Значення деревини, склад, властивості, особливості та будова. Деревина - це що таке?

Значення деревини, склад, властивості, особливості та будова. Деревина - це що таке?


Людина використовує деревину з незапам 'ятних часів. Паливо, будівельні матеріали, меблі, музичні інструменти - вироби з неї супроводжують нас все життя. Крім цього, дерева - це природні календарі та живі історичні пам 'ятки.

Існує ціла галузь науки - дендрохронологія, яка дозволяє дізнатися вік виробу, а також в якій області було зрубано дерево, з якого воно було виготовлено. Вивчаючи зрізи річних кілець, можна дізнатися про природу і атмосферу давніх часів. Гідності і недоліки, будова, деревина як будівельний матеріал, властивості - всі ці питання заслуговують уваги.

Як все влаштовано

Властивості і характеристики матеріалу неможливо зрозуміти, попередньо не вивчивши будову і склад деревини. Саме поняття залежить від того, хто його вживає. Для звичайної людини і будівельника це виключно частина дерева під корою, яку можна вживати в побуті або виробництві. Для ботаніка будова дерева і деревини - це весь комплекс, що включає в себе всі елементи від коріння до крони.

Крона в промисловості використовується незначно, а гілки йдуть як сировина для деревоволокнистих плит і картону. Основне значення має ствол. На поперечному розрізі погляду відкривається будова стовбура деревини. Верхній шар - кора, захищає живі клітини від зовнішніх впливів. Між корою і тілом стовбура розташовується шар живих клітин - кадмій. У самому центрі через весь стовбур проходить серцевина. Пухкі тканини, з яких вона складається, роблять її непридатною для утилітарних потреб.

Ядро дерева складається переважно з омертвілих клітин, відкладень смоли, фарбуючих і дубильних речовин. Ядро оточує заболонь - частину дерева, яка відповідає за проведення води до листя від коріння. Відповідно, в ній багато вологи, вона більше пропускає воду і сильніше схильна до гниття. Яскраво виражене ядро є не у всіх дерев. У деяких з них немає різниці між центральною і окраїнною частиною стовбура. Такі породи називаються заболонними.

Мікроскопічна будова деревини

Застосовуючи мікроскоп, можна глибше вивчити будову. Деревина складається в цілому з омертвілих клітин. Молоді рослинні клітини складаються з оболонки і внутрішньої частини - цитоплазми і ядра. Основою тонкої прозорої мембрани є целюлоза або клітковина. З плином часу рослинні клітини зазнають метаморфозу і, залежно від закладеної функції, перетворюються на своїй масі або на кору (пробкування), або на деревину (одревіснення).

У клітинах постійно утворюється лігнін. Він і є причиною обдурення. Розділяють два види деревних клітин - прозенхімні і паренхімні. Перший вид становить основну масу деревини, залежно від породи - від 85% до 99%. У свою чергу, вони поділяються за своїми функціями. Провідні клітини відповідають за доставку поживних речовин і вологи від коріння до листя, механічні - за міцність і стійкість дерева. Паренхімні клітини виконують функцію комори для рослини. Вони накопичують поживні речовини (жири, крохмали) і віддають їх у міру потреби у важкий період.

Хвойні породи

Залежно від виду дерев відрізняється і їх будова. Породи деревини ділять на хвойні та листяні. Будова хвойних порід відрізняється більшою простотою. Основну масу складають трахеїдні клітини. До особливостей хвойних порід можна віднести наявність клітин, що виробляють смолу. У різних видів вони можуть бути як хаотично розкидані, так і об 'єднані в систему смоляних ходів.

Листяні породи

Більш складні дерева листяних порід та їх будова. Деревина складається з судин, волокон лібриформу і паренхімних клітин. Оскільки листяні дерева скидають восени листя, взимку вони потребують великого запасу їжі. Звідси і більша кількість паренхімних клітин, що відповідають за накопичення поживних речовин, ніж у хвойних порід. Це можна побачити за яскраво вираженою серцевиною.

Властивості

Цілим рядом характерним властивостей володіє деревина. Особливості будови тому причина. Міцність у деревини досить висока, і серед будівельних матеріалів за цим показником вона займає проміжне положення. А враховуючи невелику питому вагу, вона порівнянна в цьому плані з металом. Слабким місцем деревини є те, що вона - анізотропний матеріал. Здатність опору до руйнування залежить від напрямку сили щодо розташування волокон. Найкращі показники міцності видно при впливі на матеріал уздовж волокон.

Жорсткість деревини мала, причина цьому - специфічна будова. Деревина - пористий, гнучкий матеріал. Балки здатні відновити свою форму після короткочасного навантаження. Але залишкові деформації, внаслідок тривалого впливу, залишаються назавжди. Дерев 'яна балка не зможе відновити свою форму після довгої експлуатації.

Твердість будівельних матеріалів визначається тим, яке навантаження необхідне для втискування сталевої кульки з певними розмірами. Для найжорсткіших порід деревини вона становить всього 1000 Н. При цьому низька твердість - це і одна з головних переваг матеріалу. Дерево легко обробляється, в ньому міцно утримуються цвяхи, шурупи, самонарізні гвинти.

Вологість деревини визначається питомим вмістом вологи в порах. У щойно зрубаному дереві воно сягає 100%. Залежно від призначення свіжозрубану деревину піддають сушці до необхідних показників від 40 до 15%.

Гідності

Деревина має мале значення теплопровідності. Її можна з успіхом застосовувати в якості теплоізолюючого матеріалу. Простота в обробці дозволяє використовувати широке коло інструментів. Неможливо уявити будь-який оркестр без музичних інструментів, виготовлених з дерева. Чарівні звуки скрипки - результат такої властивості деревини, як здатність до резонансу. Деревина легко згинається, відкривається великий вибір для виготовлення різних гнутих конструкцій. Також дерев 'яні вироби відрізняються хорошими звукопоглинаючими характеристиками. Красива поверхня відкриває простір для фантазії при дизайні приміщень.

Недоліки

Здатність дерев 'яних виробів сприймати навантаження залежить від напрямку докладання сили. Це пояснюється анізотропною будовою деревини. Крім того, характеристики міцності залежать ще й від близькості до центру стовбура, вологості, наявності сучків, тріщин. Це змушує витрачати багато часу на відбір придатного матеріалу для роботи.

Будучи органічним матеріалом, деревина беззахисна для комах, цвілі, грибків. Для довговічної експлуатації потрібно проводити дорогу хімічну обробку. Варто зазначити, що дерев 'яні конструкції без попередньої обробки - легкий видобуток для вогню.

Переробка деревини

Загалом можна виділити три види обробки деревини:

  • Найпоширеніший - механічний спосіб. Дерево пиляють, строгають, розколюють.
  • При хіміко-механічній обробці матеріал піддають проміжній підготовці. Тріску, стружку змішують зі зв 'язуючою речовиною і нагрівають. Відбувається хімічна реакція полімеризації, і на виході отримують такі матеріали, як фанера, деревностружкові плити, фіброліт.
  • При хімічній обробці на деревину впливають кислотами, лужами, солями, піддають нагріву. З продуктів такої обробки можна назвати деревне вугілля, каніфоль, камедь, дубильні речовини, целюлозу.

Дерева старші за людину на сотні мільйонів років. Всі цивілізації, що коли-небудь існували, засновані на застосуванні деревини. Книжки, меблі, музичні інструменти - все це можливо завдяки цьому унікальному природному матеріалу.