Дървесина

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Напречен разрез на дървесни трупи, с ясно изразени годишни пръстени, беловинна и сърцевинна части

Дървесината или дървеният материал е основната съставна част на стъблата на дървесните растения, най-вече дърветата, но също и някои храсти, лианите и многогодишните пълзящи/увивни растения като лозите. Той е съставен от целулозни влакна, свързани помежду си с лигнин. Дървесната тъкан се образува в растенията с цел поемане на товари и поради това тя има добри механични и якостни свойства. Тези свойства правят дървесината изключително подходящ материал за изработка на различни конструкции, включително при строителството.

Нарязаният и изсушен дървен материал се използва за различни цели. Дървесината с нарушена структура и превърната във влакна се нарича пулп, който след това може да се преработи в хартия.

Дървесината напоследък се добива в по-малки количества, намалявайки разнообразието от употреби. Дървесината е вторична дървесна тъкан при дървесините растения. Дървесината е хигроскопичeн материал, изграден от клетки и притежаващ анизотропен строеж и свойства. Сухата дървесина се състои от влакна и целулоза (40%–50%) и хемицелулоза (15%–25%) свързани заедно с лигнин (15%–30%).

Образуване[редактиране | edit source]

Дърветата, увеличават диаметъра си чрез образуване на нови слоеве между старата дървесина и вътрешната кора. Тези нови дървесни пластове обвиват цялото стебло, живите клони и корените и са резултат от вторичен растеж – деление на клетките от камбия и последващото нарастване на новобразуваните клетки.

Годишни пръстени[редактиране | edit source]

Напречен разрез на стъблото на тис, показващ 27 годишни пръстена, светла беловина, тъмна сърцевина и център. Тънките радиални линии са малки чепове.

В географските области с ясно разграничени сезони, нарастването протича неравномерно в рамките на годината – по-бързо през благоприятните сезони и по-бавно през неблагоприятните. Тази цикличност на растежа води до видима разлика между дървесината образувана през зимните (или пролетните) и тази образувана през летните сезони, т.нар. растежни пръстени, които се виждат най-добре в напречен разрез на стъблото или клон на дървото. Когато сезонния цикъл е годишен, както е в България, пръстените се наричат годишни.

В райони, където няма обособени сезони, растежни пръстени липсват или са трудно различими. Това е характерно за тропичните дървесни видове.

Ако има разлики в растежния пръстен, тогава частта, която се намира по-близо до центъра на ствола, формирана в началото на растежния сезон, когато нарастването е сравнително бързо, обикновено е съставена от по-широки проводящи елементи. Тя е по-светла от тази, която е от външната част на пръстена и е известна като ранна дървесина. Външната част се формира по-късно през сезона и е известна като късна дървесина или още лятна дървесина.[1]

Чепове[редактиране | edit source]

Чеп в стъблото на дърво
Използване на дървен материал като гориво
Къща, построена и декорирана с дървен материал

Чеповете са основи на клони, израстващи от съответното стебло или по-голям клон, или скрити пъпки. Основите на клони имат конична форма, а върхът им е разположен на мястото на камбия на стъблото по времето, когато клонът се е образувал като пъпка.

Чеповете представляват нерегулярности в структурата на дървесината, които оказват влияние, обикновено неблагоприятно, върху нейните технически характеристики, но могат да бъдат използвани за създаване на естетически ефект. На повърхността на надлъжно разбичена дъска чепът изглежда като приблизително кръгло, обикновено по-тъмно, парче дървесина, около което се извиват влакната на основната дървесна маса. В чепа направлението на влакната е косо до перпендикулярно на направлението на влакната на основната дървесина около него.

По време на развитието на дървото ниските клони често умират, но може да останат за известно време, често за години. Следващите пластове на растежа на стъблото вече не са напълно свързани с мъртвия клон, а го заобикалят. По този начин опадалите мъртви клони създават чепове, които не са добре свързани с основния материал и често изпадат при разбичването на стъблото на дъски. При дървесината, използвана за конструктивни цели, чеповете се класифицират по форма, размер, изявеност и сцепление към основния материал. Сцеплението зависи, наред с други фактори, от времето, през което клонът е бил мъртъв, докато стъблото е продължавало да расте.

Чеповете оказват силно влияние върху напукването и измятането, леснотата на обработка и издръжливостта на дървесината. Те са дефект, който отслабва материала и намалява стойността му за конструктивни приложения, при които якостта е основен фактор. Конструктивното отслабване е много по-съществено, когато дървесината е подложена на напрежения, напречни на влакната и/или на опън, и с по-малко значение при усилия, успоредни на влакната и/или при натиск.

Степента, в която чеповете влияят на носимоспособността на дадена греда, зависи от тяхното разположение, размер, брой и състояние. При проста греда, подложена на гравитационно натоварване, чеп в горната част на гредата е подложен на натиск, а такъв в долната част - на опън. Ако чепът е напукан, което се случва често, съпротивлението му на опън е незначително. От друга страна, малки чепове, разположени около неутралната равнина на гредата, могат дори да увеличат нейната носимоспособност, предотвратявайки надлъжното срязване. Чеповете в дъски или талпи са по-малко увреждащи, когато ги пресичат перпендикулярно на широката им страна. Чепове, в краищата на греди, не ги отслабват значително, както и тези в средната четвърт от височината на гредата.[2]

Чеповете не винаги оказват влияние върху коравината на дървените конструкции, като това зависи от техния размер и разположение. Коравината и еластичното съпротивление зависят в по-голяма степен от общите качества на дървесината, отколкото от локални дефекти, но крайното съпротивление често се определя именно от дефектите.

При някои декоративни приложения чеповете в дървесината са желателен ефект. В същото време, когато детайлите от дървесина са боядисани, като при первази, дограма или мебели, смолите от вътрешността на дървесината могат да продължат да избиват през чеповете месеци и дори години след боядисването, образувайки жълтеникави или кафеникави петна. За намаляване на този ефект се използват специални основи за чепове, но пълното му преодоляване е трудно, особено при изкуствено изсушаван дървен материал.

Сърцевина и беловина[редактиране | edit source]

При някои дървесни видове освен растежните пръстени се наблюдават и две обособени в напречно направление области – сърцевина (нарича се още ядрова дървесина) и беловина.

Сърцевината е дървесина, придобила повишена устойчивост към гниене в резултат на процеса тилоза, отлагане в дървесината на определени химични вещества. Предполага се, че след приключване на процеса на тилоза дървесината умира. Сърцевината обикновено следва формата на растежните пръстени и понякога е много по-тъмна от живата дървесина (беловина).

Беловината е по-млада дървесина, разположена по-близо до външната повърхност на стъблото. В живите дървета нейната основна функция е да придвижва вода от корените към листата, както и да съхранява или отдава, в зависимост от сезона, резервите, подготвяни в листата. Цялата дървесина първоначално се образува като беловина. Колкото повече листа има дървото и колкото по-бързо расте, от толкова по-голямо количество беловина има нужда. По тази причина бързорастящите в открита местност дървета имат относително по-широка част беловина в сравнение с подобни дървета, растящи в гъста гора. Понякога в открити местности дърветата от видове, образуващи сърцевина, могат да достигнат значителен размер, 30 cm и повече в диаметър, преди в тях да започне образуването на сърцевина.

Съдържание на вода[редактиране | edit source]

Водата се среща в живата дървесна тъкан в три състояния, а именно: в клетъчните стени, в протоплазмата на клетките и като свободна вода в клетъчните и междуклетъчните кухини и пространства. Във въздушно-сухо състояние дървесината съдържа от 8-16% вода в клетъчните стени, и никаква или почти никаква вода от останалите форми.

Употреба[редактиране | edit source]

Дървесината се е използвала векове наред за различни цели. Използва се и като материал за изработване на сгради, мебели, плавателни съдове, музикални инструменти, оръжия и др. Дървесината се използва също и като гориво. Дървесината е била важен конструктивен материал още откакто хората са започнали да си строят подслони и остава за многобройна употреба и днес. Дървесината може да се раздроби и да бъде направена на ПДЧ (плочи от дървесни частици), строителна дървесина, плочи от влакна със средна плътност MDF (Medium Density Fireboard), подредена плоча OSB, хартия или да се използва за други синтетични субстанции.

Технологии[редактиране | edit source]

• Рязане по права линия – извършва се чрез циркуляри.

• Пробиване и изработка на глухи отвори - извършва се с бормашина или фрезмашина, съоръжения с точно позициониране на детайлите. Използват се фрези с необходими диаметри.

• Фрезоване - Изработка на ръбовете с различни профили, надлъжни канали, изпъкнали ребра и др., се извършва чрез дърводелски фрезмашини и инструменти - фрези с различни по форма профили.

• Шлифоване - Използват се шкурки с различен размер на абразивните частици. Шлифоването се извършва ръчно или на специални машини с непрекъснато движещи се абразивни ленти.

• Кантоване - покриване на тесните повърхности, за да се закрие и предпази вътрешната структура. Кантоването на ПДЧ-детайлите се извършва с полимерна лента, която от едната страна е покрита с термопластично лепило. Специална машина разгъва, притиска лентата към страничната повърхност на детайла и я загрява. Лепилото се размеква, прониква в структурата на детайла и след като изстине, слепва лентата здраво към него. Шперцваните детайли се кантоват с летви от масивна дървесина.

• Боядисване и лакиране - Боядисването се използва все по-рядко в мебелната индустрия. Детайлите се грундират предварително с безир и след като изсъхне се боядисват. Боите и лаковете се нанасят с четка или бояджийски пистолет. Лакирането има по-широко приложение в мебелната промишленост, защото запазва видим фладера на дървесината. Използват се безцветни лакове или такива, които придават определена разцветка не детайлите. Основни видове лакове биват алкидни, полиестерни и нитроцелулозни.

Сглобки[редактиране | edit source]

При дървените сглобки се различават три различни начина, по които частите на детайла могат да се свържат една с друга:

  • връзка чрез допълнителен материал (напр. лепило, туткал)
  • свързване чрез сила (напр. завинтване, заковаване с пирони, закрепване с клинове)
  • връзка чрез форма (напр. с шлиц, с дюбел, с шип/дибла, с „перо“).

Детайлите от дървесина могат да се съединят с неразглобяеми или с разглобяеми сглобки.

  • При разглобяемите сглобки подходящ обков държи отделните елементи сглобени.
  • Неразглобяемите сглобки се осъществяват винаги с добавяне на лепило и могат, ако не се разхлабят с течение на времето от само себе си, да се разглобят отново само чрез разрушаване.

Най-употребявани съединения са връзка чрез форма. В мебелната промишленост много често се срещат сглобки с дюбели. Тези сглобки се образуват чрез вкарване на дюбели в предварително пробити отвори и са изключително издръжливи. Естествено, те са трудни за изпълнение – също както и изключително стабилните съединения под ъгъл с плоски дюбели. Затова ъгли се съединяват, също често, и чрез сглобка - нут и перо. Припокриването е най-простото съединение под ъгъл при изработването на рамки. За целта от всяка част на съединяваните детайли се изрязва съответно половината от дебелината на дървото и след това детайлите се залепват един за друг. Наистина това съединение не е особено издръжливо. Затова те трябва допълнително да се подсигуряват с винтове или щифтове. За производството на рамки за прозорци и мебели особено подходящо е шлицевото и съединението с шипове. Вертикалните части на рамката по правило имат шлицови сглобки, хоризонталните - шипови. При дебели дървени части за рамка общоприети са двойните шипове. Съединяването с шипове е многократно назъбване с прави или клинообразни шипове, които се наричат също „лястовичи опашки“. Този начин на съединяване се използва при масивна дървесина, тъй като свързаните части безпрепятствено могат да набъбнат или да се свиват, без при това да загубят формата си. Също така съединението "лястовича опашка" е оптически декоративен елемент.

Бележки[редактиране | edit source]

  1. Wood growth and structure. // Farm Forest Line, 2009. Посетен на 9 юли 2010.
  2. Record, Samuel J. The Mechanical Properties of Wood. J. Wiley & Sons, 1914. ISBN B000863N3W. с. 165.

Външни препратки[редактиране | edit source]