Об основных свойствах древесины

17.02.2011

 Свойства древесины

Внешний вид древесины определяется цветом, блеском, текстурой и макроструктурой.

Цвет

Цвет древесине придают находящиеся в ней дубильные вещества, смолистые и красящие вещества, содержащиеся в полостях клеток. Древесина пород деревьев, растущих в различных климатических условиях, имеет различный цвет: от белого (осина, ель, липа) до черного (Черное дерево). Древесина пород деревьев, произрастающих в жарких и южных районах имеет более яркую окраску по сравнению с древесиной пород умеренного пояса. В пределах климатического пояса каждой древесной породе присущ свой особый цвет, который может служить дополнительным признаком для ее распознавания. Так, древесина граба имеет светло-серый цвет, дуба и ясеня – бурый, ореха – коричневый. Под влиянием света и воздуха древесина многих пород теряет свою яркость, приобретая на открытом воздухе сероватую окраску.

Блеск

Блеск – это способность направленно отражать световой поток. Блеск древесины зависит от ее плотности, количества, размеров и расположения сердцевинных лучей. Особым блеском отличается древесина бука, клена, ильма, платана, белой акации, дуба. Древесина осины, липы, тополя, обладающая очень узкими сердцевинными лучами и сравнительно тонкими стенками клеток механических тканей, имеет матовую поверхность.

Текстура

Текстура – это рисунок, который получается на разрезах древесины при перерезании ее волокон, годичных слоев и сердцевинных лучей. Текстура зависит от особенностей анатомического строения отдельных пород древесины и направления разреза. Она определяется шириной годичных слоев, разницей в окраске ранней и поздней древесины, наличием сердцевинных лучей, крупных сосудов, неправильным расположением волокон (волнистое или путаное). Хвойные породы на тангенциальном разрезе из-за резкого различия в цвете ранней и поздней древесины дают красивую текстуру. Лиственные породы с ярко выраженными годичными слоями и развитыми сердцевинными лучами (дуб, клен, каргач, ильм, платан) имеют очень красивую текстуру на радиальном и тангенциальном разрезах. Особенно красивый рисунок имеет древесина с неправильным расположением волокон. Текстура определяет декоративную ценность древесины, что особенно важно при изготовлении художественного паркета, различных поделок, музыкальных инструментов и др.

Влажность

Абсолютной влажностью древесины называется отношение массы влаги, находящейся в данном объеме древесины, к массе абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах. Относительная влажность древесины – это отношение массы влаги, содержащейся в древесине, к массе древесины во влажном состоянии, выраженное в процентных. Общее количество влаги в древесине складывается из свободной и связанной влаги. Влага, находясь в полостях клеток и межклеточных пространствах, называется свободной, или капилярной, а в клеточных стенках – связанной или гигроскопичной.

Различают следующие степени влажности древесины:

Мокрая – длительное время находившаяся в воде, влажность свыше 100%;

Свежесрубленная – влажность 50-100%;

Воздушно-сухая – долгое время хранившаяся на воздухе, влажность 15-20%, в зависимости от климатических условий и времени года;

Комнатно-сухая – влажность 8-10%;

Абсолютно сухая – влажность 0%

Удаление влаги происходит до тех пор, пока она равномерно распределится в древесине и ее влажность будет соответствовать температуре и относительной влажности воздуха. Тоже происходит и при сорбции (поглощении) влаги.

Равновесная влажность – средне значение между устойчивыми влажностями древесины при сорбции (поглощении) и десорбции (испарении), соответствующее определенному сочетанию температуры и влажности окружающего воздуха. Равновесную влажность можно определить по диаграмме Л.С. Серговского. На диаграмме по вертикале показана относительная влажность воздуха, по горизонтали его температура. Пересечения этих показателей дает наклонную линию, которая показывает влажность древесины в процентах. Влажность паркета согласно ГОСТ должна составлять (9 ± 3%).

Усушка

Усушкой называется уменьшение линейных размеров и объема древесины при удалении из нее связанной влаги. Усушка по разным направлениям не одинакова. Усушка, которая происходит при удалении всей связанной влаги, называется полной. Чтобы произошла полная усушка, влажность древесины должна снизиться от предела гигроскопичности до 0. В среднем полная линейная усушка в тангенциальном направлении составляет 6-10%, в радиальном 3-5 и вдоль волокон 0,1-0,3%.

Внутреннее напряжение:

Напряжения, которые возникают без участия внешних сил, называют внутренними. Причина образования напряжения при сушке древесины – неравномерность распределения влаги. Внутренние напряжения иногда сохраняются в высушенном материале и служат причиной изменения размеров и формы деталей при механической обработке древесины. Для уменьшения напряжения следует применять высокотехнологичные автоматические сушильные камеры. Сохранившееся после обработки остаточное напряжение можно снять путем дополнительной обработки ( механической или увлажнением паром) При высыхании или увлажнении древесины изменяется форма поперечного сечения доски. Такое изменение называется короболением.

Плотность древесины

Плотность древесины- это отношение массы древесины к ее объему. Выражается плотность в кг/м3. Плотность древесины зависит от ее влажности. Все показатели физико-механических свойств древесины определяются при влажности 12%.  Между прочностью и плотностью существует тесная связь. Более тяжелая древесина, как правило, является более прочной. Плотность определяется количеством древесинного вещества в единице объема. Плотность колеблется в очень широких пределах. По плотности при влажности 12% древесину можно разделить на 3 группы: породы с малой плотностью ( 510 и менее), со средней (550-740) и с высокой плотностью (750 и выше) Плотность древесины имеет большое практическое значение. Древесину с высокой плотностью (самшит, граб, бук, клен, груша) особенно ценят на производстве за ее прочность и хорошую обрабатываемость.