Interesuje się zasadami przemysłowego cięcia drewna, różnicami i właściwościami drewna na różne sposoby piłowanie. Jeśli więc ktoś jest zainteresowany, niech czyta dalej. Wiedza ta przyda się przy zakupie materiałów budowlanych i budowie domu na wsi.
Występuje cięcie promieniowe, w którym płaszczyzna cięcia przechodzi przez rdzeń pnia. Drewno takich desek ma dość jednolity kolor i fakturę, wymiary między pierścieniami są minimalne. Deski cięte promieniowo-2 są odporne na wpływy zewnętrzne, praktycznie nie ulegają odkształceniom i mają wysoką odporność na zużycie. Deska cięta promieniowo ma współczynnik skurczu = 0,19% i współczynnik pęcznienia = 0,2%. Wskaźniki te dla tarcicy ciętej promieniowo są dwukrotnie lepsze niż dla desek ciętych stycznie. W przypadku deski ciętej promieniowo proces kurczenia się i pęcznienia zachodzi wzdłuż szerokości włókien – grubości deski, a w przypadku cięcia stycznego wzdłuż szerokości deski, gdyż włókna na „stycznej” są rozmieszczone wzdłuż szerokości. W związku z tym na desce podłogowej deska parkietowa, imitacje drewna, dom blokowy, podszewka - cięcie promieniowe - praktycznie nie ma przerw w porównaniu do podobnych produktów ciętych stycznie. cechy konstrukcyjne:
Ponieważ wydajność płyt ciętych promieniowo wynosi 10–15% całkowitej objętości, ich koszt jest dość wysoki. Schemat piłowania dla maksymalnej produkcji desek promieniowych-2 i półpromieniowych-3.
Styczna-1 to cięcie, w którym płaszczyzna cięcia przechodzi w pewnej odległości od rdzenia, stycznie do rocznej warstwy pnia. Takie deski mają wyraźną fakturę i bogaty, falisty wzór słojów rocznych. Deski cięte stycznie - 1 mają wyższe współczynniki skurczu i pęcznienia, ale są tańsze.
Piłowanie promieniowe-2 drewno to metoda cięcia kłody, w której wszystkie włókna deski biegną wzdłuż kierunku słojów rocznych. Drewno cięte promieniowo ma najlepsze właściwości fizyczne i mechaniczne. Wytrzymałość i twardość drewna przy cięciu promieniowym jest wyższa niż przy cięciu stycznym.
Wydajność płyt piły promieniowej-2 jest zwykle niewielka (nie przekracza 30%). Na pilarkach wzdłużnych UP-700 uzysk płyt ciętych promieniowo sięga 60%. Tak wysoki wskaźnik osiągany jest dzięki systemowi optymalizacji cięcia. Wybierając spośród kryteriów optymalizacji maksymalny uzysk płyty ciętej promieniowo, warunki cięcia promieniowego i półpromieniowego-3, technolog określa procent uzysku płyty promieniowej.
?
Plan.
I. Wprowadzenie
4. Właściwości fizyczne drewna
4.1. Właściwości decydujące o wyglądzie dębu
4.1.1. Kolor
4.1.2. Świecić
4.1.3. Tekstura
4.2. Wilgotność
4.3. Skurcz i obrzęk
4.3.1. Skurcz
4.3.2. Obrzęk
4.4. Gęstość
5. Wady drewna (dąb).
6. Przemysłowe zastosowanie drewna (dąb).
III. Wykaz używanej literatury.
I. Wprowadzenie.
Nasz kraj jest najbogatszym na świecie pod względem zasobów drewna: około 30% całego terytorium zajmują lasy. Mamy szczególnie duże rezerwaty lasów iglastych, których dostarczamy najwięcej cenne drewno stosowane w budownictwie.
Drewno służy jako surowiec do produkcji ponad dwudziestu tysięcy wyrobów i wyrobów i jest wykorzystywane w różnych sektorach gospodarki narodowej:
-jako tarcica (kłody, belki, deski, listwy);
jak drewno konstrukcje budowlane(dom z bali, szalunki, rusztowania);
-jako materiał wykończeniowy (sklejka, parkiet, panele ścienne, drewniane sufity, listwy przypodłogowe i narożniki, płyty drewniane);
- V produkcja mebli;
-jako materiał dekoracyjny.
Wartość różne rasy drewno tkwi w ich wytrzymałości, trwałości i niepowtarzalności wzoru. To drewno jest używane do produkcji piękne meble, parkiet, drzwi, różne elementy wyposażenia wnętrz.
Jako materiał budowlany drewno ma wiele pozytywnych właściwości: wysoką wytrzymałość przy niskim ciężarze objętościowym, wystarczającą elastyczność i niską przewodność cieplną. W sprzyjających warunkach eksploatacji drewniane budynki i części budynków zachowują się bardzo długo. Dzięki tym cechom i stosunkowo niskiej cenie drewno jest szeroko stosowane w budownictwie.
Powszechnemu zastosowaniu drewna sprzyjają jego wysokie właściwości fizyczne i mechaniczne. Dobra obrabialność. Taj skuteczne sposoby zmiana indywidualnych właściwości drewna poprzez obróbkę chemiczną i mechaniczną.
Wady drewna materiał budowlany Można przypisać następujące właściwości:
- anizotropia, czyli niejednorodność struktury, powodująca różnice w wytrzymałości i przewodnictwie cieplnym wzdłuż i w poprzek włókien, co utrudnia wykorzystanie drewna w budownictwie;
-higroskopijność - zdolność do wchłaniania i oddawania wilgoci przy zmianie wilgotności i temperatury otaczającego powietrza, co prowadzi do pęcznienia lub kurczenia się drewna wraz ze zmianą jego objętości;
- rozkład, wyrażający się zdolnością drewna do zniszczenia pod wpływem mikroorganizmów;
- palność i łatwopalność, powodujące, że drewniane budynki i konstrukcje stają się łatwopalne;
- zmiana siły nawet w obrębie tego samego gatunku, w zależności od warunków wzrostu drzewa lub obecności pewnych wad.
Najwyższa wartość w stolarstwo nie są iglaste, ale liściaste. Od różnorodności twarde drewno Przede wszystkim należy podkreślić dąb.
Dąb jest bardzo cennym gatunkiem naczyniowym o ciemnobrązowej i żółtobrązowej twardzieli oraz wąskim żółtawobiałym bielu. NA przekrój Duże naczynia widoczne są we wczesnej strefie warstwy rocznej, natomiast w ciemnej strefie późnej widoczne są jasne promieniowe naczynia w kształcie płomienia. promienie rdzeniowe. Drewno dębowe jest gęste, trwałe, odporne na gnicie i ma piękną fakturę; dobrze się wygina i można go obrabiać. Ze względu na niedobór tego drewna stosuje się je w postaci forniru płasko skrawanego, a także w postaci masywnych części. Oprócz mebli, dąb wykorzystuje się do produkcji parkietów, beczek na wino i piwo, części urządzeń w budowie maszyn itp. Jest bardzo ceniony w produkcji mebli. dąb bagienny, mający ciemnoszary, prawie czarny kolor. Substancje garbujące stosowane do garbowania skór, futer itp. pozyskiwane są z kory dębu i drewna.
II. Struktura i właściwości drewna (dąb).
1. Makrostruktura drewna dębowego
Makrostruktura to struktura drewna i drewna widoczna gołym okiem lub przez szkło powiększające.
Cięcie drewna:
a) cięcie podłużne - przechodzi przez rdzeń pnia.
b) cięcie styczne - biegnie wzdłuż pnia, ale jest usuwane z rdzenia w różnych odległościach.
c) cięcie poprzeczne - przebiega prostopadle do osi pnia i tworzy płaszczyznę końcową.
W przekroju pnia rośliny drzewiastej można wyróżnić następujące podstawowe jednostki makrostrukturalne drewna:
-Kora
-Kambium
-Drewno bieli
-Jądro
-Rdzeń
Kora chroni drzewo przed działaniem środowiska zewnętrznego. Kora na przekroju pnia ma kształt pierścienia, jest ciemniejsza od drewna. Ma część zewnętrzną - skórkę, część środkową - warstwę korka i część wewnętrzna- łyk, który przenosi produkty fotosyntezy z korony do pnia i korzeni. Kora co roku zwiększa swoją grubość, lecz nie osiąga wielkości drewna ze względu na niewielki przyrost i stopniowe odpadanie zewnętrznych warstw w postaci łusek. Grubość kory zmniejsza się ku górze.
Kambium jest tkanką edukacyjną korzeni i łodyg, ułożoną w jednorzędową, cylindryczną warstwę (w przekroju poprzecznym w formie pierścienia). Co roku w okresie wegetacyjnym kambium odkłada komórki łyka w kierunku kory i wnętrza pnia , a w znacznie większej objętości - komórki drewna. Podział komórek warstwy kambium rozpoczyna się wiosną i kończy jesienią.
Drewno to złożona tkanina rośliny drzewiaste, przewodzący wodę i rozpuszczone w niej sole mineralne; większość pnia, korzeni i gałęzi.
W przekroju drewna można wyróżnić koncentryczne warstwy porostów, zwane słojami, jaśniejsze w kierunku powierzchni drzewa i ciemniejsze w środku. Jasna część drewna nazywana jest bielą, a ciemna część nazywana jest twardzielą.
Biel to młode żywe komórki rosnącego drzewa. Wilgoć z rozpuszczonymi w niej minerałami przenika przez biel.
Rdzeń składa się z martwych komórek i nie bierze udziału w procesach fizjologicznych, ale zapewnia siłę pniu drzewa.
W zależności od obecności jądra i bieli gatunki drewna dzielą się na twardziel i biel, które nie mają rdzenia.
Dąb to zdrowy gatunek drewna. W przypadku dębu tworzenie jądra rozpoczyna się wcześnie: w wieku 8-12 lat. Z wiekiem średnica pnia wzrasta, a udział rdzenia wzrasta w wyniku przejścia części bieli w twardziel. Zatem w dębie objętość rdzenia o średnicy 15 cm stanowi około 50% objętości bieli, przy średnicy 30 cm rdzeń jest 3-5 razy większy niż objętość bieli, a przy średnicy 60 cm, biel stanowi 10% objętości rdzenia.
Rdzeń znajduje się w środku pnia i biegnie przez całą jego długość. Dlatego drewno pnia (część pnia od łyka do rdzenia) w przekroju składa się z szeregu koncentrycznych, tzw. słojów, rozmieszczonych wokół rdzenia. Jest to słaba tkanka pierwotnej formacji, która łatwo gnije.
Na promieniowych i stycznych odcinkach pnia wyraźnie widoczne są warstwy roczne, na promieniowym wyglądają jak linie proste lub ukośne, a na stycznych - krzywizny paraboliczne.
Każda warstwa roczna składa się z dwóch stref: wewnętrznej jasnej - wczesnej, powstałej wiosną i zewnętrznej ciemnej - późnej, powstałej pod koniec lata, zwanej odpowiednio drewnem wczesnym i późnym. Wczesne drewno jest bardziej porowate i słabsze niż drewno letnie. W zależności od warunków wzrostu warstwy mają różną szerokość.
Tak więc w dębie najszerszy biel obserwuje się w pniach drzew rosnących na glebach soloneckich, a najmniejszy w łęgowych lasach dębowych. Wytrzymałość drewna nie zależy od szerokości warstwy rocznej, ale od stopnia rozwoju drewna późnego. Im większa zawartość drewna późnego w warstwach rocznych, tym materiał jest mocniejszy.
Na przekroju pnia dębu widoczne są wąskie linie promieniowe, promienie rdzeniowe, skierowane od kory do rdzenia; na odcinku promieniowym wyglądają jak szerokie i wąskie wstęgi, a na odcinku stycznym – jak krótkie, nieco pogrubione kreski. W rosnącym drzewie promienie rdzeniowe służą do poziomego przemieszczania wilgoci i składników odżywczych oraz do przechowywania rezerw składników odżywczych w okresie zimowym. Liczba promieni rdzeniowych w drewnie jest bardzo duża i zależy od gatunku oraz warunków uprawy. W dębie udział promieni sercowatych stanowi około 15% całkowitej objętości drewna (około 2,5 - 3 razy więcej niż w drewnie gatunki iglaste).
Dąb należy do drzew dźwiękowych, pierścieniowo-naczyniowych. Warstwy roczne dębu składają się z jednego lub kilku rzędów naczyń tworzących porowaty pierścień. Duże naczynia znajdują się we wczesnej strefie w jednym lub dwóch rzędach. Drobne naczynia skupiają się w strefie późnej i wraz z komórkami miąższu tworzą wzór w postaci promienistych pasków, falistych linii w postaci jasnych płomieni wzdłuż granicy warstw rocznych, a także pojedynczych linii lub kropek. Średnica dużych naczyń wynosi 0,2...0,4 mm, małych - 0,016...0,1 mm. Długość naczyń zwykle nie przekracza 10 cm, ale w dębie osiąga 3,6 m. Wzdłuż promienia pnia wielkość naczyń zwiększa się od rdzenia do kory wzdłuż wysokości pnia; naczynia i ich pole przekroju poprzecznego zwiększają się w kierunku od tyłka do góry. Naczynia są słabymi elementami i zmniejszają wytrzymałość drewna.
Naczynia to pionowe rurki złożone z segmentów komórek o szerokiej jamie. Naczynia komunikują się ze sobą poprzez pory w ścianach. Drewno dębowe posiada górny, „żywy” słoj (biel o grubości 2-3 cm) oraz rdzeń, który w szczególny sposób samokonserwuje. Proces tworzenia jądra dębu polega na obumieraniu komórek i ich wypełnieniu wyrostkami komórek miąższu (tilla).
Komórki miąższu drewna pełnią funkcję magazynowania i przeprowadzają rozproszony ruch substancji plastycznych. Zawierają garbniki, skrobię, sole wapnia, żywice, gumy itp. Blokowanie naczyń i ścieżek przewodzących przez gliny zmniejsza przepuszczalność twardzieli dla cieczy i powietrza. W efekcie drewno rdzenia staje się gęstsze i uzyskuje określone właściwości fizyczne.
2. Mikrostruktura drewna dębowego
Strukturę drewna widoczną pod mikroskopem nazywamy mikrostrukturą.
Jeśli spojrzysz na cienki kawałek drewna pod mikroskopem, zobaczysz, że składa się on z tkanek utworzonych przez komórki.
Drewno liściaste, w przeciwieństwie do drewna iglastego, składa się z większego zestawu podstawowych elementów anatomicznych i ich form przejściowych.
Wszystkie typy komórki roślinne według formy można podzielić na dwie główne grupy:
- miąższowy
-prozenchymalny
Komórki miąższu (od łac. szmata - równa i gr. epsIuta - wylana) komórki mają okrągły lub wieloaspektowy kształt o w przybliżeniu równych rozmiarach w trzech kierunkach (0,01 ... 0,1 mm), błony komórkowe są zwykle cienkie.
Komórki prozenchymalne (od gr.proz - w stronę...) mają silnie wydłużony, włóknisty kształt (średnica takich komórek wynosi 0,01...0,05 mm, długość 0,5...3,
czasami do 8 mm) i często pogrubionych muszli.
Drewno rosnącego drzewa składa się głównie z martwych komórek i tylko z części
komórki (miąższ) zachowują żywy protoplast.
Zbiór komórek o tej samej budowie i pełniących te same funkcje tworzy tkanki.
. Rosnące drzewo zawiera następujące rodzaje tkanin:
1) osłony powłokowe znajdujące się na samej powierzchni rośliny;
2) mechaniczne, nadające siłę ciału rośliny;
3) przewodzący, służący do przewodzenia wody z rozpuszczonymi w niej składnikami odżywczymi;
4) magazyny, które są magazynami rezerwowych składników odżywczych (cukry, skrobia itp.);
5) edukacyjny, którego funkcją jest tworzenie nowych komórek poprzez wielokrotny podział;
6) asymilacja, asymilacja dwutlenku węgla podczas fotosyntezy.
Drewno liściaste, w przeciwieństwie do drewna iglastego, składa się z większego zestawu podstawowych elementów anatomicznych i ich form przejściowych, ułożonych w mniej uporządkowany sposób.
W skład drewna liściastego wchodzą:
- elementy przewodzące - naczynia i tchawice,
-elementy mechaniczne - włókna libriform
- elementy magazynujące - komórki miąższu.
Pomiędzy tymi głównymi typami elementów istnieją formy przejściowe (pośrednie); to jeszcze bardziej komplikuje strukturę drewna liściastego.
Funkcję przewodzącą w dębie pełnią naczynia i tchawice (naczyniowe, a także
włóknisty); mechaniczne - włókna libriform i (lub) włókniste tchawice, magazynowanie - komórki miąższu.
Naczynia - typowe elementy przewodzące wodę tylko w drewnie liściastym, to długie cienkościenne rurki utworzone z długiego pionowego rzędu krótkich komórek, zwanych segmentami naczyniowymi, poprzez rozpuszczenie przegród między nimi. Jeśli jednocześnie w przegrodzie powstaje jeden duży okrągły otwór, taką perforację nazywa się prostą. Jeżeli po rozpuszczeniu w przegrodzie pozostaje pewna liczba pasków, pomiędzy którymi znajdują się szczelinowe otwory, wówczas taką perforację nazywa się skalarną. Wiele gatunków ma jeden rodzaj perforacji w naczyniach, np. dąb ma tylko proste. Po zjednoczeniu się komórek tworzących naczynie, protoplazma i jądro obumierają, a naczynia zamieniają się w martwe kapilary wypełnione wodą. W dużych naczyniach średnica segmentów jest duża, ale często ich długość mniej niż średnica; przegrody pomiędzy segmentami są prostopadłe do długości naczynia, perforacje są proste.
Na rysunku przedstawiono trójwymiarowy schemat drewna typowego gatunku pierścieniowo-naczyniowego - dębu.
Schemat struktury mikroskopowej drewna dębowego: 1 - warstwa roczna; 2 - statki; 3 - duży statek wczesnej strefy; 4 - wąskie naczynie późnej strefy; 5 szeroka belka rdzeniowa; 6 - wąska belka rdzeniowa; 7 – libriform
Kształt segmentów naczynia może być różny – od wrzecionowatego w małych naczyniach po cylindryczny lub beczkowaty w dużych naczyniach; ich długość w drewnie wczesnym gatunków liściastych pierścieniowo-naczyniowych (duże naczynia) wynosi od 0,23 do 0,39 mm, a w drewnie późnym (małe naczynia) od 0,27 do 0,58 mm.
Szczegóły budowy naczyń: a - odcinek naczynia z perforacją łuskowatą; b - dwa segmenty naczynia z prostą perforacją; c - naczynie spiralne; d - rodzaje graniczonych porów na ścianach naczyń krwionośnych; d - statek z kasami; 1 - zaokrąglone pory (brzoza); 2- pory w kształcie rombu (klon); 3- pory wielościenne (wiąz); 4 - ściana naczynia; 5 - kasy.
Naczynia komunikują się ze sobą poprzez pory ograniczone, a z sąsiadującymi komórkami miąższu poprzez pory półograniczone. Dzięki stykom końcowym i pośrednim statków powstaje pojedynczy, przestrzennie rozgałęziony system odprowadzania wody. Statki, do których przez
ograniczone pory wystają w wyrostki poziomo położonych komórek miąższu - glin. Te workowate formacje ze zdrewniałymi błonami zwykle zatykają naczynia krwionośne podczas procesu tworzenia jądra.
Tracheidy w drzewach liściastych mogą być dwojakiego rodzaju: naczyniowe i włókniste.
Cewki naczyniowe to elementy przewodzące wodę, o długości około 0,5 mm; kształtem, wielkością, a także rozmieszczeniem porów przypominają segmenty małych naczyń; ich ściany są wyposażone w spiralne zgrubienia. Cewkę naczyniową można uznać za element pośredni pomiędzy typową tchawicą a odcinkiem naczynia.
Włóknista tchawica jest elementem przejściowym od tchawicy do włókna libriform; ma kształt długiego włókna ze spiczastymi końcami, grubą skorupą i małą wnęką; pory na ścianach są małe z otworem w kształcie szczeliny. Cewki włókniste różnią się od włókien libriform nieco mniejszą grubością ścianek i obecnością wyraźnie ograniczonych porów, podczas gdy włókna libriform mają proste pory.
Drewno dębowe zawiera oba typy cewek.
Libriform jest głównym składnikiem drewna liściastego. Włókna Libriform to wrzecionowate komórki prosenchymalne o grubych zdrewniałych ścianach, małej wnęce i minimalnej liczbie prostych porów na ścianach; z boku pory widoczne są w postaci wąskich szczelin ułożonych spiralnie (pory ukośne, szczelinowate). W większości przypadków spiczaste końce włókien libriform są gładkie, ale u niektórych gatunków są rozdwojone lub postrzępione (buk, eukaliptus), co powoduje gęstsze połączenie włókien ze sobą. Długość włókien libriform waha się od 0,3 do 2 mm, a grubość od 0,02 do 0,05 mm.
W pełni uformowane włókna libriform są pozbawione żywej treści, a ich wnęki są wypełnione powietrzem. W dębie ściany włókien libriform są znacznie pogrubione.
Wzdłuż promienia pnia wielkość włókien libriform i grubość ich ścian rosną w kierunku od rdzenia do kory, osiągają maksimum, po czym pozostają niezmienione lub nieznacznie maleją. Wzdłuż wysokości tułowia długość włókien libriform i grubość ich ścian zmniejszają się w kierunku od tyłka do góry
Elementy z twardego drewna: a - tchawica naczyniowa; b - tchawica włóknista; c - włókno libriform; g - włókno przegrodowe libriform; d - pasmo miąższu drzewiastego; e - wrzecionowata komórka miąższu drzewiastego; g - komórki promieni rdzeniowych.
Gęstość i wytrzymałość drewna twardego zależy od ilości libriformu i wielkości poszczególnych włókien, głównie od grubości ich ścianek.
Rozmiar włókien libriform zależy od warunków wzrostu: w miarę poprawy tych warunków wzrasta długość włókien i grubość ich skorup.
.
Komórki miąższu. Komórki miąższu zajmują od 8 do 40% objętości drewna pnia.
Rozmieszczenie miąższu drewna w warstwie rocznej zależy od gatunku i ma duże znaczenie diagnostyczne.
Tworzą się ujednolicony system komórek zorientowanych poziomo (promienie rdzeniowe) i komórek zorientowanych pionowo (miąższ osiowy drewna).
W szerokości promienie rdzeniowe drzew liściastych mają od jednego do kilkudziesięciu rzędów komórek (szerokie promienie dębu), a na wysokości - od kilku rzędów do kilkudziesięciu, a nawet setek rzędów komórek (dąb).
W przekroju stycznym jednorzędowe (wszerz) promienie rdzeniowe mają wygląd pionowego łańcucha komórek, a wielorzędowe mają kształt wrzeciona. U niektórych ras komórki górnego i dolnego rzędu (marginalnego) są wydłużone nie wzdłuż, ale w poprzek promienia i nazywane są stojącymi, takie promienie nazywane są heterogenicznymi;
Chociaż miąższ drewna zajmuje znacznie mniejszą objętość niż promienie rdzeniowe, u niektórych gatunków stanowi kilka procent całkowitej objętości drewna.
Bardziej powszechne są tzw. pasma miąższu drewna, czyli pionowe rzędy komórek z prostymi porami. Wnęki komórek pępowiny są wypełnione
treść. Komórki miąższu wrzecionowatego są zwykle pozbawione zawartości, dlatego trudniej je wykryć wśród cienkościennych włókien libriform i tchawic o dużych jamach.
Na przekroju poprzecznym umiejscowienie miąższu drzewiastego jest inne. U dębu nie jest to związane z umiejscowieniem naczyń, u pozostałych gatunków (jesion) miąższ zgrupowany jest w pobliżu naczyń.
Wyróżnia się następujące główne typy rozmieszczenia miąższu drzewiastego:
- rozproszony (rozproszony) miąższ, gdy jego komórki są rozmieszczone mniej więcej równomiernie w całej warstwie rocznej (brzoza, buk itp.);
-miąższ graniczny (końcowy), gdy warstwa roczna kończy się jednym lub kilkoma rzędami miąższu drzewiastego (wierzba, klony itp.);
-styczny (śródtchawiczy) miąższ, gdy jego komórki tworzą styczne rzędy w późnej strefie warstw rocznych (dąb);
-miąższ okołonaczyniowy (wazycentryczny), gdy jego komórki są zgrupowane w pobliżu naczyń.
Zawartość różnych elementów w drewnie dębowym.
| Rasa | Zawartość, % całkowitej objętości drewna. |
|||
| włókna libriformowe | naczynia | promienie rdzeniowe | miąższ drzewny |
|
| Dąb | 43,5-48 | 16-22 | 21,5-28 | 8-13,5 |
3. Właściwości chemiczne drewno
Drewno składa się głównie z substancji organicznych (99% całkowitej masy), do których zalicza się węgiel (C), wodór (H), tlen (O) i trochę azotu (K).
Pierwiastkowy skład chemiczny drewna różne rasy prawie to samo.
Drewno całkowicie suche zawiera średnio 49...50% węgla, 43...44% tlenu, 6% wodoru i tylko 0,1...0,3% azotu. Warunki uprawy nie mają też praktycznie żadnego wpływu na zawartość podstawowych pierwiastków.
Pierwiastkowy skład chemiczny drewna pnia i gałęzi niewiele się różni.
Po spaleniu drewna pozostaje jego część nieorganiczna – popiół.
Skład popiołu obejmuje sód, magnez; w mniejszych ilościach fosfor, siarka i inne pierwiastki. Bardzo(75...90%) tworzących się w nich substancji mineralnych jest nierozpuszczalnych w wodzie. Wśród substancji rozpuszczalnych dominują węglany potasu i sodu, a wśród substancji nierozpuszczalnych sole wapnia.
Kora wytwarza więcej popiołu. Zatem w drewnie pnia dębu podczas spalania powstało 0,35% popiołu, a kory 7,2%. Drewno gałęzi wytwarza więcej popiołu niż drewno pnia: gałęzie brzozy podczas spalania wytwarzają 0,64% popiołu, a drewno pnia - 0,16%. Drewno na górze pnia wytwarza więcej popiołu niż drewno na dole.
Główne składniki drewna pierwiastki chemiczne(C, H i O) tworzą złożone substancje organiczne.
Najważniejsze z nich tworzą błonę komórkową (celuloza, lignina, hemicelulozy – pentozany i heksozany) i stanowią 90-95% masy całkowicie suchego drewna. Pozostałe substancje nazywane są ekstrakcyjnymi, tj. Ekstrahowanymi różnymi rozpuszczalnikami bez zauważalnej zmiany składu drewna; z czego najwyższa wartość zawierają garbniki i żywice.
Schemat skład chemiczny drewno
Celuloza jest polimerem liniowym, polisacharydem o cząsteczce o długim, elastycznym łańcuchu. Wzór celulozy to (C6H10O5)n, gdzie n to stopień polimeryzacji, który wynosi 5000... 10000. Jest to substancja bardzo stabilna, nierozpuszczalna w wodzie i zwykłych rozpuszczalnikach organicznych (alkohol, eter itp.), biały, gęstość 1,54...1,58 g/cm3.
Hemicelulozy to grupa polisacharydów obejmująca pentozany (C5H8O4)n, zawierające pięć atomów węgla na jednostkę, oraz heksozany (C6H10O5)n, które podobnie jak celuloza mają sześć atomów węgla na jednostkę. Jednakże wszystkie hemicelulozy charakteryzują się znacznie niższym stopniem polimeryzacji (60...200), co wskazuje na krótsze łańcuchy cząsteczek niż celuloza.
Lignina jest amorficznym polimerem o charakterze aromatycznym (polifenolem) o złożonej strukturze; zawiera więcej węgla i mniej tlenu niż celuloza. Lignina jest mniej stabilna chemicznie, łatwo się utlenia, wchodzi w interakcję z chlorem i rozpuszcza się po podgrzaniu w alkaliach, wodnych roztworach kwasu siarkawego i jego kwaśnych solach. Barwa ligniny (od jasnożółtej do ciemnobrązowej) zależy od sposobu jej izolacji z drewna; gęstość 1,25...1,45 g/cm3.
Oprócz głównych substancji organicznych drewno zawiera stosunkowo niewielką ilość substancji ekstrakcyjnych (garbniki, żywice, gumy, pektyny, tłuszcze itp.), rozpuszczalnych w wodzie, alkoholu lub eterze
Skład chemiczny drewna dębowego,%
| Rasa | Celuloza | Lignina | Pentozany | Heksosany | Popiół | Ekstrakty, rozpuszczalne |
|
| na antenie | w wodzie |
||||||
| Dąb | 38,9 | 23,8 | 28,8 | -- | 0,3 | 0,6 | 1,8 |
Dąb ma w rdzeniu nieco więcej celulozy. Drewno dębowe (twardziel i biel) jest inne zwiększona zawartość ekstrakty rozpuszczalne w wodzie. Pierwiastkowy skład chemiczny kory niewiele różni się od składu drewna, ale kora zawiera znacznie mniej celulozy, a znacznie więcej substancji ekstrakcyjnych i mineralnych. Kora zawiera suberynę, której nie ma w drewnie.
Różnice w składzie chemicznym bieli i twardzieli dębu.
| Kawałek drewna | Skład, % wag. w stanie całkowicie suchym |
||||
| celuloza niezawierająca pentozanu | lignina | pentozany | garbniki | popiół |
|
| Biel | 31,52 | 22,35 | 19,47 | 3,9 | 0,58 |
| Rdzeń | 32,91 | 21,07 | 24,42 | 10,1 | 0,20 |
4. Właściwości fizyczne drewna.
Właściwości drewna pojawiające się podczas jego interakcji środowisko zewnętrzne, ale niezwiązane ze zmianami składu chemicznego substancji drzewnej, nazywane są zwykle fizycznymi.
Podstawowe właściwości fizyczne:
-wygląd;
-wilgotność;
-gęstość;
-twardość itp.
4.1. Właściwości decydujące o wyglądzie dębu.
Charakterystyczny jest wygląd dębu
- kolor
- świecić
- tekstura
4.1.1. Kolor drewna dębowego.
Drewno pochłania padające promieniowanie świetlne selektywnie, a odbity od niego strumień świetlny ma inny skład widmowy niż padający. Pewne wrażenie wizualne zwane kolorem zależy od składu widmowego odbitego przez niego strumienia światła.
Zazwyczaj do scharakteryzowania koloru drewna stosuje się opisy słowne oparte na obrazach wizualnych lub koncepcjach symbolicznych. Jednakże tę właściwość drewna można określić ilościowo za pomocą metod kolorymetrycznych
- nauka o pomiarach barw. Aby scharakteryzować kolor, konieczne jest ustawienie wartości liczbowych trzech wskaźników:
-tonacja koloru?
- czystość P
-lekkość str
Czy odcień koloru zależy od długości fali? czysty kolor widmowy.
Jeśli kolor widmowy zostanie zmieszany z bielą, jego czystość lub nasycenie maleje. Zatem wskaźnik P, wahający się od 100% do 0, charakteryzuje stopień rozcieńczenia koloru widmowego bielą. Zwykle kolory otaczających nas obiektów nie mają maksymalnego nasycenia, to znaczy różnią się od czysto spektralnych.
Oprócz tych dwóch wskaźników charakteryzujących kolor, aby w pełni ocenić obiekt oświetlony zewnętrznie, konieczna jest znajomość jasności koloru. Jasność jest określana na podstawie współczynnika odbicia p. Dla powierzchni białych, które odbijają maksymalną ilość energii świetlnej, współczynnik odbicia jest bliski jedności, dla powierzchni czarnych zbliża się do zera.
Charakterystykę kolorystyczną drewna można określić za pomocą atlasu barw, czyli albumu z dużą liczbą barw. Na odrębnych stronach albumu znajdują się obrazy o tej samej tonacji kolorystycznej, lecz o różnej czystości i lekkości. Wybierana jest farba satynowa, która jest najbardziej zbliżona kolorem do badanej powierzchni. Każdemu kolorowi odpowiada konkretna liczba, według której wartości ?, P i p znajdują się w tabeli podręcznika dołączonego do atlasu.
Celuloza, główna substancja tworząca drewno, jest prawie biała. Całą różnorodność odcieni drewna nadają mu substancje zawarte we wnękach komórek lub impregnujące ich ściany - barwniki i garbniki, żywice i produkty ich utleniania. Drewno gatunków strefy umiarkowanej ma bladą barwę, natomiast drewno gatunków strefy tropikalnej ma bardzo jasną barwę, której intensywność wzrasta wraz z wiekiem, co jest szczególnie widoczne w przypadku gatunków drewna zdrowego. W optymalne warunki wzrostu dla tej rasy, jej ubarwienie jest jaśniejsze. Wiele rodzajów drewna zmienia kolor pod wpływem powietrza i światła. Jednak kolor wielu ras jest na tyle charakterystyczny, że może służyć jako jedna z cech charakterystycznych ich hodowli.
poznawanie. Zmiana koloru drewna najczęściej oznacza, że zostało ono uszkodzone przez grzyby.
W wodzie rzecznej drewno dębu znacznie ciemnieje w wyniku połączenia garbników z solami żelaza. Z tego samego powodu wynika pojawienie się czarnych pasków i plam na powierzchni tarcicy dębowej podczas piłowania. surowe drewno.
Kolor jest jednym z najważniejsze cechy wygląd drewno Jest to brane pod uwagę przy wyborze ras dla dekoracja wnętrz lokali, produkcji mebli, instrumentów muzycznych, rzemiosła artystycznego, sprzętu sportowego itp.
Charakterystyka kolorystyczna drewna dębowego.
| Rasa | Odcień koloru, nm? | Czystość,% P | Lekkość, % p |
| Dąb - rdzeń | 581,5 | 53,1 | 29,9 |
4.1.2. Połysk drewna dębowego.
Przez połysk drewna rozumie się jego zdolność do kierunkowego odbijania światła. Największy połysk obserwuje się przy oświetleniu lustrzanym, tj. prawie idealny gładkie powierzchnie. Natomiast matowe powierzchnie posiadające jednolite nieregularności odbijają strumień światła rozproszonie, czyli równomiernie we wszystkich kierunkach. Powierzchnie nawet najstaranniej obrobionego drewna są zbliżone do matowych i charakteryzują się współczynnikiem odbicia rozproszonego (białością).
Jeśli na podłużnych przekrojach drewna znajdują się obszary o stosunkowo niewielkich nierównościach strukturalnych, wówczas pojawiają się odblaski i odbicia.
Tę zdolność mają promienie rdzeniowe na promieniowych nacięciach (pęknięciach) drewna dębowego.
Połysk drewna można mierzyć za pomocą specjalnych przyrządów, które określają udział światła odbitego lustrzanie w całkowitym połysku światła. Na tej zasadzie działa fotoelektryczny miernik połysku FB-2. Głównymi częściami urządzenia jest głowica fotometryczna, pokazująca metr(mikroamperomierz M-95) i zasilacz z potencjometrami bocznikowymi. Wiązka równoległych promieni światła z głowicy oświetlającej pada pod kątem 45° na badaną powierzchnię. Odbite promienie przez układ soczewek i przysłonę dostają się do fotokomórki selenowej umieszczonej w tubusie odbiorczym, również nachylonym pod kątem 45° do powierzchni. Im wyższy stopień jasności mierzony w jednostkach konwencjonalnych (procentach), tym większy fotoprąd pojawia się w obwodzie fotokomórki. Najwyższy stopień połysku stwierdzono w drewnie osiki, najniższy w pistacjowym (jądro).
Dane dotyczące połysku drewna dębowego.
| Rasa | Poziom połysku, powierzchnia, % | Względny wskaźnik połysku (w odniesieniu do powierzchni promieniowej) |
||
| promieniowy | styczny | promieniowy | styczny |
|
| Dąb | 6,79 | 5,90 | 0,42 | 0,36 |
4.1.3. Tekstura dębu.
Tekstura to wzór powstały na powierzchni drewna w wyniku wycięcia elementów anatomicznych. Im bardziej złożona struktura drewna i tym bardziej różnorodna jest kombinacja poszczególne elementy, im bogatsza konsystencja. W strukturę drewna iglastego zaangażowana jest stosunkowo niewielka liczba rodzajów ułożonych elementów anatomicznych, które tworzą jednolitą fakturę.
Drewno liściaste o złożonej strukturze, np. dąb, charakteryzuje się obecnością dużych naczyń widocznych gołym okiem, mniej lub bardziej szerokimi promieniami rdzeniowymi, zwłaszcza jeśli są one ciemniejsze niż główne tło drewna itp. Dzięki temu uzyskasz bogatszą teksturę. Wybór kierunku cięcia drewna determinuje charakter faktury. Dąb, jako gatunek pierścieniowo-naczyniowy, ceniony jest ze względu na fakturę i przekrój styczny.
Zatem tekstura zależy od szerokości warstw rocznych, różnicy w kolorze drewna wczesnego i późnego, promieni rdzeniowych, dużych naczyń i kierunku włókien. Kierunek cięcia jest bardzo ważny. Tak więc, jeśli teksturę określa kontrast między wczesnym i późnym drewnem, piękniejszy wzór uzyskuje się przy cięciu stycznym; promienie rdzeniowe tworzą szczególnie piękną teksturę w przekroju promieniowym.
Transparentne wykończenie drewna lakierami odsłania jego fakturę. Powłoka lakiernicza, która ma współczynnik załamania światła zbliżony do drewna, zwiększa przezroczystość warstw wierzchnich i przyczynia się do wizualnego postrzegania głębi tekstury.
Strukturę dębu w przekrojach podłużnych wyznacza szerokość warstw rocznych, różnica w wybarwieniu drewna późnego i wczesnego oraz twardzieli i bieli. Ponadto ważną rolę w tworzeniu tekstury odgrywają naczynia wycięte we wczesnych strefach i promienie rdzeniowe, które mają postać poprzecznych pasków, plamek na odcinkach promieniowych, linii podłużnych i kresek na stycznych. Na tyłach dużych drzew powszechne jest zwijanie się. W przekroju promieniowym ta tekstura jest szczególnie piękna.
4.2. Wilgotność
Drewno jest materiałem higroskopijnym, tj. jego wilgotność zależy od stanu środowisko. Jeśli próbka drewna zostanie umieszczona w pomieszczeniu o niskiej temperaturze i dużym stopniu nasycenia, zacznie ona wchłaniać wilgoć z otoczenia (nastąpi proces sorpcji). Jeśli próbka surowego drewna zostanie umieszczona w pomieszczeniu z warunki pokoju, wówczas wilgoć zacznie z niego odparowywać (proces desorpcji). Procesy zarówno sorpcji, jak i desorpcji będą zachodzić do pewnej granicy, przy której wilgotność drewna odpowiada otaczającemu je powietrzu. W takim przypadku procesy zatrzymują się, a wilgotność drewna nazywa się stabilną. Maksymalna ilość wilgoci uzyskana przez drewno w wyniku sorpcji nazywana jest wilgotnością graniczną nasycenia i wynosi 30%. Procesy sorpcji i desorpcji są wzajemne.
Wilgotność równowagowa to stan wilgoci drewna, w którym ciśnienie otoczenia jest w równowadze z ciśnieniem cieczy w powierzchniowych warstwach drewna. Przy wilgotności równowagowej wilgotność sorpcji jest równa wilgotności desorpcji
Do ilościowego scharakteryzowania zawartości wody w drewnie stosuje się wskaźnik wilgotności.
Przez wilgotność (bezwzględną) drewna rozumie się procentowy stosunek masy wilgoci zawartej w drewnie podana objętość drewna, do masy suchego drewna:
gdzie m jest masą próbki (próbki) mokrego drewna; m0 to masa próbki (próbki) całkowicie suchego drewna, g.
Do pomiaru wilgotności drewna stosuje się metody bezpośrednie i pośrednie. Metody bezpośrednie polegają na uwalnianiu wilgoci z drewna w taki czy inny sposób
Wilgoć można oddzielić poprzez suszenie i na tej podstawie określić zawartość wilgoci wysoka dokładność, wykonując poniższą procedurę. W warunkach laboratoryjnych małe próbki drewna waży się na wadze analitycznej z dokładnością do 0,001 g i wyznacza masę początkową. Aby mieć pewność, że wilgotność próbek drewna podczas ważenia nie ulegnie zmianie, umieszcza się je w szklanych butelkach z szlifowanymi pokrywkami. Masę każdej butelki określa się wcześniej na tych samych wagach. Próbki trzymane są w butelkach (ale z otwartymi pokrywkami) i poddawane suszeniu. Próbka jest suszona suszarki, Na przykład, szafy elektryczne. Suszenie przeprowadza się w temperaturze powietrza 103±2°C; butelki z próbkami trzymane są w szafce do momentu osiągnięcia stałej wartości masy. Jeżeli różnica odczytów masy podczas dwóch ostatnich oznaczeń w odstępie 1-2 godzin jest mniejsza niż 0,002 g, uważa się, że drewno osiągnęło stan całkowicie suchy. Przed każdym oznaczeniem masy butelki zamyka się pokrywkami i schładza w suchym powietrzu w eksykatorach - naczyniach z bezwodnym chlorkiem wapnia lub kwasem siarkowym o stężeniu 94-100%.
Wilgotność oblicza się z dokładnością do 0,1%, korzystając ze wzoru:
gdzie m jest wagą butelki, g; m2 to masa butelki z próbką przed suszeniem, g; m3 - masa butelki z próbką po suszeniu, g.
Znaleziono opisaną prostą i niezawodną metodę oznaczania wilgotności metodą suszenia szerokie zastosowanie. Znacznie rzadziej do drewna stosuje się inną metodę bezpośrednią, polegającą na destylacji wody z parami toluenu.
Główną wadą metod bezpośrednich jest bardzo długi czas trwania procedury. Metody pośrednie oparte na pomiarze wskaźników innych właściwości fizyczne, które zależą od treści
woda w drewnie.
Najszerzej stosowane są konduktometryczne elektryczne mierniki wilgotności, które mierzą przewodność elektryczną drewna. W przypadku takich urządzeń igły czujnika są wciskane
Poprzez powierzchnia boczna deski (wykroje) w drewno na głębokość 10 mm. W nowoczesne urządzenia wprowadź dane o gatunku, a także o temperaturze powietrza i od razu odczytaj wilgotność drewna w procentach
itp.............
DĄB. DĄB.
RODZAJQUERCUS
Obszar
Dąb z rodziny bukowych. Są to drzewa liściaste i wiecznie zielone (w tropikach i subtropikach), rozmieszczone w strefach umiarkowanych i tropikalnych półkuli północnej. Rodzaj Quercus liczy około 600 gatunków. Największy różnorodność gatunkowa(około 200) - w Severnaya i Ameryka Środkowa, nieco gorsze od Azji Wschodniej i Południowo-Wschodniej oraz Morza Śródziemnego.
W Rosji rośnie 20 gatunków dębu, a sprowadzono około pięćdziesiąt kolejnych. Na terenie europejskiej części naszego kraju, w zachodniej, środkowej i Europa Wschodnia Przeważają dwa gatunki lasotwórcze.
Dąbogonkowaty (zwykły) (Quercusrabować) - roślina odporna na zimę, odporna na suszę, osiągająca wysokość do 40 m. Grubość pnia starych drzew sięga od 1 do 1,5 m, a w przypadku bardzo starych - kilku metrów. U starych drzew pień pokryty jest ciemnoszarym, postrzępionym i głębokim kolorem pęknięcia podłużne kora W gęstym posadzeniu pień jest smukły, wyraźnie pozbawiony gałęzi i ma zwartą koronę. Rośnie samotnie, ma niski, gruby pień z potężnymi, zakrzywionymi dolnymi gałęziami rozciągającymi się pod kątem prostym; korona jest gęsta, w kształcie namiotu. Liście zebrane są w pęczki na końcach skróconych pędów. Żołędzie mają długie łodygi, brązowo-brązowe z podłużnymi paskami, wierzchołek ma kształt kielicha lub półkuli.
Gatunek ten jest głównym edyfikatorem (gatunki lasotwórcze) lasów liściastych Równiny Rosyjskiej. Wznosi się na dużych szerokościach geograficznych do podstrefy tajgi. Północna granica wzrostu przebiega wzdłuż linii Sankt Petersburg – Ural Południowy. Dąb szypułkowy rośnie u podnóża Krymu i Kaukazu. Jego udział w lasach dębowych Rosji i krajów sąsiednich wynosi około 95%.
Kolejny gatunek lasotwórczy - dąbskalisty (QuercusPetraka). Liście mają klinowatą podstawę na długim (do 2,5 cm) ogonku. Żołędzie są siedzące lub mają krótką łodygę, bez podłużnych pasków na skórce. Kwitnie i kwitnie później niż dąb szypułkowy. Gatunek ten jest głównym budowniczym lasów Karpat i Północny Kaukaz. Oprócz tych najpospolitszych gatunków rośnie Kaukaz dąbgruziński (Q. iberyka), dąbHartwissa (Q. hartwissiana) I dąbImeretian (Q. imtretina). Dwa ostatnie są endemiczne.
NA Daleki Wschód panować dąbmongolski (Q. mongolica) - gatunki odporne na suszę i mróz, główny eduktor lasów iglastych i liściastych Mandżurii, Primorye i południowego Sachalinu - oraz dąbząbkowany (Q. klentata), bardziej ciepłolubne, powszechne na obszarach o łagodnym klimacie morskim.
Wśród wprowadzonych gatunków najczęstsze są dąbsuberyczny (Q. niższy) Idąblotny(Q. zmienne). Plantacje tych drzew na wybrzeżu Morza Czarnego na Kaukazie zajmują kilkaset hektarów.
Do nasadzeń kulturowych, amerykański czerwony dąb (Q. rubra) Ibagnodąb (Q. palustis). Drzewa te rosną szybko i dobrze znoszą przesadzanie, co jest typowe dla wszystkich północnoamerykańskich dębów czerwonych. Mają duże liście, które jesienią przebarwiają się na czerwono, co czyni drzewa bardzo dekoracyjnymi.
Zimadąb. Do tej grupy dębów zaliczają się gatunki występujące głównie w regionach południowych i różniące się zewnętrznie tym, że ich liście opadają tylko zimą lub nawet wiosną, gdy pojawiają się młode. Jego drewno jest znacznie cenniejsze. Stosowany jest przede wszystkim w przygotowaniu drewniane meble, ozdobione rzeźbami i wysokiej jakości parkietem. Najlepsze drewno produkuje dąb w wieku 80-150 lat, rosnący w gęstych lasach mieszanych. Uważa się, że w czystych lasach dębowych drzewa są przysadziste, grube i sękate.
Wiosnadąb. Ten rodzaj dębu różni się wyglądem tym, że żołędzie zwisają na długich ogonkach (ta cecha morfologiczna nie występuje u dębu ozimego). Drewno dębu wiosennego charakteryzuje się większą lepkością, szarą barwą i obecnością więcej węzły. Pod względem właściwości uważany jest za gorszy od drewna dębu zimowego.
Warunkiwzrost
Dęby rosną stosunkowo wolno. Maksymalny wzrost wysokości trwa od 20 do 80 lat, wtedy drzewa zyskują przeważnie grubość.
Średnia długość życia wynosi średnio 500 lat, ale są też stulatkowie. Przykładem jest słynny „starzec Stelmużski” w języku litewskim naturalny park Stelmuzhi, który ma około 2000 lat. W Gorkach Leninskich rośnie gigant, uznany za pomnik przyrody. Uważa się, że jest w tym samym wieku co Moskwa.
Do szybkiego wzrostu dęby potrzebują bocznego cieniowania i pełnego oświetlenia wierzchołka. Bierze się to pod uwagę przy uprawie, uprawie drzew w korytarzach przeciętych innymi gatunkami.
Przy odtwarzaniu lasów dębowych na równinie preferowany jest siew, a sadzenie stosuje się w latach z małą liczbą nasion lub gdy występuje duża liczba gryzoni. Siew jest skuteczny w suchych warunkach, gdy konieczne jest wytworzenie głęboko wnikającego systemu korzeniowego. W miejscach, gdzie wcześniej nie rosły dęby, glebę mikoryzową miesza się z wysianymi żołędziami lub traktuje się czystą kulturą grzybów mikoryzowych.
DąbVsekcja
Drzewo prezentowane w tym numerze czasopisma należy do gatunków pierścieniowo-naczyniowych, dlatego też ze względu na różnice w budowie drewna późnego i wczesnego, we wszystkich przekrojach widoczne są warstwy roczne. We wczesnej strefie warstw rocznych wyraźnie widoczne są duże naczynia (otwarte i niezatkane gliną), tworzące ciągły pierścień dziur. Strefa późna ma gęstą strukturę, zawiera jedynie drobne naczynia, które wraz z komórkami miąższu tworzą wzór w postaci promienistych pasków, falistych linii na granicy warstw rocznych, a także pojedynczych kresek lub kropek.
Dąb to zdrowy gatunek drewna. Rdzeń drewna jest ciemnobrązowy lub żółtawobrązowy. Biel jest wąska, jasnożółta. Promienie rdzeniowe są wyraźnie widoczne we wszystkich przekrojach. Drewno jest ciężkie i twarde.
Tekstura dąb w przekrojach podłużnych określa się szerokością warstw rocznych, różnicą w wybarwieniu drewna późnego i wczesnego oraz rdzenia i bieli. Ponadto ważną rolę w tworzeniu tekstury odgrywają naczynia wycięte we wczesnych strefach i promienie rdzeniowe, które mają postać poprzecznych pasków, plamek na nacięciach promieniowych, linii podłużnych i kresek na stycznych. Na tyłach dużych drzew powszechne jest zwijanie się. W przekroju promieniowym ta tekstura jest szczególnie piękna.
Kolor drewno dębowe charakteryzuje się następującymi parametrami:
tonacja koloru, nm — 581,5;
Czystość, % — 53,1;
Lekkość, % — 29,9.
W wodzie rzecznej dąb znacznie ciemnieje w wyniku połączenia garbników z solami żelaza. Po długotrwałym starzeniu w wodzie rzecznej dąb bagienny zmienia kolor z zielonkawo-czarnego na czarny. Z tego samego powodu podczas piłowania surowego drewna na powierzchni desek pojawiają się ciemne plamy.
Wskaźniki świecić drewno dębowe jest niższe niż sosna. Tłumaczy się to tym, że nieregularności anatomiczne (głównie promienie rdzeniowe) na przekrojach podłużnych (zwłaszcza promieniowych) nie pozwalają na uzyskanie lustrzanej powierzchni. Przy najbardziej starannym wykończeniu powierzchni wysokość tych nierówności pozostaje co najmniej 200 mikronów. Dlatego powstają odblaski i refleksy, co znacznie obniża wskaźnik połysku.
Wskaźniki makrostruktury drewno dębowe zostało już częściowo wymienione. Należy dodać: średnia liczba warstw rocznych na 1 cm przekroju poprzecznego wynosi 6, udział drewna późnego w warstwie rocznej wynosi od 65 do 68 (2,4-2,5 razy więcej niż w przypadku sosny). Gęstość drewna późnego jest 2-3 razy większa niż gęstość drewna wczesnego.
Fizycznywłaściwości
Wilgotność. Świeżo ścięte drewno dębowe ma następującą wilgotność:
Rdzeń - 50-80%;
Biel - 70-80%;
Średnia - 60-80%;
Kora -117%.
W przypadku zalania maksymalna wilgotność wynosi 116%.
Podobnie jak inne gatunki, rosnący dąb charakteryzuje się sezonowymi i dobowymi wahaniami wilgotności, które objawiają się jednak w znacznie mniejszym stopniu.
Nasiąkliwość wilgoci i wody w drewnie dębowym jest znacznie mniejsza niż w drewnie sosnowym, ze względu na jego większą gęstość. Produkty dębowe zabezpieczone powłokami praktycznie nie zmieniają swojej wilgotności (dlatego dąb idealnie nadaje się np. na parkiet).
Jednakże wysoka gęstość prowadzi do większego skurczu i obrzęku. Dąb z gatunków silnie suszących. Skurcz styczny dla strefy wczesnej warstwy rocznej wynosi 8,4%, a dla strefy późnej 9,8%. Współczynnik pęcznienia (zmiana wielkości próbki (w procentach) związana ze zmianą wilgotności (w procentach):
Promieniowy - 0,2;
Styczny - 0,3;
Wolumetryczny - 0,52.
Ważną cechą jest ciśnienie pęcznienia. Dla dębu w normalnej temperaturze jest to:
Styczny - 3,10 MPa;
Promieniowy - 1,54 MPa, czyli dwukrotnie wyższy niż sosna.
Naprężenia wewnętrzne powstające podczas suszenia tarcicy dębowej są również znacznie wyższe niż w przypadku drzew iglastych.
Dąb bagienny należy specjalnie suszyć. Pozbywając się wilgoci, znacznie się kurczy, wypacza i pęka. To nie przypadek, że wyjście wysokiej jakości materiały przy tradycyjnych metodach suszenia jest niewielki. Dlatego niektórzy eksperci sugerują suszenie mikrofalowe lub chemiczne (w roztworach substancji higroskopijnych). Ta ostatnia metoda została w pełni zbadana w Woroneżu GLTA.
Gęstość. Jego średnia wartość dla drewna dębowego przy standardowej wilgotności (12%) wynosi 690 kg/m3, dla drewna całkowicie suchego - 650 kg/m3.
Ta cecha dębu w istotny sposób zależy od miejsca jego wzrostu. Bardzo gęste drewno materiały pozyskiwane na Ukrainie i w Azerbejdżanie różnią się (p 12 = 723-726 kg/m 3), a następnie na Białorusi (p 12 = 703-710 kg/m 3). Najniższe wskaźniki są typowe dla Region Krasnodarski, kraje bałtyckie i Gruzja (p 12 = 604-663 kg/m 3).
Gęstość i twardość drewna zmniejsza się wraz z wiekiem dębu. Fakt ten jest brany pod uwagę przy uzyskiwaniu forniru płasko skrawanego.
Zagęszczenie w różnych strefach pnia jest bardziej zauważalne u dębów niż u drzew iglastych i jest nieregularne, głównie w pasach i gniazdach.
Przepuszczalność ciecze i gazy. Przepuszczalność powietrza drewna dębowego jest znacznie niższa niż drewna sosnowego (około 20 razy). To samo można powiedzieć o przepuszczalności wody. Z tego powodu drewno dębowe jest słabo nasycone substancjami ochronnymi.
Mechanicznywłaściwości
Oprócz pięknej faktury i koloru, dąb ma bardzo wysoką wytrzymałośćwskaźniki. Ustępuje jedynie jesionowi i grabowi.
Wytrzymałość na rozciąganie:
- przy zginaniu statycznym - 79-118 MPa;
- po rozciągnięciu wzdłuż włókien -105-110 MPa;
- po ściśnięciu wzdłuż włókien - 56-60 MPa;
- podczas ścinania wzdłuż płaszczyzny promieniowej - 7-14 MPa;
- podczas ścinania wzdłuż płaszczyzny stycznej - 11-14 MPa. Moduł sprężystości podczas zginania statycznego wynosi 8,18-11,5 GPa.
Właściwości technologiczne i operacyjne:
- udarność - 80-82 kJ/m2;
twardość:
- koniec - 63-67 N/mm2;
- promieniowy - 52-56 N/mm2;
- styczny - 42-52 N/mm2.
Dąb jest gatunkiem średnio twardym, dlatego jego odporność na zużycie (odporność na ścieranie) jest 2-2,5 razy większa niż sosny.
Pod względem długotrwałej odporności na odkształcenia praktycznie nie różni się od sosny. Zdolność do trzymania elementów złącznych (gwoździ, śrub) jest 2-2,5 razy większa niż jej.
Giętkość, charakteryzująca się stosunkiem wysokości przekroju (grubości przedmiotu obrabianego) h do promienia gięcia R, h/R = 1:4 (dla buku 1:2,5; dla sosny 1:11).
Dąb jest trudny w obróbce narzędziami tnącymi. Wyjaśnia to nie tylko duża gęstość, ale także osobliwości anatomicznej struktury drewna. Specyficzna siła cięcia jest dla niego 2-2,5 razy większa niż dla sosny. Okresy trwałości odpowiadają w przybliżeniu w ten sam sposób narzędzie tnące(charakterystyka tępiąca). Stopień poszerzenia zębów bocznych w piłach ramowych wynosi 0,65-0,75 mm dla drewna dębowego mokrego, suchego i zmarzniętego. Dla piły tarczowe o średnicy od 135 do 315 mm - 0,3 mm. Dla piły taśmowe: 0,4-0,45 mm - dla drewna mokrego i 0,3-0,4 - dla drewna suchego i zmarzniętego.
Wspomniane już elementy anatomiczne na przekrojach podłużnych drewna dębowego nie pozwalają na wyeliminowanie mikronierówności (poniżej 200 mikronów) w procesie szlifowania. Dąb łatwo plami na czarno, zużycie materiały wykończeniowe umiarkowany.
Drewno dębowe jest odporne na wpływy biologiczne (uszkodzenia przez grzyby). Co więcej, im starsze drzewo, tym wyższa jest jego biostabilność. Najbardziej biostabilne drewno znajduje się w dolnej (tyłowej) części pnia. Długotrwałe narażenie na działanie wody rzecznej zauważalnie zwiększa twardość dębu, ale inne cechy wytrzymałościowe zmniejszają się o 10-20%, a w niektórych przypadkach nawet do 70. Najwyraźniej stopień zmniejszenia wytrzymałości dębu zależy od warunków lokalnych ( stężenia różnych substancji chemicznych). związki chemiczne w wodzie itp.).
Charakterystyczne wady drewna dębowego dla strefa środkowa Rosja - mroźne pęknięcia - ślady ostrych zim i w konsekwencji wewnętrzna zgnilizna.
Zakres zastosowania
Na pierwszym miejscu - produkcja stolarska. Przede wszystkim parkiet, listwy, schody, drzwi i inne elementy wyposażenia wnętrz. Decydującymi czynnikami w tym obszarze są: wysoka odporność na zużycie, wytrzymałość, piękna tekstura drewno dębowe. NA ramy okienne dąb pojawia się rzadziej. Uwaga: wykonane z niego małe profile są mało wyraziste. Meble dębowe cieszą się dużą popularnością. Piękny i trwały bejcowany dąb nadaje się na drogie ekskluzywne meble, parkiety, instrumenty muzyczne i wyroby artystyczne. Wysoko cenione jest czerwonawe lub różowe drewno dębów północnoamerykańskich (swoją drogą jest bardziej miękkie niż drewno dębów białych). Fornir dębowy uszlachetnia mniej piękne rasy. Dąb od dawna jest opanowany przez stoczniowców i budowniczych. W budownictwie mieszkaniowym jego zastosowanie jest ograniczone wysokim kosztem drewna. Niższe korony lub przekładki pomiędzy ścianami a fundamentem wytrzymają najdłużej, jeśli są wykonane z drewna dębowego. Wykonuje się z niego pale, które wytrzymują dziesiątki, setki lat. I jak tu nie pamiętać, że koniakowe wódki dojrzewają tylko w obecności drewna dębowego. Ekstrakcja zawartych w nim substancji aromatycznych w dużej mierze tworzy bukiet smakowy koniaku. Garbniki dębowe są niezbędne w procesie dojrzewania i starzenia win czerwonych i deserowych. Dlatego też produkcja beczek i innych naczyń bednarskich pozostaje bardzo ważnym obszarem wykorzystania dębu. Z kory i drewna (szczególnie młodych drzew) powstają garbniki wykorzystywane w garbarstwie i medycynie. Dęby korkowe dostarczają nam materiału, który pozwala na niezawodne korkowanie szerokiej gamy butelek.
W Chinach jedwabniki żywią się liśćmi postrzępionego dębu. Doświadczone gospodynie domowe do marynat używa się liści dębu, a niektórzy miłośnicy rosyjskich łaźni wolą miotły dębowe od wszystkich innych. Wartość środowiskowa plantacji dębów jest ogromna. Zajmują pierwsze miejsce w ochronie lasów. Dąb przewyższa wiele gatunków pod względem prozdrowotnego wpływu na środowisko, ponieważ intensywnie uwalnia tlen. Dęby, szczególnie te stare, wyróżniają się wysokimi walorami estetycznymi. Zwróć uwagę, z jakim szczególnym nastrojem wkraczamy w cień dębowych alejek.
Załadunek...