3.2 Основные пороки древесины
Пороками древесины называют всякие отклонения от нормы, выражающиеся в изменении внешнего вида, нарушения правильности строения, цельности тканей или клеток оболочек древесины, снижающие ее качество и ограничивающие возможность ее использования (ГОСТ 2140). Пороки могут быть природными и приобретенными.
Практическая работа заключается в изучении студентами пороков древесины, используя данные МУ (методических указаний), учебники, плакаты и специально подобранные образцы, подробно описывая и зарисовывая пороки с изложением причин и следствий, вызвавших появление того или иного порока.
Изучение пороков древесины проводят в следующей последовательности:
— пороки формы ствола дерева;
— пороки строения древесины;
— грибные поражения древесины и повреждения древесины насекомыми.
К порокам формы ствола относят кривизну ствола (рисунок 3), сбежистость и закомелистость (рисунок 4), нарост (рисунок 5).
Кривизна ствола — отклонение продольной оси ствола дерева от прямой линии, в зависимости от направления изгиба кривизна бывает односторонняя и разносторонняя. Сбежистость – резкое уменьшение диаметра ствола от комля (нижней части) к вершине. Нормальный сбег — постепенное уменьшение диаметра круглых лесоматериалов или ширины необрезной пилопродукции на всем их протяжении равный 1 см на 1 м длины сортимента. Закомелистость — резкое увеличение комлевой, граничащей с корневой системой, части ствола дерева. Различают округлую и ребристую закомелистость со звездчато-лопастной формой поперечного сечения ствола. Нарост — резкое местное утолщение ствола различной формы и размеров.
К основным порокам строения древесины относят наклон волокон (косослой), крень, свилеватость, двойная сердцевина (рисунок 6).
Наклон волокон (косослой) — отклонение направления волокон от продольной оси лесоматериала или винтообразность. Крень — ненормальное утолщение поздней древесины в годовых слоях; свойственно наклонно стоящим и искривленным деревьям. Свилеватость — извилистое или беспорядочное расположение волокон древесины, чаще встречающееся у лиственных пород, преимущественно в комлевой части ствола. Двойная сердцевина представляет собой ясно видные в поперечном разрезе ствола дерева две сердцевины. Снаружи древесного ствола обе сердцевины окружены сплошными кольцами годового слоя. Сердцевина — центральная часть ствола состоит из рыхлой древесной ткани.
Сучки – это основания ветвей заключенные в древесине ствола дерева живые или отмершие при жизни дерева. Сучки ухудшают внешний вид древесины, вызывают искривление волокон и годичных слоев, нарушают однородность, иногда целостность, затрудняют обработку древесины, снижают механические свойства. По состоянию древесины различают сучки здоровые, загнившие, гнилые и табачные. По степени срастания сучки могут быть сросшиеся, частично сросшиеся, несросшиеся и выпадающие (рисунок 7) и т.д.
Трещины в древесине – разрыв древесины вдоль волокон. Образование трещин связано с наличием внутренних, присущих каждому растущему дереву напряжений, а также напряжений, возникающих в срубленной древесине под влиянием факторов внешней среды. Они нарушают целостность лесоматериалов, снижают их механическую прочность и долговечность. Разновидности трещин: метиковые, отлупная, морозная (рисунок 8), трещины усушки.
Метиковые трещины — радиально направленные трещины в ядре или заболони, отходящие от сердцевины. Они возникают в растущем дереве и увеличиваются в срубленном дереве при его высыхании. Простые метиковые трещины состоят из одной или двух трещин, расположенных на обоих торцах бревна в одной плоскости. Сложные метиковые трещины состоят из одной или нескольким трещин, расположенных на торцах бревна в разных плоскостях. Отлупная – трещина, проходящая между годичными слоями и возникающая в ядре растущего дерева. Морозные трещины образуются в растущем дереве, направлены радиально, проходят из заболони в ядро и имеют значительную протяженность по длине ствола дерева. Трещины усушки, возникающие в срубленном дереве по мере его высыхания, тоже направлены по радиусу торцового среза.
Химические окраски. Неестественные окраски возникают в срубленном дереве в результате химических и биохимических процессов, в большинстве случаев, вызывающих окисление дубильных веществ. Бывают светлые и темные химические окраски, они не влияют на физико-механические свойства древесины, но могут портить внешний вид облицовочных материалов.
Грибные поражения. В растущем дереве под действием дереворазрушающих грибов может развиваться ядровая гниль или наружная трухлявая гниль, при этом пораженная древесина распадается на части и растирается в порошок. На мертвой древесине развивается домовой гриб, белый домовой, домовой пленчатый. Разрушение древесины этими грибами может происходить в очень короткий срок (в течении нескольких месяцев). Червоточиной называют ходы и отверстия, проделанные в древесине насекомыми. К ним относятся жучки-короеды, слоники-долгоносики, усачи, термиты и др.
1 –односторонняя кривизна; 2 – разносторонняя кривизна
Рисунок 3 – Пороки формы ствола дерева: кривизна
1 – сбежистость; 2 — закомелистость
Источник
3.2 Пороки формы ствола
Сбежистость выражается в уменьшении диаметра бревна или ширины необрезной доски, превышающих нормальный сбег, который равен 1 см на 1 м длины сортимента. Как правило, она больше у лиственных пород, особенно у деревьев, выросших на просторе, а по длине ствола – в вершинной части. Этот вид порока формы ствола увеличивает количество отходов при распиловке и лущении круглых лесоматериалов и обусловливает появление в шпоне радиального наклона волокон. Овальность ствола представляет собой эллипсовидную форму поперечного сечения торца, у которого больший диаметр в 1,5 и более раза превышает меньший.
Осложняют переработку древесины наросты в виде местного утолщения ствола различных форм и размеров. Наросты образуются в результате разрастания тканей под воздействием различных раздражителей – грибов, низких или высоких температур и т. д., а также при пожарах, механических повреждениях и по другим причинам.
Рисунок 2.1 — Наросты: а) гладкий, б) бугристый
Гладкие наросты (рис. 2.1 а) часто возникают на стволах сосны и березы. Годичные слои в местах наростов обычно шире, чем в стволе. Бугристые наросты, или капы (рис. 2.1 б), образуются в основном на стволах березы, ореха, а также клена, ольхи черной, ясеня, бука, тополя и др. Древесина в зоне капов имеет неправильное строение со свилевато-волнистым направлением волокон и с темноокрашенными включениями в виде небольших пятен, черточек и точек. В разрезах капы имеют красивую текстуру, поэтому они применяются как материал для художественных поделок и изготовления строганного шпона.
Такой порок ствола, как его кривизна, также затрудняет использование круглых лесоматериалов и увеличивает количество отходов при распиловке. Кривизна ствола – это отклонение продольной оси от прямой линии, причем она может быть с одним изгибом и сложной – с двумя и более изгибами.
Часто встречается такой вид порока ствола, как закомелистость, который выражается в резком увеличении диаметра комлевой части круглых лесоматериалов, т. е. когда диаметр комлевого торца в 1,2 раза больше, чем диаметр на расстоянии метра от этого торца. При распиловке и лущении древесины наличие такого порока приводит к увеличению количества отходов и, кроме того, обусловливает появление в шпоне радиального наклона волокон. Закомелистость также затрудняет использование круглых лесоматериалов по назначению и осложняет переработку древесины.
3.3 Пороки строения древесины
При переработке древесины часто встречаются пороки строения древесины, связанные с неправильным строением ствола. Различают следующие виды пороков строения древесины:
1) косослой, или наклон волокон, представляющий собой отклонение волокон от продольной оси ствола;
2) крень – сплошная или местная в виде резкого утолщения древесины поздних годичных слоев;
3) свилеватость – резко волнистое или путаное расположение древесных волокон (заготовки древесины с таким пороком используются при изготовлении художественных изделий, мебели, топорищ и различных поделок);
4) завиток – местное искривление годичных слоев около сучков или проростей (древесина с таким пороком используется в мебельном производстве и художественных промыслах);
5) кармашки смоляные. Встречаются в древесине хвойных пород, особенно у ели, представляют собой полости между годичными слоями, заполненные смолой;
6) засмолок – участок древесины хвойных пород, обильно пропитанный смолой;
7) двойная сердцевина – две сердцевины в одном поперечном сечении бревна, которые образуются в месте раздвоения ствола;
8) пасынок – отставшая в росте и отмершая вторая вершина, которая обычно располагается под острым углом;
Рисунок 3.1 — Пороки строения древесины: 1 – разновидности наклона волокон: а – тангенциальный наклон в круглых лесоматериалах; б – местная; 2 – крень: а – сплошная; б – местная; 3 – волокнистая свилеватость у березы; 4 – завиток односторонний; 5 – кармашек; 6 – двойная сердцевина в стволе сосны; 7 – пасынок; 8 – сухобокость; 9 – рак сосны; 10 – прорость: а – открытая; б – закрытая; 11 – ложное ядро: а – округлое; б – звездчатое; в – лопастное
9) сухобокость. Возникает в результате повреждения коры растущего дерева в виде омертвевшего участка ствола;
10) прорость. Представляет собой заросшую рану, как правило, заполненную остатками коры и омертвевшими тканями;
11) рак, который является раной дерева и возникает на поверхности ствола в результате деятельности паразитных грибов и бактерий, при этом изменяются строение древесины и форма ствола;
12) ложное ядро, которое напоминает настоящее ядро, но отличается более неоднородным строением и менее правильной формой, выделяется как темная, неравномерно окрашенная зона в центральной части ствола, отделяется от заболони темной, а иногда светлой полосой, появляется от воздействия грибов, сильных морозов, как реакция на раны и по другим причинам, при этом древесина ложного ядра более хрупкая и менее прочная, а внешний вид, как правило, хуже;
13) внутренняя заболонь – наличие нескольких годовых слоев в ядровой древесине, которые по цвету и свойствам похожи на заболонь, причем она имеет пониженную стойкость к загниванию и повышенную проницаемость для жидкостей;
14) водослой – порок древесины в виде участков, имеющих повышенную влажность в результате действия бактерий, грибов, проникновения дождевой воды через раны или от перенасыщенности почвы влагой.
Источник