Реферат дерево (матеріал)

1. Освіта деревини

Деревина є однією із складових частин судинно-волокнистого пучка і протиставляється звичайно інший складової частини пучка, що походить з того ж прокамбію або камбію - лубу, або флоеме. При утворенні судинно-волокнистих пучків з прокамбію спостерігаються 2 випадки: або всі прокамбіального клітини перетворюються в елементи деревини і лубу - виходять так звані замкнуті пучки (вищі спорові, однодольні та деякі дводольні рослини), або ж на кордоні між деревиною і лубом залишається шар діяльної тканини - камбій і виходять пучки відкриті (дводольні та голонасінні).

У першому випадку кількість деревини залишається постійним, і рослина не здатне потовщуватись; в другому завдяки діяльності камбію з кожним роком кількість деревини прибуває, і стовбур рослини мало-помалу потовщується. У російських деревних порід деревина лежить ближче до центру (осі) дерева, а луб - ближче до кола (периферії). У деяких інших рослин спостерігається інше взаємне розташування деревини і лубу (див. Судинно-волокнисті пучки). До складу деревини входять вже відмерлі клітинні елементи з задерев'янілими, в основному товстими оболонками; луб ж складено, навпаки, з елементів живих, з живою протоплазми, клітинним соком і тонкої неодеревеневшей оболонкою. Хоча і в лубе трапляються елементи мертві, товстостінні і задерев'янілі, а в деревині, навпаки, живі, але від цього, проте, загальне правило не змінюється істотно. Обидві частини судинно-волокнистого пучка відрізняються ще один від одного і по фізіологічної функції: по деревині піднімається вгору з грунту до листя так званий сирий сік, тобто вода з розчиненими в ній речовинами, по лубу ж спускається вниз освітній, інакше пластичний, сік ( дивіться Соки в рослині). Явища ж здерев'яніння клітинних оболонок обумовлюються просочуванням целюлозної оболонки особливими речовинами, що сполучаються звичайно під загальною назвою лігніну. Присутність лігніну і разом з тим здерев'яніння оболонки легко впізнається за допомогою деяких реакцій. Завдяки здерев'яніння, рослинні оболонки стають міцнішими, твердими і пружними; разом з тим при легкої проникності для води вони втрачають в здатності вбирати воду і розбухати.

2. Властивості деревини

Для деревини основними і найбільш важливими є наступні властивості.

Механічні: міцність, твердість, деформативність, питома в'язкість, експлуатаційні характеристики, технологічні характеристики, зносостійкість, здатність утримувати кріплення, пружність;
Фізичні: зовнішній вигляд (текстура, блиск, забарвлення), вологість (усушка, жолоблення, водопоглинання, гігроскопічність, щільність), теплові (теплопровідність), звукові (акустичний опір, звукопроводность), електричні (діелектричні властивості, електропровідність, електрична міцність);
Хімічні властивості.

Міцність деревини - здатність чинити опір руйнуванню під дією механічних навантажень. Розрізняють міцність на стиск і розтяг за напрямками програми навантаження - поздовжньої і поперечної; статичний вигин.
Твердість деревини - здатність деревини чинити опір впровадженню в неї більш твердого тіла. Для оцінки твердості деревини використовується тест Янка
Зносостійкість - здатність деревини чинити опір зносу, тобто поступового руйнування її поверхневих зон при терті. Знос бічних поверхонь більше, ніж торцевих; знос вологої деревини більше, ніж сухий.

Вологість деревини визначається точно також, як і будь-якого іншого матеріалу - це кількість води в одиниці об'єму або маси. Обчислюється вологість наступним чином: вимірюється маса проби вологого матеріалу, потім виміряна проба висушується в сушарці при температурі 100-105 ° С, потім відбувається повторне зважування, але вже сухого матеріалу. Різниця між масою вологого і сухого матеріалу якраз і визначає кількість води, що міститься в зразку. Для того щоб розрахувати вологість необхідно скористатися нескладної математичної формулою: маса зразка до сушки мінус маса зразка після сушіння, результат різниці розділити на масу зразка після сушіння і помножити все вираз на 100 результатом і буде вологість деревини.

У числовому вираженні це можна уявити так:

маса вологого зразка - 300 грамів
маса висушеного зразка 250 грамів
вологість деревини - (300-250) / 250 * 100 = 20%

Таким чином, вологість склала 20%. Дана вологість відповідає напівсухий деревині.

Чим більше вологість деревини, тим складніше її використовувати у виробництві. Сира деревина гірше клеїться, якщо при виробництві будь-яких виробів використовувалася волога деревина, по мірі її висихання в предметі можуть з'являтися тріщини і щілини між дошками. Для запобігання всіх перерахованих вище факторів необхідно провести попередню сушку деревини.

Гігроскопічність - властивість матеріалу поглинати вологу з навколишнього середовища. Дана властивість залежить від вологості деревини. Суха деревина має більшу гігроскопічність, ніж волога. Для зменшення гігроскопічності матеріал покривають масляними фарбами, емалями або різними лаками. Також гігроскопічність безпосередньо залежить від іншої властивості деревини - пористості.

Пористість - відношення об'єму пор до загального обсягу деревини. Для деревини різних видів пористість має різне значення, але в середньому розбіг її значення становить 30-80%.

Розбухання деревини проявляється при знаходженні матеріалів при підвищеній вологості повітря тривалий час.

Усушка - зміна розмірів при втраті вологи деревиною в результаті сушки. Усушка відбувається природним чином. Прямим наслідком усушки є утворення тріщин.

Викривлення відбувається в результаті нерівномірного сушіння деревини. Висихання деревини відбувається швидше в шарах більш віддалених від серцевини, тому в разі, якщо сушка проводилася з порушенням технології, відбувається зміна форми деревини, вона жолобиться. Викривлення під дією усушки-різному у різних напрямках. Уздовж волокон воно незначно, і становить приблизно 0,1%. Зміни розмірів поперек волокон більш значні і можуть становити 5-8% від початкового. Крім того викривлення часто супроводжується появою тріщин в деревини, що сильно позначається на якості кінцевого продукту.

Викривлення і утворення тріщин можна уникнути при дотриманні технології сушки і при використанні певних технік під час складання виробів. Так наприклад в колодах на всю довжину матеріалу робляться поздовжні розвантажувальні пропили, які знімають внутрішню напругу, що утворюються при усушку.

Розтріскування - результат нерівномірного висихання зовнішніх і внутрішніх шарів деревини. Процес випаровування вологи триває до тих пір, поки кількість вологи в деревині не досягне певної межі (рівноважного), що залежить безпосередньо від температури і вологості навколишнього повітря.

Теплопровідність. На відміну від інших будівельних матеріалів деревина є менш теплопровідної. Це дозволяє використовувати її для теплоізоляції приміщення.

Звукопроникність - здатність матеріалу проводити звукові хвилі. Якщо в разі теплопровідності деревина - більш кращий матеріал, то у випадку з звукопроникністю деревина програє іншим будівельним матеріалам. У зв'язку з цим при будівництві стін і дерев'яних перекриттів необхідно використовувати додаткові матеріали (засипки), що знижують показник звукопропроніцаемості.

Електропровідність - здатність матеріалу проводити електричний струм. Дана властивість у деревини безпосередньо залежить від вологості.

Колір - своєрідний індикатор показує якість, вік і стан деревини. Якісна і здорова деревина має рівномірний колір без плям і інших вкраплень. Якщо в деревині присутні вкраплення і плями, це свідчення її загнивання. Колір деревини також може змінюватися під впливом атмосферних умов.

Запах залежить від змісту в деревині смол і дубильних речовин. Свіжозрубане дерево має більш сильний запах, а в міру висихання дерева і випаровуванні вологи і ефірних смол запах слабшає.

Текстура - малюнок, що утворюється при розпилюванні дерева. площину розпилу перетинає річні кільця і шари деревини утворилися в різний час, в результаті утворюється характерний візерунок річних ліній, за яким і відрізняють деревину від інших матеріалів.

Вага деревини - розрізняють питома і об'ємний вага деревини. Питома вага - маса одиниці об'єму деревини без урахування пустот і вологи. Даний вага не залежить від породи деревини і становить 1,54 г / см³. Об'ємна вага - це маса одиниці об'єму деревини в природному стані тобто з урахуванням вологи і пустот.

Свілеватость - непараллельное розташування волокон дерева по відношенню до поздовжньої осі колоди, бруса або дошки. Він буває природний і штучний, через неправильну розпилювання. Косослой також сильно знижує міцність деревини на розтяг, і як наслідок, на вигин, тобто в якості балок, крокв, затягувань застосовувати такі дошки або бруси дуже небажано. Крім відбраковування, (ну або правильної розпилювання) інших способів боротьби не існує. Як приклад понад свилеватости можна привести деревину карельської берези.

3. Заготівля і транспортування деревини

Деревина служить вихідною сировиною для вироблення більш двадцяти тисяч продуктів і виробів. Способи переробки деревної сировини ділять на три групи: механічні, хіміко-механічні та хімічні.

Механічна переробка деревини полягає в зміні її форми пилянням, струганням, фрезеруванням, лущенням, свердлінням, розколюванням. В результаті механічної обробки отримують різноманітні товари народного споживання і промислового призначення, продукцію і сировину для суміжних переробних галузей промисловості. Механічним стиранням деревини отримують волокнисті напівфабрикати.

При хіміко-механічної переробки отримують проміжний продукт з деревини, однорідний за складом і розмірами, - спеціально різану стружку, подрібнений шпон. Проміжний продукт, одержуваний механічним способом, покривають речовиною. Під дією температури і тиску відбувається реакція полімеризації сполучного, в результаті чого проміжний деревне продукт міцно склеюється. При хіміко-механічної переробки отримують фанеру, столярні, деревостружкові та цементно-стружкові плити, арболіт та фибролит. Хіміко-механічний спосіб використовують при отриманні волокнистих напівфабрикатів в целюлозно-паперовій промисловості.

Хімічна переробка деревини здійснюється термічним розкладанням, впливом на неї розчинників лугів, кислот, кислих солей сірчистої кислоти.

Термічний розклад або піроліз деревини, здійснюється нагріванням деревини при високій температурі без доступу повітря. При піролізі отримують тверді, рідкі та газоподібні продукти. З них найбільше практичне значення має деревне вугілля.

За допомогою розчинників з деревини, попередньо подрібненої в тріску, витягають різні екстрактивні речовини. При екстракції водою отримують дубители. Клеять камеді, що витягується водою з деревини модрин використовуються в поліграфічній, текстильній і сірникової промисловості. При екстракції бензином пневого осмолу, подрібненого в тріску, з деревини отримують каніфоль. Її широко використовують для отримання високоякісного паперу, як замінник жирів в миловарінні, для виробництва лаків, лінолеуму, гуми, електротехнічних та інших виробів.

Переробка деревини в целюлозно-паперовому виробництві. Для виробництва паперу і картону широко застосовуються волокнисті напівфабрикати у вигляді деревної маси та целюлози. Для потреб паперового і картонного виробництва використовується близько 93% целюлози. Інша частина служить сировиною для хімічної переробки на штучне віскозне або ацетатное волокно, кіноплівку, пластмасу, бездимний порох, целофан та інші продукти.

Переробка деревини при виробництві деревно-волокнистих плит. Плити знаходять широке застосування в будівництві, малоповерховому стандартному житловому будівництві, автомобілі та суднобудуванні, виробництві меблів, контейнерів та ящиків. Для виробництва деревно-волокнистих плит використовують деревину попередньо подрібнене в тріску. Споживання 1 млн плит, виготовлених з відходів, зберігає 54 тис. М³ круглих ділових лісоматеріалів.

Деревина містить целюлозу і геміцелюлози - природні високомолекулярні полімери - полісахариди, які шляхом реакції приєднання води можна знову перетворити в прості цукри. Ця реакція, звана гідролізом, дозволяє переробляти деревину в харчові та кормові продукти.

4. Породи деревини

4.1. Цінні породи деревини

Цінність різних порід деревини полягає в їх міцності, довговічності і неповторності малюнка. Така деревина використовується для виготовлення красивих меблів, паркету, дверей, різних предметів інтер'єру, які вважаються елітними, враховуючи початково високу вартість і розмір зусиль, що витрачаються на її обробку. У Росії найбільш поширені такі породи: дуб, вишня, бук, груша, рожеве дерево, махагони, волоський горіх, клен (білий, цукровий, гостролистий) [1] [2].

4.2. Основні експлуатаційні показники

Твердість - показник терміну служби верхнього шару деревини. Чим вище твердість, тим повільніше йде знос. Одним з показників твердості є шкала Янка.
Стабільність і рівень усадки - показує сумісність різних порід деревини при спільному використанні (в паркеті, інкрустація і т. П.). Також показує придатність їх використання в різних кліматичних умовах.
Ступінь окислення - показує зміну кольору деревини під впливом світла. Чим вище ступінь, тим більше темніє деревина.
Виразність текстури - впливає на зорове сприйняття людиною. При більшої контрастності створюється більший збудливий ефект.
Стійкість до навантажень - здатність деревини витримувати ті чи інші навантаження.

Для кожної породи (іноді навіть для різних частин дерева) всі його властивості можуть бути різні, це залежить від різних умов, в яких росло те чи інше дерево.

5. Деревина як будівельний і виробний матеріал

Художня рама, зроблена з дерева

7. Міжнародні угоди

Примітки

Цінні породи деревини - www.stroi-baza.ru/articles/one.php?id=249
Цінні породи деревини - www.stroyportal.ru/articles/1350.html

література

Григор'єв М. А. Довідник молодого столяра і теслі: Навч. посібник для профтехучилищ. - 2-е вид. - М. Лісова промисловість, 1984. - 239 с. - 70 000 прим.
Григор'єв М. А. Матеріалознавство для столярів, теслярів і паркетників: Навч. посібник для ПТУ. - М. Вища школа, 1989. - 223 с. - 100 000 прим. - ISBN 5-06-000345-0
Яценко-Хмелевський А. А. Никонорова Е. В. Будова деревини основних лісоутворюючих порід другого ярусу: Навч. посібник для студентів спеціальності 1512 - herba.msu.ru/shipunov/school/books/jatsenko-khmelevskij1982_str_drev_lesoobr_porod_2_jarusa.djvu / Ленингр. ордена Леніна Лісотехнічна академія ім. С. М. Кірова; Відп. ред. к. б. н. доцент К. І. Кобак. - Л. ЛТА, 1982. - 67 с.
Яценко-Хмелевський А. А. Принципи систематики деревин - herba.msu.ru/shipunov/school/books/jatsenko-khmelevskij1948_printsipy_sist_drevesin.djvu // Праці Ботанічного інституту Академії наук Вірменської РСР. - Єреван: Вид-во АН Арм. РСР, 1948. - Т. 5. - С. 5-156.

Даний реферат складений на основі статті з російської Вікіпедії. Синхронізація виконана 10.07.11 2:22:27
Схожі реферати: Матеріал. Мел (матеріал). Композитний матеріал. Мастика (матеріал). Абразивний матеріал. Вапно (матеріал). Філателістичний матеріал. Азбест (матеріал). Емаль (матеріал).