Центральная часть дерева называется

Строение древесины — главные разрезы ствола: корни, кора, крона. Физико-механические свойства и микроструктура древесины

10 лет назад в Канаде нашли останки деревьев, которые росли почти 400 млн лет назад. Древесина тысячи лет служит топливом, материалом для строительства, из нее делают мебель, бумагу, создают шедевры искусства и многое другое.

Понятие древесины

Древесина – это твердая ткань дерева или кустарника без коры. Основную массу дает ствол. Древесину составляют слои, расположенные от сердцевины к коре. Являются сложной тканью, в которой по сосудам поступает влага с микроэлементами от корней к кроне.

При росте дерева его центральная часть постепенно мертвеет. Сосуды, проходящие по ней, тоже постепенно закупориваются.

По расположению крупных сосудов древесину делят на:

• Кольцесосудистую – ильм, акация, дуб – самые большие сосуды находятся у центра. У кольцесосудистых деревьев древесина тяжелая и отличается прочностью.
• Рассеянно-сосудистую – бук, береза, рябина – сосуды размещены почти равномерно.

В древесине большинства растений хорошо заметны так называемые кольца роста (годичные или годовые), и сердцевинные (радиальные) лучи. Внутри годичного кольца есть ранняя зона, формирующаяся весной, и поздняя зона, формирующаяся летом. По сердцевинным лучам движется вода, содержащая питательные элементы и вещества.

Состав и строение древесины изучают по разрезам, они бывают трех видов:

• Поперечный (торцовый) – производится поперек.
• Радиальный – производится непосредственно через сердцевину вдоль.
• Тангенциальный – не касаясь сердцевины, параллельно росту.

Ствол дерева: его строение

Ствол состоит из следующих элементов:

1. Кора – внешний поверхностный слой.
2. Луб – находится под корой (под ее пробковой прослойкой) и покрывает заболонь.
3. Камбий – клеточный активный слой, в котором происходит весной и летом деление клеток. С середины осени и зимой деление прекращается до следующей весны. Процесс четко виден при поперечном разрезе. Так появляются годичные кольца.
4. Заболонь – по ней доставляются полезные вещества и влага вверх от корней к кроне.
5. Ядро – зрелая древесина. Физиологические процессы в ядре не происходят. Слой считается «мертвым». Ядро хвойных пород содержит много смол. Темнее по цвету, чем заболонь.
6. Сердцевина – относительно мягкая и рыхлая, находится под защитой твердых слоев.

Молодой ствол дерева состоит из мягкого и пропитанного влагой слоя – заболони. Постепенно часть заболони отмирает и образуется сердцевина.

Породы деревьев, имеющие ядро, называются ядровыми (почти все хвойные породы, часть лиственных). Породы деревьев, у которых сердцевина отмирает, но ее цвет не меняется, называются спелодревесные (осина, ель).

У третьей группы деревьев сердцевина не отмирает, их называют «заболонные» или «безъядровые» (береза, груша). Существует в древесине некоторых лиственных пород деревьев ложное ядро (береза, ольха). Оно отличается от настоящего тем, что может пересекать контуры годичных колец.

Свойства древесины

Основные свойства делятся на:

Механические

1. Прочность – устойчивость к разрушающим механическим усилиям. При поперечном воздействии прочность снижается до 8 раз.
2. Упругость – способность сопротивляться изменению объема и формы при механических усилиях. Зависит от равномерности слоев и размеров радиальных лучей. На упругость влияет влажность.
3. Вязкость – способность гнуться не разрушаясь. Увеличивается при повышении влажности.
4. Степень устойчивости к деформации.

Физические

1. Внешние (например: окраска, текстура, запах).
2. Гигроскопичность – способность отдавать и поглощать влагу.
3. Плотность. Зависима от влажности. Уровень оптимальной влажности не более 15%. Высокая плотность обеспечивает хорошую прочность.
4. Твердость – способность древесины противостоять воздействию твердых тел (шурупов, гвоздей). Рассчитывается методом Бринелля или методом Янка. Плотность и направление волокон в зоне воздействия влияют на твердость. Существует 5 видов твердости: очень мягкая (пихта), мягкая (береза, липа), средней твердости (вяз, орех), твердая (ясень, яблоня, вишня), очень твердая (сукупира, мутения, тис). Твердость лиственницы сравнивают с камнем.
5. Теплопроводность.
6. Звукопроводность
7. Электропроводность.

Химические: Устойчивость к действию кислот и щелочей, газов. В лиственных породах содержится меньше целлюлозы, чем в хвойных. Этим объясняется их пониженная химическая стойкость.

Технологические

1. Способность держать крепления из металла (гвоздей, шурупов).
2. Износостойкость (способность не разрушаться при трении). Чем суше, тверже и плотнее древесина, тем выше стойкость к износу.
3. Пластичность.
4. Сопротивление расколу (делению на волокна под ударами клина). Увеличивается вместе с вязкостью.

Древесина как стройматериал

Положительные свойства древесины как стройматериала:

1. Прочность при относительно небольшой плотности.
2. Хорошие теплоизолирующие свойства (низкая теплопроводность).
3. Удельная прочность приближается к показателю стали и выше, чем у кирпича и бетона.
4. Жесткость близка к незакаленной стали.
5. Слабо подвержена линейному расширению.
6. Долговечность.
7. Слабо подвержена механическим вибрациям.
8. Прекрасно проводит радиоволны.

Серьезным недостатком является неоднородность древесины, что приводит к разбуханию, деформации, усыханию.

В настоящее время методы защиты древесины гарантируют долговечность. Технология изготовления клееного бруса практически полностью избавляет от этого недостатка.

Пороки древесины

К порокам древесины относят:

1. Наличие сучков.
2. Природные и приобретенные трещины.
3. Кривизна ствола.
4. Неравномерное расположение волокон, измененные формы годичных колец.
5. Поражения, нанесенные грибами (окрашивающие и разрушающие грибки).
6. Наличие биологических повреждений (червоточины).

Химический состав древесины

По своему химическому составу древесина всех деревьев практически одинакова.

Из этих элементов складываются вещества. Древесина на 1% состоит из неорганических химических веществ (зола, образуется при сжигании) и 99% составляют органические.

• Смола, эфирные масла и другие экстрактивные вещества. Составляют примерно 5%.
• Ароматические – лигнин. Составляет до 30%.
• Холоцеллюлоза (углеводы). Составляет 70 – 80%.

Холлоцеллюлоза в свою очередь состоит из целлюлозы (40 – 50%) и гемицеллюлозы (20 – 30%).

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