Внешний вид древесины

Общая информация о древесине

Знания о строении дерева и свойствах древесины являются ключом к правильному и успешному его использованию. Эта информация также необходима для профессионального и качественного консультирования покупателя во время и после совершения покупки.

о виду листьев деревья делятся на хвойные и широколиственные (в дальнейшем лиственные).Хвойные отличаются обычно жёсткими, по большей части вечнозелёными, игловидными или чешуйчатыми листьями, называемыми хвоёй, образуют шишки или производные от них структуры типа можжевеловых ягод. К этой группе относятся, например, сосны, ели, лиственницы, пихты, кипарисы, секвойи, кедры, туи и т.д.Широколиственные деревья имеют широкие и плоские листья — у которых толщина значительно меньше длины и ширины, обычно опадающие раз в сезон. Широколиственные (или просто лиственные) деревья обычно цветут и плодоносят. К этой группе наряду с хорошо известными в России и произрастающими на её территории клёном, буком, дубом, берёзой и т. д. относятся и такие тропические деревья как кумару, ипе, бангкирай, тик и др.

Отличие хвойных и лиственных пород заключается не только в листве, но и в строении древесины на клеточном уровне и, соответственно, в некоторых характеристиках древесины.

Строение дерева

Дерево - многолетнее растение с четко выраженным стволом, боковыми ветвями и верхушечным побегом. Стволсостоит из клеток, вытянутых по его длине наслоениями, на торцевом срезе имеющими вид колец, а на продольных срезах - прямых или изогнутых линий. На разрезах различаются следующие основные части ствола: кора, камбий, заболонь (у так называемых заболонных пород), ядро и сердцевина.

· Корасостоит из наружного слоя - корки и внутреннего - пробковой ткани и луба. Корка и пробковая ткань предохраняют дерево от резких колебаний температуры, усыхания и механических повреждений, от проникновения внутрь вредителей. Луб в растущем дереве является проводником питательных веществ от кроны в ствол и корни и хранителем их запасов. Окраска коры и ее рисунок - один из отличительных признаков древесных пород.

· Камбий- образовательная ткань растений, состоящая из очень тонкого слоя живых клеток, расположенных между лубом и древесиной. Камбий ежегодно откладывает в сторону коры луб, а внутрь — новые слои древесины, в результате чего образуются слои прироста, видимые на поперечном разрезе как годичные кольца.

· Заболонь- часть древесины ствола, расположенная между камбием и ядром, или спелой древесиной. Заболонь содержит не только отмершие, но и живые клетки, от ядра отличается более светлой окраской, от спелой древесины безъядровых пород можно отличить только в свежесрубленном состоянии. По заболони от корней к кроне поднимается насыщенная минеральными веществами вода, в заболони накапливаются питательные вещества. Объем заболони зависит от объема дерева, его возраста и физиологического состояния. С возрастом дерева ее объем уменьшается.

· Ядро расположено вокруг сердцевины до заболони, состоит, из отмерших клеток и служит только для того, чтобы нести собственный вес дерева, то есть выполняет опорную функцию. Ядро темнее заболони, что объясняется отложением в нем различных смол, камедей, крася­щих и других веществ. От заболони отличается меньшей влажностью и резко сниженной газопроницаемостью. В растущем дереве легче поражается дереворазрушающими грибами, а в срубленном состоянии, наоборот, приобретает большую, чем заболонь, устойчивость к загниванию. По механическим свойствам ядро и заболонь существен­но не отличаются, за исключением экзотических пород, у которых ядро прочнее заболони. Такие породы деревьев, у которых различают периферийную светлую зону окраски и центральную темную (ядро), называют ядровыми. К ним относятся сосна, лиственница, дуб и др.

· Сердцевина находится в центре ствола и проходит по всей его длине. Как и кора, сердцевина отличается рыхлой структурой, у хвойных пород иногда содержит смоляные ходы. Ткань часто бесцветная, у большинства деревьев сохраняется до конца жизни, у некоторых частично или полностью разрушается.

Основную массу ствола составляет располагающаяся между сердцевиной и корой древесина. Слой древесины, образовавшийся в течение одного года, называется годичным слоем. На поперечном срезе ствола годичные слои располагаются в виде колец, отсюда и второе название — годичные кольца, а на радиальном — надетых друг на друга конусов различной высоты и диаметра.

Пороки древесины

Порок древесины-отклонение от нормы в строении ствола дерева, внешнего вида и формы. Нарушение физического состояния и повреждение древесины снижают ее качество и возможность применения.

Все эти отклонения в основном образуются в растущем дереве из-за неблагоприятных климатических условий, случайных механических повреждений и естественного старения.

В этом параграфе приведены только часть из наиболее часто встречающихся пороков.

Пороки строения

К порокам строения древесины относят те, которые связаны с неправильным строением ствола.

· Косослой- широко распространенный порок древесины, проявляющийся в отклонении направления волокон от продольной оси сортимента по винтовой линии на полный оборот на 1,5—2 метра длины ствола. В процессе роста дерева образуется тангенциальный, или естественный, наклон, а в результате распиловки дерева с закомелистостью или кривизной — радиальный, или искусственный, наклон волокон. При естественном косослое древесина скалывается поперек годичных слоев, а при искусственном — по годичным слоям. Косослой снижает прочность материалов при растяжении вдоль волокон и при изгибе, увеличивает продольную усушку и коробление, вызывает растрескивание пиломатериала, затрудняет обработку древесины. Косослой определяется по косым трещинам на поверхности просушенного материала, а на сыром — по полоскам смолы или синевы вдоль волокон.

Рисунок 3 Пороки строения

1 - тангенциальный наклон волокон
2 - крень
3 - свилеватость
4 - завиток
5 - глазки
6 - ложное ядро

· Свилеватость проявляется в извилистом или беспорядочном расположении волокон, чаще встречается в комлевой части и древесине наростов лиственных пород. В комлях она бывает волнистой, а в наростах — путаной. При свилеватости понижается сопротивление древесины изгибу и повышается сопротивление сжатию и раскалыванию. Такая древесина трудно поддается всем видам обработки.

· Крень - порок строения древесины хвойных -пород. Образуется в сжатой зоне изогнутых или наклоненных стволов и на нижней стороне ветвей. Проявляется в кажущемся расширении поздней зоны годичных слоев и по цвету напоминает позднюю древесину. Повышает прочность древесины при сжатии и статическом изгибе, но снижает ударную вязкость при изгибе и прочность при растяжении; резко увеличивает усушку древесины вдоль волокон, способствуя растрескиванию и короблению материала.

· Завиток - местное искривление волокон древесины около сучка. Может быть односторонним и сквозным в зависимости от того, выходит ли он на одну или две смежные стороны доски или на две противоположные стороны. Снижает прочность древесины, затрудняет обработку, вызывая задиры, выщербины и сколы.

Трещины

Трещины представляют собой разрывы древесины вдоль волокон. Трещины подразделяются на метиковые, морозные (не существуют в древесине тропических пород, поэтому рассматривать не будем), трещины усушки и отлупные.

Рисунок 4

1 - метиковые трещины
2 - морозные трещины
3 - трещины усушки
4 - отлупные трещины

· Метик- широкая внутренняя продольная трещина, суживающаяся от центра ствола к поверхности, идет от комля до живых сучьев. Встречается в стволах деревьев всех пород, но чаще в перестойных буке, сосне и лиственнице. По мере высыхания срубленной древесины может увеличиваться и переходить в заболонь. В пиломатериалах обнаруживается на торцах и боковых поверхностях. Образуется в результате внутренних напряжений роста при раскачивании дерева ветром.

· Отлуп- трещина между годичными слоями ядра растущего дерева в местах резкого перехода мелкослойной древесины в крупнослойную. Образуется в результате напряжений под воздействием ветра и мороза, а также неравномерного высыхания ствола и по другим причинам На пиломатериалах наблюдается в виде трещин - луночек на торцевых поверхностях и в виде продолговатых и желобчатых углублений - на боковых поверхностях.

· Трещины усушкипоявляются на лесоматериалах при высыхании прежде всего на торцах, через которые влага испаряется быстрее. Обычно идет такая трещина по сердцевинным лучам. Пиломатериалы растрескиваются реже, чем круглый лес. Размер и характер трещин зависит от породы, размеров сортимента, условий сушки и других причин.

Сучки

Сучки - части ветвей, заключенные в древесине ствола,— важнейший и наиболее распространенный порок древесины. Большинство сучков образуется в результате развития ростовых почек, это так называемые первичные сучки; встречаются в древесине и следы неразвившихся в побег почек — это сучки вторичные.

Рисунок 5 Сучки делятся на виды в зависимости от их расположения, формы и степени загнивания.

Большие неудобства представляют сучки в готовых пиломатериалах, так как они нарушают однородность строения древесины, затрудняют ее обработку и, превосходя твердость древесины стволовой части в 2-4 раза, вместе с тем снижают ее прочность и являются одной из причин коробления.

Грибные поражения

Грибы, поражающие древесину, отличаются большим разнообразием — от почти безвредной плесени до дереворазрушающих. Древесина изменяет свой цвет и гниет при развитии в ней грибов.

Поражающие древесину грибы подразделяются на деревоокрашивающие и дереворазрушающие.

Развитие дереворазрушающих грибов происходит при температуре от 2 до 350С, при влажности древесины от 20%. При высокой влажности, когда древесина находится в воде, грибы не развиваются. Наиболее благоприятны для развития грибов температура от 15 до 250С и влажность древесины от 30 до 60%. Особенно велико разрушительное действие грибов в условиях переменной влажности и переменной температуры. Этим объясняется, что наиболее часто загнивают элементы, находящиеся на границе почвы с атмосферой.

Прочие пороки

· Прорость - омертвление части древесины в результате наружных повреждений ствола. Прорость нарушает целостность древесины, вызывает искривление годичных слоев, затрудняет ее обработку.

· Засмолок - образование в древесине хвойных пород участков, сильно пропитанных смолой вследствие повреждения ствола. Засмоленный участок темнее окружающей древесины, которая на месте засмолка обладает низкой водопроницаемостью и влагопоглощением, повышенной стойкостью к загниванию, плохо склеивается и отделывается.

· Смоляные кармашки - результат расщепления тканей и заполнение смолой возникшего между годичными слоями пространства у хвойных, чаще у ели, пород деревьев. Односторонний засмолок выходит на одну или две смежные стороны, сквозной — на две противоположные.

· Повреждения насекомыми. Большинство насекомых появляются в растущем дереве, но многие поражают и срубленный лес, а также конструкции зданий, сооружений и столярных изделий.

Свойства древесины

Свойства древесины делятся на физические, химические, механические (износостойкость) и строения (структура, цвет и т.д.). Для нас наибольший интерес представляет рассмотрение этих свойств с технической точки зрения, возможности и специфики применения той или иной породы. Поэтому ниже мы рассмотрим не просто физические и механические свойства, а физико-технические и механо-технические свойства (долговечность и твёрдость), опустив химические свойства, а из свойств строения выделим только внешний вид и запах.

Внешний вид древесины

Он характеризуется следующими свойствами: цветом, блеском, текстурой и запахом.

· Цвет - одна из важнейших характеристик внешнего вида древесины. Окраску древесине придают красящие и дубильные вещества, смолы и продукты их окисления. Окраска также зависит от породы, возраста дерева, климата района произрастания. Древесина может изменять цвет при выдержке под влиянием воздуха и света, при поражении грибами, а так же при длительном нахождении под водой. Тем не менее, цвет многих пород настолько характерен, что может служить одним из признаков при их распознавании. Каждая древесная порода имеет только ей присущий цвет. Так, ядровые породы (сосна, лиственница, дуб и др.) характеризуются контрастом между светлой заболонью и более темным ядром, а заболонные (береза, осина, ольха, липа, граб и др.) — однотонны.

· Блеск - способность отражать направленные световые лучи. Блеск зависит от породы древесины, степени гладкости поверхности и характера освещения. Интересным блеском, особенно на радиальном срезе, отличается древесина пород, у которых значительную часть поверхности радиального среза занимают сердцевинные лучи, состоящие из мелких клеток.

· Текстура - естественный рисунок на срезах древесины, который зависит от характера расположения годичных колец и различной окраски в них ранней и поздней зон, строения самой древесины — рассеянно- или кольцепорового, наличия мелких или крупных сердцевинных лучей, отличающихся от окружающей их древесины по цвету, структуре, размеру и форме. У древесины хвойных пород текстура однообразна и определяется шириной годичных колец и разницей в окраске ранней и поздней древесины. Особенно красива текстура у экзотических пород деревьев, к которым относятся около тридцати тропических видов — кумару (или Бразильский тик), ипе (лапачо) и конечно же тик.

· Почти каждой породе в той или иной мере присущ своеобразный запах, зависящий от содержания в древесине различных смол, дубильных веществ и пр. Сильный и неприятный запах исходит от ангелим вермелхо.