Древесина как материал для изготовления товаров

Размещено на http://www.allbest.ru/

Древесина как материал для изготовления товаров

1. Основные изучаемые разрезы древесины ствола дерева

Изучение древесины обычно проводится по признакам выявляемым в различных плоскостях его сечения. Это связано с тем, что древесина имеет слоисто-волокнистое строение, у многих пород внешние признаки сходны и одного разреза часто бывает недостаточно для идентификации ее по макроскопическим признакам.

Когда дерево срубается или спиливается под прямым углом к оси ствола, образуется плоскость, называемая поперечной, или плоскостью поперечного сечения, на которой виден торец (поперечный разрез) иначе говоря, эта плоскость является торцом бревна. Радиальная и тангентальная плоскости древесины находятся под прямым углом к поперечной плоскости, то есть располагаются вдоль оси.

Радиальный разрез делается по радиусу поперечного сечения бревна. Такая плоскость, если бы она была абсолютно точна по направлению, проходила бы от коры через сердцевину дерева.

При обработке дерева, его распиловке открывается тангенциальный (тангентальный) разрез, он является хордой изогнутой поверхности ствола.

На поперечном разрезе ствола различают следующие главные части: примерно в центре разреза находится небольшая по размерам сердцевина, основная часть ствола - древесина, снаружи «одетая» корой. На границе между древесиной и корой находится тонкий, не различимый невооруженным глазом слой камбия. В результате деятельности камбия происходит прирост древесины и коры.

Сердцевина на поперечном разрезе имеет вид пятнышка из более рыхлой ткани диаметром 2-5 мм, коричневого или бурого цвета, чаще всего круглой формы. На радиальном разрезе сердцевина видна как полоска той же ширины и цвета. На тангенциальном разрезе сердцевину обнаружить нельзя. Направление сердцевины вдоль по стволу у хвойных пород более или менее прямое, у лиственных - извилистое.

Кора на поперечном разрезе ствола имеет форму кольца, окрашенного значительно темнее древесины. В толстой коре на взрослых деревьях можно различить два слоя с постепенным или резким переходом от одного к другому: наружний слой (корка) и внутренний слой, прилегающий к камбию и древесине (луб). Луб особенно хорошо развит и заметен у липы. В растущем дереве корка защищает древесину и камбий от внешних влияний - резких колебаний температуры, испарения воды, механических и иных повреждений; лубяной слой проводит вниз по стволу органические питательные вещества, образованные в листьях кроны.

На стволах молодых деревьев кора снаружи гладкая, иногда с тонкими опадающими чешуями; при утолщении ствола в коре появляются трещины, углубляющиеся при увеличении возраста дерева. По характеру поверхности различают кору: - гладкую (ель, пихта), - бороздчатую (ясень), - чешуйчатую (сосна), - волокнистую (можжевельник) и - бородавчатую (бересклет). Цвет коры снаружи меняется в широких пределах: от белого (береза), светло-серого (пихта), зелено-серого (дуб) или темно-бурого (ель).

Кора ежегодно нарастает в толщину, однако вследствие малой величины годичного прироста и постепенного отпада наружных слоев в виде чешуй кора никогда не достигает такой толщины, как древесина. Объем коры по отношению к стволу зависит от породы, возраста дерева и условий произрастания. С увеличением возраста дерева относительный объем коры снижается, а с ухудшением условий произрастания повышается. Доля коры в объеме ствола понижается с увеличением диаметра ствола. Толщина коры уменьшается по направлению от комля к вершине.

2. Особенности макроскопического строения древесины

Породы древесных растений обладают совокупностью особенностей строения ствола, что дает возможность идентификации древесных пород по макроскопическим признакам.

Основными признаками макроскопического строения являются:

- наличие и вид ядра и заболони;

- различимость годичных слоев, степень различия между ранней и поздней древесиной;

- наличие и число смоляных ходов;

- размер и характер распределения проводящих сосудов;

- степень развития и форма сердцевинных лучей;

- характер текстуры, блеска, цвета, запаха;

- величина плотности (вес).

При определении древесных пород в первую очередь необходимо обращать внимание на наличие ядра или его отсутствие, ширину заболони, степень различия между ранней и поздней древесиной в пределах годичного слоя. В приложении А приведены характерные признаки для основных древесных пород.

Одним из устойчивых признаков древесных пород являются сердцевинные лучи, представленные узкими полосками древесной ткани, идущими от сердцевины к коре. На разрезах древесины они видны невооруженным глазом по-разному: на поперечном разрезе в виде прямых линий, идущих по радиусу ствола, на радиальном разрезе в виде поперечных штрихов и широких полос, а на тангентальном в виде коротких штрихов и продольных линий.

Самые длинные лучи, идущие от коры до сердцевины, называются первичными лучами, а лучи, начинающиеся в древесине и оканчивающиеся не доходя до сердцевины, называются вторичными. Ширину и высоту лучей легче всего различить на тангентальном разрезе, при этом высота луча считается по направлению длины волокон, а ширина по направлению, перпендикулярному к длине волокон. По ширине лучи разделяются на узкие, слабо заметные или даже совсем не заметные простым глазом, и широкие, хорошо заметные. Широкие лучи иногда образуются от тесного сближения нескольких лучей; такие лучи называются сложными или ложноширокими (граб, ольха).

Размер сердцевинных лучей у различных пород колеблется от узких (0,015мм) до широких (0,6мм).

О высоте сердцевинных лучей у различных древесных пород можно судить по данным таблицы 1.

Таблица 1 Размер сердцевинных лучей у различных древесных пород

Широкие лучи хорошо видны на всех разрезах древесины у дуба, бука, платана. У дуба и бука узкие и широкие сердцевинные лучи встречаются одновременно. У ольхи и граба иногда узкие лучи сближаются между собой, образуя ложноширокие сердцевинные лучи.

Ложноширокие сердцевинные лучи изменяются по ширине и к периферии ствола иногда становятся невидимыми.

Сердцевинные лучи могут быть окрашены в более темный цвет, чем вся древесина, и иногда они создают неповторимый рисунок на тангентальном и радиальном разрезах (клен, бук и др.).

Для отличия хвойных пород служит такой признак как наличие или отсутствие смоляных ходов, хорошо заметных простым глазом или при небольшом увеличении. Смоляные ходы хорошо заметны на поперечном разрезе в виде белых точек, а на продольных разрезах в виде черточек и линий (сосна, ель, лиственница, кедр). В древесине пихты, можжевельника смоляных ходов нет.

древесина ранний поздний макроскопический

Годичные слои представляют собой концентрические кольца хорошо различимые невооруженным глазом на поперечном разрезе ствола . Некоторые породы, как например, граб, можжевельник, тис, имеют извилистые годичные слои. На радиальном разрезе годичные слои видны в виде продольных линий, а на тангентальном разрезе - в виде параболических кривых или извилистых линий.

Каждый годичный слой у древесных пород, растущих в средних широтах, образуется в течение одного года, и чем ближе слой к сердцевине, тем он моложе. Число годичных слоев на поперечных разрезах, взятых на разной высоте ствола, различное; оно уменьшается от основания ствола к вершине. По числу годичных слоев на пне можно приблизительно судить о возрасте дерева. Однако количество годичных слоев не всегда совпадает с возрастом дерева, так как в некоторых случаях происходит или выпадение или удвоение годичного кольца. Выпадение годичного кольца часто наблюдается у декоративных деревьев, подвергаемых обрезке или стрижке. Выпадение годичных колец наблюдается также и у слабо развитых деревьев, в особенности в засушливое лето. Образование двойных годичных колец, возникающих за один вегетационный период, связано с повторным облиствением дерева и зависит от целого ряда условий.

Двойные годичные кольца наблюдаются у деревьев при уничтожении листьев насекомыми или при повреждении их морозом. Вторичное кольцо часто бывает неполным и называется ложным кольцом. Ложные кольца отличаются от настоящих меньшей шириной и нерезкой границей, отделяющей это кольцо от соседних.

Каждое годичное кольцо состоит из двух слоев: наружного, расположенного ближе к камбию, и внутреннего, расположенного ближе к центру. Внутренний слой образуется в начале деятельности камбия (весной или в начале лета) и носит название ранней древесины; наружный слой образуется к концу лета (в июле-августе) и носит название поздней древесины. Ранняя древесина состоит из элементов более тонкостенных и более широкополосных и в большинстве случаев бывает светлее окрашена, чем поздняя древесина, состоящая из более толстостенных элементов. Граница между поздней частью одного годичного слоя и ранней частью следующего годичного слоя называется границей годичного кольца.

Древесина не всегда состоит из концентрически расположенных годичных слоев. Во многих случаях годичные кольца развиваются на одной стороне сильнее, чем на другой, и сердцевина бывает смещена в одну сторону. Такое эксцентричное расположение слоев чаще всего вызывается ветром; в некоторых случаях эксцентричность вызывается грибными вредителями.

Заболонь, ядро и спелая древесина. У некоторых древесных пород на поперечном и продольных разрезах видно, что центральная часть ствола отличается более темным цветом, а в свежесрубленном состоянии, кроме того, меньшим содержанием воды. темноокрашенная центральная часть древесины называется ядром. А светлая, периферическая часть - заболонью. У других древесных пород центральная часть ствола отличается от периферической только меньшим содержанием воды. В этом случае центральная часть древесины называется спелой древесиной.

Заболонь у растущего дерева служит для проведения воды и для отложения питательных веществ. Ширина заболони у разных пород различна, так у тиса она равна нескольким миллиметрам, у сосны, ясеня - нескольким сантиметрам. Ширина заболони у одной и той же породы зависит от возраста, климатических условий и других факторов. Граница заболони и ядра обычно не идет по какому-либо одному годичному слою - на поперечном сечении заболонь занимает различное число годичных слоев.

При идентификации древесины имеют также значение такие макроскопические признаки как наличие прожилок, цвет, блеск, твердость, плотность (вес).

3. Классификация древесных пород

Годичные слои у одних пород бывают резко заметны, у других - слабо. Наиболее резко выделяются они у хвойных пород (сосна, лиственница) благодаря разнице в окраске поздней и ранней древесины. У лиственных пород ранняя и поздняя древесина мало отличается по окраске, но различна по плотности. Ранняя древесина обладает большей пористостью и меньшей плотностью.

Особенно резко выделяется ранняя древесина у дуба, ясеня и некоторых других лиственных пород, у которых в ранней древесине образуются очень широкие сосуды, заметные простым глазом, в виде кольца пористой ткани. Эти породы носят название кольцепоровых (или кольцесосудистых), в отличие от рассеяннопоровых (или рассеяннососудистых) - береза, осина, клен и др.), у которых сосуды в ранней древесине простым глазом незаметны, а если заметны, то разбросаны равномерно.

По наличию ядра древесные породы подразделяются на следующие четыре категории:

1 Ядровые породы: дуб, каштан съедобный, орех грецкий, акация белая, вяз, тополь, сосна кедр, лиственница. Тис и др.

2 Породы со спелой древесиной: бук, липа, боярышник. Ель, пихта;

3 Породы с ядром и спелой древесиной: ясень, ива, берест, можжевельник и др.

4 Заболонные породы: береза, осина, ольха черная, ольха серая, граб, явор, каштан конский, орешник, клен, самшит и др.

Лабораторная работа

Материалы и оборудование: коллекция образцов древесины хвойных пород - сосны, ели, лиственницы, можжевельника; лиственных кольцесосудистых - дуба, ясеня; лиственных рассеяннососудистых - граба, ольхи, клена, березы, осины; экзотов - бука, боярышника. Микроскоп с 5 - 10 - кратным увеличением.

Цель: Научиться определять древесные породы по макроскопическим признакам. Студенты изучают макроскопические признаки хвойных и лиственных пород по коллекционным образцам древесины. и проводят их контрольное определение под руководством преподавателя.

Задания

1. Руководствуясь данными приложения А и рассматривая образцы древесины представленной коллекции (если необходимо, то при достаточном увеличении) студенты зарисовывают схематически основные особенности макроскопического строения древесины хвойных и лиственных пород.

При этом в описании породы дается визуальная характеристика всех видимых элементов строения древесины, основных и дополнительных признаков на поперечном и продольном срезах.

На основе характеристики признаков дается заключение о принадлежности образца к той или иной породе.

2. Провести идентификацию древесных пород по не коллекционным образцам и получить оценку уровня усвоения полученных навыков.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие макропризнаки характерны для древесины лиственных пород?

2. Какие макропризнаки характерны для древесины хвойных ?

3. Какие породы относятся к безядровым?

4. Какие породы относятся к ядровым?

5. По каким разрезам изучается строение древесины.

6. Назовите представителей кольцепоровых пород.

7. Назовите представителей рассеяннопоровых пород.

8. Провести по образцам визуальную идентификацию хвойных пород.

9. Провести по образцам визуальную идентификацию лиственных пород.

10. Провести по образцам визуальную идентификацию интродуцированных пород.

Литература

1 ГОСТ 16483.18 -72 Древесина. Метод определения числа годичных слоев в 1 см и содержания поздней древесины в годичном слое.

2 ГОСТ 16483.7 -71 Древесина. Методы определения влажности.

3 ГОСТ 17231 -78 Лесоматериалы круглые и колотые. Методы определения влажности.

4 ГОСТ 2140 - 81 Пороки древесины. Классификация, термины и определения, способы измерения.

5 ГОСТ 22296 - 89 Балансы экспорта. ТУ.

6 ГОСТ 22297 -76 Стойки рудничные хвойных пород (пропсы), поставляемые для экспорта. ТУ.

7 ГОСТ 22298 -76Э Бревна пиловочные хвойных пород, поставляемые на экспорт. Технические требования.

8 ГОСТ 22299 -76Э Бревна пиловочные лиственных пород, поставляемые на экспорт.

9 ГОСТ 2292 - 88 Лесоматериалы круглые. Маркировка, сортировка, транспортирование, методы измерения и приемки.

10 ГОСТ 2695 - 83 Пиломатериалы лиственных пород. ТУ.

11 ГОСТ 2708 - 75 Лесоматериалы круглые. Таблицы объемов.

12 ГОСТ 5306 - 83 Объем пиломатериалов.

13 ГОСТ 6564 - 84 Пиломатериалы и заготовки. Правила приемки, методы контроля, маркировка и транспортирование.

14 ГОСТ 8486 - 86Е Пиломатериалы хвойных пород. ТУ.

15 ГОСТ 9462 - 88 Лесоматериалы круглые лиственных пород. ТУ.

16 ГОСТ 9463 - 88 Лесоматериалы круглые хвойных пород. ТУ.

17 Колос Н. А., Ульдинович С. В. Древесиноведение и лесное товароведение в вопросах, примерах, задачах. - Гомель, 1997. - 79 с.

18 Поляков В. Н., Лаптев Ю. В. Обмер и учет круглых деловых лесоматериалов, методические указания. - Брянск, 2002. - 36 с.

19 СТБ - 2004 дрова. ТУ.

20 Уголев Б. Н. Древесиноведение и лесное товароведение. - М, 1991. - 255 с.

21 Федоров Н. И., Пауль Э. Э., Раптунович Е. С. Практикум по древесиноведению и лесному товароведению. - Мн., 1984. -199 с.

Приложение А

Макроскопические признаки основных древесных пород [18].

Макроскопические признаки основных древесных пород представлены в виде схем для хвойных, кольцесосудистых лиственных и рассеяннососудистых лиственных пород.

Размещено на Allbest.ru