Čo je to drevo a aké to je?

Drevo má mnoho funkcií – stavajú sa z neho domy a vyrába sa ním nábytok, vykuruje sa ním miestnosti, všade nás obklopuje. Čo je však drevo z hľadiska fyziky alebo mechaniky? Ako sa dá použiť a aké má nedostatky?

Drevo je prírodná surovina, ktorá sa používa na výrobu rôznych druhov výrobkov a štruktúr. Ak hovoríme o tomto materiáli z hľadiska fyziky, potom drevo je rastlinné tkanivo pozostávajúce z buniek, ktoré k sebe priľnú s vysokou hustotou. Z tohto dôvodu je štruktúra stromu hustá a odolná. Bunky stromu (ako všetky ostatné živé bunky) majú škrupinu. Obsahuje celulózu, vďaka ktorej je drevo také odolné. Bunky majú tvar rúrky - dlhé a úzke, preto dostali názov vlákna.

Drevo má schopnosť udržať teplo. Je to spôsobené prítomnosťou dutín medzi bunkami - sú to tie, ktoré zachytávajú teplo a akumulujú ho. Nekonzistentná sila a hmotnosť súvisia s veľkosťou vlákien. Čím sú hrubšie, tým je drevo odolnejšie.

Ľahšie je rúbať drevo v smere, v ktorom sa nachádzajú vlákna. Je ľahšie spracovať drevo tých druhov, v ktorých sa nachádzajú paralelne. Javorové stromy sa ťažšie spracovávajú, pretože štruktúra javora má úzke prepojenie vláknitých buniek. Ale nielen celulóza sa nachádza v drevených bunkách. Obsahujú tiež veľmi zložitú a tajomnú látku zvanú lignín. Vďaka nemu sú vlákna navzájom spojené. Vedcom sa zatiaľ nepodarilo odvodiť chemický vzorec lignínu, je taký zložitý.

Drevo má jedinečný odtieň a vôňu, ktorá ho odlišuje od iných materiálov. Obidve sú spôsobené prítomnosťou živíc, olejov, v ihličnanoch - gumách a iných látkach. Tieto isté prvky pomáhajú drevu bojovať proti rozkladu. Drevo sa delí na dva druhy druhov – listnaté a ihličnaté. Obe skupiny sú veľmi veľké. Vyčnieva samostatná skupina - jednoklíčnolistové stromy, medzi ktoré patrí palma, bambus.

Všetky vlastnosti dreva sú rozdelené do troch veľkých skupín: fyzikálne, technologické a mechanické.

Tie vlastnosti, ktoré počas testovania nevedú k zmenám v chemickom zložení dreva, sa nazývajú fyzikálne vlastnosti. Patria sem nasledujúce vlastnosti:

• vzhľad;
• úroveň vlhkosti a všetko, čo súvisí s jej zmenami;
• tepelná vodivosť a zadržiavanie tepla;
• elektrická vodivosť;
• zvuková izolácia a všetko, čo s ňou súvisí;
• zmeny, ktoré materiál získa po vystavení elektromagnetickému žiareniu.

Vzhľad formujú také zložky ako farba, lesk, textúra a makroštruktúra. Farba sa nazýva vizuálny vnem, ktorý zostane potom, čo strom odráža prúd svetla, alebo skôr zo spektrálneho zloženia tohto odrazu. Farba je pre drevo mimoriadne dôležitá.Riadia sa tým, vyberajú si plemeno, ktorým bude miestnosť vyzdobená, z ktorého bude vyrobený nábytok, hudobný nástroj, dekoratívny a aplikovaný žáner atď.

Farba stromu závisí od mnohých faktorov - plemena, veku, regiónu a podnebia oblasti, v ktorej rastie. Farba sa môže meniť pod vplyvom vetra, slnka, hubovej infekcie a vlhkosti, najmä ak bol strom dlho vo vode. Ale mnohé plemená majú jedinečný tón, ktorý môže odborník ľahko rozpoznať. Lesk je vlastnosť stromu odrážať prúd svetla. U niektorých plemien je lesk silnejší, u niektorých slabší. Z druhov rastúcich v Rusku je najsilnejší lesk v dubovom, bukovom dreve, ako aj v stromoch, ako je biela akácia.

Textúra nie je nič iné ako kresba stromu. Stáva sa viditeľným po prerezaní anatomických prvkov (ročné krúžky, lúče jadra, cievy). Podľa šírky letokruhov a obsahu neskorého dreva sa posudzuje, aká je kvalita. Šírka prstenca je počet vrstiev obsiahnutých v jednom centimetri, uložených v radiálnom smere na konci dreva.

Meria sa priamymi alebo nepriamymi metódami. Najjednoduchší a najspoľahlivejší spôsob merania vlhkosti dreva je jeho sušenie. Chce to čas, ale odpoveď je presná. Čo sa týka nepriamych metód, sú výrazne rýchlejšie. Napríklad merania konduktometrickým elektrickým vlhkomerom ukazujú, koľko vody strom obsahuje a akú má elektrickú vodivosť. Ale presnosť takýchto metód je nízka - maximálne 30%, a to len tam, kde bola vložená ihla na meranie.

Voda v strome môže byť voľná a viazaná. Prvý sa nachádza v dutine vlákien a v priestore medzi bunkami. Druhá je v štruktúre bunky, je držaná fyzikálno-chemickými väzbami. Ak sa voľná voda odstraňuje z dreva celkom ľahko, potom sa viazaná voda odstraňuje oveľa ťažšie. Ak rezivo zmení svoj tvar počas sušenia, pílenia alebo skladovania, nazýva sa to deformácia. Čokoľvek je spôsobené, vedie k vzniku defektov dreva, preto sa musí skladovať a spracovávať v súlade s technológiou.

Drevo má vlastnosti, ako je absorpcia vlhkosti a bobtnanie (v dôsledku toho). Toto treba brať do úvahy pri práci s ním. Nie je to vždy negatívne, napríklad v kadiach alebo sudoch vlastnosť dreva napučiavať a zväčšovať sa v dôsledku toho zvyšuje hustotu priľnavosti drevených prvkov k sebe.

Drevo má hustotu meranú v kilogramoch na meter kubický (alebo v gramoch na centimeter kubický). Rôzne druhy dreva majú rovnakú hustotu drevnej hmoty (je to 1,53 g / cm3), ale rozdielnu hustotu úplne vysušeného dreva. Existuje niekoľko ukazovateľov hustoty - mokré drevo má jednu hustotu a suché drevo má inú. Drevo má takú charakteristiku ako pórovitosť, to znamená stupeň naplnenia prázdnych dutín vzduchom. Pórovitosť rôznych hornín sa pohybuje od 40 do 80%.

Index priepustnosti znamená, koľko tekutej alebo plynnej látky je drevo schopné prejsť pod vplyvom tlaku naň. Samostatne sa medzi fyzikálnymi vlastnosťami dreva rozlišujú tepelné vlastnosti, ktoré zahŕňajú tepelnú kapacitu, schopnosť viesť teplo a expandovať pod jeho vplyvom, ako aj schopnosť viesť teplotu. Strom má vlastnosť elektrickej vodivosti, to znamená, že ním prechádza elektrický prúd. Čím je drevo suchšie, tým horšie vedie elektrický prúd a naopak.

Do tejto kategórie vlastností dreva patria parametre ako tvrdosť, odolnosť proti opotrebeniu, húževnatosť, zachovanie rôznych druhov spojovacích prvkov, ako aj schopnosť opracovať materiál reznými nástrojmi. Nárazová húževnatosť je vlastnosť dreva absorbovať silu, ktorá naň pôsobí počas nárazu, bez zmeny štruktúry materiálu. Vysoká viskozita znamená, že na rozbitie vzorky je potrebná veľká sila.

Tvrdosť označuje schopnosť dreva odolávať tvrdšiemu telu pri stlačení. Tvrdším materiálom na testovanie dreva a tvrdosti je oceľ. Tvrdosť sa určuje pomocou stupnice silomera. Odolnosť dreva proti opotrebovaniu je indikovaná jeho vlastnosťou odolnosti voči opotrebovaniu počas jeho trenia o povrch s abrazívnym povlakom. Na výpočet miery oderu existuje špeciálny vzorec.

Drevo je schopné odolávať pôsobeniu síl, ktoré naň pôsobia, to znamená, že má mechanické vlastnosti. Patria sem pevnosť, odolnosť proti deformácii, technologické a prevádzkové vlastnosti. Mechanické vlastnosti dreva sa zisťujú skúškami ako ťah, tlak, ohyb a šmyk. Drevo je klasifikované ako anizotropný materiál, čo znamená, že má rôzne vlastnosti v rôznych smeroch.

Medza pevnosti je maximálna prípustná úroveň napätia, ktorá predchádza začiatku lomu vzorky. Musí sa určiť na vzorke, ktorá je bez chýb, malá a čistá. Na určenie pevnosti dreva v tlaku potrebujete vzorku, ktorá má hranolový tvar.

Deformovateľnosť je schopnosť vydržať krátkodobé zaťaženie bez zmeny pôvodného tvaru. Drevo sa vďaka svojej elasticite dokáže po krátkodobom zaťažení vrátiť do pôvodného tvaru. Modul pružnosti sa vypočíta pomocou špeciálneho vzorca. Štruktúra dreva je taká, že sa pri konštantnom zaťažení môže deformovať. Je dôležité presne poznať index pevnosti a dodatočnú hranicu odporu, ako aj hranicu odolnosti (pre vzorky vystavené striedavému zaťaženiu).

Existuje veľa druhov dreva, pri výbere materiálu na stavbu alebo spracovanie je potrebné vziať do úvahy individuálne vlastnosti a vlastnosti každého z nich. Drevo sa delí nielen na známe skupiny listnatých a ihličnatých druhov. Existuje napríklad klasifikácia dreva podľa farby. V závislosti od druhu sa farby dreva líšia. Farba stromu závisí od viacerých faktorov. Ide o plemeno, vek, rýchlosť, akou strom rastie, ako aj množstvo farbív, ktoré obsahuje.

S druhým faktorom priamo súvisí aj jas. Beľové drevo stromu (jeho vonkajšia časť, ktorá obsahuje živé bunky), tón je vždy svetlejší ako jadro. V jadrovej časti, v ktorej sú koncentrované triesloviny a živice, je odtieň oveľa tmavší. V súlade s tým je drevo v jadrovom dreve tmavšie, v beli je svetlé.

Medzi prvé patria smrekovec, borovica, popol. Druhá, s úzkym jadrom - breza, hruška, lipa, jelša. Z uvedených má breza úplne biely odtieň dreva, zatiaľ čo zvyšok má veľmi svetlý drevitý. Je to spôsobené aj tým, že v beli je prítomný škrob. Na výrobu parketových dosiek sa používa beľové drevo.

Ihličnany sa používajú na výrobu reziva a iných stavebných prvkov. Majú ľahkú a ľahko ovládateľnú štruktúru. V Rusku rastie veľké množstvo ihličnatých stromov. Pokiaľ ide o tvrdé drevo, používajú sa na výrobu nábytku a bytového zariadenia.

Určité druhy stromov majú vyššiu hodnotu, nazývajú sa cennými. Hodnota spočíva v tom, že tieto horniny majú oveľa vyššiu pevnosť, vydržia dlhšie a majú jedinečný vzor. Tieto odrody sa používajú na vytvorenie krásneho elitného nábytku, parkiet, dverí a iných dekoračných predmetov. Všetky stoja podstatne viac ako bežné produkty v rovnakej kategórii. Medzi domáce cenné druhy patrí čerešňa, dub, hruška, palisander, ale aj drevo javora bieleho alebo cezmínového.

Drevo sa vyznačuje aj znakmi likvidity a nelikvidnosti.

• Tekuté drevo - slúži pre potreby domácnosti. Tekuté drevo pozostáva z úžitkového dreva a palivového dreva. Obchodné drevo zase zahŕňa guľatinu a štiepané drevo, ale nezahŕňa palivové drevo. V zložení priemyselného dreva sa rozlišujú aj technologické štiepky a pňová živica.
• Netekuté drevo - taký, ktorý nie je možné použiť na ekonomické účely, pretože stratil svoje technické kvality v dôsledku prirodzených chýb alebo chýb spracovania.

Chyby dreva sa nazývajú chyby, ktoré má. To platí pre celý kufor a jeho jednotlivé prvky. Porucha musí nutne zhoršiť kvalitu dreva, čím sa obmedzí možnosť jeho použitia. Všetky typy defektov a defektov sú uvedené v GOST 2140-81. Všetko, čo sa vymyká normálnej štruktúre dreva, sa považuje za chybu.

Neresti sú prirodzené, ktoré vznikajú bez ohľadu na vôľu človeka (vystavenie klimatickým faktorom, vtákom, hmyzu, hlodavcom, baktériám a pod.), a ide o vady spracovania, ktoré zahŕňajú tie vady, ktoré vznikajú v dôsledku nesprávneho spracovania, skladovania alebo skladovania materiálu.

Neresti môžu byť podmienené aj bezpodmienečné. Takáto chyba sa považuje za bezpodmienečnú, čo výrazne znižuje kvalitu reziva, ako je hniloba alebo huba. Hrče sú najčastejšou chybou, ale časté sú aj konštrukčné chyby dreva. Skľukatý kufor sa dá použiť napríklad na originálnu výzdobu, no neprestáva byť zverákom. Počet prípustných uzlov zahŕňa najviac dva uzly na meter dĺžky dreva, pričom uzly musia byť zdravé.

Medzi vady spracovania patrí všetko, čo drevo poškodilo pri mechanickom náraze naň., menovite - pílenie, ťažba, skladovanie, skladovanie, preprava atď. V dôsledku mechanického namáhania drevo najčastejšie trpí a získava nevýhody, ktoré pôvodne nemalo.

Drevo sa používa v mnohých oblastiach priemyslu, pretože je jedným z najekologickejších a zároveň lacných materiálov.

Posledné desaťročia ukázali dôležitosť využívania obnoviteľných minerálov a zdrojov. Ten zahŕňa palivové drevo používané ako palivo. Rast využívania palivového dreva na vykurovanie priestorov bol zaznamenaný po celom svete a Rusko nie je výnimkou. Palivové pelety (pelety) a palivové brikety sa vyrábajú takmer vo všetkých regiónoch krajiny, kde sú lesy - bez ohľadu na to, či ide o ihličnaté alebo listnaté. Drevené uhlie sa tiež zrazu stalo populárnym, hoci predtým bolo nezaslúžene zabudnuté. Teraz je široko používaný v každodennom živote av práci.

Vidiecke domy sú dnes v drvivej väčšine prípadov postavené z dreva. Výhody dreva sú nepopierateľné: je šetrné k životnému prostrediu, prírodné, má atraktívny vzhľad a umožňuje vytvárať množstvo dizajnov - od klasickej ruskej chaty až po alpskú chatu. Z dreva stavajú nielen domy, ale aj vane, sauny, altánky. Drevo sa používa v bytovej výstavbe a v nosných konštrukciách, trámoch, podlahách. Vo vidieckych sídlach sa stále stavajú nízkopodlažné domy z dreva - pre 2 alebo 4 majiteľov.

Drevospracujúci priemysel sa teraz snaží zvýšiť odolnosť proti vlhkosti, ohňu, pevnosť reziva, ako aj zlepšiť súlad dreva a dosiek so stavebnými predpismi. Zároveň by však drevo malo zostať prírodným, priedušným materiálom, zachovať si jedinečný vzor a svoju neodmysliteľnú arómu. Neustále sa objavujú nové technológie spracovania a výstavby, napríklad výstavba domov pomocou technológie dvojitého dreva je relatívne nový fenomén, ktorý si v Rusku získava na popularite.

Okrem stavebníctva sa drevo široko používa ako konštrukčný materiál na výrobu nábytku. - pohovky, stoličky, stoly, skrine a iné. Schody, zábradlia, platne, stĺpiky, chodníky a chodníky v záhrade a ďalšie dekoratívne prvky v krajinnom dizajne a v budovách sú vyrobené z dreva.

Amatéri aj profesionáli sa dnes venujú úžitkovému umeniu. Drevo sa používa na remeslá v jeho najrozmanitejších podobách - od pilín a dosiek až po tyče a parketové dosky. Remeselníci so zlatými rukami a z drevených škatúľ alebo paliet vytvoria záhradné kreslo - Adirondack, ktoré nebude vyzerať horšie ako továrenské. Z rezov sa získavajú pôvodné chodníky v záhrade, ako aj nádherné dosky na krájanie alebo obrázky vypálené skladačkou.

Hoci je strom obnoviteľný prírodný zdroj, trvá niekoľko desaťročí, kým sa les úplne zotaví. Odlesňovanie a lesné požiare negatívne ovplyvňujú klimatické a environmentálne podmienky a znižujú množstvo dostupných zdrojov. Drevo sa preto recykluje za účelom jeho opätovného využitia vo výrobe, ako aj spracovania vzniknutého odpadu.

Drevo možno rozdeliť na obchodné a nepodnikateľské. Prvá zahŕňa napríklad dosky a podsedlové dosky. Do druhej patria dyhy a dosky, presnejšie ich zvyšky, odrezky guľatiny, rôzne kusy a odrezky zo stolárskej činnosti, ako nepodnikateľské drevo sa označuje aj kôra, piliny, hobliny a prach. Komerčné drevo sa používa na vytváranie nových produktov. Nepodnikanie podlieha zberu, dodatočnému spracovaniu a následnej likvidácii. Aj keď v súvislosti s nekomerčným drevom prebieha vývoj a hľadanie spôsobov spracovania. Napríklad hobliny a piliny sú stlačené, potom sa používajú na výrobu podstielky pre mačky.