- Древесина
- — ксилема (от греческого слова — дерево) — ткань древесных и травянистых растений, выполняющая функцию проведения по растению воды с растворёнными в ней минеральными, а иногда и органическими веществами, кроме того, служит как запасающая ткань, механическая, а иногда и выделительная.
Все клетки, слагающие древесину (за редким исключением), одревесневают. Различают 4 основных анатомиических элемента древесины.
Сосуды — длинные трубки с тонкими одревесневшими оболочками, слагающиеся из отдельных клеток-члеников.
В поперечных перегородках между члениками имеются отверстия — перфорации, в стенках — окаймлённые поры.
Сосуды выполняют проводящую и отчасти механическую функции.
Трахеиды — вытянутые замкнутые клетки, обычно с косо срезанными концами. В оболочках имеются окаймлённые поры. Выполняют также проводящую, а иногда и механическую функцию (главным образом у хвойных).
Живое содержимое в сосудах и трахеидах быстро отмирает. Древесная паренхима — живые тонкостенные клетки, в которых происходит накопление запасных веществ. Древесные волокна, или либриформ, — веретёновидные толстостенные, сильно вытянутые клетки, придающие прочность древесине.
Строение древесины характерно для каждого рода и даже вида растений, что используется в систематике растений. У травянистых растений древесина составляет лишь небольшую часть проводящего пучка, у древесных — основную массу ствола, ветвей и корней.
Древесина лиственных деревьев состоит обычно из сосудов, трахеид, древесной паренхимы и либриформа, — хвойных слагается только из трахеид.
В поперечном разрезе ствола дерева различают сердцевину (диаметр 2—3 мм), годовые слои с радиально направленными сердцевинными лучами и кору. У некоторых древесных пород, кроме прилегающей к коре светлой — заболонь, имеется темноокрашенная более плотная и прочная центральная часть — ядро, в которой закупорены сокопроводящие пути и содержатся смолы, дубильные и другие вещества.
Древесина широко используется как материал в строительстве, машиностроении, в производстве мебели, спортивного инвентаря, а также как сырьё в целлюлозно-бумажной, гидролизной, лесохимической и химической промышленности, как топливо, из древесины изготовляется ряд древесных материалов.
Состав древесины
Элементарный химический состав абсолютно сухой древесины всех пород:
- около 50% — С,
- 6% — Н,
- 44% — (О + N).
Древесина имеет сложную мицеллярную структуру и содержит:
- целлюлозы 43—64%,
- лигнина 19—29%
- гемицеллюлозы 23—32%.
Удельный вес древесинного вещества 1,54 г/см3.
Объёмный вес 0,1—1,4 г/см3.
Древесина гигроскопична — гигроскопическая влага заполняет межмицеллярные пространства. В полостях клеток содержится капиллярная влага, удаляемая при начале высыхания. При удалении гигроскопической влаги древесина сокращает свои размеры — усыхает, при увлажнении — увеличивает их — разбухает.
Усушка вдоль волокон около 0,1%,
в радиальном направлении 3—5%,
в тангентальном 6—10%.
Теплоёмкость абсолютно сухой древесины 0,33 ккал/кг°С ± 3% .
Механические свойства резко различны в разных направлениях и зависят от вида деформации. Так, если предел прочности при сжатии вдоль волокон 1,0, то поперёк волокон 0,1—0,3, при растяжении вдоль волокон 2,0—3,0, поперёк — 0,05—0,3.
Физико-механические свойства зависят также и от породы дерева, влажности и пр.
Породы древесины
Объёмный вес и прочность древесины различных пород при влажности 15%.
| Породы | Объёмный вес в кг/см3 | Предел прочности вдоль волокон в кг/см2 при | ||
| сжатии | растяжении | изгибе | ||
| Лиственница сибирская | 0,68 | 520 | 1290 | 970 |
| Сосна | 0,53 | 440 | 1150 | 790 |
| Ель | 0,46 | 390 | 1080 | 720 |
| Берёза | 0,64 | 460 | 1100 | 925 |
| Бунк | 0,65 | 460 | 1290 | 940 |
| Дуб | 0,72 | 520 | 1290 | 935 |
| Липа | 0,51 | 390 | 1160 | 680 |
Пороки древесины
- Пороки древесины
- — (косослой, сучки, свилеватость, гниль) вызывают снижение показателе свойств. Физико-механические свойства снижаются также с увеличением влажности до 30% и с повышением температуры. Высушиванием, покрытие пленками и пропиткой достигается повышение стабильности физико-механических свойств и долговечность в условиях эксплуатации.