Текстура пород древесины
Запах древесины зависит от количества эфирных масел, смол и дубильных веществ. Древесина только что срубленного дерева или сразу после ее механической обработки обладает сильным запахом, у хвойных пород более сильный запах, чем у древесины лиственных пород.
Характерный запах скипидара у хвойных пород — сосны, ели. Дуб имеет запах дубильных веществ, бакаут и палисандр — ванили. По запаху древесины можно определить ее породу.
Макроструктура
Макроструктура характеризуется шириной годичных слоев, определяемой числом слоев на 1 см отрезка, отмеренного в радиальном направлении на поперечном срезе. Древесина хвойных пород имеет более высокие физико-механические показатели, если в 1 см не менее 3 и не более 25 слоев. У лиственных кольцесосудистых пород (дуба, ясеня) увеличение ширины годичных слоев происходит за счет поздней зоны и поэтому увеличиваются прочность, плотность и твердость. У древесины лиственных рассеяннососудистых пород (березы, бука) нет четкой зависимости свойств от ширины годичных слоев. По образцам древесины хвойных и кольцесосудистых лиственных пород определяют содержание поздней древесины в процентах. Чем выше содержание поздней древесины, тем больше ее плотность и, следовательно, лучше механические свойства.
Влажностью (абсолютной)древесины называется отношение массы влаги, находящейся в данном объеме древесины, к массе абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах.
Влага в древесине пропитывает клеточные оболочки (связанная или гигроскопическая) и заполняет полости клеток и межклеточные пространства (свободнаяили капиллярная).
При высыхании древесины сначала из нее испаряется свободная влага, а затем гигроскопическая. При увлажнении древесины влага из воздуха пропитывает только клеточные оболочки до полного их насыщения. Дальнейшее увлажнение древесины с заполнением полостей клеток и межклеточных пространств происходит только при непосредственном контакте древесины с водой (вымачивание, пропаривание). Из этого следует, что однажды высушенная древесина, не находясь в непосредственном контакте с водой, не может иметь влажность выше предела гигроскопичности — состояния древесины, при котором клеточные оболочки содержат максимальное количество связанной влаги, а в полостях клеток находится только воздух.
Полную насыщенность древесины водой называют границей гигроскопичности. Такая стадия влажности в зависимости от породы дерева составляет 25-35%.
Древесину, полученную после сушки при температуре 105 о С с полным выделением всей гигроскопической влаги, называют абсолютно сухой древесиной.
На практике различают древесину: комнатно-сухую (с влажностью 8-12%), воздушно-сухую искусственной сушки (12-18%), атмосферно-сухую древесину (18-23%) и влажную (влажность превышает 23%).
Древесину только что срубленного дерева или находившуюся долгое время в воде, называют мокрой, ее влажность до 200%. Различают также эксплутационную влажность, соответствующую равновесной влажности древесины в конкретных условиях.
Средняя влажность в свежесрубленном состоянии, %
| Порода | % |
| Ель | |
| Лиственница | |
| Пихта | |
| Сосна обыкновенная | |
| Сосна кедровая сибирская | |
| Липа мелколистная | |
| Осина | |
| Ольха | |
| Тополь | |
| Береза | |
| Бук | |
| Вяз | |
| Дуб | |
| Ясень обыкновенный |
Усушкойназывается уменьшение линейных размеров и объема древесины при высыхании. Усушка начинается после полного удаления свободной влаги и с начала удаления связанной влаги.
Усушка по разным направлениям неодинакова. В среднем полная линейная усушка в тангентальном направлении составляет 6. 10%, в радиальном — 3. 5% и вдоль волокон — 0,1. 0,3%.
Уменьшение объема древесины при испарении связанной влаги называется объемной усушкой.
При распиловке бревен на доски предусматривают припуски на усушку с тем, чтобы после высыхания пиломатериалы и заготовки имели заданные размеры.
Усушка древесины (от водонасыщенного состояния до абсолютно сухого) Таблица3.
| Вид древесины | Усушка% | ||
| В продольном направлении | В тангенциальном направлении | В радиальном направлении | |
| Афзелия | 0,2 | 4-4,5 | 2-3 |
| Бальсовое дерево | 0,6 | 3-5 | 2-3 |
| Береза | 0,6 | 3-5 | 2-3 |
| Бук белый | 0,5 | 10-12 | 6-7 |
| Бук лесной | 0,3 | 8-12 | 6-9 |
| Вишня | 0,3 | 7-8 | 4-5 |
| Вяз | 0,3 | 4,5 | |
| Груша | 0,4 | 7-9 | 4-5 |
| Дуб | 0,4 | 8-10 | 4-5 |
| Ель | 0,3 | 6-8 | 3-4 |
| Клен | 0,5 | 5-8 | 3-4 |
| Лимб | 0,2 | 4,5-7,5 | 3-6 |
| Лиственница | 0,3 | 7-8 | 3-5 |
| Орех | 0,5 | 8-12 | 5-6 |
| Пихта | 0,1 | 7-9 | 3-4 |
| Сосна (обычная) | 0,4 | 6-8 | 3-4 |
| Сосна смолистая | 0,2 | 7-7,5 | 4-5 |
| Тик | 0,4 | 4,5-6 | 2-3 |
| Ясень | 0,2 | 7-8 | 4-5 |
Внутренние напряжения
Напряжения, которые возникают без участия внешних сил, называют внутренними. Причина образования напряжений при сушке древесины — неравномерность распределения влаги.
Если растягивающие напряжения достигнут предела прочности древесины на растяжение поперек волокон, то могут возникнуть трещины: в начале процесса сушки на поверхности сортимента, а в конце — внутри.
Внутренние напряжения сохраняются в высушенном материале и служат причиной изменения размеров и формы деталей при механической обработке древесины. Остаточные напряжения снимают путем дополнительной обработки пиломатериалов (пароувлажнение).
При высыхании или увлажнении древесины изменяется форма поперечного сечения доски. Такое изменение формы называется короблением. Коробление может быть поперечным и продольным. Поперечное выражается в изменении формы сечения доски. Происходит это из-за разницы усушки по радиальному и тангентальному направлениям. Сердцевинные доски уменьшают свои размеры к кромкам: доски, у которых внешняя часть расположена ближе к тангентальному направлению, усыхают больше, чем внутренние, имеющие радиальное направление. Чем ближе доска расположена к сердцевине, тем больше ее коробление.
По длине доски могут изгибаться, принимая дугообразную форму или форму винтовой поверхности (крыловатость). Первый вид продольного коробления встречается у досок, содержащих ядро и заболонь (усушка ядра и заболони по длине волокон несколько различается). Крыловатость наблюдается у пиломатериалов с тангентальным наклоном волокон. Для предупреждения появления коробления необходима правильная укладка, сушка и хранение древесины.
Разбуханием называется увеличение линейных размеров и объема древесины при повышении содержания связанной влаги. Разбухание наблюдается при увеличении влажности до предела гигроскопичности; увеличение свободной влаги не вызывает разбухания. Так же, как и усушка, наибольшее разбухание древесины наблюдается в тангенциальном направлении поперёк волокон, а наименьшее — вдоль волокон.
Водопоглощение.
Водопоглощение — способность древесины благодаря пористому строению поглощать капельно-жидкую влагу. Водопоглощение происходит при непосредственном контакте древесины с водой. При этом в древесине увеличивается содержание как связанной, так и свободной влаги.
Плотность древесины
Плотность древесины зависит от влажности и для сравнения значения плотности всегда приводят к единой влажности — 12%.
Между плотностью и прочностью древесины существует тесная связь. Более тяжелая древесина, как правило, является более прочной.
Величина плотности колеблется в очень широких пределах. По плотности при влажности 12% древесину можно разделить на три группы:
— породы с малой плотностью (510 кг/м 3 и менее): сосна, ель, пихта, кедр, тополь, липа, ива, ольха, каштан, орех;
— породы средней плотности (550. 740 кг/м 3 ): лиственница, тис, береза, бук, вяз, груша, дуб, ильм, карагач, клен, платан, рябина, яблоня, ясень; — породы с высокой плотностью (750 кг/м 3 и выше): акация белая, береза железная, граб, самшит, саксаул, фисташка, кизил.
Плотность древесины (г/см 3 )
| Бальса | 0.15 |
| Пихта сибирская | 0.39 |
| Секвойя вечнозеленая | 0.41 |
| Ель | 0.45 |
| Ива | 0.46 |
| Ольха | 0.49 |
| Осина | 0.51 |
| Сосна | 0.52 |
| Липа | 0.53 |
| Красное дерево | 0.54 |
| Конский каштан | 0.56 |
| Каштан съедобный | 0.59 |
| Кипарис | 0.60 |
| Черемуха | 0.61 |
| Сапелли | 0.62 |
| Лещина | 0.63 |
| Орех грецкий | 0.64 |
| Береза | 0.65 |
| Вишня | 0.66 |
| Вяз гладкий | 0.66 |
| Лиственница | 0.66 |
| Клен полевой | 0.67 |
| Тиковое дерево | 0.67 |
| Бук | 0.68 |
| Груша | 0.69 |
| Дуб | 0.69 |
| Афрормозия | 0.70 |
| Свитения (махагони) | 0.70 |
| Платан | 0.70 |
| Жостер (крушина) | 0.71 |
| Граб | 0.75 |
| Падук | 0.75 |
| Тисс | 0.75 |
| Ясень | 0.75 |
| Дуссия | 0.80 |
| Кемпас | 0.80 |
| Слива | 0.80 |
| Сирень | 0.80 |
| Боярышник | 0.80 |
| Акация белая | 0.83 |
| Пекан (кария) | 0.83 |
| Ярра | 0.83 |
| Мербау | 0.84 |
| Ятоба (мареил) | 0,84 |
| Кулахи | 0.85 |
| Мутения | 0.85 |
| Палисандр | 0.85 |
| Венге | 0.90 |
| Лапачо | 0.90 |
| Олива | 0.90 |
| Сандаловое дерево | 0.90 |
| Панга-панга | 0.95 |
| Самшит | 0.96 |
| Лим | 0.97 |
| Палисандр | 1.00 |
| Сукупира | 1.00 |
| Кумару | 1.10 |
| Хурма эбеновая | 1.08 |
| Черное дерево | 1.16 |
| Квебрахо | 1.21 |
| Гваякум или бакаут | 1.28 |
Теплопроводность — это способность толщи древесины проводить тепло от одной поверхности к противоположной. Для древесины характерен низкий коэффициент теплопроводности 0,17-0,31 Вт/ (м о С), зависящий от породы, плотности, влажности и направления разреза. Сухая древесина плохой проводник тепла.
Звукопроводность — это способность древесины проводить звук. Звукопроводность древесины вдоль волокон больше звукопроводности воздуха в 16 раз, а поперек волокон — в 3-4 раза.
Качество древесины определяется звукопроводностью. После удара по комлевой части растущего или срубленного ствола хорошее распространение звука свидетельствует о качестве древесины. Прерывистый звук, переходящий в глухой, свидетельствует о загнивании древесины.
Источник
Текстура древесины и ее разновидности с примерами
Текстура (лат. texture) – сочетание, связь. Текстура древесины – естественный рисунок на обработанной поверхности древесины, образованный ее волокнами, сердцевинными лучами, годичными кольцами. Форма этого рисунка зависит от породы дерева, направления среза (радиальный, тангенциальный и т. п.), места произрастания дерева. Цвет текстуры зависит от цвета дерева. Прозрачные лаковые покрытия проявляют (усиливают) натуральную текстуру древесины. При окраске поверхности древесины водорастворимыми красителями (бейцы), протравами и другими не укрывистыми красками текстура древесины вуалируется. Вуаль (фр. ѵоilе) покрывало, дымка (сетка); налет, который снижает контрастность изображения. Разнообразие текстур древесины можно характеризовать по двенадцати видам.
Текстура с слабовидимым рисунком – спокойный равномерный цвет поверхности, на которой почти не заметно направления волокон – груша, платан, клен, липа, черное дерево. Безтекстурные участки шпона можно найти почти во всех породах. Такой шпон часто используют для создания спокойного фона, мелких элементов, прожилок и окантовок т. д.
Мелкокрапчатый рисунок текстуры – получают при пересечении сердцевинных лучей – бук, дуб, чинара.
Муаровой рисунок текстуры (фр. moire – шелковая ткань с волнистым отливом) – имеют такие породы, как красное дерево и серый клен, блеск которых особенно проявляется под прямыми солнечными лучами. Такую текстуру также получают при лущении шпона волнистым ножом.
Полосатый рисунок текстуры – характерный для красного (махагони), лимонного, атласного, орехового и палисандрового дерева; текстура состоит из узких или широких полос, проявляющихся при радиальном строгании. Используют на больших фасадных поверхностях.
Волнистый рисунок текстуры могут дать деревья вследствие специфических условий роста, но чаще ее искусственно получают при строгании древесины ножом специальной волнистой формы. Волнистая текстура хорошо воспринимается на расстоянии.
Гирляндоподобный рисунок текстуры имеет форму полос, расходящихся от основания, его получают в результате тангенциального сечения годовых колец, что характерно для всех пород с разной насыщенностью цвета ранней и поздней древесины; имеет универсальное использование.
Завихренный рисунок текстуры является результатом ненормальных условий роста (искривления ствола, наросты, скрученности ствола от ветра) и тангенциального сечения таких пород, как орех, ясень, карагач и др. Такая текстура высокодекоративна.
Остролистный рисунок текстуры получают при тангенциальном сечении древесины в зоне разветвления ствола.
Рисунок текстуры с сучками получают из пород, в которых большое количество зарощенных сучков – акация, тополь, сосна, ель, пихта и т. д. Мебель с такой текстурой характерна для скандинавских стран.
Ракушечный (свилеватый) рисунок текстур случается в корневище и разветвлениях кавказского ореха, карагача, ясеня. На относительно ровной поверхности древесины можно увидеть свилеватости с запутанным рисунком линий и темными пятнами. Такая текстура очень ценна для акцентирования отдельных мест сюжетных композиций.
Текстурный рисунок «птичий глаз» представляет собой отдельно разбросанные раковины (раковины) с пятнами разных размеров, обвитые запутанными линиями. Такая текстура возникает от непроросших почек, образовавшихся под корой в следующих породах: клен, карельская береза, карпатский тополь (особый вид). Это чрезвычайно ценная текстура, переливающаяся цветами перламутра.
Наплывная текстура Имеет наиболее характерные живописные переходы в цвете, линиях, пятнах, они то растекаются, то крутятся в разных направлениях, что может вызвать ассоциации с контурами насекомых, чудовищ. Такую текстуру получают в результате строгания капов и наплывов. Она имеет наивысшее эстетическое качество.
Источник