Лиственные породы древесины

ДРЕВЕСИНА И ДРЕВЕСНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Древесина - естественный полимер, состоящий из клеток-волокон, имеющих трубчатую форму и направленных вдоль ствола. Благодаря этому древесина обладает целым рядом достоинств: высокой прочностью, упругостью, малой плотностью, а следовательно, и малым весом, низкой теплопроводностью, стойкостью к воздействию химически агрессивных сред, природной декоративностью, простотой обработки и монтажа.

Строение древесины

Основной частью дерева является ствол, дающий 60 - 90% деловой древесины. Тонкую часть ствола называют вершиной, толстую - комлем. Древесину ствола используют в виде бревен или распиливают на бруски и доски.

Строение древесины можно увидеть на ее поперечном разрезе, на котором отчетливо видны сердцевина, кора и годичные слои. Для более полного представления о строении древесины нужно рассматривать три главных разреза ствола - поперечный, радиальный и тангенциальный (рис. 1,2). На поперечном разрезе, годичные слои имеют вид концентрических окружностей, на радиальном - продольных полос, на тангенциальном - извилистых конусообразных линий. Помимо этого, на поперечном разрезе можно увидеть светлые, направленные от сердцевины к коре линии, сердцевинные лучи. У одних пород древесины (дуб, бук) эти линии ярко выражены, у других (сосна, липа и др.) - чуть заметны. Породы древесины, у которых сердцевинные лучи ярко выражены, считаются более ценными в декоративном отношении.

Темноокрашенная часть ствола называется ядром, а светлая периферическая - заболонью. Молодые деревья всех пород не
имеют ядра и состоят из заболони. Лишь с течением времени образуется ядро за счет перехода заболонной древесины в ядровую. Ядро образуется за счет отмирания живых клеток, закупорки водоотводящих путей, отложения дубильных веществ, смол, углекислого кальция. В результате этого меняется цвет древесины, ее масса и показатели механических свойств. Переход от заболони к ядру может быть резким или плавным. В том случае, когда центральная часть ствола отличается меньшим содержанием влаги, древесину называют спелой, а породы - спелодревесными. Породы, имеющие ядро, называют ядровыми.

Рис. 1. Строение древесины:
1 -сердцевина;2-сердцевинные лучи; 3-ядро; 4-камбий; 5-лубяной слой; 6-кора; 7-годичные кольца; 8-заболонь

Рис. 2.Основные разрезы ствола:
1-поперечный (торцевой); 2-радиальный; 3-тангенцнальный

Остальные породы, у которых нет различия между центральной и периферической частью ствола ни по цвету, ни по содержанию влаги, называют заболонными (безъядровыми). У некоторых безъядровых пород (береза, бук, осина) наблюдается потемнение центральной части ствола, которое называют пожнымядром. По качеству ядровая часть древесины намного превосходит заболонную, что оказывает влияние на область ее применения. К примеру, ядровая часть дуба отличается высокими механическими и эстетическими качествами при изготовлении любых столярных изделий, в том числе и деревянных лестниц. В то же время заболонь дуба для этих целей практически не применяется.

Сердцевинные лучи и годичные слои образуют текстуру древесины, представляющую собой характерный для той или

иной породы рисунок. Ширина годичных слоев зависит от породы, условий роста, положения в стволе. У одних пород (быстрорастущих) годичные слои широкие (тополь, ива), у других - узкие (самшит, тис).

У одной и той же породы ширина годичных слоев может быть различной. При неблагоприятных условиях роста (засуха, морозы, недостаток питательных веществ, заболочение почвы) образуются узкие годичные слои. Иногда на двух противоположных сторонах ствола годичные слои имеют неодинаковую ширину, вследствие чего сердцевина смещена в сторону и ствол имеет эксцентричное строение.

Большое влияние на текстурный рисунок оказывает красящий пигмент, а также разница в цвете ранней и поздней древесины. Это особенно видно на тангенциальном разрезе. От разницы в ширине годичных колец, которая особенно ярко проявляется у тополя, каштана, белой акации, в большой степени зависит выразительность текстуры. Разница в ширине годичных колец сочетается с их своеобразным волнистым строением: Эти особенности текстуры древесины определяют ее эстетическую ценность и учитывают при изготовлении изделий с прозрачной отделкой.

Древесина наших лесных пород окрашена обычно в светлый тон. При этом у отдельных пород вся масса древесины окрашена в один цвет, а у других нейтральная часть имеет более темную окраску.

Так, древесина лесных пород (граб, береза, ольха) обычно имеет светлые тона. Но у некоторых пород тон меняется по глубине толщины ствола. К примеру, у дуба, сосны или лиственницы центральная часть ствола темная и светлеет по мере приближения к коре.

Ель европейская - безъядровая порода. По физико-механическим свойствам (плотность, твердость, прочность при сжатии) уступает сосне примерно на 10 %, но по коэффициенту качества превосходит ее на 3 - 4 %. Древесина ели обрабатывается труднее древесины сосны из-за большей сучковатости и повышенной твердости.

Достоинства; однородность строения, сохраняющийся долгое время белый цвет, малая смолистость, высокая способность резонировать.

Внешние признаки. Порода безъядровая, имеет немногочисленные смоляные ходы. Древесина однородного белого цвета, иногда со слабым желтоватым или розовым оттенком. Годичные слои хорошо видны на всех разрезах. Сердцевинные лучи не видны.

В отличие от сосны более крупные сучки располагаются мутовками, между которыми попадают сучки меньших размеров. В досках и брусках ель можно узнать по сучкам, которые на плоскости распила имеют круглую форму.

Применение. В большинстве случаев ель применяется там же, где и сосна. Кроме того, ель используется в музыкальной промышленности для изготовления дек, в производстве стружки для упаковки яиц, в тарном производстве пищевой промышленности и т.д.

Склонность древесины ели к загниванию накладывает ограничение на ее использование в местах, подверженных воздействию влаги.

Пихты сибирская и кавказская - безъядровые породы.
Древесина сибирской пихты обладает заметно пониженными физико-механическими свойствами по сравнению с древесиной ели (плотность и прочность при сжатии ниже на 15 - 25 %, ударная вязкость - на 50 % ). Древесина кавказской пихты по свойствам не уступает древесине ели.

Внешние признаки. Порода пихты похожа на древесину ели, от которой отличается отсутствием смоляных ходов. Имеет однородный белый цвет. Годичные слои видны на всех разрезах; поздняя древесина отличается от ранней более темным цветом.

Применение. Используется наравне с древесиной ели. Кавказская пихта применяется в качестве резонансной древесины.

Кедр сибирский - порода ядровая. Древесина мягкая, легкая, хорошо обрабатывается. По физико-механическим свойствам занимает промежуточное положение между древесиной ели сибирской и пихты сибирской, но превышает их по стойкости против гниения.

Внешние признаки. Древесная порода с широкой розовато-белой заболонью, нерезко отграниченной от буровато-розового ядра; имеет смоляные ходы. Годичные слои хорошо заметны на всех срезах; переход от ранней зоны к поздней постепенный, серцевинные лучи не видны.

Применение. Для резных работ(легко и гладко режется в разных направлениях), в столярном и мебельном производствах (красивый внешний вид, цвет и текстура).

Лиственные породы древесины

Лиственные породы делят на кольцево-сосудистые и рассеянно-сосудистые. Годовые слои у первой группы пород хорошо видны на всех разрезах.

Дуб черешчатый или летний - кольцево-сосудистая порода. Он достаточно широко распространен в нашей стране, а древесина дуба отличается высокой прочностью, долговечностью и стойкостью против гниения. Она имеет очень красивые текстуру и цвет, хорошо гнется и достаточно легко обрабатывается. Для придания древесине дуба более высоких декоративных качеств ее часто подвергают морению или травлению. Под морением дуба понимают многолетнее выдерживание его в воде, от чего древесина приобретает шелковистую темно-фиолетовую окраску.

Морение увеличивает твердость древесины, но при этом повышается ее хрупкость. Дубовую кору и опилки применяют при пропитке других пород древесины, что меняет их естественную окраску. Для этого деревянные заготовки выдерживают в отваре из смеси дробленой коры и стружки ствола дуба, насыщая их дубильными веществами.

При выборе метода отделки дубового изделия нужно учитывать, что эта древесина плохо принимает спиртовые лаки и политуру.

Повышенная твердость древесины дуба затрудняет забивку в нее гвоздей и завинчивание шурупов. Поэтому лучше всего выполнять предварительное сверление во избежание раскалывания досок. Дубовые элементы хорошо склеиваются между собой.

Внешние признаки. Порода ядровая, заболонь узкая желтовато-белая, резко отграничена от ядра, окраска которого варьируется от светлой до темно-бурой. Годичные слои хорошо видны на всех срезах. На поперечном разрезе ранняя древесина состоит из одного или нескольких рядов крупных сосудов, образующих кольцо.

Поздняя древесина плотная, содержит лишь мелкие сосуды, собранные в радиальные группы. Имеет широкие и узкие сердцевинные лучи.

Применение. В строительстве дуб применяют в виде лаг, шпонок, нагелей и подкладок. Чаще всего эту древесину употребляют для паркета, столярных и отделочных элементов, в которых она высоко ценится из-за крупных сердцевинных лучей, дающих красивый рисунок.

Бук - безъядровая порода, но у возрастных деревьев часто встречается так называемое «ложное ядро», окрашенное в красно-бурый цвет (начальная стадия гнили). Бук по прочности и твердости мало уступает дубу, но он более подвержен гниению

из-за высокой гигроскопичности. Поэтому изделия из бука нельзя содержать в среде с повышенной влажностью. Такое явление называют «дыханием» древесины и, чтобы избежать его, температура и влажность в помещении не должны колебаться в больших пределах. Текстура древесины бука отличается красотой и высокими декоративными качествами, особенно в тангенциальном и радиальном разрезах. Изделия из бука могут стать украшением любого интерьера. Гигроскопичность древесины бука положительно сказывается при ее отделке и сушке. Процесс сушки древесины происходит намного быстрее, чем у других пород, а трещин при этом получается значительно меньше.

Бук легко колется, пилится и обрабатывается ручным инструментом. Его древесина хорошо гнется под паром, но полируется с большим трудом.

Березы бородавчатая и пушистая - рассеянно-сосудистая порода. Произрастая на одном и том же участке, они в результате естественной гибридизации часто дают различные переходные между собой формы.

Древесина березы отличается высокой прочностью, особенно при ударных нагрузках; однородностью строения и цвета, средней плотностью и твердостью, но малостойкая против гниения.

Внешние признаки. Порода безъядровая, древесина белая с красноватым (реже желтоватым) оттенком. Годичные слои на всех разрезах различаются плохо. Сосуды почти незаметны. Сердцевинные лучи узкие, едва видимые на радиальном разрезе.

Применение. Благодаря широкому распространению, доступности и высоким механическим свойствам занимает по промышленному значению первое место среди лиственных пород. Характерная область применения - производство лущеного шпона, фанеры, древесностружечных плит, древеснослоистых пластиков, катушек. Кроме этого, береза широко применяется в мебельном производстве, производстве строительных деталей, ящичной тары и др. Березу легко имитировать под ценные
породы (красное дерево, черное дерево и др.) Поэтому ее широко используют в столярном производстве. Для отделочных работ особо ценна так называемая карельская береза с извилистым и узловатым расположением древесных волокон.

Липа мелколистная. Древесина обладает невысокими физико-механическими свойствами (близка к осине), мягкая, легкая, однородного строения, хорошо режется, мало трескается и слабо коробится.

Внешние признаки. Порода безъядровая, древесина белая с легким розоватым или красноватым оттенком. Годичные слои различаются на всех срезах, но довольно слабо. Сосуды мелкие, незаметные. Сердцевинные лучи узкие.