности к плотности), хорошо сопротивляется ударным и вибрационным нагрузкам, легко обрабатывается и позволяет изготовлять детали сложной конфигурации, надёжно соединяется в изделиях и конструкциях с помощью клея, обладает высокими декоративными свойствами. Однако наряду с положительными свойствами натуральная Д. обладает рядом недостатков: размеры и форма деталей изменяются при колебаниях влажности. При неблагоприятных условиях хранения и эксплуатации (повышенная влажность Д., умеренно высокая температура воздуха, контакт с влажной почвой, конденсация влаги на элементах конструкций и т.д.) Д. загнивает. Гниение представляет собой процесс разрушения Д. в результате жизнедеятельности поселяющихся на ней грибов. Для защиты от загнивания Д. пропитывают антисептиками (см. Антисептические средства). Д. может также повреждаться насекомыми, для защиты от которых используют Инсектициды. Ввиду сравнительно малой огнестойкости Д. при необходимости пропитывают антипиренами (См. Антипирены).
Народнохозяйственное значение Д. Как конструкционный материал Д. широко применяется в строительстве (деревянные конструкции, столярные детали), на ж.-д. транспорте и линиях связи [шпалы, опоры линий электропередач (ЛЭП)], в горной промышленности (крепь), в машино- и судостроении, в производстве мебели, музыкальных инструментов, спортинвентаря; как сырьё в целлюлозно-бумажной промышленности и для др. видов химической переработки (например, гидролиз, сухая перегонка), а также как топливо. О заготовке Д. см. в ст. Лесозаготовки.
Таблица 3. — Электрические и акустические свойства древесины
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| | | | Поперёк волокон |
| | | Вдоль |-----------------------------------------------|
| Показатели | Порода | волокон | радиальное | тангенциа- |
| | | | направ- | льное нап- |
| | | | ление | равление |
|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Удельное объёмное электросопротивление при | Лиственница | 3,8 | 19 | 14,5 |
| W=8%, 108ом·м |---------------------------------------------------------------------------------------------|
| | Берёза | 4,2 | 86 | — |
|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Пробивное напряжение при W= 8-9%, | Бук | 14 | 41,5 | 52 |
| кв/см |---------------------------------------------------------------------------------------------|
| | Берёза | 15 | 59,8 | — |
|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Диэлектрическая проницаемость при W=0 и | Ель | 3,06 | 1,91 | 1,98 |
| частоте 1000 гц |---------------------------------------------------------------------------------------------|
| | Бук | 3,18 | 2,40 | 2,20 |
|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Тангенс угла потерь | Ель | 0,0625 | 0,0310 | 0,0345 |
| |---------------------------------------------------------------------------------------------|
| | Бук | 0,0585 | 0,0319 | 0,0298 |
|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Скорость распространения звука, м/сек | Сосна | 5030 | 1450 | 850 |
| |---------------------------------------------------------------------------------------------|
| | Дуб | 4175 | 1665 | 1400 |
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Таблица 4. — Плотность и механические свойства малых чистых (без пороков) образцов древесины при влажности 12%
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| | Порода |
| Показатели |------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| | Лиственница | Сосна | Ель | Дуб | Берёза | Осина |
|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Плотность, кг/м3 | 660 | 500 | 445 | 690 | 630 | 495 |
|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Предел прочности вдоль | | | | | | |
| волокон, Мн/м2 (кгс/см2): | | | | | | |
| | | | | | | |
| при сжатии | 64,5 (645) | 48,5 (485) | 44,5 (445) | 57,5 (575) | 55,0(550) | 42,5 (425) |
|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| при статическом изгибе | 111,5 (1115) | 86,0 (860) | 79,5 (795) | 107,5 (1075) | 109,5(1095) | 78,0 (780) |
|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| при растяжении | 125,0 (1250) | 103,5(1035) | 103,0(1030) | | 168,0(1680) | 125,5(1255) |
|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| при скалывании | | | | | | |
| радиальном | 9,9 (99) | 7,5 (75) | 6,9 (69) | 10,2(102) | 9,3 (93) | 6,3 (63) |
|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| тангенциальном | 9,4 (94) | 7,3 (73) | 6,8 (68) | 12,2 (122) | 11,2 (112) | 8.6 (86) |
|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Ударная вязкость, кдж/м | | | | | | |
| 2 (кгс·м/см2) | 52 (0,53) | 41 (0,42) | 39 (0,40) | 77 (0,78) | 93 (0,95) | 84 (0,86) |
|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Твёрдость, Мн/м2 | | | | | | |
| | | | | | | |
| (кгс/см2): | | | | | | |
| | | | | | | |
| торцовая..........….... | 43,5 (435) | 28,0 (285) | 26,0 (260) | 67,5 (675) | 46,5 (465) | 26,5 (265) |
|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| боковая......……...... | 29,0 (290) | 24,0 (245) | 18,0 (180) | 52,5 (525) | 35,0 (350) | 20,0 (200) |
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Лит.: Ванин С. И., Древесиноведение, 3 изд., М.—Л., 1949; Яценко-Хмелевский А. А., Основы и методы анатомических исследований древесины, М.—Л., 1954; Москалева В. Е., Строение древесины и её изменение при физических и механических воздействиях, М., 1957; Вихров В. Е., Диагностические признаки древесины главнейших лесохозяйственных и лесопромышленных пород СССР, М., 1959; Никитин Н. И., Химия древесины и целлюлозы, М.—Л., 1962; Древесина. Показатели физико-механических свойств, М., 1962; Уголев Б. Н., Испытания древесины и древесных материалов, М., 1965; Перелыгин Л. М., Древесиноведение, 2 изд., М., 1969; Леонтьев Н. Л., Техника испытаний древесины, М., 1970; Уголев Б. Н., Деформативность древесины и напряжения при сушке, М., 1971.
Б. Н. Уголев.
0291183944.tif
Рис. 1. Основные части ствола и его главные разрезы: 1 — поперечный; 2 — радиальный; 3 — тангенциальный.
Рис. 2. Типы клеток, слагающих древесину: а — древесинная паренхима; б — трахеиды; в — членики сосудов (трахей); г — волокна либриформа; д — клетки гетерогенного сердцевинного луча хвойного дерева; е — клетки гетерогенного сердцевидного луча лиственного дерева.
0255713596.tif
Рис. 3. Схема расположения сосудов древесины на поперечном сечении годичного кольца: 1 — клёна (рассеянно-сосудистая); 2 — вяза (кольцесосудистая).
0236668812.tif
Рис. 4. Участки срезов древесины сосны: 1 — поперечного; 2 — радиального; 3 — тангенциального; а — граница годичного кольца; б — поздняя древесина; в — ранняя древесина: г — новый ряд вклинивающихся трахеид; д — гетерогенный сердцевинный луч, состоящий из лучевых трахеид (е) с мелкими окаймленными порами и паренхимных клеток с большими окновидными порами (ж); з — смоляной ход (хорошо видны выстилающие его эпителиальные клетки); и — клетки паренхимы, окружающие смоляной ход; к — окаймленные поры; л — сердцевинный луч с горизонтальным смоляным ходом.
0227489587.tif
Рис. 5. Зависимость равновесной влажности древесины Wp от влажности и температуры t воздуха.
0250797076.tif
Рис. 6. Зависимость удельной теплоёмкости древесины С от температуры t и влажности W.
0265691477.tif
Рис. 7. Зависимость коэффициента теплопроводности древесины ном от температуры t и влажности W.
|
| Мультимедийная энциклопедия |
| сравнительно твердый и прочный волокнистый материал, скрытая корой
основная часть стволов, ветвей и корней деревьев и кустарника. Состоит из
бесчисленных трубковидных клеток с оболочками в основном из целлюлозы,
прочно сцементированных пектатами кальция и магния в почти однородную
массу. В природном виде используется в качестве строительного материала и
топлива, а в размельченном и химически обработанном виде - как сырье для
производства бумаги, древесноволокнистых плит, искусственного волокна.
Древесина была одним из главных факторов развития цивилизации и даже в
наши дни остается одним из важнейших для человека видов сырья, без
которого не могли бы обойтись многие отрасли промышленности.
Источники. Хотя древесная ткань имеется и у папоротников, почти всю
древесину люди получают из деревьев двух главных отделов царства высших
растений - голосеменных и покрытосеменных. Голосеменные растения - очень
древняя форма, представленная исключительно древесными видами, к которым
относятся хвойные деревья ("мягкие породы"), а именно сосна, ель, кедр,
поставляющие основную часть древесины, используемой человечеством. Отдел
же покрытосеменных отличается большим разнообразием и делится на два
класса - однодольные и двудольные. Лишь некоторые из однодольных (бамбук,
пальмы, юкка) дают древесную ткань, которая имеет ограниченное, в основном
местное значение. Что же касается двудольных, то к этому классу относятся
важные лиственные ("твердые") породы - дуб, эвкалипт, клен, древесина
которых особенно ценна для мебели, отделки интерьеров и пр.
Структура. Клетки древесины, как и клетки коры, возникают из
многократно делящихся клеток прокамбия и камбия, которые составляют почти
непрерывный слой образовательной ткани между корой и древесиной. Камбий
возникает из клеток, отделившихся от конуса нарастания стебля или корня.
Последний же берет начало в клеточно-образовательном центре зародыша в
семени. В древесине имеются два класса клеток - паренхимные и
прозенхимные. Паренхимные клетки обычно тонкостенные с простыми
(неокаймленными) порами. В заболони они выполняют функцию физиологически
активной живой ткани (обеспечивают хранение питательных веществ).
Прозенхимные же клетки - толстостенные с окаймленными порами. Они теряют
свой протопласт, когда вырастают и достигают окончательной толщины стенок,
после чего превращаются в среду, проводящую жидкость и обеспечивающую
опору.
Для древесины характерны годичные кольца, обусловленные изменениями
размеров клеток и толщины их стенок в связи с изменениями условий роста. В
зонах умеренного климата контраст колец связан с отличием "летней"
древесины одного года от "весенней" следующего. По числу колец на уровне
земли можно определить возраст дерева.
Химический состав. В состав древесины входит ряд сложных
органических соединений. Полный химический анализ показывает, что она
содержит около 50% углерода, 6% водорода и 44% кислорода. Стенка клетки
имеет сетчатую структуру из взаимосвязанных длинноцепных молекул
целлюлозы, наполненную другими углеводородами (гемицеллюлозами), а также
лигнином и различными экстрактивными веществами. Цементирующим
межклеточным веществом являются в основном пектаты кальция и магния, а в
клеточных полостях, особенно в древесине лиственных пород, накапливаются
смолы, камеди, жиры, таннины, пигменты и минеральные вещества. В состав
древесины входит 45-60% целлюлозы, 15-35% лигнина и 15-25% гемицеллюлоз.
Количество инородных, экстрактивных веществ в значительной мере зависит от
породы и неодинаково в заболони и ядровой древесине. Содержание
минеральных веществ (зольность) древесины обычно значительно меньше 1%.
Физические свойства. Относительная плотность древесины лежит в
пределах от 0,1 (бальза) до ~1,3 (железное дерево и некоторые другие
тропические породы). Относительная плотность большей части деловой
древесины составляет 0,2-0,75, плотность - 190-850 кг/м3. Относительная
плотность древесинного вещества равна приблизительно 1,5. Следовательно,
лишь около 1/6 объема легкой деловой древесины составляет твердое
вещество, тогда как в более тяжелых сортах на него приходится около
половины объема. Относительная плотность может быть различной и для одной
породы деревьев, что обусловлено переменчивостью условий произрастания.
Так, для сосны длиннохвойной эта величина может составлять от 0,25 до 0,80
(среднее значение 0,53).
И древесина дерева на корню, и деловая древесина сильно поглощают воду,
что обусловлено ее капиллярным строением. Свободная вода заполняет
клеточные полости, а связанная удерживается за счет адсорбции в
промежутках между волокнами. Когда вся свободная вода при сушке удалена,
так что всю сосудистую систему заполняет связанная вода, древесина
достигает точки насыщения волокон, что для большинства пород соответствует
содержанию влаги около 28%. Дальнейшее удаление воды приводит к усадке,
так как при десорбировании адсорбированной воды волокна сжимаются и
просвет сосудов уменьшается.
В зависимости от наличия влаги древесина усаживается или разбухает. Усадка
от точки насыщения волокон до состояния после сушки в печи максимальна (4-
14%) в тангенциальном направлении (параллельно годичным кольцам), примерно
вдвое меньше (2-8%) в радиальном направлении (поперек годичных колец) и
практически отсутствует (0,1-0,2%) вдоль волокон. Тангенциальная,
радиальная и объемная усадки приблизительно пропорциональны изменению
влагосодержания древесины.
Механические свойства древесины тесно связаны с ее волоконно-клеточной
структурой. Ее прочность максимальна вдоль и довольно низка поперек
волокон. Предел прочности (отнесенный к единице массы) древесины при
растяжении вдоль волокон в 40 раз, а при сжатии - в 3-4 раза больше, чем у
стали. Предел прочности при сжатии вдоль волокон примерно в 6 раз, а при
сдвиге - примерно в 4 раза больше, чем поперек волокон. Поскольку усилия
сжатия и изгиба типичны для сооружений, древесина особенно подходит для
использования в строительных конструкциях в качестве колонн и коротких
балок. Почти все прочностные характеристики древесины изменяются
пропорционально плотности и обратно пропорционально влагосодержанию ниже
точки насыщения волокон. Наклон волокон, т.е. отклонение их направления от
продольной оси, снижает прочность деревянного конструктивного элемента.
Точно так же она снижается при наличии в досках и бревнах сучков,
включенных частей ветвей, нарушающих или полностью прерывающих ход
волокон. Однако в отсутствие растягивающих и изгибающих нагрузок небольшие
сучки допустимы. Прочность древесины снижается также из-за повреждений
гнилостными микроорганизмами и насекомыми.
Применение древесины. Применение в строительстве. Древесина
применяется в строительстве в таких формах, как пиломатериалы
прямоугольного сечения (брус, доски), шпон, фанера, железнодорожные шпалы,
столбы, сваи, стойки, гонт и древесноволокнистые плиты. Больше всего
потребляется пиломатериалов прямоугольного сечения. Их производят
распиловкой бревен, затем отделывают до стандартной ширины и длины,
сортируют по качеству, сушат и поставляют потребителям в необработанном с
поверхности, обработанном или формованном виде. Фанеру изготавливают,
склеивая нечетное число тонких слоев древесины (шпона) так, чтобы волокна
соседних слоев были взаимно перпендикулярны. Фанерные панели отличаются от
обычных пиломатериалов тем, что (наряду с отсутствием ограничений по
ширине) их прочность более равномерна в разных направлениях, они лучше
сопротивляются раскалыванию, а их размеры меньше изменяются в условиях
переменной влажности.
Топливо и древесная масса. Применение древесины как топлива в
масштабах всего мира имеет все еще очень важное значение. В высокоразвитых
промышленных странах топливное потребление древесины на протяжении
последних десятилетий непрерывно уменьшалось в связи с переходом на уголь,
газ, нефть и электричество. Такая тенденция, по-видимому, сохранится и в
будущем по мере того, как с дальнейшим развитием техники будут все более
доступны другие виды топлива и источники тепла. Применение же древесины в
виде древесной массы в последнее время, наоборот, непрерывно увеличивалось
и, по прогнозам, будет продолжать увеличиваться в обозримом будущем.
Древесина превращается в древесную массу механическим истиранием с
применением воды или путем обработки химикатами, разрушающими лигниновую
связь и освобождающими волокна. Затем древесная масса переделывается в
различные виды бумаги, коробочный картон, древесноволокнистые плиты. После
специальной обработки она используется как целлюлозное сырье для
изготовления синтетических тканей и пластиков.
Усовершенствования технологии. Благодаря новым технологическим
разработкам древесина стала шире использоваться в традиционных областях и
нашла новые области применения. К таким достижениям относятся
усовершенствования в технологии сушки, противогнилостная и противопожарная
обработка, слоистые конструкции, сборные конструкции заводского
изготовления, высокоэффективные столярные клеи. Достигнуты большие успехи
в целлюлозно-бумажной промышленности, а также в производстве таких
материалов на основе химической переработки древесины, как синтетическое
волокно, целлофан, спирт, дрожжи, древесноволокнистые плиты, древесина с
полимерной пропиткой, древесный слоистый пластик и различные формованные
изделия. Прогресс в области переработки и применения древесины явился
стимулом к дальнейшему развитию лесного хозяйства.
См. также
<<ЦЕЛЛЮЛОЗА>>;
<<ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ>>;
<<ФАНЕРА>>;
<<ДЕРЕВО>>;
<<КОНСТРУКЦИОННЫЕ И СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ>>.
ЛИТЕРАТУРА
Перелыгин Л.М. Древесиноведение. М., 1969
Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения. М., 1986 |
| Орфографический словарь Лопатина |
| древес`ина, древес`ина, -ы |
| Словарь Даля |
| ДРЕВЕСИНА, древесный и пр. см. древо. |
| Словарь Ожегова |
ДРЕВЕС’ИНА, -ы, жен.
1. Покрытая корой твёрдая часть дерева или кустарника, а также (спец.) плотная часть растения, проводящая воду и питательные вещества от корней ко всем другим органам. Ежегодное нарастание древесины. Ядро древесины (её внутренняя часть). Волокна древесины.
2. Брёвна и другие лесоматериалы. Заготовка древесины.
прил. древесинный, -ая, -ое. |
| Словарь Ушакова |
| ДРЕВЕС’ИНА, древесины, мн. нет, ·жен. Плотное вещество дерева. Наиболее плотной древесиной у нас обладают дуб и самшит. |
| Толковый словарь Ефремовой |
[древесина]
ж.
1) Плотная ткань древесных растений, расположенная между корой и сердцевиной.
2) Бревна, доски и другие лесоматериалы. |
| Научнотехнический Энциклопедический Словарь |
| ДРЕВЕСИНА, твердое вещество, образующее стволы ДЕРЕВЬЕВ; а именно КСИЛЕМА, составляющая основной объем стеблей и корней, поддерживающих растение. Она состоит из тонких трубочек-клеток, вертикально расположенных вдоль ствола - это волокно, которое можно видеть в любой древесине. Относительно мягкая, светлоокрашенная древесина называется лубом. Более старая, темная, непроводящая древесина называется ядровой древесиной; она, как правило, пропитана СМОЛОЙ, камедью, минеральными солями и ТАНИНОМ (дубильной кислотой). Легко обрабатываемая мягкая древесина (обычно хвойных деревьев, к примеру, сосновая) состоит из простых трахеид, обеспечивающих поддержку и проводящих воду и солевые растворы. В более прочной древесине (обычно ЛИСТВЕННЫХ пород, к примеру, дубовой) одревесневшие волокна служат только опорой, а для переноса воды и солей существуют другие, отдельные сосуды. Древесина еще и сейчас широко используется как строительный материал, горючее, сырье для некоторых сортов БУМАГИ, а также источник ДРЕВЕСНОГО УГЛЯ, ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, ЭФИРНОГО МАСЛА, ЛИГНИНА, дубильных веществ, КРАСИТЕЛЕЙ и САХАРА. |
|
|
|
 |
Если вы желаете блеснуть знаниями в беседе или привести аргумент в споре, то можете использовать ссылку:
будет выглядеть так: ДРЕВЕСИНА
будет выглядеть так: Что такое ДРЕВЕСИНА
|
|
|
|
|
|
 |
|
 |
|
|
