Drvo: što Je To I Po Kojim Se Karakteristikama Razlikuje? Struktura I Tekstura, Vrste I Funkcija, Boja. Šta Je Uključeno U Hemijski Sastav? Aplikacija

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-18 12:05

Drvo ima mnoge funkcije - koristi se za gradnju kuća i izradu namještaja, grije prostorije s njim, okružuje nas posvuda. No, što je drvo s fizičke ili mehaničke strane? Kako se može koristiti i koje nedostatke ima?

Šta je to?

Drvo se naziva prirodnom sirovinom koja se koristi za proizvodnju različitih vrsta proizvoda i struktura. Ako govorimo o ovom materijalu sa stanovišta fizike, onda je drvo biljno tkivo, koje se sastoji od ćelija koje se međusobno lijepe velikom gustoćom . Zbog toga je struktura stabla gusta i otporna. Ćelije drveća (kao i sve ostale žive ćelije) imaju ljusku. Sadrži celulozu, što drvo čini izdržljivim. Ćelije su u obliku cijevi - duge i uske, zbog čega su i dobile naziv vlakna.

Drvo ima sposobnost zadržavanja topline . To je zbog prisutnosti praznina između ćelija - one su te koje hvataju toplinu i akumuliraju je. Nedosljedna čvrstoća i težina povezani su s veličinom vlakana. Što su deblje, drvo je izdržljivije.

Lakše je cijepati drvo u smjeru u kojem se nalaze vlakna. Lakše je prerađivati drvo onih vrsta u kojima se nalaze paralelno . Javorove stabla je teže obraditi, budući da struktura javora ima blisko isprepletanje ćelija vlakana. Ali ne samo celuloza se nalazi u drvenim ćelijama. Imaju i vrlo složenu i misterioznu tvar koja se zove lignin. Zahvaljujući njemu vlakna su međusobno povezana. Naučnici još nisu uspjeli zaključiti hemijsku formulu lignina, ona je tako složena.

Drvo ima jedinstvenu nijansu i miris koji ga razlikuje od ostalih materijala . Oboje je posljedica prisutnosti u sastavu smola, ulja, u četinarima - gumama i drugim tvarima. Ti isti elementi pomažu drvetu u borbi protiv propadanja. Drvo se dijeli na dvije vrste - listopadnu i crnogoričnu. Obje grupe su vrlo velike. Odvaja se zasebna grupa - jednosupna stabla, koja uključuju palmu, bambus.

Neke su pasmine vrijednije od drugih. Vrijednost se povećava svojstvima poput čvrstoće, izdržljivosti i prisutnosti originalne teksture - uzorka. Vrijedne vrste uključuju hrast, trešnju, bukovo drvo i neke druge.

Osnovna svojstva

Sve karakteristike drva podijeljene su u tri velike grupe: fizičke, tehnološke i mehaničke.

Fizički

Ona svojstva koja tijekom ispitivanja ne dovedu do promjena u kemijskom sastavu drva nazivaju se fizikalna. To uključuje sljedeće karakteristike:

• izgled;
• nivo vlažnosti i sve što se odnosi na njene promjene;
• toplinska vodljivost i zadržavanje topline;
• električna vodljivost;
• zvučna izolacija i sve što je s njom povezano;
• promjene koje materijal stječe nakon izlaganja elektromagnetskom zračenju.

Komponente poput boje, sjaja, teksture i makrostrukture čine izgled . Boja se naziva vizualni osjećaj koji ostaje nakon što drvo reflektira svjetlosni tok, ili bolje rečeno, iz spektralne kompozicije ove refleksije. Boja je izuzetno važna za drvo. Njime se vode pri odabiru pasmine kojom će soba biti ukrašena, od koje će se izrađivati namještaj, muzički instrument, ukrasni i primijenjeni žanr itd.

Boja drveta ovisi o mnogim faktorima - pasmini, dobi, regiji i klimi područja u kojem raste. Boja se može promijeniti pod utjecajem vjetra, sunca, gljivične infekcije i vlage, posebno ako je drvo dugo u vodi . Ali mnoge pasmine imaju jedinstveni ton koji može lako prepoznati stručnjak. Sjaj je svojstvo drveta da odražava mlaz svjetlosti. Kod nekih pasmina sjaj je jači, kod nekih slabiji. Od vrsta koje rastu u Rusiji, najsnažniji sjaj ima hrast, bukovo drvo, kao i drveće poput bijele bagrema.

Tekstura nije ništa drugo do crtež drveta . Postaje vidljiv nakon rezanja anatomskih elemenata (godišnji prstenovi, zraci jezgre, žile). S obzirom na širinu rastnih prstenova i sadržaj kasnoga drveta, procjenjuje se koliko je kvalitetan. Širina rastnog prstena je broj slojeva sadržanih u jednom centimetru, postavljenih radijalno na kraju drva.

Kako bismo razumjeli koliko vlage sadrži drvo, uveli smo takvu karakteristiku kao vlaga. Izražava se kao postotak: masa vode u drvu do mase potpuno osušenog drva.

Mjeri se direktnim ili indirektnim metodama. Najlakši i najpouzdaniji način za mjerenje vlage u drvu je njegovo sušenje . Za to je potrebno vrijeme, ali odgovor je tačan. Što se tiče indirektnih metoda, one su znatno brže. Na primjer, mjerenja pomoću konduktometrijskog električnog mjerača vlage pokazuju koliko drvo sadrži drvo i kolika mu je električna vodljivost. Ali preciznost takvih metoda je niska - maksimalno 30%, i to samo tamo gdje je igla umetnuta za mjerenje.

Voda u drvetu može biti slobodna i vezana . Prvi se može naći u šupljini vlakana i u prostoru između ćelija. Drugi je u strukturi ćelije, drže ga fizičko -kemijske veze. Ako se slobodna voda lako uklanja iz drva, tada se vezana voda mnogo teže uklanja. Ako drvna građa promijeni oblik tijekom sušenja, piljenja ili skladištenja, to se naziva iskrivljavanje. Što god da je uzrokovano, dovodi do pojave oštećenja drva, pa se mora skladištiti i obraditi u skladu s tehnologijom.

Drvo ima svojstva poput upijanja vlage i bubrenja (kao posljedica) . Ovo treba uzeti u obzir pri radu s njim. Nije uvijek negativno, na primjer, u kacama ili bačvama, svojstvo drva da bubri i povećava veličinu, zbog toga povećava gustoću prianjanja drvenih elemenata jedan na drugi.

Drvo ima gustoću mjerenu u kilogramima po kubnom metru (ili gramima po kubnom centimetru) . Različite vrste drva imaju istu gustoću drvenaste tvari (to je 1,53 g / cm3), ali različitu gustoću potpuno osušenog drva. Postoji nekoliko pokazatelja gustoće - mokro drvo ima jednu gustoću, a suho drvo drugu. Drvo ima takvu karakteristiku kao poroznost, odnosno stupanj ispunjenosti praznih šupljina zrakom. Poroznost različitih stijena kreće se od 40 do 80%.

Indeks propusnosti znači koliko drvo može proći kroz tekućinu ili plinovite tvari pod utjecajem pritiska na njega. Odvojeno, među fizičkim svojstvima drva, razlikuju se toplinska svojstva koja uključuju toplinski kapacitet, sposobnost provođenja topline i širenje pod njezinim utjecajem, kao i sposobnost provođenja temperature. Drvo ima svojstvo električne provodljivosti, odnosno kroz njega prolazi električna struja . Što je drvo suvlje, lošije provodi električnu energiju i obrnuto.

Tehnološki

Ova kategorija svojstava drva uključuje parametre kao što su tvrdoća, otpornost na habanje, žilavost, zadržavanje različitih vrsta pričvršćivača i mogućnost obrade materijala reznim alatom. Udarna žilavost je svojstvo drveta da apsorbira silu koja se na njega primjenjuje pri udarcu bez promjene strukture materijala . Visoka viskoznost znači da je potrebno puno sile za razbijanje uzorka.

Tvrdoća se odnosi na sposobnost drveta da odolijeva tvrđem tijelu pri pritisku . Čvršći materijal za ispitivanje tvrdoće i drva je čelik. Tvrdoća se određuje pomoću skale mjerača sile. Otpornost na habanje drveta naznačena je svojstvom otpornosti na habanje tijekom trenja o površinu s abrazivnim premazom. Postoji posebna formula za izračunavanje stope abrazije.

Sposobnost savijanja drveta različita je za različite vrste drveća. Najbolji zavoji su jasen, hrast, bukva, lošije - četinari. Drvo je sposobno ne samo savijati, već i cijepati. Ako ekser zabijete preblizu ruba, tada će svojstvo biti negativno, a ako cijepate drva, bit će pozitivno.

Mehanički

Drvo je otporno na djelovanje sila koje na njega djeluju, odnosno ima mehanička svojstva. To uključuje čvrstoću, otpornost na deformacije, tehnološka i radna svojstva. Mehanička svojstva drva određuju se ispitivanjima kao što su zatezanje, sabijanje, savijanje i smicanje . Drvo je klasificirano kao anizotropni materijal, što znači da ima različita svojstva u različitim smjerovima.

Krajnja čvrstoća je najveća dopuštena razina naprezanja koja prethodi početku loma uzorka . Mora se odrediti na uzorku koji nema nedostataka, male veličine i čist. Za određivanje tlačne čvrstoće drveta potreban vam je uzorak prizmatičnog oblika.

Deformabilnost je sposobnost izdržavanja kratkotrajnih opterećenja bez promjene izvornog oblika . Zbog svoje elastičnosti, drvo se može vratiti u svoj izvorni oblik nakon kratkotrajnih opterećenja. Modul elastičnosti izračunava se pomoću posebne formule. Drvena struktura je takva da se može deformirati pod stalnim opterećenjima. Važno je znati točno i indeks čvrstoće i granicu dodatnog otpora, kao i granicu izdržljivosti (za uzorke izložene naizmjeničnim opterećenjima).

Za usporedbu jedne vrste s drugom potrebno je poznavati posebne karakteristike svojstvene mehaničkim svojstvima različitih vrsta drva. Na primjer, četinari imaju veću specifičnu snagu od listopadnih. Oni također imaju veći pokazatelj krutosti, ali su sve ostale specifične karakteristike niže.

Pregled vrsta

Postoji mnogo vrsta drva, pri odabiru materijala za gradnju ili preradu treba uzeti u obzir individualne karakteristike i svojstva svake od njih. Drvo se dijeli ne samo na dobro poznate skupine listopadnih i crnogoričnih vrsta . Na primjer, postoji klasifikacija drveta po boji. Ovisno o vrsti, boje drveta se razlikuju. Boja drveta zavisi od nekoliko faktora. Ovo je pasmina, starost, brzina rasta stabla, kao i količina boja koje sadrži.

Svjetlina je također direktno povezana sa posljednjim faktorom . Beležina drveta (spoljni deo, koji sadrži žive ćelije), ton je uvek svetliji od tona jezgra. U jezgru, u kojem su koncentrirani tanini i smole, nijansa je mnogo tamnija. Shodno tome, u srčiku je drvo tamnije, u bjelinici svijetlo.

Prvi uključuju ariš, bor, jasen. Drugi, sa uskim jezgrom - breza, kruška, lipa, joha. Od navedenih, breza ima potpuno bijelu nijansu drveta, dok ostale imaju vrlo svijetlu drvenastu boju . To je također posljedica činjenice da je škrob prisutan u bjelanici. Bjelina se koristi za proizvodnju parketnih ploča.

Četinari se koriste za izradu drvne građe i drugih građevinskih komponenti . Imaju laganu strukturu i jednostavno rukovanje. U Rusiji raste veliki broj crnogoričnih stabala. Što se tiče tvrdog drveta, ono se koristi za izradu namještaja i namještaja.

Određene vrste drveća imaju veću vrijednost, nazivaju se vrijednima . Vrijednost leži u činjenici da ove stijene imaju mnogo veću čvrstoću, duže traju i imaju jedinstven uzorak. Ove se sorte koriste za izradu prekrasnog elitnog namještaja, parketnih dasaka, vrata i drugih ukrasnih predmeta. Svi oni koštaju znatno više od konvencionalnih proizvoda u istoj kategoriji. Domaće vrijedne vrste uključuju trešnju, hrast, krušku, ružino drvo, kao i drvo bijelog ili božikovine.

Drvo se također odlikuje znakovima likvidnosti i nelikvidnosti

• Tečno drvo - koristi se za potrebe domaćinstva. Tečno drvo sastoji se od komercijalnog drveta i drva za ogrjev. Zauzvrat, komercijalno drvo uključuje okruglo i sjeckano drvo, ali ne uključuje drvo za ogrjev. U sastavu industrijskog drveta razlikuju se i tehnološka sječka i smola panja.
• Nelikvidno drvo - onaj koji se ne može koristiti u ekonomske svrhe zbog činjenice da je izgubio svoje tehničke kvalitete zbog prirodnih nedostataka ili grešaka u obradi.

Drvo od celuloze naziva se okrugli ili sjeckani asortiman iz kojeg se proizvodi celuloza ili drvena celuloza. Kvaliteta takvog drva određena je sortom (kojih ima tri), kao i svježinom.

Opis poroka

Nedostaci drveta nazivaju se oni nedostaci koje ima. To se odnosi na cijeli prtljažnik i njegove pojedinačne elemente. Nedostatak mora nužno umanjiti kvalitetu drveta, ograničavajući mogućnost njegove upotrebe. Sve vrste nedostataka i nedostataka navedene su u GOST 2140-81 . Sve što odstupa od normalne strukture drva smatra se nedostatkom.

Poroci su prirodni i nastaju bez obzira na volju osobe (izloženost klimatskim faktorima, pticama, insektima, glodavcima, bakterijama itd.), a postoje i nedostaci u obradi, koji uključuju one nedostatke koji nastaju kao rezultat nepravilne obrade, skladištenja ili skladištenja materijala.

Poroci mogu biti i uslovni i bezuslovni. Takav nedostatak smatra se bezuvjetnim, što značajno smanjuje kvalitetu drveta, poput truleži ili gljivica . Čvorovi su najčešći nedostatak, ali su česti i strukturni nedostaci u drvu. Kvrgavo deblo može se koristiti, na primjer, za originalni dekor, ali ne prestaje biti porok. Sastav dopuštenog ne uključuje više od dva čvora na jednom metru duljine drva, dok čvorovi moraju biti zdravi.

Nedostaci u obradi uključuju sve ono što je oštetilo drvo pri mehaničkom utjecaju na njega ., naime - piljenje, žetva, skladištenje, skladištenje, transport itd. Zbog mehaničkih utjecaja drvo najčešće trpi, stječući nedostatke koje u početku nije imalo.

Aplikacije

Drvo se koristi u mnogim područjima industrije, budući da je jedan od ekološki najprihvatljivijih i istovremeno jeftinih materijala.

Kao gorivo

Posljednje decenije pokazale su važnost korištenja obnovljivih minerala i resursa. Ovo posljednje uključuje drvo za ogrjev koje se koristi kao gorivo. Rast upotrebe drva za ogrjev za grijanje prostorija zabilježen je u cijelom svijetu, a Rusija nije iznimka . Gorivni pelet (pelet) i gorivni briket proizvode se u gotovo svim regijama zemlje u kojima postoje šume - bez obzira na to jesu li crnogorične ili listopadne. Ugljen je također postao odjednom popularan, iako je ranije bio nezasluženo zaboravljen. Sada se široko koristi u svakodnevnom životu i na poslu.

Ali nemoguće je koristiti drvo kao gorivo i izvor energije bez ikakvih ograničenja. Postoji ogroman broj zakonski utvrđenih pravila i zahtjeva, u vezi s kojima građani ne mogu samo sjeći drva za ogrjev, čak ni za lične potrebe. Ogrevno drvo se može kupiti samo od organizacija koje imaju dozvolu za ovu vrstu aktivnosti, poput sječe i sječe.

Kao sirovina

Seoske kuće u ogromnoj većini slučajeva danas su podignute od drveta. Prednosti drva su neosporne: ekološki je, prirodno, ima atraktivan izgled i omogućuje stvaranje mnogo dizajna - od klasične ruske kolibe do alpskog planinarskog doma. Izgrađuju od drveta ne samo kuće, već i kupke, saune, sjenice . Drvo se koristi u izgradnji stanova i u nosivim konstrukcijama, gredama, stropovima. U seoskim naseljima niske kuće se i dalje grade od drveta - za 2 ili 4 vlasnika.

Drvoprerađivačka industrija sada nastoji povećati otpornost rezanog drveta na vlagu, vatru, čvrstoću, kao i poboljšati usklađenost drveta i ploča sa građevinskim propisima . No, u isto vrijeme drvo bi trebalo ostati prirodan, prozračan materijal, zadržati jedinstveni uzorak i svojstvenu aromu. Nove tehnologije obrade i izgradnje stalno se pojavljuju, na primjer, izgradnja kuća pomoću tehnologije dvostrukog drveta relativno je nova pojava koja u Rusiji tek dobiva popularnost.

Osim građevine, drvo se široko koristi kao konstrukcijski materijal za proizvodnju namještaja . - sofe, stolice, stolovi, ormari i drugo. Stepenice, ograde, daske, ograde, staze i trotoari u vrtu, te drugi ukrasni elementi u pejzažnom dizajnu i u zgradama izrađeni su od drveta.

Kao zanatski materijal

Primjenom umjetnosti danas se bave i amateri i profesionalci. Drvo se koristi za zanate u najrazličitijim oblicima - od piljevine i ploča do šipki i parketnih ploča. Zanatlije sa zlatnim rukama i od drvenih kutija ili paleta stvorit će vrtnu stolicu - Adirondack, koja neće izgledati ništa gore od tvorničke . Iz rezova se dobivaju i originalne staze za šetnju u vrtu, kao i veličanstvene daske za rezanje ili slike spaljene ubodnom pilom.

Obrada

Iako je drvo obnovljivi prirodni resurs, potrebno je nekoliko desetljeća da se šuma potpuno oporavi. Krčenje šuma i šumski požari negativno utječu na klimatske i okolišne uvjete te smanjuju količinu resursa dostupnih za upotrebu . Stoga se drvo reciklira kako bi se ponovno koristilo u proizvodnji, kao i za preradu nastalog otpada.

Dobro iskorištavajući ostatke i otpad nastao preradom drva, može se uštedjeti velika količina šume.

Drvo se može podijeliti na poslovno i neposlovno . Prvi uključuje, na primjer, ploče i ploče ispod sedla. Drugi uključuje furnir i ploče, točnije, njihove ostatke, rezane trupce, razne komade i otpatke iz stolarskih djelatnosti, a kora, piljevina, strugotine i prašina također se odnose na poslovno drvo. Komercijalno drvo koristi se za stvaranje novih proizvoda. Neposlovanje je predmet prikupljanja, dodatne obrade i naknadnog odlaganja. Iako se u vezi s nekomercijalnim drvom provodi razvoj i traženje načina prerade. Na primjer, strugotine i piljevina se komprimiraju, nakon čega se koriste za pravljenje mačjeg legla.