Строение дерева свойства древесины

Строение и основные свойства дерева и древесины

Дерево — прекрасный строительный и поделочный материал, оно обладает рядом ценных качеств: легко колется, пилится, режется, достаточно прочное и твердое, упругое, легко склеивается и наконец имеет небольшой удельный вес, хотя обладает и недостатками: горит и гниет.

Дерево как и всякий другой материал, существует в двух формах: исходная — круглый лес, бревно, ветки, корни и вторичная производная — доски, брус фанера, шпон, щепа, кора и многое другое.

Строение дерева.

В растущем дереве различают: верхнюю ветвистую часть дерева — крону, ствол и корни.

Корни дерева всасывают воду из почвы вместе с растворенными питательными веществами.Толстые корни разветвляются на более тонкие и капилляры, которые часто простираются в почве за пределы кроны.

Крона состоит из ветвей и листьев или хвои. Часть воды, поступившей от корневой системы, испаряется через листья. Остальная вода с растворенными в ней минеральными питательными веществами под воздействием солнечного света и тепла образует органические питательные вещества, необходимые для роста дерева. Листья усваивают из воздуха углекислый газ, распадающийся на углерод и кислород. Кислород выделяется в воздух. Органические питательные вещества, образовавшиеся в листьях, во внутренней части коры, называемой лубом поступают вниз и распространяются по всему дереву. Это так называемый нисходящий поток сокодвижения. Ствол проводит влагу с растворенными минеральными и органическими веществами от корней к кроне и обратно. Он дает основную массу древесины ( от 50 до 90% объема всего дерева). Тонкую часть ствола называют вершиной; нижнюю, толстую часть — комлем Строение и свойства древесины.

Чтобы получить более полное представление о строении древесины, рассматривают три главных разреза ствола — поперечный, радиальный и тангентальный, на которых видны годичные слои. Поперечный разрез проходит перпендикулярно оси ствола и образует торцевую плоскость. Радиальный разрез — продольный, проходит через сердцевину ствола.

Танегентальный разрез проходит вдоль ствола, но удален от сердцевины на разное расстояние. Древесина полученная при указанных разрезах, имеет различный вид или рисунок и отличается своими качествами и свойствами.

На поперечном разрезе ствола различают: кору, древесину с годичными кольцами и сердцевину. Кора покрывает дерево сплошным кольцом и состоит из наружного пробкового слоя и внутреннего лубяного. Наружный слой защищает дерево от атмосферных влияний и механических повреждений, внутренний передает вниз по стволу органические питательные вещества, выработанные в листьях кроны.

Кора бывает разной по виду и цвету. Она используется для дубления кож, получения некоторых химических веществ, служит сырьем для производства лекарственных препаратов, а также дегтя; из пробкового слоя изготавливают поплавки, пробки, теплоизоляционные и строительные плиты. Из луба делают мочало, рогожи, веревки и многое другое.

Камбий — слой, неразличимый невооруженным глазом, находящийся па границе между древесиной и корой. При росте камбиальные клетки слегка вытягиваются по радиусу ствола и делятся тангенциальными перегородками. Одна из образовавшихся клеток остается камбиальной, а другая идет на формирование элементов древесины или коры. Деление клеток в сторону древесины происходит в 10 раз чаще, чем в сторону коры, поэтому древесина нарастает быстрее коры.

В условиях умеренного климата деятельность камбия проявляется периодически: — замирает на зиму и возобновляется весной. Следствием этого является слоистость древесины (образование годичных слоев).

Древесина с годичными кольцами составляет основу ствола и имеет главное промышленное значение. Она располагается концентрическими годичными кольцами от центральной узкой части ствола в виде рыхлой ткани — сердцевины до периферийной — коры. У отдельных пород центральная часть древесины имеет более темную окраску. Эта часть ствола называется ядром, а более светлая, периферическая — заболонью. Такие породы древесины называют ядровыми. К ним относятся:дуб, ясень, сосна, лиственница и др.

Породы, у которых нет явного различия между периферической и центральной частью ствола, называются безъядровыми. Безъядровые породы, в свою очередь, подразделяются на спелодревесные и заболонные.

У спелодревесных пород глубокие слои отличаются по цвету от молодых, но имеют одинаковые свойства и строение. К таким породам относятся липа, ель, пихта и другие.

У заболонных пород по всей толще строение древесины одинаковое. Восходящее сокодвижение у таких деревьев происходит по всей толщине ствола. К таким породам относятся береза, осина ольха, клен.

Сердцевинные лучи в растущем дереве служат для проведения воды и питательных веществ в горизонтальном направлении и для хранения запасных питательных веществ зимой. Число сердцевинных лучей в древесине очень велико. Так, у сосны и березы на поверхности тангенциального разреза насчитывается свыше 3000, а у можжевельника, где лучи чрезвычайно узкие — до 15000 лучей. Ширина сердцевинных лучей колеблется от 0,0005 до 1 мм. В древесине хвойных пород на долю сердцевинных лучей приходится 5 — 8% общего объема древесины, лиственных — около 15%, т. е. в 2,5 — 3 раза больше.

Источник

Вопрос 2 Строение дерева и древесины. Главные разрезы ствола. Составные части дерева

Дерево состоит из трех частей: кроны, ствола и корней. Каж­дая часть выполняет свою функцию и имеет свое промышленное приме­нение.

Крона состоит из веток с листьями или хвоей. Листва и хвоя полу­чают питательные вещества по веткам, стволу и корням из почвы. В свою очередь, под влиянием солнечного света и воздуха в листьях и хвое обра­зуются вещества, необходимые для жизни дерева. Кроме того, листья и хвоя выделяют лишнюю влагу, поступающую из почвы.

Промышленное использование кроны невелико. Из листьев и хвои получают витаминную муку (ценный продукт для животноводства и пти­цеводства), лекарственные препараты, а из ветвей — технологическую щепу для производства тарного картона и древесноволокнистых плит.

Ствол поднимает крону поближе к солнечному свету. Он доставляет растворенные в воде минеральные вещества кроне (восходящий ток), органические — корням (нисходящий ток); хранит про запас питательные вещества. Верхняя, тонкая часть ствола называется верши­ной, нижняя, толстая часть — комлем.

Ствол — основной материал для столярных и строительных работ.

Рис. 1. Дерево, составные части: /— корни; 2— ствол; 3— крона

Корни являются одной из важных частей дерева. От главного, круп­ного корня отходят в стороны мелкие. Кроме того, корневая система храпит запас питательных веществ и удерживает дерево в вертикальном положении.

Корни используют как второсортное топливо. Пень и крупные кор­ни сосны через некоторое время после выкорчевки служат сырьем для получения канифоли и скипидара.

Строение древесины. Главные разрезы ствола

Если ствол распилить поперек, то на торце можно увидеть его строение. Наружная оболочка дерева называется корой. Вид и цвет коры зависят от возраста и породы дерева. Кора многих древесных по­род имеет большое практическое применение. Из коры добываются химические вещества, приме­няемые в медицине. Кора имеет два слоя: внешний (пробковый), который защищает дерево от различных повреждений, и внутренний (лубяной), по которо­му идут питательные соки от кроны к корням. Из луба делают мочала, веревки.

За корой следует камбий — слой, обеспечивающий рост дерева. Кам­бий принимает от луба питательные вещества и вырабатывает из них ма­териал для построения древесины и коры. Материал, из которого получается древесина, каждый год откладывается в виде колец. Сосчи­тав годичные кольца у комля (прилегающей к корню части дерева), мож­но определить, сколько дереву лет. При долевом распиле дерева годичные кольца видны как полоски и образуют красивый рисунок, называемый текстурой.

Часть древесины, образованная живыми клетками, называется за­болонь. Из нее состоят молодые деревья всех пород. Заболонь всегда окрашена в более светлые тона, чем окружающая древесина. В растущем дереве она проводит воду с минеральными веществами от корней к кро­не. Заболонь легко пропускает воду, менее стойка против загнивания, чем остальные слои, поэтому для изготовления тары под жидкие товары ее следует использовать ограниченно.

Из отмирающих клеток древесины образуется ядро. Отмирание про­исходит вследствие закупорки водопроводящих путей, отложения дубильных, красящих веществ, смолы, углекислого кальция. Это изменяет цвет древесины, ее массу и механические свойства. Ядро — самая крепкая часть дерева, основной материал для строительных и столярных работ.

К ядру прилегает сердцевина — узкая центральная часть ствола, рыхлая ткань. На поперечном разрезе ствола она выглядит темным пят­нышком диаметра 2-5 мм, на радиальном разрезе имеет вид прямой или извилистой темной узкой полоски.

От сердцевины расходятся в разные стороны сердцевинные лучи. В растущем дереве сердцевинные лучи служат для проведения воды с питательными веществами внутрь ствола и для их запаса. Сердцевин­ные лучи имеются у всех пород, но заметны лишь у некоторых. Серд­цевинные лучи могут быть очень узкие, невидимые простым глазом

Основные разрезы ствола: поперечный, проходящий пер­пендикулярно оси ствола и направлению волокон и образующий торце­вую плоскость;радиальный (продольный), проходящий через сердцевину ствола по радиальному направлению вдоль волокон древесины; танген-талъпый (продольный), проходящий на некотором расстоянии от серд­цевины.

Рис. 6. Основные разрезы ствола: /-поперечный; 2— радиальный; 3~тан-гентальный

Источник

Строение и свойства древесины. Основные древесные породы

Под микроскопом клетки древесины имеют форму спиралевидных (веретенообразных) волокон-трубочек (трахеидов), стенки которых состоят из вещества целлюлозы (рис. 2, поз. а и б). Рис. 2. Трахеиды ранней (а) и поздней (б) древесины сосны; проводящие сосуды лиственных пород: 1 – липы, 2 – бука, 3 – дуба В зависимости от выполняемой функции клетки древесины классифицируются на три группы: 1) механические (опорные) – пустотелые отмершие клетки, вытянутые вдоль ствола. Их древесная ткань наиболее прочна и стойка к загниванию. Они придают древесине механическую прочность; 2) проводящие – сосуды древесных пород (тонкостенные трубочки диаметром 0,04–0,3 мм), расположенные вдоль ствола. По этим трубочкам-сосудам передаются питательные вещества с влагой (рис. 2, поз. 1–3); 3) сердцевинные лучи – располагаются в радиальном направлении на торцевом срезе. По ним древесина сравнительно легко раскалывается, по ним же образуются трещины при высыхании. а б Рис. 3. а – Разрезы ствола дерева: А – торцевой (поперечный), Б – радиальный, В – тангенциальный; 1 – сердцевина, 2 – ядро, 3 – заболонь, 4 – кора; б – торцевой разрез ствола дерева: 1 – пробковый слой коры, 2 – лубяной слой коры, 3 – камбий, 4 – заболонь, 5 – ядро, 6 – сердцевинные лучи, 7 – сердцевина Как известно, ввиду своего волокнистого строения, древесина обладает ярко выраженной анизотропией свойств. Поэтому для изучения макроструктуры древесины и ее свойств пользуются тремя основными разрезами: поперечным (торцевым); радиальным, проходящим через ось ствола и тангенциальным, проходящим по хорде вдоль ствола (рис. 3, а). На торцевом срезе прослеживаются три разных участка древесины: сердцевина, ядро и заболонь (рис. 3, б). В центральной части ствола располагается сердцевина – рыхлая первичная ткань из тонкостенных клеток, имеет малую прочность и легко загнивает. Она представляет собой перезревшую древесину пониженной прочности, легко переходящую в трухлявость. Эта часть древесины недопустима в тонких досках и брусках, используемых для вытянутых и изгибаемых конструкций. Легко выкрашивается. Окружающая сердцевину область называется ядром. Это спелая древесина, представляющая прекратившие свой рост клетки, лишенные соков. Она выделяется темным цветом. Ядровая часть древесины обладает наивысшей прочностью и стойкостью к загниванию, поэтому является лучшим по качеству строительным материалом. Заболонь занимает периферийную часть ствола и состоит из колец более молодой древесины, окружающей ядро. Это живые клетки дерева. По ним перемещается влага с растворенными питательными веществами. Заболонь имеет большую влажность, чем ядро, менее стойка к загниванию и, вследствие значительной усушки, усиливает коробление пиломатериалов. Она обычно светлее ядра. Ежегодно нарастая концентрическими слоями, заболонь увеличивает толщину дерева. Ширина годовых колец зависит от породы дерева, его возраста, климата и места произрастания. Чем уже годичные кольца прироста и чем они равномернее, тем выше сорт древесины как строительного материала [2].

Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:

Источник