ДРЕВЕСИНА Строение и основные свойства дерева и

ДРЕВЕСИНА

Строение и основные свойства дерева и древесины В растущем дереве различают: § § § крону - верхнюю ветвистую часть дерева; ствол; корни.

§ Корни дерева всасывают воду из почвы вместе с растворенными питательными веществами. § Толстые корни разветвляются на более тонкие и капилляры, которые часто простираются в почве за пределы кроны.

Крона состоит из ветвей и листьев или хвои. Часть воды, поступившей от корневой системы, испаряется через листья. Остальная вода с растворенными в ней минеральными питательными веществами под воздействием солнечного света и тепла образует органические питательные вещества, необходимые для роста дерева. Листья усваивают из воздуха углекислый газ, распадающийся на углерод и кислород. Кислород выделяется в воздух. Органические питательные вещества, образовавшиеся в листьях, во внутренней части коры, называемой лубом поступают вниз и распространяются по всему дереву. Это так называемый нисходящий поток сокодвижения.

§ Ствол проводит влагу с растворенными минеральными и органическими веществами от корней к кроне и обратно. Он дает основную массу древесины ( от 50 до 90% объема всего дерева). § Тонкую часть ствола называют вершиной; нижнюю, толстую часть – комлем.

Породы древесины § Хвойные § Лиственные

Древесина имеет слоисто-волокнистое строение и является неоднородным материалом, что влияет на свойства и другие особенности готовых изделий. Строение и свойства древесины принято рассматривать в трех разрезах: торцовом, радиальном и тангенциальном. v Торцовый (поперечный) — это разрез поперек ствола (волокон), v Радиальный—вдоль волокон по оси ствола через сердцевину, v Тангенциальный — вдоль оси ствола на различном расстоянии от сердцевины (по хорде).

1 – торцовый (поперечный) разрез; 2 –радиальный; 3 - тангенциальный

§ Древесина полученная при указанных разрезах, имеет различный вид или рисунок и отличается своими качествами и свойствами. § При рассмотрении разрезов ствола дерева невооруженным глазом или через лупу можно различить следующие основные его части: кору, камбий, древесину (заболонь, ядро) и сердцевину.

Основные признаки макроструктуры древесины § наличие ядра; § ширина заболони и степень резкости перехода от ядра к заболони; § степень видимости годичных слоёв и их очертания на поперечном разрезе; § чёткость границы между ранней и поздней древесиной годичных слоёв; § наличие, размеры, окраска и число сердцевинных лучей; § размеры, характер группировки и состояние (пустые или заполненные) сосудов в древесине лиственных пород; § наличие, размеры и число вертикальных смоляных ходов в древесине хвойных пород;

Дополнительные признаки макроструктуры древесины § Необходимость их использования возникает в тех случаях, когда основные признаки выражены нечётко. § § сердцевинные повторения; цвет, блеск и запах древесины; текстура, плотность.

§ У некоторых пород древесина окрашена равномерно, а у других центральная часть темнее наружной. Тёмноокрашенная часть называется ядром, наружная светлая зона - заболонью.

Все древесные породы делятся на ядровые и безъядровые. Ядровые имеют центральную темноокрашенную часть ствола – ядро и периферическую светлоокрашенную – заболонь. Безъядровые – подразделяются на заболонные и спелодревесинные. § У заболонных пород центральная и периферическая части ствола не отличаются ни в цвете, ни в содержании воды. § У спелодревесинных пород центральная светлоокрашенная зона древесины в свежесрубленном состоянии имеет меньшую влажность, чем заболонь.

§ К ядровым породам относятся из хвойных: лиственница, сосна, кедр, тисе, можжевельник; из лиственных: дуб, ясень, ильм, вяз, грецкий орех и другие породы. § Спелодревесными хвойными породами являются ель и пихта. Из лиственных к этой труппе относятся бук, осина и некоторые другие породы. § К заболонным породам относится большая группа лиственных: береза, ольха, липа, граб, клены и другие.

Ядровые породы отличаются по размерам заболони. Например: § широкую заболонь имеют сосна, ясень; § узкую — лиственница, дуб. У одних пород переход от ядра к заболони резкий (лиственница, дуб), у других — постепенный (грецкий орех).

§ В раннем возрасте древесина всех пород состоит только из заболони, и лишь с течением времени у некоторых пород образуется ядро. У одних пород образование ядра начинается рано (у дуба, например, на 8 -12 -й год) и заболонь бывает узкой. У других пород ядро образуется значительно позднее (у сосны в возрасте 30 -35 лет), что обусловливает наличие широкой заболони.

Поперечный разрез ствола: 1 – сердцевина; 2 – сердцевинные лучи; 3 – ядро; 4 – пробковый слой; 5 – лубяной слой; 6 – заболонь; 7 – камбий; 8 – годичные слои.

Годичные слои В связи с сезонными различиями в приросте дерева наблюдается слоистость строения древесины. Каждый слой прироста, образуемой в один вегетационный период, называется ГОДИЧНЫМ СЛОЕМ. § Ширина годичного слоя даже у одного дерева непостоянна и зависит от климатических условий, места произрастания, возраста дерева и др. причин. Строение годичного слоя по ширине неоднородно. §

§ На торцовом разрезе строение древесины представлено в виде концентрических наслоений, которые называются годовыми кольцами, или слоями; § на радиальном разрезе —в виде параллельных линий от годовых слоев. § На тангенциальном разрезе строение древесины имеет вид параболических линий, сходящихся в центре и расходящихся по краям, причем вершина параболы или точка пересечения извилистых линий указывает направление роста дерева

Древесина этого разреза имеет красивый внешний вид и поэтому является наиболее ценной для производства мебели, музыкальных инструментов, художественнодекоративных и других изделий.

В пределах каждого годичного слоя можно различить две зоны: более светлую сравнительно рыхлую раннюю древесину (эта древесина, образованная в начале вегетационного периода весной, в начале лета), и темную, плотную позднюю древесину. Особенно резкая разница в цвете ранней и поздней древесины наблюдается у хвойных пород. Древесина считается прочной при содержании поздней древесины более 50%, средней прочности — от 25 до 50%, механически непрочной —менее 25%.

§ По ранней древесине годичных слоев в растущем дереве происходит перемещение водного раствора питательных веществ вверх по стволу. Поздняя древесина выполняет преимущественно механические функции. Поэтому количество поздней древесины - важный показатель, характеризующий качество древесины в целом.

Сосуды § На поперечном разрезе древесины некоторых лиственных пород (дуба, грецкого ореха и др. ) можно заметить небольшие отверстия, представляющие собой поперечные разрезы сосудов. § Сосуды имеют форму трубок разной величины и являются характерным элементом строения древесины лиственных пород (у хвойных пород сосудов нет). В растущем дереве по сосудам из корней в крону поднимается вода. § Сосуды делят на крупные, ясно видимые невооружённым глазом, и мелкие, не различимые невооружённым глазом. У ряда пород мелкие сосуды собраны в группы, которые можно обнаружить без микроскопа. § Крупные сосуды чаще сосредоточены только в ранней зоне годичного слоя и образуют на поперечном разрезе пористое кольцо (например, у дуба), реже крупные сосуды распределены по годичному слою равномерно (например, у грецкого ореха). Собранные в группы мелкие сосуды при наличии крупных сосудов в ранней зоне располагаются в поздней зоне, где они заметны благодаря более светлой окраске. Если крупных сосудов нет, то мелкие сосуды у большинства пород рассеяны по всему слою; однако их число и величина несколько уменьшаются по направлению к внешней границе слоя.

Распределение сосудов позволяет разделить лиственные породы на: § кольцесосудистые с кольцом крупных сосудов в ранней зоне каждого годичного слоя и § рассеянно-сосудистые, у которых сосуды, независимо от их величины, распределены по годичному слою более или менее равномерно.

Кольцесосудистая порода с радиальным расположением групп мелких сосудов в поздней зоне годичного слоя (РАДИАЛЬНЫЙ рисунок- напоминающий язычки пламени, когда мелкие сосуды расположены почти перпендикулярно к границе годичного слоя)

Кольцесосудистая порода с тангенциальным расположением групп мелких сосудов в поздней зоне годичного слоя ТАНГЕНЦИАЛЬНЫЙ рисунок - образующий вытянутые вдоль годичных слоев сплошные или прерывистые волнистые линии

Кольцесосудистая порода с рассеянным расположением групп мелких сосудов в поздней зоне годичного слоя РАССЕЯННЫЙ рисунок с беспорядочным расположением групп мелких сосудов в виде отдельных черточек или точек

Рассеяннососудистая порода РАССЕЯННЫЙ рисунок с беспорядочным расположением групп мелких сосудов в виде отдельных черточек или точек

§ К кольцесосудистыми лиственными породами являются дуб, ясень, каштан съедобный, вяз, ильм, карагач, бархатное дерево, фисташка и некоторые другие. § К рассеянно-сосудистым относится большинство лиственных пород; среди них с крупными сосудами - грецкий орех и хурма, а с мелкими сосудами - берёза, осина, ольха, липа, бук, клён, платан, тополь, ива, рябина, груша, лещина и др.

§ Сосуды, являясь слабыми элементами, понижают прочность срубленной древесины. Наличием сосудов объясняется повышенная проницаемость жидкостями и газами древесины лиственных пород в направлении вдоль волокон.

Сердцевинные лучи На поперечном разрезе некоторых пород (например, дуба) хорошо видны светлые блестящие линии, расходящиеся от сердцевины к коре по радиусам и называемые сердцевинными лучами. Сердцевинные лучи есть в древесине всех пород, но лишь у немногих пород они настолько широки, что ясно видны на поперечном разрезе невооружённым глазом. § Ширина сердцевинных лучей, измеряемая на поперечном разрезе ствола, колеблется в зависимости от породы от 0, 005 до 1 мм. По ширине различают три типа лучей: § 1) очень узкие, невидимые невооружённым глазом; § 2) узкие, трудно различимые невооружённым глазом; § 3) широкие, ясно видимые невооружённым глазом.

§ На радиальном разрезе древесины сердцевинные лучи заметны в виде поперечных блестящих полос или пятен, окрашенных темнее или светлее окружающей древесины. Ширина полосок зависит от высоты лучей, а длина - от степени совпадения плоскости разреза с направлением луча. У некоторых пород эти полоски образуют на радиальном разрезе красивый рисунок (платан, клён, ильм и др. ). § На тангенциальном разрезе сердцевинные лучи имеют веретено- или чечевицеобразную форму; высота их в зависимости от породы колеблется в широких пределах (от 50 мм у дуба до долей миллиметра у хвойных пород). § В растущем дереве сердцевинные лучи служат в основном для проведения воды и питательных веществ в горизонтальном направлении и для хранения запасных питательных веществ зимой. Они выполняют определённую механическую функцию.

Смоляные ходы § Характерная особенность строения древесины хвойных пород смоляные ходы. § Различают смоляные ходы вертикальные и горизонтальные. Горизонтальные проходят по сердцевинным лучам. Вертикальные смоляные ходы - тонкие узкие каналы, заполненные смолой. § На поперечном разрезе вертикальные смоляные ходы видны в виде светлых точек, расположенных в поздней древесине годичного слоя; на продольных разрезах смоляные ходы заметны в виде темных штрихов, направленных вдоль оси ствола. Количество и размер смоляных ходов зависят от породы древесины. У древесины сосны смоляные ходы крупные и многочисленные, у древесины лиственницы - мелкие и немногочисленные. Смоляные ходы занимают небольшой объем древесины ствола (0, 2 -0, 7%) и поэтому не оказывают существенного влияния на свойства древесины. Они имеют значение при подсочке, когда из растущих деревьев получают смолу (живицу).

§ Наиболее крупные смоляные ходы у кедра - их диаметр в среднем 0, 14 мм; диаметр смоляных ходов у сосны 0, 1 мм, у ели 0, 09 мм, у лиственницы 0, 08 мм; длина ходов в пределах 10 -80 см. § Наибольшее число смоляных ходов у сосны, довольно много их у кедра, меньше у лиственницы, ещё меньше у ели. У двух последних пород смоляные ходы занимают не более 0, 2 % общего объёма древесины. Однако даже у пород с крупными и многочисленными смоляными ходами их доля в общем объёме древесины менее 1 %. Поэтому сами по себе ходы не могут оказать влияние на свойства древесины, но заполняющая их смола повышает стойкость древесины к гниению.

Дополнительные признаки § § сердцевинные повторения; цвет, блеск и запах древесины; текстура, плотность.

Сердцевинные повторения Так называются заметные на разрезах древесины некоторых лиственных пород буроватые или коричневатые чёрточки, полоски или пятнышки, расположенные главным образом у границ годичных слоёв. Имеют вид небольших бурых пятен на поперечном разрезе или бурых черточек, полосок и штрихов— на продольных разрезах По своему цвету и строению они напоминают сердцевину. Считается, что сердцевинные повторения (прожилки) возникают в результате повреждения камбия насекомыми. Они встречаются преимущественно в нижней части ствола лиственных пород (берёзы, ольхи, рябины, груши, клёна, ивы и др. ) и изредка у хвойных (пихты). Присутствие этих образований в древесине некоторых пород настолько постоянно (у берёзы), что они могут служить диагностическим признаком при распознании породы по древесине. Прожилки – порок древесины.

Цвет, блеск и запах (характеристики физических свойств) § ЦВЕТ древесины зависит от наличия и количества красящих, дубильных веществ, смол и продуктов их окисления. Может изменяться под воздействием некоторых химических веществ атмосферных условий, грибных поражений. § Древесина пород, произрастающих в различных климатических условиях, имеет различный цвет: от белого (осина, ель, липа) до черного (черное дерево). Древесина, произрастающая в жарких и южных районах, имеет более яркую окраску по сравнению с древесиной умеренного пояса. В пределах климатического пояса каждой древесной породе присущ свой особый цвет, который может служить дополнительным признаком для ее распознавания. Так, древесина граба имеет светло серый цвет, дуба и ясеня бурый, грецкого ореха - коричневый. Под влиянием света и воздуха древесина многих пород теряет свою яркость, приобретая на открытом воздухе сероватую окраску.

§ Древесина ольхи, имеющая в свежесрубленном состоянии светлорозовый цвет, вскоре после рубки темнеет и приобретает желтоватокрасную окраску. Древесина дуба, пролежавшая долгое время в воде, приобретает темно-коричневый и даже черный цвет (мореный дуб). Меняется окраска древесины и в результате поражения ее различными видами грибов. На окраску древесины оказывает влияние также возраст дерева. У молодых деревьев древесина обычно светлее, чем у более старых. Устойчивым цветом обладает древесина дуба, груши и белой акации, самшита, каштана. § Цвет древесины имеет важное значение в производстве мебели, музыкальных инструментов, столярных и художественных изделий. Насыщенный богатством оттенков цвет придает изделиям из древесины красивый внешний вид. Цвет древесины некоторых пород улучшают, подвергая различной обработке, - пропариванию (бук), протравливанию (дуб, каштан) или окрашиванию различными химическими веществами. § Цвет древесины и его оттенки характеризуют обычно определениями - красный, белый, розовый, светло-розовый и лишь при особой необходимости по атласу или шкале цветов.

§ БЛЕСК это способность направленно отражать световой поток. § Блеск древесины зависит от ее плотности, количества, размеров и расположения сердцевинных лучей. § Сердцевинные лучи обладают способностью направленно отражать световые лучи и создают блеск на радиальном разрезе. § Особым блеском отличается древесина бука, клена, ильма, платана, белой акации, дуба. Древесина осины, липы, тополя, имеющая очень узкие сердцевинные лучи и сравнительно тонкие стенки клеток механических тканей, имеет матовую поверхность. Блеск придает древесине красивый вид и может быть усилен полированием, лакированием, вощением или склеиванием прозрачными пленками из искусственных смол.

§ ЗАПАХ. Некоторые древесные породы имеют свой специфический запах. По запаху можно легко отличить некоторые хвойные от лиственных, а среди хвойных одну породу от другой. Запах древесина имеет на свежих разрезах, на старых же образцах запах исчезает. § Запах древесины зависит от находящихся в ней смол, эфирных масел, дубильных и других веществ. Характерный запах скипидара имеют хвойные породы - сосна, ель. Дуб имеет запах дубильных веществ, бакаут и палисандр ванили. Приятно пахнет можжевельник, поэтому его ветви применяют при запаривании бочек. Большое значение имеет запах древесины при изготовлении тары. Ядро пахнет сильнее заболони.

Текстура § Рисунок, образующийся на поверхности древесины, вследствие перерезания анатомических элементов, является одним из характерных признаков древесины. Чем сложнее строение древесины и разнообразнее сочетание отдельных ее элементов, тем богаче текстура. § Текстура зависит от особенностей анатомического строения отдельных пород древесины и направления разреза. Она определяется шириной годичных слоев, разницей в окраске ранней и поздней древесины, наличием сердцевинных лучей, крупных сосудов, неправильным расположением волокон (волнистое или путаное). § Хвойные породы на тангенциальном разрезе из-за резкого различия в цвете ранней и поздней древесины дают красивую текстуру. § Лиственные породы, имеющие ярко выраженные годичные слои и развитые сердцевинные лучи (дуб, бук, клен, карагач, ильм, платан), имеют очень красивую текстуру на радиальном и тангентальном разрезах. Особенно красивый рисунок имеют поверхности из древесины неправильного и путаного (свилеватого) расположения волокон (капы, наросты).

Текстура древесины: без выраженного рисунка (липа), мелкокрапчатый рисунок (дуб, бук)

Муаровый рисунок (красное дерево, волнистая береза), полосатый рисунок (красное дерево, орех, палисандр)

Волнистый рисунок (спецобработка), V-образный рисунок (тангенц. разрез)

Криволинейный рисунок (орех, ясень), листообразный рисунок (при тангенц. разрезе)

Сучковатый рисунок (сосна, ель), раковинный рисунок (кавказский орех, ясень, карагач),

Рисунок «птичий глаз» (ясень, клен, тополь, карельская береза)

Плотность § По плотности (объемной массе) все древесные породы подразделяются при 12% влажности на три группы: § Породы с древесиной МАЛОЙ плотности (плотность 540 кг/м 3 и менее); соска, ель. пихта, кедр, можжевельник, тополь, липа, ива, осина, ольха, каштан, бархат амурский; § Породы с древесиной СРЕДНЕЙ плотности (плотность 550 - 740 кг/м 3); лиственница, тис, береза, бук, вяз. груша, дуб, ильм, карагач (берест), клен, лещина (орешник), орех грецкий, платан, рябина, ясень. § Породы с древесиной ВЫСОКОЙ плотности (плотность 750 кг/м 3 и выше); акация белая, береза железная, граб, дзельква, саксаул, фисташка, самшит.

Микроскопическое строение древесины

§ Строение древесины, видимое в микроскоп, называется микроструктурой. § Древесина состоит из мельчайших частичек - клеток, преимущественно (до 98%) мертвых. § Растительная клетка имеет тончайшую прозрачную оболочку, внутри которой находится протопласт, состоящий из цитоплазмы и ядра. § Клеточная оболочка у молодых растительных клеток представляет собой прозрачную, эластичную, тонкую (до 0, 001 мм) пленку. Она состоит из органического вещества - клетчатки, или целлюлозы. § По мере развития, в зависимости от функций, которые призвана выполнять та или иная клетка, размеры, состав и строение ее оболочки существенно изменяются. Наиболее частым видом изменения клеточных оболочек является их одревеснение и опробкование. § Одревеснение клеточной оболочки происходит при жизни клеток в результате образования лигнина и сопровождается сильным разбуханием оболочки. Одревесневшие клетки или совсем прекращают рост, или увеличивают размеры в значительно меньшей степени, чем клетки с целлюлозными оболочками.

§ Целлюлоза в клеточной оболочке представлена в виде волоконец, которые называются микрофибриллами. § Промежутки между микрофибриллами заполнены в основном лигнином, гемицеллюлозами и связанной влагой. § В процессе роста клеточные оболочки утолщаются, при этом остаются неутолщенные места, называемые порами. Поры служат для проведения воды с растворенными питательными веществами из одной клетки в другую.

Виды клеток древесины § Клетки, составляющие древесину, разнообразны по форме и величине. Различают два основных вида клеток: клетки, имеющие длину волокон 0, 5 -3 мм, диаметр 0, 01 -0, 05 мм, с заостренными концами - прозенхимные и клетки меньших размеров, имеющие вид многогранной призмы с примерно одинаковыми размерами сторон (0, 01 -0, 1 мм), паренхимные. § Паренхимные клетки служат для отложения запасных питательных веществ. Ряды запасающих клеток расположены у дерева по радиусу и входят в состав сердцевинных лучей. Количество их в общем объеме древесины незначительно: у хвойных пород 1 -2%, у лиственных - 2 -15%. § Основная масса древесины всех пород состоит из клеток прозенхимных, которые в зависимости от выполняемых ими жизненных функций разделяются на проводящие и опорные, или механические. Проводящие клетки v растущего дерева служат для проведения из почвы в крону воды с растворами минеральных веществ; опорные создают механическую прочность древесины.

Ткани древесины. § Клетки одинакового строения, выполняющие одни и те же функции, образуют ткани древесины. § В соответствии с назначением и видом клеток, из которых состоят ткани, различают: запасающие, проводящие, механические (опорные) и покровные ткани. § Запасающие ткани состоят из коротких запасающих (паренхимных )клеток и служат для накопления и хранения питательных веществ. § Проводящие, или сосудистые, ткани состоят из вытянутых тонкостенных клеток с широкими внутренними просветами; клетки, расположенные одна над другой, соединяются друг с другом, создавая сосуды-трубки, через которые влага, впитанная корнями, проходит к листьям. (Длина сосудов в среднем около 100 мм; у некоторых пород, например у дуба, сосуды достигают 2 -3 м длины. Диаметр сосудов колеблется от сотых долей миллиметра (у мелкососудистых пород) до 0, 5 мм (у крупнососудистых)). § Механические (опорные) ткани состоят из длинных толстостенных клеток с малыми внутренними просветами, с длинными заостренными концами. Эти ткани способны сопротивляться механическим воздействиям. Механическая ткань самая прочная и наиболее устойчивая против загнивания. Чем больше этой ткани, тем древесина плотнее, тверже, прочнее. Механические ткани называют либриформом. Покровные ткани находятся в коре и выполняют защитную роль.

Строение древесины хвойных пород § Древесина хвойных пород отличается сравнительной простотой и правильностью строения. Основную ее массу (90 -95%) составляют расположенные радиальными рядами вытянутые клетки с кососрезанными концами, называемые трахеидами. В стенках трахеид имеются поры, через которые они сообщаются с соседними клетками. В пределах годичного слоя различают ранние и поздние трахеиды. § Сердцевинные лучи у хвойных пород узкие, слабо заметные или вовсе не заметные простым глазом, но многочисленные. Они состоят преимущественно из паренхимных клеток.

Строение древесины лиственных пород § По сравнению с хвойными породами лиственные имеют более сложное строение. § Основной объем древесины лиственных пород составляют сосуды и трахеиды, волокна либриформа, паренхимные клетки. Волокна либриформа являются наиболее распространенными клетками древесины лиственных пород и составляют их главную массу (до 76%). Волокна либриформа - наиболее прочные элементы древесины лиственных пород, выполняют механические функции. § Остальной объем древесины составляют клетки древесной паренхимы. Эти клетки могут быть собраны в вертикальные ряды, называемые тяжами древесной паренхимы. § Сердцевинные лучи у лиственных пород развиты сильнее, чем у хвойных. По ширине сердцевинные лучи могут быть узкие однорядные, состоящие из одного ряда вытянутых по радиусу клеток, и широкие многорядные, состоящие по ширине из нескольких рядов клеток. По высоте сердцевинные лучи состоят из нескольких десятков рядов клеток (до 100 и более у дуба, бука). На тангентальном разрезе однорядные лучи представлены в виде вертикальной цепочки клеток; многорядные лучи имеют форму чечевицы. Лиственные породы сбрасывают на зиму листья и нуждаются в большом количестве запасных питательных веществ, необходимых для образования новых листьев весной следующего года, поэтому в древесине лиственных пород содержится больше клеток древесной паренхимы. §

Влияние строения древесины на ее физикомеханические свойства.

§ Тонкое строение клеточной оболочки оказывает существенное влияние на свойства древесины. § Уменьшение количества связанной влаги ведет к уменьшению расстояний между микрофибриллами, что увеличивает силы сцепления между ними и содержание твердой древесной массы в единице объема. Все это приводит к улучшению механических свойств древесины. Наоборот, при увеличении количества связанной влаги микрофибриллы раздвигаются, что снижает механические свойства древесины. Микрофибриллы расположены преимущественно вдоль длинной оси клетки. Это обусловливает большую механическую прочность древесины именно вдоль волокон.

§ Размеры отдельных анатомических элементов также оказывают влияние на физико-механические свойства древесины. § Поздние трахеиды имеют большую толщину стенок, увеличение содержания поздней зоны в годичных слоях приводит к повышению плотности, твердости и механической прочности. Точно так же у лиственных пород увеличение содержания волокон либриформа, особенно с толстыми стенками, приводит к увеличению механических свойств. § Особенности микроскопического строения древесины лиственных и хвойных пород обусловливают различие их свойств. Волокна у древесины хвойных пород прямолинейны. Поэтому у хвойных пород более высокие показатели прочности при одинаковой плотности. § Древесина лиственных пород имеет некоторую извилистость волокон, вследствие чего у нее более высокие показатели ударной вязкости и более высокая прочность при скалывании вдоль волокон. § Древесина лиственных кольцесосудистых пород лучше гнется, так как в ранней древесине расположены сосуды, которые дают возможность древесине уплотняться без разрушения

Основные породы древесины

Ель § Ядра нет, годичные слои хорошо видны на всех срезах, смоляные ходы в виде светлых пятен заметны в лупу. § Древесина сучковатая § Древесина легкая, мягкая, белая; очень гибкая и эластичная, выдерживает высокие нагрузки, легко раскалывается, имеет высокую прочность на разрыв. Из -за обилия сучков обрабатывается труднее и не столь чисто, как древесина сосны. Малоустойчива к переменному действию влажной и сухой атмосферы. Применяется в строительстве, для различных поделок и изготовления музыкальных инструментов.

Ель (поперечный разрез) Еловая древесина (порочная)

Пихта § Пихта - безъядровая, спелодревесная порода. Древесина по внешнему виду очень похожа на древесину ели, но отличается отсутствием смоляных ходов. Наиболее высокими показателями обладает древесины пихты кавказской и европейской. Древесина обоих видов используется так же, как и ели. Применение других видов пихты для изготовления некоторых изделий не допускается в связи с пониженной прочностью ее древесины.

Пихта (поперечный разрез).

Сосна (поперечный разрез, засмолок сосновой древесины) § § Наиболее распространена сосна обыкновенная. Сосна крымская отличается от сосны обыкновенной высокой смолопродуктивностью. Древесины сосны имеет слегка розоватое ядро, которое со временем становится буровато-красным, широкую заболонь от желтоватого до розового цвета, хорошо видимые годичные слои с четкой границей между ранней и поздней древесиной, довольно крупные и многочисленные смоляные ходы. Древесина средней плотности (p 12=500 кг/м 3), достаточно высокой прочности, стойка против гниения, хорошо обрабатывается. Используется в строительстве, машиностроении, мебельном производстве, на железнодорожном транспорте, в тарном производстве, для крепления горных выработок и др. Широко используется как сырье для химической переработки с целью получения целлюлозы, кормовых дрожжей; лесоматериалы из сосны в больших количествах экспортируются.

§ § § Лиственница — единственное европейское хвойное дерево с опадающей на зиму хвоёй. Лиственница, как и сосна, порода ядровая. У неё ярко выраженное большое тёмное ядро, текстура также похожа на текстуру сосны, но более яркая и декоративная, поэтому лиственницу часто применяют для облицовки мебели. При высыхании древесина лиственницы подвержена более сильному растрескиванию, чем сосна и ель. Древесина лиственницы имеет ядро красновато-бурого цвета, резко отграниченную узкую белую или слегка желтоватую заболонь, хорошо видимые годичные слои с четкой внутренней границей между ранней и поздней древесиной, малочисленные и мелкие смоляные ходы. Древесина обладает высокой плотностью (в среднем p 12=660 кг/м 3) и прочностью, малосучковата, стойка против гниения, имеет красивую текстуру. Древесина легко растрескивается при сушке, раскалывается, труднее других хвойных пород обрабатывается на станках.

§ Лиственница карре

Лиственница § При длительном нахождении в воде тонет, а, следовательно, возможности сплава ограничены, во-вторых, древесина труднее обрабатывается, чем сосна и особенно ель. § Она тяжёлая, плотная, её прочность и плотность на 30% больше, чем у сосны. Однако лиственница обладает ценным свойством — она стойка к гниению, особенно в условиях сильного намокания. Сваи, крепи, шпалы, телеграфные столбы, плотины, причалы, опалубка кораблей делаются как раз из этой древесины, причём без специальной пропитки. Кроме того, лиственница — чемпион среди деревьев по морозостойкости. Изделия из неё, найденные в раскопках на Алтае, пролежали 25 веков. Лиственница - долгожитель. Правда, в некоторой зарубежной литературе долгожителями среди хвойных пород в Европе считаются ель и пихта (до 700 лет), а срок жизни лиственницы и сосны принимается до 300 лет. Но в Саянах встречается лиственница в возрасте до 900 лет. (Самое долгоживущее дерево найдено на американском континенте — таксодий мексиканский, растущий в Санта Мария дель Туле, возраст его около 6000 лет. ) О толщине стволов таких деревьев можно судить по тому, что лиственница, посаженная Петром I на берегу Финского залива, имеет ствол в два обхвата.

Дуб Заболонь дуба светло-желтая. Зрелая древесина имеет опенки от светлокоричневой до желтовато-коричневой с красивой текстурой на срезе. Она прочная, долговечная, устойчива к внешним воздействиям. Со временем дуб немного темнеет, что придает оттенок благородной старины. Древесина дуба высыхает сравнительно медленно, при ускоренной сушке склонна к трещинообразованию. Для придания древесине дуба более высоких декоративных качеств, ее часто подвергают морению или травлению. Под морением дуба понимают многолетнее выдерживание в воде, от чего древесина приобретает шелковистую темнофиолетовую окраску. Морение увеличивает твердость древесины, но при этом повышается ее хрупкость. Дубовую кору и опилки применяют для пропитки других пород древесины, что меняет их естественную окраску.

Дуб годовыми § С широкими кольцами, твердый и тяжелый дуб лучше всего подходит для мест, от которых требуется сильная износостойкость. Его древесина подходит как для наружного, так и внутреннего применения, например для изготовления мостов, причалов. С тонкими годовыми кольцами, легкий и мягкий дуб, хорош для внутренней отделки, мебельной промышленности, деревянной скульптуры, токарных работ. Плотность: в среднем около 700 кг/м 3. Твердость: 3, 7 - 3, 9.

Ясень Древесина очень плотная, твёрдая § Древесина очень плотная, твёрдая (тяжёлая), ядровая. § Ядро светло-бурое, постепенно переходит в широкую желтоватобелую заболонь. § В поперечном разрезе заметны светлые непрерывные волнистые линии, идущие вдоль колец. § Древесина ясеня прочная на раскол, но при сушке трескается. § Применяется преимущественно в производстве спортивного инвентаря, в столярном, мебельном и паркетном производствах. § Произрастает в средней и южной полосе европейской части СНГ, на Кавказе, в Крыму. § Лучший возраст для использования 80 -100 лет. § Плотность: в среднем около 700 кг/м 3. Твердость: 4, 0 - 4, 1.

§ § § Береза - безъядровая порода. Древесина белая с желтоватым или красноватым оттенком. Годичные слои заметны плохо. Сердцевинные лучи видны лишь на строго радиальных разрезах (расколах). Для древесины березы повислой характерны сравнительно высокая прочность, твердость, ударная вязкость, но малая стойкость к гниению. Древесина березы железной по плотности и прочности в 1, 5 раза, а по твердости в 2, 5 раза превосходит древесину березы повислой и пушистой. Древесина березы желтой, черной и каменной также имеет более высокие показатели физико-механических свойств. Древесина березы повислой и пушистой находит многообразное применение (лущеный шпон для фанеры, ружейные ложа, лыжи, строительные детали, плиты, целлюлоза, паркет, фурфурол, сырье для сухой перегонки и углежжения и др. ). Древесина карельской березы и капов используется как декоративный материал.

Береза (нарост кап).

§ Наиболее ценна свилеватая карельская береза и каповая береза. Береза обыкновенная отличается высокой прочностью, однородным строением и цветом, средней плотностью и твердостью. Древесина ее неустойчива против гниения; используется в основном для изготовления фанеры, лущеного шпона, древесностружечных плит, пластиков; применяется в мебельном производстве и вообще в столярном деле. Береза легко обрабатывается и отделывается, при травлении хорошо окрашивается под более ценные породы. Древесина в распаренном состоянии хорошо гнется. Березовые капы (наросты на стволе) дают очень ценный материал для мозаичных работ. Благодаря однородности, вязкости и твердости древесины, березу применяют и для изготовления резных изделий. Недостатки этой породы: долго высыхает, легко колется, сильно трескается, коробится, подвержена червоточине.

§ § § Липа - безъядровая порода. Древесина белая с легким розоватым оттенком; годичные слои слабо заметны лишь на поперечном и тангенциальном разрезах, узкие сердцевинные лучи видны на поперечном и на радиальном разрезах. Древесина липы имеет однородное строение, мягкая, легко режется, мало трескается и слабо коробится, используется для изготовления чертежных принадлежностей, моделей для литья, карандашей, резных изделий, игрушек, тары. Применяется в виде лущеного шпона для изготовления фанеры. В мозаичных работах используется для крупных и средних бестекстурных вставок при наборах орнаментов. Липа относится к породам, которые почти не трескаются и мало усыхают. Благодаря однородности текстуры и равномерному строению древесных волокон, липа является лучшим материалом для резьбы. Мягкость и податливость древесины позволяют использовать липу для изготовления чертежных досок

Осина § Осина - безъядровая порода. Древесина белого цвета, с зеленоватым оттенком; годичные слои заметны слабо, сердцевинные лучи не видны. Древесина осины имеет однородное строение, легко лущится, пропитывается и не дает сильно коптящего пламени (сырье для спичечной промышленности) § Сильное увеличение прочности при выдержке. § Стены изб, построенных из осины много лет тому назад, и сейчас поражают прочностью, белизной и чистотой. Топор отскакивает от такой древесины, в лучшем случае вонзается лишь неглубоко. Не зря и сейчас в селах используют осину для изготовления полок и скамеек в банях, для облицовки их стен - она гигиеничная, светлая и чистая, не боится влаги, не коробится и не трескается.

Ольха § Семейство березовых § Безъядровая порода. Её древесина лёгкая, мягкая и вязкая. Очень хорошо режется, при резьбе не колется, нехрупкая, не трескается при сушке. Вязкая и податливая для обработки во всех направлениях, она используется в таких ответственных изделиях, как музыкальные инструменты: в некоторых видах гармоней все деревянные детали выполняются только из ольхи. Для художественных изделий особенно ценен кап ольхи. Плотность: 420 - 640 кг/м 3. Твердость: невысокая

Яблоня § Имеет слаботекстурный с незначительными отклонениями тона розоватый с краснотой или побурением цвет. Древесина ее умеренно твердая и плотная, хорошо отделывается, полируется и обрабатывается режущим инструментом, однако сильно коробится. В мозаичных работах используется при наборах портретов, пейзажей и геометрических орнаментов. В столярном деле применяется для изготовления колодок ручных инструментов. Применяется при производстве дорогой мебели, ножевой фанеры, тростей. Наросты на стволах яблони (капы и наплывы) используют при изготовлении шкатулок, портсигаров, трубок и письменных принадлежностей.

Черное дерево § Черное дерево - ядровая рассеяннососудистая лиственная порода с узкой белой заболонью. Ядро глянцевато-черного цвета. Годичные слои незаметны. Сердцевинные лучи узкие, не видны ни на одном разрезе. Сосуды мелкие, собраны в радиальные группы по 2 -3 вместе; полости сосудов и волокон либриформа часто заполнены скоплениями ядровых веществ черного цвета. Плотность сухой древесины первого ботанического вида 1190 кг/м 3; второго - 1030 кг/м 3. § Применяется для изготовления духовых и других инструментов, художественно-декоративных изделий, рукояток и т. п

ТИС § Очень древняя порода. На Кавказе, в полутора километрах от курорта Хоста находится заповедная тиссосамшитовая роща. § Древесина тиса имеет красно-бурое ядро и резко отграниченную узкую желтовато-белую заболонь. Годичные слои извилистые, смоляных ходов нет. Древесина имеет красивую текстуру и ценится как отделочный материал, из нее изготавливают высококачественную мебель. Древесину капов применяют для изготовления поделок, строганого шпона. Из тиса часто изготавливают резные детали, но при этом может быть большой отход из-за сильной сучковатости древесины.

ПРОБКОВОЕ ДЕРЕВО § Порода лиственная. Заболонь почти белого цвета, неясно ограничена. Ядро белого цвета с легким красновато-бурым оттенком и блеском. Самая мягкая и легкая из всех пород. Очень высокая пористость. Одна из самых быстрорастущих пород. Применяется при изготовлении компенсационных порожков и бордюров.

ОРЕХ § Заболонь светлая, зрелая древесина - коричнево-серая, с более темными вкраплениями. В зависимости от климата и почвы цвет и структура древесины значительно меняются, однако она всегда очень декоративна и давно и широко применяется для отделки интерьеров и изготовления мебели. Орех сравнительно тверд, но достаточно легко обрабатывается. Он устойчив к деформации и трещинообразованию при сушке. Плотность: 600 - 650 кг/м 3. Твердость: около 5, 0.

ОЛИВКОВОЕ ДЕРЕВО § Заболонь светло-коричневая, позднее несколько темнеет. Зрелая древесина - желто-белая, иногда с красноватым опенком, с характерными нерегулярными темными лучами. Оливковое дерево имеет тонкую текстуру, очень декоративное, плотное, мало подверженное усыханию. Очень хорошо шлифуется и дает красивую гладкую поверхность. Плотность: 850 - 950 кг/м 3. Твердость: около 6, 0.

Красное дерево § В свежесрубленном состоянии древесина красного дерева имеет желтовато-красный цвет, но с течением времени, под воздействием воздуха и света, темнеет, постепенно принимая коричнево-красный или малиново-красный цвет с отчетливо выделяющимися светлыми и темными прожилками. Различают красное дерево: гладкое, полосатое, узорчатое, огненное, крапленое, узловатое и т. д. Для обозначения всех, так называемых, красных пород древесины часто применяется название "махагони". Махагони и часто употребляемое понятие "меранти" это не одно и то же. Меранти это древесина из группы пород, распространенных в юго-восточной Азии. Область применения. Высококачественная мебель, внутренняя отделка параходных кают. В виде шпона при отделке мебели, паркетном производстве.

КЛЕН § Клен - безъядровая порода. Древесина блестящая, белая, с красноватым или буроватым оттенком. Годичные слои заметны на всех разрезах. Сердцевинные лучи особенно хорошо видны на радиальном разрезе, создают характерную рябоватость. § Клен имеет твердую, плотную древесину с красивой текстурой; прочность древесины несколько больше, чем у древесины дуба. С течением времени клен несколько желтеет. Древесина клена - изысканный материал для внутренней отделки помещений, создающий подчеркивающе контрастный фон для темной мебели. § Клен прекрасно режется и полируется, поэтому используется для резных работ с мелкой профилировкой. Клен склонен к трещинообразованию, поэтому он требует очень тщательного соблюдения режима сушки. Применяется в мебельном производстве, для изготовления деталей машин, корпусов музыкальных инструментов и т. п. Особенно ценится строганый шпон со свилеватой текстурой из древесины ствола и капов. § Плотность: 530 - 650 кг/м 3. Твердость различается в очень широких пределах, наибольшую имеет канадский клен - до 4, 8.

КИПАРИС Кипарис обыкновенный - порода § заболонная, остальные - ядровые. Кипарис растет очень медленно и к возрасту 80 - 100 лет достигает только среднего размера. § Древесина кипариса желтовато-розового цвета, имеет характерный приятный запах, плотная и прочная, однородного строения, без смоляных ходов, сердцевинные лучи незаметны. Хорошо обрабатывается, режется и полируется. Дерево используют для изготовления высококачественной мебели, токарных и резных поделок. Характерный приятный запах долго сохраняется, и поэтому особо ценится при изготовлении различных сувениров. Кипарис не трескается и не коробится.

кедр § Древесина сосны кедровой имеет ядро светлоили желтовато-розового цвета, не резко ограничена от широкой желтовато-белой заболони. § Годичные слои заметные, переход от ранней древесины к поздней постепенный, растушеванный. Смоляных ходов у кедра меньше, чем у сосны, но они более крупные. Древесина кедра мягкая, хорошо обрабатывается в разных направлениях, прочность, как у ели сибирской и пихты сибирской, однако более стойка к гниению, чем древесина обеих этих пород. § В столярном деле употребляется для изделий, не подвергающихся большим нагрузкам. Полировку кедрового дерева применяют мало, отделывают его в основном воском. Древесина кедра хорошо обрабатывается режущим инструментом. Кедр - хороший материал для резьбы.