Микростроение древесины на примере сосны

Имеет правильную форму и строение состоят из: ТРАХЕИДЫ Занимают 90 – 95 % от объема древесины имеют прямо-угольную форму, бывают ранние и поздние

ПАРЕНХИМНЫЕ КЛЕТКИ. Образуют сердцевинные лучи, смоляные ходы и у некоторых пород древесную паренхиму. СЕРДЦЕВИННЫЕ ЛУЧИ. Окаймленные поры

СМОЛЯНЫЕ ХОДЫ. Бывают вертикальные и горизонтальные, представляют собой клетки эпителия – выстилающие клетки. Диаметр 0.1 мм., длина 10 – 80 см.,ОСЕВАЯ ДРЕВЕСНАЯ ПАРЕНХИМА

11. Все растения состоят из клеток, в которых живое содержимое -протопласт заключено в оболочки. По форме растительное клетки делят на две основные группы - паренхимные и прозенхимные. Паренхимные клетки имеют округлую или многогранную, оболочки клеток обычно тонкие. Прозенхимные клетки имеют сильно вытянутую, напоминающую волокно, форму и часто утолщенные оболочки. Совокупность клеток одинакового строения, выполняющих одни и те же функции, образует ткани. В растущем дереве представлены следующие типы тканей: покровные, расположенные на самой поверхности растения; механические, придающие прочность телу растения; проводящие, служащие для проведения воды с растворенными в ней питательными веществами; запасающие, являющиеся хранилищами запасных питательных веществ (Сахаров, крахмала и др.); образовательные, функция которых - образование новых клеток путем многократного деления; ассимиляционные, усваивающие углекислоту в процессе фотосинтеза. Ассимиляционная ткань наибольшего развития достигает в листьях. Древесина включает проводящую, механическую и запасающую ткани, в коре к ним присоединяется покровная ткань; между древесиной и корой находится тонкая прослойка образовательной ткани (камбия). Камбий состоит из двух типов живых начальных клеток - верете-новидных. (имеющих сильно вытянутую в одном направлении форму, в древесине и коре образуются анатомические элементы, ориентированные вдоль оси дерева.)и лучевых инициалей имеющих примерно одинаковые размеры по всем направлениям, образуются элементы, расположенные в растущем дереве горизонтально.

12 Древесина состоит в основном из органических веществ, на долю которых приходится не менее 99 % общей массы. Элементный химический состав древесины всех пород практически одинаков. Органическая часть абсолютно сухой древесины содержит в среднем 49 - 50 % углерода, 43 - 44 % кислорода, около 6 % водорода и 0,1 - 0,3 % азота. Соотношение между основными органическими веществами в коре также иное, чем в древесине, здесь значительно меньше целлюлозы (особенно в корке). Кроме того, в наружной части коры содержится суберин, которого нет в древесине.Целлюлоза. Это вещество представляет собой линейный полимер -полисахарид, который, как и крахмал.

13 Цвет. Древесина поглощает падающее световое излучение избирательно. Основное вещество, из которого состоит древесина,- целлюлоза почти белого цвета, Все многообразие цветовых оттенков древесины придают ей вещества, заключенные в полостях клеток или пропитывающие их стенки, - красящие и дубильные, смолы и продукты их окисления.

Блеск. Под блеском древесины понимают ее способность направленно отражать световой поток. Текстура - рисунок, образующийся на поверхности древесины вследствие перерезания анатомических элементов. Чем сложнее строение древесины и разнообразнее сочетание отдельных элементов, тем богаче ее текстура. У хвойных пород текстура зависит в основном от разницы в окраске ранней и поздней древесины, а также от ширины годичных слоев. Макроструктура. Для оценки качества древесины по внешнему виду используют некоторые характеристики макроструктуры: ширину годичных слоев, степень равнослойности, содержание поздней древесины в годичных слоях, равноплотность, а также величину и характер распределения анатомических неровностей.

14. Проницаемость характеризует способность древесины пропускать жидкости или газы под давлением. При испытаниях обычно используют из жидкостей воду, а из газов - воздух или азот. Водопроницаемость древесины вдоль волокон значительно выше, чем поперек; при этом у древесины лиственных пород она в несколько раз больше, чем у хвойных. Заболонь имеет намного большую водопроницаемость, чем ядро (спелая древесина), которое у некоторых пород вообще не пропускает воду. Вода в древесине движется по системе капилляров, включающей в себя полости клеток, отверстия в мембранах пор и субмикроскопические каналы в клеточных стенках. Газопроницаемость древесины. Наибольшая проницаемость обнаруживается при движении газов вдоль волокон, она в десятки раз больше, чем поперек волокон. При этом проницаемость древесины сосны для газов в радиальном направлении больше, чем в тангенциальном в 2-5 раз, ели - в 10 раз

15 Теплоемкость древесины. Сухая древесина представляет собой двухфазную систему, включающую в себя древесинное вещество и воздух. Однако доля воздуха (по массе) в древесине крайне мала, и теплоемкость сухой древесины практически равна теплоемкости древесинного вещества. Теплопроводность древесины. На способность древесины проводить тепло оказывает влияние ее плотность. Увеличение плотности сухой древесины, т. е. повышение доли, занимаемой в единице объема древесинным веществом, приводит к возрастанию теплопроводности древесины. Это объясняется тем, что древесинное вещество имеет примерно в 20 раз больший коэффициент теплопро-водности чем воздух. Причина увеличения деформации при первом нагреве, очевидно, заключается в снятии внутренних напряжений роста. Показатели, характеризующие тепловые свойства древесины, используются для расчета процессов ее нагревания, сушки, оттаивания, замораживания, потерь тепла через ограждения из древесины.

16.. В этой группе рассма-ся: Электропров-ть, Электри-ая прочность, Диэлектрические св-ва, Пьезоэлектри-ческие св-ва. Электропр-ть– способть древ-ны проводить элек-й ток.Дре-на–проводник или изолятор. Электри-е сопротивление зависит от её влаж-ти. Различают объемное сопроти-вление и поверхностное. ОБЪЕМНОЕ–численно характеризует препятствие прохождению тока сквозь толщу образца. ПОВЕРХНОСТНОЕ–прохождения тока по поверхности. Имеет значение при разработке режимов ее отделки лаками. Режимов резания древесины, методов снятия статических зарядов при шлифовании. Электрическая прочность– способ-ть дре-ны противостоять пробою. Для повышения электр-й прочности дре-ну пропитывают парафином, олифой,смолами

17.. Звукоизолирующая – способность древесины характеризуется ослабле-нием интенсивности прошедшего через неё звука. Измеряется в относительных единицах децибелах. Обычный разговор равен 60 дБ,Уличный шум 70 – 8- дБ.При 120 дБ в слуховом аппарате человека возникают болезненные ощущения. Резонансная способность древесины. Древесину используют для изготовления музыкальных инструментов – резонансная древесина. Качество материала, обеспечивающего наибольшее излучения звука оценивается акустической константой

18. Способность древесины сопроти-вляться воздействию нагрузок По характеру сил различаются нагрузки: статические (плавно возрастает), ударные (полной величиной), вибрационные (величина и направление), долговременные. Под воздействием внешних сил в древесине нарушаются связи между отдельными её частицами, и изменяется форма. Прочность–способность сопротивляться разрушению от механических усилий. Твердость–способность сопротив-ляться проникновению более твердого тела. Жесткость–способность сопрот.-ся изменению размеров. Вязкость–способность при ударе поглащать энергию. Деформо-тивность–способность сопрот-ся изменению размеров и формы.Деформация, исчезающая после прекращения действия силы, называется – упругой. Деформация, сохраняющиеся после снятия нагрузок-остаточная.Анизотропность.

19 Ударная вязкость древесины. Способность древесины поглощать работу при ударе без разрушения определяется при испытаниях на изгиб. Чем больше величина работы, потребной для излома образца древесины, тем выше его вязкость. Если древесина хрупкая, для разрушения образца необходимо затратить меньшую величину работы. Твердость древесины. Это свойство древесины характеризует ее способность сопротивляться вдавливанию тела из более твердого материала. Испытания на статическую твердость проводят на торцовой, радиальной и тангенциальной поверхностях образца древесины

20 Механические испытания древ-ны.принципы,общие требования и процедуры.Механ-ие испытания проводят с целью получения показ-ей прочности породы древ-ны, установления влияния на прочность влияния на прочность условий произрастания,способы обраб-ки,пороки и др.Для испытания берут образец 20*20*20 мм., для получения надежных данных испытывают много образцов.ГОСТ испытания древесины 16483.0 – 78 и ГОСТ 16483. 31 – 74Условия:годичные слои должны быть параллельны одной грани и перпендикулярны другой. Направление волокон должно совпадает с продольной осью образца.Влажность приводят к стандартной 12%.Продолжительность нагрузки и скорость должна быть одинакова.Учитывается расположения взятого образца в зависимости расположения в стволе.Темпе-ра.

21 Растяжение вдоль волокон. Для определения прочности применяют образцы довольно сложной формы с массивными головками, которые зажимают в клиновидных захватах машины, и тонкой рабочей частью. Форма, размеры образца и схема его крепления показаны на рис. 50. При такой форме образца предупреждается возможность его разрушения в местах крепления от сжатия поперек волокон и скалывании вдоль волокон. Переход от головок к рабочей части образца делают плавным во избежание концентрации напряжений. Заготовки для образцов получают путем выкалывания (а не выпиливания), чтобы не допустить перерезания волокон.

Растяжение поперек волокон. образец по форме напоминает образец для испытаний на растяжение вдоль волокон. Наибольшую прочность имеют твердые рассеяннососудистые лиственные породы, затем идут кольцесосудистые лиственные и далее мягкие рассеяннососудистые лиственные. Хвойные породы по сравнению с лиственными имеют значительно меньшую прочность при растяжении как в радиальном, так и в тангенциальном направлении

22 Прочность древесины при длительных постоянных нагрузках. Это позволяет объяснить разрушение древесины развивающимся во времени процессом накопления повреждений, происходящих на молекулярном уровне. Снижение прочности древесины при длительном действии нагрузки учитывается при расчете строительных конструкций.

Прочность древесины при переменных нагрузках. Некоторые деревянные конструкции во время эксплуатации подвергаются воздействию переменных по величине и направлению, т. е. вибрационных, нагрузок.

23. КРУГЛЫЕ ЛЕСО-ЛЫ. ГОСТ 9463-88-хвойные,ГОСТ 9462-88-лиственные.Ствол поваленного дерева,у которого отделены корни,вершина и сучья–назы-ся хлыстом(не допус-ся кривизна более 5%).При разделке хлыстов получают круглые сортименты в виде:Бревен–сорти-т,предна-ый для испол-я в круглом виде или в качестве сырья для выработки пило-ов общего назна-я.Кряж–сортимент,предна-ый для выработки специальных видов продукции (спички,фанеры).Чурак–сорти-т,соответствующий по длине рабочим размерам деревообрабатывающего обору-я.Балансы–это круглые сорти-т,предназначенные для пере-ки на целлюлозу и древесную массу.Долготье–отрезки хлыста.

24.Пиломатериалы –эту пилопродукцию,получают в результате продольного деления бревна на части с последующим продольным или поперечным раскроем их пилами,а заготовки вырабатывают из пилом-ов.Заготовки-это пилопродукции,получают путем дальнейшей обработки пиломатериалов,и имеет конкретное назначение. По форме и размерам поперечного сечения пиломатериала делятся на доски, брусья, бруски, рейки, шпалы и обапол.Доски–это пилом-л,у которых ширина вдвое больше толщин,Брусья– ширина и толщина более 100мм,Бруски–ширина и толщина 50…100мм,Рейки-стороны сечения менее 50 мм,Шпалы: необразные и обрезные.

25 Плотность характеризуется массой единицы объема материала и имеет размерность кг/м3 или г/см3. Плотность древесинного вещества представляет собой массу единицы объема материала, образующего клеточные стенки. Поскольку элементный химический состав практически не зависит от породы и мало отличаются по плотности образующие клеточную стенку

26.ВЛА-ТЬ ДРЕ-НЫ. В растущем дереве древесине содержится значительное кол-во воды.При обработке дре-ны воду необходимо удалит. Для улучшения качества мате-ла.Для количе-ой харак-ки содержания воды используют показатель – влаж-тьВлаж-ть измеряют прямым и косвенным методом.Прямой метод–основан на удалении воды из древ-ны,путём высуши-ия.Косвенный метод–электровлагомеры основанные на электропроводности древ-ны.Степени влаж-ти древ-ны:мокрая-100%,свежесрубленная-50 -100%,воздушно сухая- 15 -20%,комнатная- 8 – 12%,абсолютно сухая-0%.Различают две формы влаж-ти, содержащейся в древесине–связанную(гигроскопическую)и свободную (капиллярную)Связанная – клеточные стенки (затраты при удалении)Свободная–в полостях клеток и межклеточном пространстве.

28 Изменения внешнего вида древесины, нарушения правильности строения, целостности ее тканей и другие недостатки, снижающие ее качество и ограничивающие возможности практического использования, называются пороками древесины. Сучки представляют собой основания ветвей, заключенные в древесине сортимента. По степени зарастания сучки различают только в круглых лесоматериалах, выделяя две разновидности: открытые, т. е. выходящие на боковую поверхность сортимента, и заросшие, обнаруживаемые по вздутиям и другим следам зарастания на боковой поверхности. По положению в пиленом сортименте различают сучки пластевые, кромочные, ребровые, торцовые и сшивные. Трещины представляют собой продольные разрывы древесины, образующиеся под действием внутренних напряжений, достигающих предела прочности древесины на растяжение поперек волокон.делятся на метиковые, отлупные и морозные и трещины усушки. Метиковые трещины представляют собой одну или несколько внутренних радиальных трещин, возникающих в стволах деревьев всех пород.

30 стандартизацией называется деятельность по установлению норм, правил и характеристик для обеспечения безопасности и качества продукции. стандартах на круглые, пиленые и другие виды лесоматериалов находят отражение следующие технические требования к сортиментам: порода древесины, размеры, допуски и припуски к номинальным размерам, сорта, степень обработки. Кроме того, в стандартах регламентируются правила маркировки, обмера, учета, приемки и хранения лесоматериалов. В стандартах на лесоматериалы указаны требования к степени обработки (круглые лесоматериалы могут быть окоренными и неокоренными, пиломатериалы могут быть обрезными и необрезными и т. д.), даны нормы допускаемых дефектов обработки. Для некоторых сортиментов в стандартах приведены нормы влажности древесины.

31 Способность древесины удерживать крепления. Уникальное свойство древесины удерживать гвозди, шурупы, скобы, костыли и другие крепления имеет важное практическое значение. Происходит разрушение волокон. Технологическая операция гнутья древесины основана на ее способности сравнительно легко деформироваться при действии изгибающих усилий. Предельная деформация, после достижения которой наступает разрушение древесины, у разных пород различна. Раскалыванием древесины принято называть разделение ее вдоль волокон под действием нагрузки, переданной через клин.Для испытаний древесины на раскалывание используют стандартизованную методику, применяя образец с заранее выпиленным клиновидным вырезом.

32 Уменьшение диаметра в направлении от комля к вершине. Если на каждый метр высоты ствола диаметр уменьшается более чем на 1 см, считается пороком -сбежистостью. Степень сбежистости определяется измерением разности между комлевым и вершинным диаметром круглого сортимента. Закомелистость а)округлая; б)ребристая измеряется разностью диаметров комлевого торца и сечения на расстоянии 1 м от него. При ребристой закомелистости допускается определять разницу между максимальным и минимальным диаметрами комлевого торца. Овальность Элипсовидность формы торца круглых лесоматериалов. Кривизна. Искривление ствола по длине -кривизна встречается у всех древесных пород. Вследствие потери верхушечного побега и замены его боковой ветвью, из-за наклона дерева в сторону лучшего освещения.

34 Под воздействием грибов в древесине происходят разные изменения. В одном случае физико-механические свойства древесины практически сохраняются - меняя окраску, В других случаях грибы вызывают изменение физико-механических свойств, разрушают ее; такого рода изменения называются гниением древесины, Грибные ядровые пятна и полосы. Это порок, выражающийся в изменении цвета древесины центральной зоны ствола (настоящего, ложного ядра или спелой древесины) без снижения ее твердости. Ядровая гниль. Порок образуется в древесине растущего дерева под действием разрушающих грибов. При этом снижается твердость и прочность древесины; происходит изменение ее структуры и цвета. Заболонные грибные окраски. В заболони свежесрубленной или сухостойной древесины часто образуются более или менее глубокие окраски (твердость древесины не снижается).

36 Червоточина. Так называются повреждения древесины насекомыми. Порок встречается в свежее заготовленных лесоматериалах, а также в сухостойных и ослабленных деревьях в лесу. На поверхности лесоматериалов видны круглые или овальные отверстия, бороздки или канавки. Основные разрушения производят не взрослые насекомые, а их личинки, использующие древесину и кору для своего питания. Повреждения птицами. В круглых лесоматериалах.

37 Лиственница самая распространенная в России порода. На ее долю приходится 2/5 всей покрытой лесом площади и 1/3 запасов древесины нашей страны. Древесина лиственницы имеет ядро красновато-бурого цвета, резко отграниченную узкую белую или слегка желтоватую заболонь, хорошо видимые годичные слои с четкой внутренней границей между ранней и поздней древесиной, малочисленные и мелкие смоляные ходы. обладает высокой плотностью и прочностью, малосучковата.

Сосна занимает около 1/6 площади всех лесов. сосны имеет слегка розоватое ядро, которое со временем становится буровато-красным, широкую заболонь разного цвета хорошо видимые годичные слои с достаточно четкой границей между ранней и поздней древесиной, довольно крупные и многочисленные смоляные ходы. средней плотности, достаточно высокой прочности. Ель занимает примерно 1/8 часть покрытой лесом площади. безъядровая спелодревесная порода. ели белая со слабым желтоватым оттенком. Годичные слои хорошо заметны. Смоляные ходы малочисленные и мелкие. По прочности, плотности и стойкости против гниения древесина ели несколько уступает сосне. она труднее обрабатывается из-за обилия сучков и повышенной твердости их.

Дуб Из 19 видов, произрастающих в европейской части региона распространен дуб черешчатый, или летнийДревесина дуба имеет ядро темно-бурого или желтовато-коричневого цвета и узкую желтовато-белую заболонь, на поперечном разрезе в ранней зоне годичного слоя видны крупные сосуды, а в темной поздней древесине - светлые радиальные пламевидные образования из мелких сосудов и окружающей их паренхимы.

березы характерны сравнительно высокие прочность, твердость, ударная вязкость, но малая стойкость к гниению. Осина* - безъядровая порода. Древесина белого цвета с зеленоватым оттенком. Годичные слои заметны слабо. Сердцевинные лучи не видны. Древесина осины имеет однородное строение, легко лущится, пропитывается и не дает сильно коптящего пламени, поэтому она служит основным сырьем для спичечной промышленности

38 (ДСП). Этот композиционный материал изготовляют в процессе термической обработки под большим давлением из листов шпона, склеенных синтетическими клеями. изготавливают ДСП из березового шпона, используя в качестве клея бакелитовый лак. Пластик выпускают 11 марок различного назначения с четырьмя типами укладки шпона. Каждый под спец назначение.

39 Древесностружечные плиты композиционный материал получается путем горячего прессования древесных частиц, смешанных со связующим. широко используются в производстве мебели; применяются также в строительстве и в других областях. Древесные частицы получают, главным образом, путем переработки технологического сырья (низкокачественной древесины), технологической щепы, а также отходов деревообрабатывающих и фанерных производств. В качестве связующего для производства древесностружечных плит применяют смолы.

41 Фанера. Этот наиболее распространенный слоистый древесный материал, который, представляет собой склеенных между собой листы лущеного шпона с взаимно перпендикулярным расположением волокон в смежных слоях. Фанера используется в строительстве, судостроении, вагоностроении, машиностроении и других отраслях промышленности

42 При взаимодействии водных растворов кислот с древесиной происходит гидролиз ее полисахаридной части. Однако гидролизная промышленность ориентируется в основном на последующую биохимическую переработку Сахаров. Современное гидролизное предприятие включает в себя целый комплекс химических производств, позволяющих утилизировать и побочные продукты. Сырьем для гидролизной промышленности служат главным образом отходы лесопиления и деревообработки, низкокачественная древесина

43 Пиролиз древесины и коры. В начале происходит потеря воды, затем частичное разложение древесины Главные реакции распада вещества древесины совершаются с бурным выделением тепла. Последняя стадия происходит с дополнительным подводом тепла извне. В результате пиролиза образуется уголь, жижка, газы.

Древесный уголь содержит 80-97 % углерода, при сжигании дает вдвое больше тепла, чем древесина, Это основной продукт пиролиза. Главные области применения: производство полупроводников и сероуглерода; очистка вод и растворов. Жижка - раствор продуктов разложения древесины; при отстаивании образуются два слоя: верхний - водный и нижний - смоляной. Из водного слоя жиж-ки выделяют уксусную кислоту, метиловый спирт, ацетон и другие растворители. В последние годы значение жидких продуктов пиролиза снизилось; они используются главным образом в качестве топлива.

45.УСУШКА –это уменьшение линейных размеров и объема древесины при удалении из неё связанной влаги. Среди промышленных способов усушки наибольшее распространение имеют атмосферная и камерная.при атмосферной сушке доски сохнут 43 – 51 сутки, при камерной сушке с 60 % до 12 % составляет 3 -4 суток. Изменение свойств древесины в различных направлениях называется анизотропией.

47 Путем строгания вырабатывают шпон, штукатурную дрань, стружку упаковочную и другого назначения. Строганный шпон представляет собой тонкие листы древесины, отличающиеся красивой текстурой и цветом. Для изготовления шпона окоренные кряжи раскраивают на чураки, из которых продольной распиловкой получают брусья или ванчесы -части двухкантных брусьев с тремя пропиленными продольными сторонами. После пропаривания брусьев их подвергают строганию на шпоностро-гальных станках. различают шпон четырех видов: радиальный (Р), полурадиальный (ПР), тангенциальный (Т) и тангенциально-торцовый (ТТ)

48 поштучной маркировке подлежат круглые деловые лесоматериалы толщиной 14 см и более. Короткие сортименты длиной до 2 м, за некоторым исключением (фанерные, резонансные кряжи и др.), не маркируют. Марку наносят краской на верхние торцы сортиментов. Она содержит обозначение сорта - римской или арабской цифрой и диаметра - последней цифрой размера.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: