Drevo: čo To Je A Akými Charakteristikami Sa Odlišuje? Štruktúra A Textúra, Typy A Funkcie, Farba. Čo Je Zahrnuté V Chemickom Zložení? Aplikácia

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-18 12:23

Drevo má mnoho funkcií - používa sa na stavbu domov a výrobu nábytku, vykuruje ním miestnosti, obklopuje nás všade. Ale čo je drevo z hľadiska fyziky alebo mechaniky? Ako sa dá použiť a aké má nedostatky?

Čo to je?

Drevo sa nazýva prírodná surovina, ktorá sa používa na výrobu rôznych druhov výrobkov a štruktúr. Ak hovoríme o tomto materiáli z hľadiska fyziky, potom je drevo rastlinným tkanivom, ktoré sa skladá z buniek, ktoré k sebe priľnú s vysokou hustotou . Z tohto dôvodu je štruktúra stromu hustá a odolná. Bunky stromu (ako všetky ostatné živé bunky) majú škrupinu. Obsahuje celulózu, vďaka ktorej je drevo také trvanlivé. Bunky sú vo forme trubice - dlhé a úzke, a preto dostali názov vlákna.

Drevo má schopnosť udržať teplo . Je to spôsobené prítomnosťou dutín medzi bunkami - sú to oni, ktorí zachytávajú teplo a akumulujú ho. Nekonzistentná pevnosť a hmotnosť súvisia s veľkosťou vlákien. Čím sú hrubšie, tým je drevo odolnejšie.

Je jednoduchšie rezať drevo v smere, v ktorom sú vlákna umiestnené. Je jednoduchšie spracovať drevo tých druhov, v ktorých sa nachádzajú súbežne . Javorové stromy sú náročnejšie na spracovanie, pretože štruktúra javora má úzke prepojenie vláknitých buniek. V bunkách dreva sa však nenachádza len celulóza. Majú tiež veľmi zložitú a tajomnú látku nazývanú lignín. Vďaka nemu sú vlákna navzájom spojené. Vedcom sa zatiaľ nepodarilo odvodiť chemický vzorec lignínu, je taký zložitý.

Drevo má jedinečný odtieň a vôňu, ktoré ho odlišujú od ostatných materiálov . Oba sú dôsledkom prítomnosti živíc, olejov, ihličnanov - ďasien a ďalších látok v zložení. Tieto isté prvky pomáhajú drevu bojovať proti rozpadu. Drevo sa delí na dva druhy - listnaté a ihličnaté. Obe skupiny sú veľmi veľké. Vyniká samostatná skupina - jednoklíčnolistové stromy, medzi ktoré patrí palma, bambus.

Niektoré plemená sú hodnotnejšie ako ostatné. Hodnotu zvyšujú vlastnosti ako pevnosť, trvanlivosť a prítomnosť originálnej textúry - vzoru. K cenným druhom patrí dub, čerešňa, bukové drevo a niektoré ďalšie.

Základné vlastnosti

Všetky vlastnosti dreva sú rozdelené do troch veľkých skupín: fyzikálne, technologické a mechanické.

Fyzické

Tie vlastnosti, ktoré počas testovania nevedú k zmenám v chemickom zložení dreva, sa nazývajú fyzikálne. Patria sem nasledujúce charakteristiky:

• vzhľad;
• úroveň vlhkosti a všetko, čo súvisí s jej zmenami;
• tepelná vodivosť a zachovanie tepla;
• elektrická vodivosť;
• zvuková izolácia a všetko, čo s ňou súvisí;
• zmeny, ktoré materiál získa po vystavení elektromagnetickému žiareniu.

Vzhľad tvoria prvky ako farba, lesk, textúra a makroštruktúra . Farba sa nazýva vizuálny vnem, ktorý zostáva potom, čo strom odráža prúd svetla, alebo skôr zo spektrálneho zloženia tohto odrazu. Farba je pre drevo mimoriadne dôležitá. Riadia sa ním pri výbere plemena, ktorým bude miestnosť vyzdobená, z ktorého bude vyrobený nábytok, hudobný nástroj, dekoratívny a aplikovaný žáner atď.

Farba stromu závisí od mnohých faktorov - plemena, veku, regiónu a podnebia oblasti, v ktorej rastie. Farba sa môže dobre meniť pod vplyvom vetra, slnka, plesňových infekcií a vlhkosti, najmä ak je strom už dlho vo vode . Mnoho plemien má však jedinečný tón, ktorý môže odborník ľahko rozpoznať. Lesk je vlastnosť stromu, ktorý odráža prúd svetla. U niektorých plemien je lesk silnejší, u niektorých je slabší. Z druhov rastúcich v Rusku je najsilnejší lesk v dubovom, bukovom dreve, ako aj na stromoch, ako je akácia biela.

Textúra nie je nič iné ako kresba stromu . Stáva sa viditeľným po prerezaní anatomických prvkov (letokruhy, lúče jadra, cievy). Podľa šírky letokruhov a obsahu neskorého dreva sa posudzuje, ako je kvalitný. Šírka rastového prstenca je počet vrstiev obsiahnutých v jednom centimetri, položených radiálne na konci dreva.

Aby sme pochopili, koľko vlhkosti obsahuje drevo, zaviedli sme takú charakteristiku ako vlhkosť. Vyjadruje sa v percentách: hmotnosť vody v dreve k hmotnosti úplne vysušeného dreva.

Meria sa priamymi alebo nepriamymi metódami. Najľahším a najspoľahlivejším spôsobom, ako zmerať obsah vlhkosti dreva, je vysušiť ho . Chce to čas, ale odpoveď je presná. Pokiaľ ide o nepriame metódy, sú výrazne rýchlejšie. Napríklad merania pomocou konduktometrického elektrického vlhkomera ukazujú, koľko vody strom obsahuje a akú má elektrickú vodivosť. Presnosť týchto metód je však nízka - maximálne 30%a potom iba tam, kde bola na meranie vložená ihla.

Voda v strome môže byť voľná a viazaná . Prvú nájdete v dutine vlákien a v priestore medzi bunkami. Druhý je v štruktúre bunky, je držaný fyzikálno -chemickými väzbami. Ak sa z dreva pomerne ľahko odstráni voľná voda, potom je odstránenie viazanej vody oveľa ťažšie. Ak rezivo zmení svoj tvar počas sušenia, pílenia alebo skladovania, nazýva sa to warpage. Čokoľvek to spôsobuje, vedie to k vzniku defektov dreva, preto musí byť skladované a spracované v súlade s technológiou.

Drevo má vlastnosti, ako je absorpcia vlhkosti a napučiavanie (v dôsledku toho) . Toto by sa malo brať do úvahy pri práci s ním. Nie je to vždy negatívne, napríklad v kadiach alebo sudoch, vlastnosť dreva napučiavať a zväčšovať veľkosť, kvôli tomu zvyšuje hustotu priľnavosti drevených prvkov k sebe navzájom.

Hustota dreva je meraná v kilogramoch na meter kubický (alebo v gramoch na centimeter kubický) . Rôzne druhy dreva majú rovnakú hustotu drevnej látky (je to 1,53 g / cm3), ale rôznu hustotu úplne vysušeného dreva. Existuje niekoľko ukazovateľov hustoty - mokré drevo má jednu hustotu a suché drevo druhú. Strom má takú charakteristiku ako pórovitosť, to znamená stupeň naplnenia prázdnych dutín vzduchom. Pórovitosť rôznych hornín sa pohybuje od 40 do 80%.

Index priepustnosti znamená, koľko tekutých alebo plynných látok je drevo schopné prejsť pod vplyvom tlaku na neho. Samostatne sa medzi fyzikálnymi vlastnosťami dreva rozlišujú tepelné vlastnosti, medzi ktoré patrí tepelná kapacita, schopnosť viesť teplo a expandovať pod jeho vplyvom, ako aj schopnosť viesť teplotu. Strom má vlastnosť elektrickej vodivosti, to znamená, že ním prechádza elektrický prúd . Čím je drevo suchšie, tým horšie vedie elektrický prúd a naopak.

Technologické

Do tejto kategórie vlastností dreva patria parametre ako tvrdosť, odolnosť proti opotrebeniu, húževnatosť, zachovanie rôznych typov spojovacích materiálov a schopnosť spracovať materiál rezacími nástrojmi. Nárazová húževnatosť je vlastnosť dreva absorbovať silu, ktorá naň pôsobí počas nárazu, bez zmeny štruktúry materiálu . Vysoká viskozita znamená, že na rozbitie vzorky je potrebná veľká sila.

Tvrdosť sa týka schopnosti dreva odolávať tvrdšiemu telu pri stlačení . Tvrdším materiálom na testovanie dreva a tvrdosti je oceľ. Tvrdosť sa určuje pomocou stupnice merača sily. Odolnosť dreva proti opotrebovaniu je indikovaná jeho vlastnosťou odolnosti voči opotrebovaniu počas trenia o povrch s brúsnym povlakom. Na výpočet rýchlosti oderu existuje špeciálny vzorec.

Schopnosť dreva ohýbať sa je pre rôzne druhy stromov odlišná. Najlepšie ohyby sú popol, dub, buk, horšie - ihličnaté stromy. Drevo je schopné nielen ohýbať sa, ale aj štiepať. Ak zatlačíte klinec príliš blízko okraja, potom bude vlastnosť negatívna, a ak budete rúbať drevo, bude to pozitívne.

Mechanický

Drevo je schopné odolávať pôsobeniu síl, ktoré naň pôsobia, to znamená, že má mechanické vlastnosti. Patria sem pevnosť, odolnosť voči deformácii, technologické a prevádzkové vlastnosti. Mechanické vlastnosti dreva sa určujú v skúškach ako je ťah, stlačenie, ohyb a strih . Drevo je klasifikované ako anizotropný materiál, čo znamená, že má rôzne vlastnosti v rôznych smeroch.

Konečná pevnosť je maximálna prípustná úroveň napätia, ktorá predchádza začiatku lomu vzorky . Musí sa stanoviť na vzorke, ktorá je bez chýb, má malú veľkosť a je čistá. Aby ste určili pevnosť dreva v tlaku, potrebujete vzorku, ktorá má prizmatický tvar.

Deformovateľnosť je schopnosť odolávať krátkodobým zaťaženiam bez zmeny pôvodného tvaru . Vďaka svojej elasticite sa drevo dokáže po krátkodobom zaťažení vrátiť do pôvodného tvaru. Modul pružnosti sa vypočíta pomocou špeciálneho vzorca. Štruktúra dreva je taká, že sa môže pri konštantnom zaťažení deformovať. Je dôležité presne poznať index pevnosti a hranicu dodatočného odporu, ako aj medzu trvanlivosti (pre vzorky vystavené striedavému zaťaženiu).

Na porovnanie jedného druhu s druhým je potrebné poznať špecifické vlastnosti, ktoré sú vlastné mechanickým vlastnostiam rôznych druhov dreva. Napríklad ihličnany majú vyššiu špecifickú pevnosť ako listnaté. Majú tiež vyšší indikátor tuhosti, ale všetky ostatné špecifické vlastnosti sú nižšie.

Prehľad druhov

Existuje mnoho druhov dreva, pri výbere materiálu na stavbu alebo spracovanie by ste mali vziať do úvahy individuálne vlastnosti a vlastnosti každého z nich. Drevo sa delí nielen na známe skupiny listnatých a ihličnatých druhov . Existuje napríklad klasifikácia dreva podľa farby. V závislosti od druhu sa farby dreva líšia. Farba stromu závisí od niekoľkých faktorov. Toto je plemeno, vek, rýchlosť, ktorou strom rastie, ako aj množstvo farbív, ktoré obsahuje.

S druhým faktorom tiež priamo súvisí jas . Beľ stromu (vonkajšia časť, ktorá obsahuje živé bunky), tón je vždy ľahší ako v jadre. V jadrovej časti, v ktorej sú koncentrované triesloviny a živice, je odtieň oveľa tmavší. V súlade s tým je v jadrovom dreve drevo tmavšie, v bele je svetlé.

K prvým patrí smrekovec, borovica, jaseň. Druhý s úzkym jadrom - breza, hruška, lipa, jelša. Z uvedených má breza úplne biely odtieň dreva, zatiaľ čo ostatné majú veľmi svetlé dreviny . Je to tiež spôsobené tým, že v bele je prítomný škrob. Beľové drevo sa používa na výrobu parketových dosiek.

Ihličnany sa používajú na výrobu reziva a ďalších stavebných komponentov . Majú ľahkú a ľahko ovládateľnú štruktúru. V Rusku rastie veľké množstvo ihličnatých stromov. Pokiaľ ide o tvrdé drevo, používa sa na výrobu nábytku a nábytku.

Niektoré druhy stromov majú vyššiu hodnotu, nazývajú sa cenné . Hodnota spočíva v tom, že tieto skaly majú oveľa väčšiu pevnosť, vydržia dlhšie a majú jedinečný vzor. Tieto odrody sa používajú na výrobu krásneho elitného nábytku, parketových dosiek, dverí a iných dekoratívnych predmetov. Všetky stoja podstatne viac ako konvenčné výrobky v rovnakej kategórii. K domácim cenným druhom patrí čerešňa, dub, hruška, palisander, ako aj biele alebo javorové drevo.

Drevo sa vyznačuje aj znakmi likvidity a nelikvidity

• Tekuté drevo - používa sa pre potreby domácnosti. Tekuté drevo pozostáva z úžitkového dreva a palivového dreva. Komerčné drevo zasa obsahuje guľaté a štiepané drevo, ale nezahŕňa palivové drevo. V zložení priemyselného dreva sa rozlišujú aj technologické štiepky a pňa.
• Nelikvidné drevo - taký, ktorý nemožno použiť na ekonomické účely z dôvodu, že stratil svoje technické vlastnosti v dôsledku prírodných vád alebo vád spracovania.

Buničina sa nazýva okrúhly alebo sekaný sortiment, z ktorého sa vyrába celulóza alebo drevná buničina. Kvalita takého dreva je daná odrodou (z ktorej sú tri), ako aj čerstvosťou.

Popis zverákov

Vady dreva sa nazývajú tie vady, ktoré má. To platí pre celý kufor a jeho jednotlivé prvky. Chyba musí nevyhnutne zhoršovať kvalitu dreva a obmedzovať možnosť jeho použitia. Všetky typy chýb a defektov sú uvedené v GOST 2140-81 . Všetko, čo sa odchyľuje od normálnej štruktúry dreva, sa považuje za vadu.

Zlozvyky sú prirodzené, ktoré vznikajú bez ohľadu na vôľu osoby (vystavenie klimatickým faktorom, vtákom, hmyzu, hlodavcom, baktériám atď.), a existujú chyby spracovania, medzi ktoré patria tie chyby, ktoré vzniknú v dôsledku nesprávneho spracovania, skladovania alebo skladovania materiálu.

Zveráky môžu byť podmienené aj bezpodmienečné. Takáto chyba sa považuje za bezpodmienečnú, čo výrazne znižuje kvalitu reziva, ako je hniloba alebo huba . Uzly sú najčastejšou chybou, ale bežné sú aj štrukturálne chyby dreva. Zdobený kmeň môže byť použitý napríklad na originálny dekor, ale neprestáva byť zverákom. Povolené zloženie zahŕňa najviac dva uzly na jeden meter dĺžky dreva, pričom uzly musia byť zdravé.

Medzi chyby spracovania patrí všetko, čo poškodilo drevo pri mechanickom náraze na neho .a to - pílenie, ťažba, skladovanie, skladovanie, preprava atď. V dôsledku mechanických vplyvov drevo najčastejšie trpí a získava nevýhody, ktoré pôvodne nemalo.

Aplikácie

Drevo sa používa v mnohých oblastiach priemyslu, je jedným z ekologicky najšetrnejších a zároveň lacných materiálov.

Ako palivo

Posledné desaťročia poukazujú na dôležitosť využívania obnoviteľných minerálov a zdrojov. Ten obsahuje palivové drevo používané ako palivo. Rast používania palivového dreva na vykurovanie priestorov bol zaznamenaný po celom svete a Rusko nie je výnimkou . Palivové pelety (pelety) a palivové brikety sa vyrábajú takmer vo všetkých oblastiach krajiny, kde sú lesy - bez ohľadu na to, či sú ihličnaté alebo listnaté. Aj drevené uhlie sa zrazu stalo populárnym, aj keď sa naň predtým nezaslúžene zabúdalo. Teraz je široko používaný v každodennom živote a v práci.

Nie je však možné používať drevo ako zdroj paliva a energie bez akýchkoľvek obmedzení. Existuje obrovské množstvo zákonom stanovených pravidiel a požiadaviek, v súvislosti s ktorými občania nemôžu len ťažiť palivové drevo, a to ani pre osobné potreby. Palivové drevo je možné zakúpiť iba od organizácií, ktoré majú povolenie na tento druh činnosti, ako je ťažba a ťažba dreva.

Ako surovina

Vidiecke domy sú v drvivej väčšine prípadov dnes postavené z dreva. Výhody dreva sú nepopierateľné: je šetrné k životnému prostrediu, prírodné, má atraktívny vzhľad a umožňuje vytvárať množstvo návrhov - od klasickej ruskej chaty až po vysokohorskú chatu. Stavajú z dreva nielen domy, ale aj kúpele, sauny, altánky . Drevo sa používa v bytovej výstavbe a v nosných konštrukciách, nosníkoch, stropoch. Vo vidieckych osadách sa stále stavajú nízkopodlažné domy z dreva - pre 2 alebo 4 majiteľov.

Drevospracujúci priemysel sa teraz snaží zvýšiť odolnosť reziva voči vlhkosti, ohňu, pevnosti a tiež zlepšiť súlad dreva a dosiek so stavebnými predpismi . Ale zároveň by drevo malo zostať prírodným, priedušným materiálom, zachovať si jedinečný vzor a vlastnú vôňu. Neustále sa objavujú nové technológie spracovania a stavby, napríklad výstavba domov pomocou technológie dvojitého dreva je relatívne nový fenomén, ktorý si v Rusku získava len obľubu.

Okrem stavby je drevo široko používané ako konštrukčný materiál na výrobu nábytku . - pohovky, stoličky, stoly, šatníky a ďalšie. Schody, zábradlia, platne, stĺpiky, chodníky a chodníky v záhrade a ďalšie dekoratívne prvky v krajinnom dizajne a v budovách sú vyrobené z dreva.

Ako remeselný materiál

Amatéri aj profesionáli sa dnes venujú úžitkovému umeniu. Drevo sa používa na remeslá v najrozmanitejších podobách - od pilín a dosiek až po tyče a parkety. Remeselníci so zlatými rukami a z drevených debien alebo paliet vytvoria záhradnú stoličku - Adirondack, ktorá nebude vyzerať horšie ako továrenská . Z rezov sú získané obe pôvodné chodníky v záhrade, ako aj nádherné dosky na krájanie alebo obrázky spálené skladačkou.

Spracovanie

Napriek tomu, že je strom obnoviteľným prírodným zdrojom, trvá niekoľko desaťročí, kým sa les úplne zotaví. Odlesňovanie a lesné požiare negatívne ovplyvňujú klimatické a environmentálne podmienky a znižujú množstvo zdrojov dostupných na použitie . Drevo sa preto recykluje, aby sa znova využilo vo výrobe, ako aj na spracovanie vzniknutého odpadu.

Dobrým využitím zvyškov a odpadu vznikajúceho pri spracovaní dreva je možné ušetriť veľké množstvo lesa.

Drevo môžeme rozdeliť na obchodné a nepodnikateľské . Prvá zahŕňa napríklad dosku a podsedlové dosky. Druhá zahŕňa dyhu a dosky, presnejšie ich zvyšky, pílené kusy guľatiny, rôzne kusy a útržky z tesárskych činností a na nepodnikateľské drevo sa označuje aj kôra, piliny, hobliny a prach. Na výrobu nových produktov sa používa úžitkové drevo. Na nepodnikateľské subjekty sa vzťahuje zber, dodatočné spracovanie a následné zneškodnenie. Hoci vo vzťahu k nekomerčnému drevu prebieha vývoj a hľadanie spôsobov spracovania. Hobliny a piliny sú napríklad stlačené, potom sa z nich vyrobí podstielka pre mačky.