Дърво и дървесна структура (страница 1 от 2)

Министерство на образованието и науката на Руската федерация

GOU VPO Магнитогорски държавен университет

"Дърво и дървесна структура"

Изпълнено от: 1-ви курс аспирант Назаров Фанил Гайфулович

Проверено от: Ph.D. Доцент Вялцева Светлана Ивановна

Дърво и дървесна структура

1. Въведение в представянето на информация за дърво като материал

2. Естеството на дървото: външен вид, клетъчна структура и идентификация

ДЪРВО И ДЪРВЕНА СТРУКТУРА

За да запазите мебелите, е важно да знаете свойствата и поведението на дървото. Само когато се определят основните работни свойства, понятията за дървесина се идентифицират и идентифицират, знанията за опазването му могат да вземат отговорни решения при по-нататъшна работа. Собствените познания за дървото като материал ще допринесат за по-задълбочено разбиране на такива проблеми като влошаване, превантивно съхранение и възстановяване. Тази глава разглежда структурата и свойствата на дървесината и тяхната връзка помежду си. Той също така включва информация за дървесната структура и основни данни за производството на дървесина.

1. Въведение в представянето на информация за дърво като материал

Дървесината винаги е била незаменима за човешките нужди и затова не е изненадващо, че намираме дървесината в центъра на нашето културно наследство. Поради уникалните си физически свойства дървеният материал има заслужен статут на техническа, материална и функционална стока. Но красотата на самия материал, когато се гледа с тактилни свойства и ефективност, гарантира, че дървото има качествен инструмент в декоративното изкуство. Въпреки че е начинът, по който дървото често се използва, за да се възползва от него като естетическа стойност, историческото му използване е най-тясно свързано със свойствата на материала. Само чрез изучаване на дървото като структурен материал, като се помни биологичният му произход, занаятите и изкуствата, развити около него, могат да бъдат напълно оценени.

Предимствата и свойствата на дървото са толкова добре известни на всички, че понякога е трудно да се отдръпнете и да го разгледате обективно - и научно. Като се има предвид, че има десетки хиляди видове дървесина, подходящи за използване в производството, очевидно е, че може да се очаква и широк спектър от неговите характеристики. Много основни характеристики обаче са общи за всички дървесни растения и би било препоръчително да започнете, като разгледате тези обобщения, които са най-важни, но често подценявани.

Една идея е доминираща: дървото идва от дървета. Въпреки че подобно твърдение може да изглежда глупаво елементарно, от съществено значение е да се разбере сложната природа на дървото. Спомнянето на тази основна реалност ще помогне за предотвратяване или решаване на много от проблемите, свързани с дървесината. Структурата на дървото е резултат от редица сложни химични реакции. Започва с фотосинтеза в живи дървета. Фотосинтезата е процес, при който въглеродният диоксид и водата се превръщат, използвайки енергията от слънчевата светлина, уловена от хлорофила в листата, в обикновена захар. Тази проста захар в крайна сметка образува както храна, така и градивните елементи на дървото. Багажникът осигурява механична опора за короната, служи като средство за транспорт между короната и корените и понякога съхранява значително количество материал. Дървото е устойчиво, втвърдено, относително леко, тъй като клетките му са предимно пълни с въздух. Тъй като е от растителен произход, той е мек в сравнение с желязото или камъка (други материали с еквивалентна здравина) и следователно относително лесен за работа, но изненадващо издръжлив. Тези свойства, заедно с богатите вариации в декоративните характеристики, са резултат от образуването на зърна и цветни маркировки по надлъжните повърхности на дървото, което го прави уникален сред строителните материали.

Въпреки че неговата структура и много приложения са относително прости, самото дърво е вещество с голяма сложност. За да се използва най-добре този материал, е необходима степен на научно и техническо разбиране. Техническото определение на дървесината е ксилема от стъблото (ствола) на растението, което е съдово, многогодишно, устойчиво и способно, въз основа на активността на камбия или растящия слой, да се сгъсти вторично. Дървото също може да бъде описано като клетъчно полимерно съединение. Тази кратка фраза съдържа много важна информация за дървото. Първо, дървото е влакно. Произходът, идентификацията и работните свойства на дървесината могат да бъдат най-добре разбрани и интерпретирани чрез естеството на организацията и разпространението на различните му клетъчни видове. На второ място, това е полимерната композитна природа на дървото, което най-добре обяснява механичните свойства и връзките между дърветата.

Изследванията на дървесината обикновено започват на клетъчно ниво. Това е полезно и важно, за да се мисли за дървото като клетъчна система. Дървесните клетки са се развили, за да отговорят на нуждите на дървото, от една страна, да бъдат добри структурни греди и колони, от друга страна, да осигурят система за задържане на сок и за съхранение на хранителен материал. Клетките са специализирани за тези механични и физиологични функции, главно като са удължени и подобни на влакна, успоредни на оста на ствола на дървото. Подравняването на тези надлъжни клетки в дървесината определя нейната „посока на зърното“. Стволът на дървото „нараства“ в диаметър чрез добавяне на цилиндрични слоеве от клетки, които наричаме годишни пръстени. Комбинацията от аксиалната посока на надлъжните клетки и тяхното разположение в годишните слоеве придава на дървесната тъкан триизмерна ориентация и свойствата на дървесината се различават значително в тяхната структура в три посоки.

Основните химически компоненти на веществото на клетъчната стена са целулоза, химически добавки и лигнин - поразително подобни на целия масив от цялата гора. Въпреки това, такава част като живата бяла дървесина (външната, функционално активна част на ствола), превръщайки се в неживото сърце на дървото, образува химикали, известни като екстракти, в доста малко количество може да пренесе значителни промени в някои свойства.

Въпреки че много общи разпоредби могат да бъдат приложени към всички гори, важно е да се оцени широката гама от съществуващи разлики. Например като цяло плътността е може би една физическа характеристика на дървото, която най-добре предсказва много други свойства и определя потенциалното му използване. Плътността е масата на обема на единица материя, тоест масата, разделена на обема. В единици SI плътността може да бъде изразена в килограми на кубичен метър (kg/m3), грамове на кубичен сантиметър (g/cm 3) или лири на кубичен фут (lb/ft 3).

Терминът специфично тегло е предишният термин за съотношението на плътността на веществото към водата. В момента на негово място се използва терминът относителна плътност. Осъзнаването, че относителният гравитационен диапазон под 0,1 за най-леките гори и над 1,3 за най-тежките гори показва ясни разлики между горите.

В традиционния подход към класификацията на дървесината ботаническата таксономия служи като логическа рамка, чрез която дървото се класифицира в една от двете големи групи, наречени иглолистни и широколистни видове. Думите иглолистна и твърда дървесина за съжаление са жалко за терминологията, тъй като не представляват точно относителната твърдост и плътност на дървесината, която представляват. По-скоро дървесината от тези две групи се различава по вида и подреждането на техния клетъчен състав. Иглолистните дървета принадлежат към група дървета, наречени Gumno-spermatozoa - примитивни, иглолистни или конусовидни дървета с голи семена и главно игли като листа. Съответно широколистните видове принадлежат към групата на дърветата, по-точно наречени покритосеменни растения. Всъщност, въз основа на клетъчните различия, дърветата от тези две групи могат лесно да бъдат разграничени визуално при относително ниско увеличение. По-нататъшното очертаване на дървесината във всяка група за идентификация включва изследване на допълнителни клетъчни структури, обикновено с микроскопично увеличение. Систематичното изучаване на анатомията върви ръка за ръка с изучаването на дървесната структура, въпреки че познаването на анатомията е от съществено значение и за разбирането на други аспектни свойства на дървото.

Връзката между дървото и влагата е може би най-важната грижа при използването и опазването на дървесината от всеки друг аспект на свойствата на дървесината. Въпреки че подобни проблеми могат да бъдат сложни, основните принципи могат лесно да бъдат разрешени. Първо, дърветата са влажни, тъй като съдържат голямо количество влага под формата на сок. Второ, тъй като дървеният материал, взет от дърветата, се изсушава за подходяща употреба, той губи по-голямата част от влагата си. На трето място, загубата на тази влага засяга много свойства, като: увеличаване на якостта, но намаляване на размера (свиване). На четвърто място, след първоначалното изсъхване дървото остава хигроскопично и продължава да адсорбира или отделя влага и следователно променя своя размер и други свойства, когато относителната влажност на околната среда се промени.

Следващият параграф ще разгледа по-подробно различните аспекти на връзката между външния вид, структурата и функцията на дървото, за да разберем правилно многото проблеми, пред които са изправени производителите на мебели.