Где применяется древесина – Древесина и ее применение в народном хозяйстве. Строение дерева

Содержание

Древесина и ее применение в народном хозяйстве. Строение дерева

В народном хозяйстве древесина применяется очень широко: в промышленном и гражданском строительстве ее используют для изготовления отдельных конструктивных элементов зданий и сооружений, а также окон, дверей, паркета и т. п. Древесина — сырье для изготовления целлюлозы, бумаги, картона, этилового спирта. При химической переработке древесины получают канифоль и скипидар; из коры дуба, ивы и лиственницы добывают дубильные вещества, употребляемые в кожевенной промышленности.

В судостроении древесину применяют при закладке судов на стапеле и спуске их на воду (кильблоки, спусковые дорожки стапеля, полозья, подбрюшины), для покрытия металлических палуб, для изоляции и оборудования провизионных кладовых, трюмов, кают и других помещений, для изготовления деревянной мебели, возведения строительных лесов, временных трапов.

Широкое применение древесины объясняется ее техническими свойствами. При относительно небольшой массе она обладает достаточной прочностью, легко обрабатывается, хорошо склеивается, а изделия из нее отличаются хорошими декоративными качествами.

Вместе с тем древесина имеет и ряд отрицательных свойств. При изменении влажности она разбухает, усыхает, растрескивается и коробится. Естественные древесные материалы подвержены загниванию и легко воспламеняются. В меньшей степени эти недостатки свойственны прессованной древесине, древесностружечным и древесноволокнистым плитам.

Растущее дерево состоит из корней, ствола и кроны. Корни всасывают из почвы влагу, питательные минеральные вещества и удерживают дерево в почве. Ветви и листья дерева образуют крону. В листьях происходит так называемый процесс фотосинтеза. Они поглощают из воздушной среды углекислый газ, который разлагается на углерод и кислород. Кислород из листьев выделяется в воздух, а углерод под влиянием солнечного света, взаимодействия с влагой и растворенными в ней минеральными веществами образует различные органические соединения, необходимые для питания дерева, которые распространяются по внутреннему слою его коры.

Ствол поддерживает крону дерева, хранит влагу, а также запасы питательных веществ, вырабатываемых листьями. Он состоит из сердцевины, древесины, камбия и коры (рис. 1.1).


Рис. 1.1. Строение ствола
1 — кора; 2 — камбий; 3 — древесина; 4 — сердцевина

Сердцевина, расположенная в центре ствола, представляет собой рыхлую мягкую ткань и занимает незначительную часть ствола. Далее располагается древесина, занимающая большую часть ствола.

Камбий охватывает древесину сплошным кольцом. Он состоит из клеток, способных к делению и росту.

Кора защищает дерево от механических повреждений и от неблагоприятных влияний окружающей среды. Внутренний слой коры (лубяной) служит для отложения запасов питательных

веществ, выработанных в листьях. По строению коры можно определить породу дерева.

Древесина — основной технический материал, свойства которого неразрывно связаны с ее строением. Макроструктура (элементы строения) древесины хорошо видна на разрезах ствола невооруженным глазом. Так, на разрезах четко выделяются годичные слои, сердцевинные лучи, ядро и заболонь.

Годичные слои — концентрические круги вокруг сердцевины — хорошо видны на торцовом срезе. На радиальном срезе они просматриваются в виде продольных линий, на тангенциальном — в виде дугообразных кривых. У живого дерева каждый год вырастает один годичный слой. Рост происходит от камбиального слоя, поэтому чем ближе расположен слой к сердцевине, тем он старее. По числу годичных слоев на торцовом срезе комлевой части ствола можно определить возраст дерева. Годичный слой состоит из ранней древесины, образованной в весенний период роста, и поздней, развивавшейся в летний период. Окраска ранней древесины светлая. Поздняя древесина имеет более темную окраску и отличается большой плотностью и высокими механическими качествами.

Сердцевинные лучи сохраняют, а также проводят влагу и питательные вещества в горизонтальном направлении между годичными слоями. На торцовом срезе ствола (особенно у дуба, бука и клена) сердцевинные лучи имеют вид радиально расположенных узких полосок, на радиальном срезе — светлых или темных блестящих полосок, а на тангенциальном — темных штрихов с заостренными концами, расположенных по длине ствола.

У деревьев некоторых пород окраска периферийной и центральной частей ствола на торцовом и радиальном срезах различна. Такие породы деревьев называют ядровыми. Породы деревьев, стволы которых на срезе не имеют этого различия окраски, называют заболонными.

Центральная, темноокрашенная часть древесины, прилегающая к сердцевине, является ядром. Оно состоит из омертвевшей древесины, которая отличается повышенной стойкостью к загниванию, так как содержит значительное количество смол и дубильных веществ.

Заболонь — часть древесины раннего образования, состоящая из молодых клеток. В растущем дереве по заболони движется влага с растворенными в ней минеральными веществами. Ширина заболони зависит от возраста и места произрастания дерева. Широкую заболонь имеют сосна и дуб. По механическим свойствам заболонная древесина не отличается от древесины ядра, но менее устойчива к загниванию, так как легко впитывает влагу.

Микроструктура древесины различима только под микроскопом. Основными элементами древесины являются клетки, древесные волокна, сосуды и трахеиды.

Клетки представляют собой тонкие замкнутые оболочки, внутри которых находятся протоплазма и ядро. Клетки размножаются путем деления: ядро делится на две части и из одной клетки образуются две малые. По мере роста каждая из них делится также на две и т. д. Живые клетки служат для передачи питательных веществ друг другу и хранения запасов этих веществ на зимний период.

Древесные волокна — длинные одеревеневшие толстостенные клетки, составляющие основную часть древесины лиственных пород.

Сосуды — вытянутые тонкостенные клетки, через которые влага от корней проходит к листьям. Сосуды встречаются только в древесине лиственных пород.

Трахеиды — длинные замкнутые клетки, расположенные радиальными рядами. Они составляют основную часть древесины хвойных пород. Тонкостенные трахеиды заменяют собой сосуды, а толстостенные — волокна клетки. В древесине многих хвойных пород расположены смоляные ходы, в которых вырабатывается смола. Они соединены в горизонтальном и вертикальном направлениях и представляют собой единую систему.

www.stroitelstvo-new.ru

Использование древесины

Использование древесины в нашей стране разнообразно и зависит, в подавляющем случае, от породы древесины. Далее в статье будет рассмотрены основные породы и использование древесины этих пород в промышленности и производстве.

Хвойные породы. Около 75% лесов нашей страны состоят из хвойных пород. Древесину хвойных пород наиболее широко используют в промышленности, особенно сосны и ели, затем, в порядке убывания, лиственницы, пихты, кедра.

  • Сосна — используется при строительстве домов, ферм, мостов; для изготовления шпал, столбов, мачт, рудничной стойки, вышек для нефтяной промышленности; в производстве обозов, судов, сельскохозяйственных машин, вагонов, столярно-мебельном, слоистых материалов, целлюлозы, бумаги.
  • Ель — как и сосна, используется во всех перечисленных областях производства. Кроме того, высокие резонансные свойства обусловили ее применение в музыкальной промышленности. За белый цвет древесины она высоко ценится как сырье в целлюлозно-бумажном производстве. Кора ели используется для изготовления дубильных веществ.
  • Лиственница — материал с повышенной прочностью и стойкостью к гниению. Она особенно пригодна для изготовления изделий, эксплуатирующихся в условиях повышенной влажности: гидротехнических сооружений, столбов, шпал, при обустройстве подвалов, погребов. Благодаря красивой текстуре лиственницу применяют в производстве мебели, декоративного шпона, паркета. Она пригодна для использования в гидролизной и целлюлозно-бумажной промышленности.
  • Пихта сибирская, кавказская, дальневосточная. Древесину кавказской пихты используют так же как и древесину ели в том числе и в производстве музыкальных инструментов). Древесина остальных видов пихты имеет несколько пониженные механические свойства, ограничивающие ее применение, если изделиям необходимо воспринимать значительные нагрузки.
  • Кедр — применяется в столярно-мебельном производстве, пригоден он и для изготовления рудничной стойки, шпал, столбов. Однородность строения и легкость резания в различных направлениях обусловили его преимущественное использование в карандашном производстве.

Лиственные породы. На территории нашей страны лиственные породы занимают около четверти всех лесов. Древесину лиственных пород наиболее широко используют в мебельном производстве. По твердости древесины их делят на твердые (дуб, ясень, вяз, бук, орех, клен) и мягкие (береза, осина, ольха, липа, тополь).

  • Дуб — отличается высокой прочностью, стойкостью к гниению, хорошо изгибается, имеет красивую текстуру. Его используют в столярно-мебельном и паркетном производствах; вагоно- , обозо- судо- , сельхозмашиностроении, для изготовления бочек под виноградные вина. Древесина и кора дуба служат для выработки дубильных веществ.
  • Ясень — используют в основном так же, как древесину дуба. Кроме того, его применяют для изготовления спортинвентаря (лыж, клюшек, весел), перил, ручек для инструмента.
  • Вяз — основное применение в обозном производстве. Кроме того, его используют в мебельном производстве, машиностроении.
  • Бук — имеет красивую текстуру, по прочности близок к дубу, легко изгибается, но подвергается гниению. Его широко используют при изготовлении гнутой мебели и бочек под сливочное масло, а также в мебельном, паркетном, колодочном производствах, в музыкальной промышленности. Отходы и низкосортная древесина бука служат сырьем для сухой перегонки.
  • Орех — имеет красивую текстуру. Главное использование — производство шпона для облицовывания мебели и панелей, токарных и резных изделий, лож охотничьих ружей.
  • Клен также имеет красивую текстуру. Применяют его для изготовления мебели, музыкальных инструментов (скрипок, гитар), а также обозных изделий, колодок.
  • Береза — самая распространенная среди лиственных пород и занимает первое место (среди лиственных) по использованию. Березу широко используют для изготовления слоистых материалов (фанеры, слоистых пластиков, клееных деталей из шпона). Ее применяют в производстве древесно-стружечных и древесноволокнистых плит, мебели, целлюлозы, паркета, стройдеталей. Она служит сырьем для химической переработки. Из карельской березы, обладающей красивой текстурой, изготавливают шпон и сувенирные изделия.
  • Осина — основное сырье для спичечной промышленности. Ее используют также для производства целлюлозы, недорогой мебели, игрушек, фанеры, древесноволокнистых плит.
  • Ольха — применяется в фанерном, столярно-мебельном, тарном производствах.
  • Липа — древесина легкая, мягкая, легко режется, мало трескается и коробится. Применяют древесину липы для изготовления чертежных досок, карандашей, резных изделий, тары (кадок под мед), игрушек. Из коры делают мочало, рогожи, кули, веревки.
  • Тополь — используют в основном в целлюлозно-бумажном производстве.

www.woodtechnology.ru

Использование древесины правильно – это решение проблем планетарного масштаба

Древесина, как строительный материал, используется так давно, еще с начала развития цивилизации, что точную дату определить уже невозможно.

устройство деревянной лестницы

Но именно древесина в совокупности с камнем сделала возможным появления такой области, как строительство. Использование древесины стало возможным, как только человечество стало думать о строительстве защищенного жилья.

Наверное, развитие цивилизации обязано все же древесине. Хотя этот природный материал и сейчас достаточно востребован. Современные отрасли промышленности, основные и многие из них, не могут обойтись без него. Для многих он является основным видом сырья.

Сегодня можно перечислить отрасли промышленности, которые выпускают изделия из древесины, используемые в повседневной жизни. Список будет достаточно большим. Вот некоторые из них:

  • Мебельная;
  • Бумажная;
  • Машиностроение;
  • Самолетостроение;
  • В производстве музыкальных инструментов;
  • Спичек;
  • Игрушек;
  • И многих других мелочей.

Не стоит забывать и о производстве элементов мостов, зданий, сооружений. В этот список необходимо внести, как основную категорию, область строительства. Да, именно в строительстве древесине нет равных. Это экологически чистый материал, сравнительно твердый и достаточно прочный, хотя и волокнистый.

Состав древесины – это большое количество трубковидных клеток, оболочка которых состоит из целлюлозы. Межклеточное пространство заполнено пектатами кальция и магния. Эта связка достаточно прочная, что создает твердость древесине.

Свойства и характеристики древесины

Но кроме вышеуказанных характеристик древесина обладает рядом физико-механических качеств, благодаря которым использование древесины возможно в достаточно широком диапазоне. Во-первых, древесина легко поддается всем видам обработки. Во-вторых, она имеет низкий коэффициент теплопроводности.

Такая древесина может найти применение при декорировании помещения

В-третьих, при отсутствии влаги древесина имеет высокий показатель долговечности.

В-четвертых, обладает превосходной сопротивляемостью к нагрузкам как ударным, так и вибрационным.

В-пятых, как было сказано выше, обладает хорошим показателем твердости при небольших массах изделия из древесины.

В-шестых, изделия из древесины легко и хорошо соединяются с помощью различных соединительных крепежных изделий и веществ. К примеру, клей или резьбовое соединение.

В-седьмых, сама по себе древесина обладает прекрасным внешним видом, что создает все условия для использования древесины при отделочных работах как внутренних, так и внешних.

В-восьмых, на ее поверхность прекрасно ложатся всевозможные красящие вещества и защитно-декоративные покрытия. Кстати, последние обеспечивают защиту поверхности древесины и продлевают ее эксплуатацию.

Но, как и любой строительный материал, древесина имеет ряд недостатков, с которыми человечество вело борьбу на протяжении всей своей жизни. Эта борьба продолжается и сейчас. Правда, многие проблемы уже преодолены. Благо научно-технический прогресс не стоит на месте.

И все же данные минусы необходимо озвучить. Первым делом обратим свое пристальное внимание на свойство древесины, которое ставит ее в ряд с другими материалами, относящимися к категории высокой горючести. Что ни говори, но именно это свойство считается основным недостатком данного материала.

Следующий минус – это плохая сопротивляемость влаге. Здесь необходимо отметить, что все изделия из древесины под воздействием влаги начинают подвергаться следующим процессам, таким как:

  • Гниение;
  • Коробление;
  • Растрескивание;
  • И так далее.

    Деревянная времянка на участке

К тому же под воздействием микроорганизмов древесина также подвергается процессу разрушения.

Но, как говорилось выше, человечество до сих пор ведет неумолимую борьбу с недостатками. Иногда влияние вышеуказанных процессов, хвала науке, прекращается или частично замедляется. Это ведет к совершенно иным поворотам в области строительства, где использование древесины переходит совершенно на иной более высокий уровень.

Но существуют ряд факторов, относящихся к недостаткам, которые относятся к чисто биологическим. А от этого обычно резко снижается качество изделий, что ведет занижению не только показателя долговечности, но и к снижению стоимостного показателя.

Где и как используют древесину

Как было сказано выше, основные направления использования древесины расположены в большом диапазоне. И здесь задействованы практически все сферы человеческой жизнедеятельности. Многие могут задаться вопросом, например, о химической промышленности, где древесина, как им кажется, практически не применяется.

И здесь они не правы. Можно привести некоторые примеры. Деревянные поддоны и ящики, то есть деревянная тара, которые традиционно используют для транспортировки некоторых веществ, как в твердом, так и в жидком состоянии. Серная кислота храниться в стеклянных бутылях, но транспортируются бутыли только в специальных деревянных ящиках. И таких примеров можно привести великое множество.

Если рассматривать древесину, как строительный материал, то поколения, прожившие на земле и постоянно строившие здания и сооружения, наработали очень большой опыт в использовании древесины. И сегодня все больше появляются материалы, изготовленные из дерева, которые соответствуют всем нормам и требованиям современности. И таких материалов появляется все больше и больше.

Хотелось бы сделать небольшой обзор некоторых материалов, которые появились давно или недавно, но с успехом используются современными строителями. А начнем с деревянных дверей и окон. Сравнить эти изделия можно только с металлическими или пластиковыми аналогами. Казалось бы, что деревянные изделия уступают по показателю долговечности, но современные технологии позволяют изготавливать двери и окна из дерева, которые служат верой и правдой не один десяток лет. К примеру, из клееного бруса.

К тому же древесина обладает способностью «дышать», а это немаловажный фактор в современном строительстве. Сделать окна и двери из пластика или алюминиевых сплавов по индивидуальному заказу очень затруднительно. А вот с помощью дерева можно легко добиться всевозможных форм и конструкций, что позволяет решать многие дизайнерские фантазии.

Чтобы использование древесины было долгосрочным, обязательно воспользуйтесь пропиткой для дерева

Говорить о фанере вообще не стоит, потому что данный строительный облицовочный материал до сих пор в больших количествах используется в строительстве. Ее неоспоримые преимущества очевидны и доказаны самой жизнью. В современном строительстве, особенно загородном, фанера используется больше других материалов из древесины.

Но жизнь напоминает нам всегда, что «ничто не вечно под луной». И все когда-нибудь заканчивается. Так может произойти и с древесиной. Снижения запасов крупной древесины в планетарном масштабе заставляет компании-производители, связанных с деревянным сырьем, обращать пристальное внимание на новые технологии, которые решают проблемы именно с дефицитом сырья.

Поэтому так стали популярны и востребованы всевозможные плиты, изготовленные из древесины. Часто из древесины невысокого качества, а иногда даже из отходов деревоперерабатывающей промышленности. Оказывается можно использовать и отходы, которые раньше попросту сжигались или вывозились за бесценок.

Так на современном рынке строительных материалов появляются новинки, которые по своим качествам не уступают традиционным материалам, но по ценовому показателю намного дешевле. Сегодня вместо фанеры можно использовать ориентировано-стружечные плиты. Это совершенно новый материал, который недавно появился на отечественном рынке.

Технология их производства очень похожа на производство самой фанеры. Только склеенные между собой щепы из хвойных пород расположены тремя слоями. Внешние слои расположены вдоль волокна, внутренние – поперек.

Стоимость такой плиты в разы дешевле фанеры, поэтому данный материал постепенно вытесняет фанеру и ДСП с рынка. К тому же процесс склеивания происходит под воздействием высокого давления и высоких температур. Это является залогом прекрасных эксплуатационных качеств, которыми обладают данные плиты.

А вот плиты МДФ постепенно вытеснили такие плиты, как ДСП и ДВП. Особенно в мебельной промышленности. Во-первых, диапазон их толщины варьируется с 3 до 60 миллиметров. Во-вторых, плиты МДФ прекрасно справляются даже с повышенной влажностью. В-третьих, этот материал выдерживает большие нагрузки, поэтому его использование в укладке полов стало реальностью даже в местах с высоким коэффициентом проходимости.

Узел в деревянном доме

В настоящее время все больше на рынке появляются новые плитные материалы из древесины, которые с большой популярностью используются за рубежом, но только относительно недавно стали появляться на отечественном рынке. Такие материалы изготавливаются с углубленной переработкой. К таким материалам относится шпоновый брус.

Многие специалисты считают, что именно этот материал на сегодняшний день является самым перспективным в строительной сфере. Особенно привлекают внимание строителей шпоновые балки, которые имеют слоистую структуру. Именно такая структура делает балки прочными и надежными.

В настоящее время шпоновые балки стали заменять многие изделия из цельной древесины, создавая тем самым экономию в строительстве. Да и экология от этого меньше страдает. К тому же внешний вид балок нельзя отличить от массивной древесины, чем радует дизайнеров.

А вот технология производства шпонового бруса опять-таки позаимствована у технологии производства фанеры. Процесс лущения здесь более крупный. Шпон изготавливают толщиной до 3,2 миллиметров и склеивают его между собой только в продольном положении. А у фанеры слои укладываются кресс на крест.

Готовое изделие может быть толщиною до 10 сантиметров. Большой размер. Именно такие балки спокойно выдерживают высокие нагрузки. Поэтому шпоновые изделия используются не только для несущих конструкций зданий и сооружений, но и в виде шпал, столбов, как профилированные брусья, несущие балки для мостов и так далее.

Все больше человечество стало задумываться над проблемами, связанными с экологией планеты. И решение задач по использованию отходов древесины, их переработке и выпуску новых материалов на их основе отдается большое предпочтение.

Сегодня вкладываются большие финансы в перевооружение производств. Бизнесмены понимают, что запасы древесины на исходе, поэтому придется в скором времени использовать низкопробное сырье и его отходы. И от того, как быстро мы найдем пути использования отходов древесины, будет зависеть будущее нашей планеты в целом.

No votes yet.