Omul folosește lemnul din timpuri imemoriale. Combustibil, materiale de construcție, mobilier, instrumente muzicale - produsele din acesta ne însoțesc toată viața. În plus, copacii sunt calendare naturale și monumente istorice vii.
Există o întreagă ramură a științei - dendrocronologia, care vă permite să aflați vechimea produsului, precum și în ce zonă a fost tăiat arborele din care a fost făcut. Studiind secțiunile inelelor anuale, puteți afla despre natura și atmosfera din cele mai vechi timpuri. Avantaje și dezavantaje, structură, lemn ca material de construcție, proprietăți - toate aceste aspecte merită atenție.
Cum funcționează lucrurile
Proprietățile și caracteristicile materialului nu pot fi înțelese fără a studia mai întâi structura și compoziția lemnului. Conceptul în sine depinde de cine îl folosește. Pentru o persoană obișnuită și un constructor, aceasta este exclusiv o parte a unui copac sub scoarță, care poate fi folosită în viața de zi cu zi sau în producție. Pentru un botanist, structura unui copac și a lemnului este întregul complex, incluzând toate elementele de la rădăcini până la coroană.
Krone este folosită în industrieusor, iar ramurile sunt folosite ca materii prime pentru fibre si carton. Principalul lucru este portbagajul. Pe secțiune transversală se deschide structura trunchiului copacului. Stratul superior, cortexul, protejează celulele vii de influențele externe. Între scoarță și corpul trunchiului se află un strat de celule vii - cadmiu. Chiar în centru, miezul trece prin întregul trunchi. Țesăturile largi din care este compus îl fac nepotrivit pentru scopuri utilitare.
Miezul arborelui este format în principal din celule moarte, depozite de rășină, coloranți și taninuri. Miezul este înconjurat de alburn, partea copacului care este responsabilă pentru conducerea apei către frunze de la rădăcini. În consecință, are multă umiditate, trece mai multă apă și este mai predispus la descompunere. Nu toți copacii au un miez pronunțat. La unele dintre ele nu există nicio diferență între părțile centrale și marginale ale trunchiului. Astfel de roci se numesc alburn.
Structura microscopică a lemnului
Folosind un microscop, puteți studia structura mai profund. Lemnul este în general compus din celule moarte. Celulele plantelor tinere constau dintr-o coajă și o parte interioară - citoplasmă și nucleu. Baza unei membrane subțiri transparente este celuloza sau fibrele. În timp, celulele plantelor suferă metamorfoză și, în funcție de funcția inerentă, se transformă în masa lor fie în scoarță (plută), fie în lemn (lignificare).
Lignina se formează în mod constant în celule. El este motivullignificare. Există două tipuri de celule lemnoase - prosenchimatoase și parenchimatoase. Primul tip alcătuiește cea mai mare parte a lemnului, în funcție de specie - de la 85% la 99%. La rândul lor, ele sunt împărțite în funcție de funcțiile lor. Celulele conductoare sunt responsabile pentru livrarea nutrienților și umidității de la rădăcini la frunziș, în timp ce celulele mecanice sunt responsabile pentru rezistența și stabilitatea copacului. Celulele parenchimatoase acționează ca o cămară pentru plantă. Acestea acumulează substanțe nutritive (grăsimi, amidon) și le elimină după cum este necesar într-o perioadă dificilă.
Conifere
În funcție de tipul de copaci, și structura lor diferă. Speciile de lemn sunt împărțite în conifere și foioase. Structura coniferelor este mai simplă. Majoritatea sunt celule traheide. Caracteristicile coniferelor includ prezența celulelor care produc rășină. La diferite specii, acestea pot fi fie împrăștiate aleatoriu, fie combinate într-un sistem de pasaje de rășină.
Lemn tare
Copacii din lemn de esență tare și structura lor sunt mai complexe. Lemnul este format din vase, fibre libriforme și celule parenchimatoase. Deoarece copacii de foioase își vărsează frunzele toamna, au nevoie de o cantitate mare de hrană iarna. De aici un număr mai mare de celule parenchimatoase responsabile de acumularea de nutrienți decât la conifere. Acest lucru poate fi văzut din miezul pronunțat.
Proprietăți
Lemnul are o serie de proprietăți caracteristice. Caracteristicile structurale sunt motivul pentru aceasta. Rezistența lemnului este destul de mare și în rândul construcțiilormateriale pe acest indicator, acesta ocupă o poziție intermediară. Și având în vedere greutatea specifică mică, este comparabil în acest sens cu metalul. Punctul slab al lemnului este că este un material anizotrop. Capacitatea de a rezista la rupere depinde de direcția forței în raport cu locația fibrelor. Cele mai bune valori de rezistență se văd atunci când materialul este expus de-a lungul fibrelor.
Rigiditatea lemnului este mică, motivul pentru care este structura specifică. Lemnul este un material poros, flexibil. Grinzile își pot restabili forma după o încărcare pe termen scurt. Dar deformările reziduale, datorate expunerii prelungite, rămân pentru totdeauna. O grindă de lemn nu își va putea recupera forma după o perioadă lungă de utilizare.
Duritatea materialelor de construcție este determinată de ce sarcină este necesară pentru a presa o bilă de oțel cu anumite dimensiuni. Pentru cele mai dure specii de lemn este de doar 1000 N. Totodată, duritatea scăzută este unul dintre principalele avantaje ale materialului. Lemnul este ușor de prelucrat, cuiele, șuruburile, șuruburile autofiletante sunt bine ținute în el.
Conținutul de umiditate al lemnului este determinat de conținutul specific de umiditate din pori. Într-un copac proaspăt tăiat, ajunge la 100%. În funcție de scop, lemnul proaspăt tăiat este uscat la nivelurile necesare de la 40 la 15%.
Demnitate
Lemnul are o conductivitate termică scăzută. Poate fi folosit cu succes ca material termoizolant. Ușurință de prelucrarevă permite să utilizați o gamă largă de instrumente. Este imposibil să ne imaginăm vreo orchestră fără instrumente muzicale din lemn. Sunetele încântătoare ale viorii sunt rezultatul unei proprietăți a lemnului precum capacitatea de a rezona. Lemnul este ușor îndoit și există o gamă largă pentru fabricarea diferitelor structuri îndoite. De asemenea, produsele din lemn au caracteristici bune de absorbție a sunetului. O suprafață frumoasă deschide spațiu pentru imaginație în designul interior.
Defecte
Capacitatea produselor din lemn de a suporta sarcini depinde de direcția de aplicare a forței. Acest lucru se datorează structurii anizotrope a lemnului. În plus, caracteristicile de rezistență depind și de apropierea de centrul trunchiului, umiditate, prezența nodurilor, fisurilor. Acest lucru face ca se cheltuiește mult timp pentru selectarea materialului potrivit pentru lucrare.
Fiind un material organic, lemnul este lipsit de apărare împotriva insectelor, mucegaiului și ciupercilor. Pentru funcționarea pe termen lung, este necesar un tratament chimic costisitor. Este demn de remarcat faptul că structurile din lemn fără pre-tratare sunt o pradă ușoară pentru foc.
Prelucrarea lemnului
În general, există trei tipuri de prelucrare a lemnului:
- Cea mai comună este metoda mecanică. Copacul este tăiat, rindeluit, despicat.
- În timpul prelucrărilor chimico-mecanice, materialul este supus unei pregătiri intermediare. Chipsurile, așchiile sunt amestecate cu un liant și încălzite. Are loc o reacție chimică de polimerizare și la ieșireprimiți materiale precum placaj, PAL, plăci de fibre.
- În timpul tratamentului chimic, lemnul este expus la acizi, alcalii, săruri și supus căldurii. Dintre produsele unei astfel de procesări, se pot numi cărbune, colofoniu, gumă, taninuri, celuloză.
Copacii sunt cu sute de milioane de ani mai bătrâni decât omul. Toate civilizațiile care au existat vreodată se bazează pe folosirea lemnului. Cărți, mobilier, instrumente muzicale - toate acestea sunt posibile datorită acestui material natural unic.
