2.2.1.Строение дерева и древесины
При изучений этого раздела необходимо обратить внимание на части дерева и ствола, их назначение в жизни дерева и ствола, их назначение в жизни дерева и промышленности использование в народном хозяйстве.
В силу неоднородного слоисто-волокнистого строения древесины представления о ее структуре может быть получено лишь при изучении трех основных разрезов ствола—поперечного, радиального, и тангециального, которое надо научиться определять на любом образце древесины.
При изучении строения древесины следует научиться хорошо различать основные элементы ее макроскопического строения: заболонь, ядро, спелую древесину, годичные слои, раннюю и позднюю древесину, сердцевинные лучи (узкие, широкие, ложноширокие), сердцевинные повторения, смоляные ходы, сосуды; уметь находить их на разрезах древесины; знать их сущность и роль в жизни дерева. Нужно уяснить себе классификацию древесных пород по сложению годичного слоя. Лесоводам следует знать сущность процесса ядрообразования.
Изучение макроскопического строения древесины дает возможность овладеть методом распознавания древесины разных пород по внешнему виду.
Необходимо знать микроскопическое строение древесины, наблюдаемое под микроскопом, так как оно оказывает существенное влияние на физико-механические свойства древесины и на их изменения в стволе дерева. При знакомстве с микроскопическим строением древесины следует обратить внимание на строение клетки и особенно клеточной оболочки, хорошо знать теорию ее строения, так как это поможет понять сущность ряда физических и механических свойств древесины. Лесоводам необходимо знать анатомические элементы древесины, входящие в состав хвойных и лиственных пород, и характер их изменений в связи с условиями роста, местоположением в стволе дерева, возрастом и другими факторами, так как это в конечном счете сказывается на свойствах древесины, т. е. ее качестве.
Для лучшего усвоения материала полезно сделать в тетрадях зарисовки отдельных анатомических элементов на разных разрезов древесины хвойных, кольцесосудистых и рассеянососудистых лиственных пород. Для этого можно использовать рисунки, имеющиеся в учебниках и пособиях по древесиноведению [1,4,29, 30-32,35,47].
Вопросы для самопроверки по строению древесины
1. Какое назначение в жизни дерева имеют различные его части и как они используются в народном хозяйстве?
2. Части ствола и их назначения.
3. Строение камбия и его функции.
4. Значение коры в жизни дерева, ее строение и промышленное использование.
5. Что такое ядро, заболонь и спелая древесина? В чем состоит процесс ядрообразования?
6. Строение годичного слоя древесины хвойных, лиственных кольцесосудистых и лиственных рассеянососудистых пород.
7. Назначение и строение сердцевинных лучей.
8. В чем сущность теории строения клеточной оболочки?
9. Из каких анатомических элементов состоит древесина хвойных и лиственных пород и каково их соотношение по объему; их функции.
При изучении химических свойств древесины нужно обратить внимание на большое разнообразие продуктов, которые могут быть получены путем химической переработки древесины, в том числе и ее отходов.
Следует уяснить себе, что элементарный химический состав древесины различных пород практически одинаков, и это необходимо учитывать при изучении ряда свойств древесины. Именно этим объясняется то, что относительная плотность древесинного вещества и весовая теплотворная способность древесины практически у всех пород приблизительно одинаковы.
Необходимо знать основные органические вещества древесины, входящие в состав клеточной оболочки (целлюлоза, гемицеллюлозы, лигнин) и находящиеся в клеточных полостях (смолы, камеди, дубильные и красящие вещества, эфирные масла, алкалоиды и др.), а также их влияние на стойкость и физико-механические свойства древесины и использование в народном хозяйстве.
Студент должен иметь представление о процессах получения из древесины целлюлозы, этилового спирта, искусственного шелка, дубильных веществ, смол, эфирных масел, о продуктах сухой перегонки, а также о теплотворной способности древесины. Рекомендуется ознакомиться с подсочным, целлюлозно-бумажным, гидролизным и лесохимическим производствами по переработке древесины и ее отходов на ближайшем предприятии [1,23,31,32,35,47].
Вопросы для самопроверки по химическим свойствам
1. Какие органические вещества входят в состав клеточных оболочек и какие встречаются в полостях клеток?
2. Как получают целлюлозу из древесины и для чего она используется?
3. Что такое гемицеллюлозы и лигнин и их использование,
4. Какие органические вещества, входящие в состав древесины, используются при гидролизе?
5. В чем сущность процесса гидролиза древесины и какие продукты при этом получают?
6. Что такое живица и какие продукты из нее получают?
7. Из древесины и коры каких древесных пород получают дубильные вещества?
8. Каков элементарный химический состав древесины различных древесных пород?
9. Каковы пути рационального использования древесных отходов:
щепы, опилок, веток, хвои?
10. Что такое массовая и удельная теплотворная способность древесины и какие факторы влияют на их величины?
11. В чем состоит процесс сухой перегонки древесины и где применяются получаемые продукты?
2.2.3. Физические свойства древесины
Изучение этого раздела позволяет рассматривать древесину как физическое тело и дает необходимые знания о ряде ее свойств, имеющих очень большое значение при самом разнообразном применении, обработке и переработке древесины.
Надо иметь представление о цвете, блеске, текстуре и запахе древесины, их значении при использовании древесины и влиянии на них различных факторов.
Следует обратить особое внимание на влажность древесины, так как она существенно влияет на физико-механические свойства древесины, имеет большое практическое значение при решении вопросов, связанных с транспортированием древесины, особенно при ее сплаве, при разработке рациональных методов сушки и хранения лесоматериалов. Необходимо уяснить себе, что в древесине наблюдаются две основные формы влаги, оказывающие различное влияние на ее свойства.
Следует ясно представлять, что такое предел гигроскопичности и как влияет степень насыщенности клеточных оболочек влагой на свойства древесины. Нужно усвоить методы определения влажности древесины, иметь представление о различных степенях влажности, различаемые в практике, изменении влажности древесины в стволах растущих деревьев хвойных, лиственных ядровых и безъядровых пород, а также зависимости ее от времени года.
Необходимо знать сущность явлений усушки и разбухания древесины и способы их определения, понимать причины неоднородности этих свойств в разных направлениях, уметь объяснить причины растрескивания и коробления древесины и знать меры для их уменьшения.
Важное значение имеют влагопоглощение (гигроскопичность) и равновесная влажность, которые необходимо учитывать при механической обработке древесины, службе и хранении. Следует знать меры, применяемые на практике, уменьшающие влагопоглощение древесины.
Необходимо представлять себе сущность таких свойств, как водопоглощение, водопроницаемость, высыхание и влагопроводность древесины и влияние на них различных факторов. Этих свойств имеют практическое значение при пропитке древесины антисептиками и антипиренами, при сплаве, при изготовлении тары под жидкости, при производстве деревянных судов, водопроводных труб, при транспортировке и хранений древесины.
Эти свойства имеют практическое значение при пропитке древесины антисептиками и антипиренами, при сплаве, при изготовлении тары под жидкости, при производстве деревянных судов, водопроводных труб, при транспортировке и хранении древесины.
Следует знать, что такое плотность древесины, относительная плотность древесинного вещества и условная плотность, их значение и изменение под влиянием различных факторов.
Следует иметь представление о тепловых, акустических и электрических свойствах древесины и характере их изменений под влиянием различных факторов.
Эти свойства имеют значение при термической обработке древесины, при использовании ее в жилищном строительстве, при изготовлении музыкальных инструментов, в электротехнике.
Надо иметь также представление о проницаемости древесины жидкостями , газами и различными видами изучений .
В результате изучения этого раздела студент должен иметь четкое представление о физических свойствах древесины и о значении их при ее различном применении.
При наличии соответствующих условий следует практически ознакомиться со способами определения влажности, усушки и плотности древесины [1,23,31-32,34,35,47].
Вопросы для самопроверки по физическим свойствам
1. Охарактеризуйте свойства, определяющие внешний вид древесины ?
2. Как можно улучшить цвет, блеск и текстуру древесины?
3. Что такое абсолютная и относительная влажность древесины и как они определяются?
4. Какие формы влаги различают в древесине и как они влияют на ее физико-механические свойства?
5. Что такое предел гигроскопичности?
6. Что такое равновесная влажность древесины и как она достигается?
7. Какие вы знаете степени влажности древесины?
8. Что такое градиент влажности, от каких факторов он зависит и в чем состоит его практическое значение?
9. Почему происходит усушка и разбухание древесины, в чем состоят причины их неравномерности в разных направлениях по отношению к направлению волокон?
10. Как определяется усушка и разбухание древесины; что такое коэффициент усушки?
11. Расскажите о способах уменьшения усушки древесины.
12. В чем причина растрескивания и коробления древесины и какие меры применяют для их уменьшения?