PUIT
suhteliselt kõva ja vastupidav kiudmaterjal, põhiosa puude ja põõsaste tüvedest, okstest ja juurtest on koorega varjatud. See koosneb lugematutest torukujulistest rakkudest, mille kestad on peamiselt tselluloosist ja mis on kaltsium- ja magneesiumpektaatidega kindlalt tsementeeritud peaaegu homogeenseks massiks. Looduslikul kujul kasutatakse seda ehitusmaterjali ja kütusena ning purustatud ja keemiliselt töödeldud kujul toorainena paberi, puitkiudplaatide ja tehiskiu tootmisel. Puit oli tsivilisatsiooni arengu üks peamisi tegureid ja on tänapäevalgi inimese jaoks üks olulisemaid tooraineliike, ilma milleta ei saaks paljud tööstused hakkama.
Collieri entsüklopeedia. - Avatud ühiskond. 2000 .
Sünonüümid:Puit- - sekundaarsete kudede kogum (juhtivad, mehaanilised ja säilitavad), mis paiknevad puittaimede tüvedes, okstes ja juurtes koore ja südamiku vahel. [GOST 23431 79] Puit on tootekategooria, mis tähistab ümarat... ... Ehitusmaterjalide terminite, definitsioonide ja selgituste entsüklopeedia
Puit- pähkel. PUIT (ksüleem), kõrgemate taimede kude, mis juhib vett ja mineraalsoolade lahuseid juurtest lehtedele ja muudele organitele. Puidu all mõeldakse ka langetatud ja saetud puutüvesid (tööstuspuit,... ... Illustreeritud entsüklopeediline sõnaraamat
PUIT, tahke aine, mis moodustab PUUDE tüved; nimelt XYLEM, mis moodustab suurema osa taime toetavatest vartest ja juurtest. See koosneb õhukestest rakkude torudest, mis on paigutatud piki tüve vertikaalselt; see on kiud, mis... ... Teaduslik ja tehniline entsüklopeediline sõnastik
Lignotselluloosne aine, mis on suletud puu või põõsa sisemuse ja koore vahele. Puit on igal aastal kasvav juhtivate, mehaaniliste ja põhikudede kompleks, mis paikneb kambiumist sissepoole. Puit on...... Finantssõnastik
puit- Sekundaarsete kudede kogum (juhtivad, mehaanilised ja säilitavad), mis paiknevad puittaimede tüvedes, okstes ja juurtes koore ja südamiku vahel. [GOST 23431 79] puit Tootekategooria, mis tähistab ümarpuitu, saematerjali... Tehniline tõlkija juhend
Sekundaarne ksüleem. Iseloomustab aastane kasv. Igas kasvus eristatakse varajast (kevadist) ja hilist (suvist) D. Lehestikus. kivimid D. võivad olla hajusalt vaskulaarsed, kui veresooned jagunevad enam-vähem ühtlaselt... ... Bioloogia entsüklopeediline sõnastik
Puu, mets, puit; ksüleem, maltspuu Vene sünonüümide sõnastik. puidust nimisõna, sünonüümide arv: 54 lennukipuit (1) ... Sünonüümide sõnastik
PUIT, puitunud jne vt puu. Dahli seletav sõnaraamat. IN JA. Dahl. 1863 1866 … Dahli seletav sõnaraamat
Sama mis ksüleem (mõnikord nimetatakse puiduks ainult sekundaarset ksüleemi) ... Suur entsüklopeediline sõnaraamat
Vaata Akaatsia vt Tamm vt Seeder vt Küpress... Brockhausi piiblientsüklopeedia
PUIT, puit, palju. ei, naine Tihe puitaine. Kõige tihedam puit meil on tamm ja pukspuu. Ušakovi seletav sõnaraamat. D.N. Ušakov. 1935 1940… Ušakovi seletav sõnaraamat
Inimene on puitu kasutanud juba ammusest ajast. Kütus, ehitusmaterjalid, mööbel, muusikariistad – sellest valmistatud tooted saadavad meid kogu elu. Lisaks on puud looduskalendrid ja elavad ajaloomälestised.
On olemas terve teadusharu – dendrokronoloogia, mis võimaldab teada saada toote vanust, aga ka seda, millises piirkonnas puu, millest see tehti, maha võeti. Aastarõngaste sektsioone uurides saate tutvuda iidsete aegade looduse ja atmosfääriga. Eelised ja puudused, struktuur, puit kui ehitusmaterjal, omadused - kõik need küsimused väärivad tähelepanu.
Materjali omadusi ja omadusi ei saa mõista ilma eelnevalt puidu struktuuri ja koostist uurimata. Mõiste ise sõltub sellest, kes seda kasutab. Tavainimese ja ehitaja jaoks on see eranditult see puu koorealune osa, mida saab kasutada igapäevaelus või tootmises. Botaaniku ja puidu jaoks on see kogu kompleks, mis sisaldab kõiki elemente juurtest võrani.
Krooni kasutatakse tööstuses vähe ja oksi kasutatakse kartongi toorainena. Pagasiruum on esmatähtis. Läbilõige paljastab puidutüve struktuuri. Kõige ülemine kiht, ajukoor, kaitseb elusrakke välismõjude eest. Koore ja tüve kere vahel on elusrakkude kiht - kaadmium. Päris keskel läbib südamik kogu pagasiruumi. Lahtised kangad, millest see koosneb, muudavad selle utilitaarseteks vajadusteks sobimatuks.
Puu südamik koosneb peamiselt surnud rakkudest, vaiguladestustest, värvainetest ja tanniinidest. Südamikku ümbritseb maltspuit, puu osa, mis vastutab vee juhtimise eest lehtedele juurtest. Sellest tulenevalt sisaldab see palju niiskust, see laseb rohkem vett läbi ja on vastuvõtlikum mädanemisele. Kõigil puudel pole selgelt määratletud südamikku. Mõnes neist ei ole pagasiruumi kesk- ja perifeerse osa vahel erinevusi. Selliseid liike nimetatakse maltspuuks.
Mikroskoobi abil saate struktuuri sügavamalt uurida. Puit koosneb suures osas surnud rakkudest. Noored taimerakud koosnevad kestast ja sisemisest osast - tsütoplasmast ja tuumast. Õhukese läbipaistva membraani aluseks on tselluloos või kiud. Aja jooksul läbivad taimerakud metamorfoosi ja sõltuvalt kavandatavast funktsioonist muutuvad need kas kooreks (korkimine) või puiduks (lignifikatsioon).
Ligniini toodetakse rakkudes pidevalt. See põhjustab lignifikatsiooni. Puidurakke on kahte tüüpi – prosenhümaalsed ja parenhümaalsed. Esimene tüüp moodustab suurema osa puidust, olenevalt liigist - 85% kuni 99%. Need omakorda jagunevad vastavalt nende funktsioonidele. Juhtivad rakud vastutavad toitainete ja niiskuse toimetamise eest juurtest lehestikuni, mehaanilised rakud vastutavad puu tugevuse ja stabiilsuse eest. Parenhüümi rakud toimivad taime laoruumina. Nad koguvad toitaineid (rasvad, tärklised) ja vabastavad neid vastavalt vajadusele rasketel perioodidel.
Olenevalt puude liigist erineb ka nende struktuur. Puiduliigid jagunevad okas- ja lehtpuuks. Okaspuude struktuur on lihtsam. Põhimass koosneb trahheidrakkudest. Okaspuude omadused hõlmavad vaiku tootvate rakkude olemasolu. Erinevatel liikidel võivad need olla kas kaootiliselt hajutatud või kombineeritud vaigukäikude süsteemiks.
Kivimid ja nende struktuur on keerulisemad. Puit koosneb anumatest, librikujulistest kiududest ja parenhüümirakkudest. Kuna lehtpuud langetavad lehti sügisel, vajavad nad talvel suurt toiduvaru. Sellest ka suurem hulk parenhüümirakke, mis vastutavad toitainete kogunemise eest kui okaspuuliikidel. Seda on näha hääldatud südamiku järgi.
Puidul on mitmeid iseloomulikke omadusi. Selle põhjuseks on struktuursed omadused. Puidu tugevus on üsna kõrge ja selle näitaja ehitusmaterjalide hulgas on see vahepealne. Ja arvestades selle madalat erikaalu, on see selles osas võrreldav metalliga. Puidu nõrk koht on see, et see on anisotroopne materjal. Võime vastupanu murdumisele sõltub jõu suunast kiudude paigutuse suhtes. Parimad tugevusnäitajad on nähtavad, kui materjal eksponeeritakse piki kiude.
Puidu jäikus on madal, selle põhjuseks on selle spetsiifiline struktuur. Puit on poorne, painduv materjal. Talad suudavad pärast lühiajalist koormust oma kuju taastada. Kuid pikaajalise kokkupuute tõttu jääkdeformatsioonid jäävad igaveseks. Puittala ei saa pärast pikka kasutamist oma kuju tagasi.
Ehitusmaterjalide kõvaduse määrab teatud suurusega teraskuuli vajutamiseks vajalik koormus. Kõige kõvemate puiduliikide puhul on see ainult 1000 N. Pealegi on madal kõvadus materjali üks peamisi eeliseid. Puitu on lihtne töödelda ning see hoiab kindlalt naelu, kruvisid ja isekeermestavaid kruvisid.
Määratakse pooride spetsiifilise niiskusesisalduse järgi. Just praegu jõuab see 100% -ni. Olenevalt otstarbest kuivatatakse värskelt lõigatud puit vajaliku tasemeni 40–15%.
Puidul on madal soojusjuhtivus. Seda saab edukalt kasutada soojusisolatsioonimaterjalina. Töötlemise lihtsus võimaldab kasutada laia valikut tööriistu. Pole võimalik ette kujutada ühtegi orkestrit ilma puidust valmistatud muusikariistadeta. Viiuli lummavad helid on tingitud puidu sellisest omadusest nagu võime resoneerida. Puit paindub kergesti, mis avab suure valiku erinevate painutatud konstruktsioonide valmistamiseks. Puittoodetel on ka head heli neeldumisomadused. Kaunis pind avab ruumi kujutlusvõimele ruumide kujundamisel.
Puittoodete võime koormusi vastu võtta sõltub jõu rakendamise suunast. Seda seletatakse puidu anisotroopse struktuuriga. Lisaks sõltuvad tugevusomadused ka pagasiruumi keskkoha lähedusest, niiskusest, sõlmede ja pragude olemasolust. See sunnib kulutama palju aega tööks sobiva materjali valimisele.
Kuna puit on orgaaniline materjal, on see kaitsetu putukate, hallituse ja seente vastu. Pikaajaliseks tööks on vaja kallist keemilist töötlemist. Väärib märkimist, et ilma eeltöötluseta puitkonstruktsioonid on tulele kerge saak.
Üldiselt võib eristada kolme tüüpi puidutöötlemist:
Puud on inimestest sadu miljoneid aastaid vanemad. Kõik tsivilisatsioonid, mis on kunagi eksisteerinud, põhinevad puidu kasutamisel. Raamatud, mööbel, muusikariistad – kõik see on võimalik tänu sellele ainulaadsele looduslikule materjalile.
PUIT, mitmeaastaste taimede sekundaarne ksüleem; kasvavates puude ja põõsaste puhul moodustab see suurema osa tüvedest, okstest, juurtest ning täidab neis juhtivaid, säilitavaid ja mehaanilisi funktsioone. Esineb okaspuu (mänd, kuusk jt) ja lehtpuu (tamm, kask jt) puiduliike.
Struktuur. Puitu uuritakse tüve kolmes osas: põikisuunas ja kahes pikisuunalises - radiaalses ja tangentsiaalses (joon. 1). Puit jaguneb maltspuiduks (perifeerne valgustsoon) ja südamikuks (kesktsoon), mis on nn südapuidus tumedama värvusega või erineb värvuse poolest vähe südamikuta puidu maltspuidust. Mittetuumikliikidest (kuusk, nulg, pöök jne) on küpsed puiduliigid, mille värskelt raiutud puidu kesktsoon on vähem niiske kui perifeerne, ja maltspuit (kask, vaher) - ühtlase niiskusega kogu pagasiruumi ristlõikes. Aastased kihid (puidu iga-aastased juurdekasvud) põikilõikel on kontsentriliste ringide kujul, radiaalsel ja tangentsiaalsel lõigul - vastavalt sirged ja kõverad triibud; Paljudel liikidel on igas kihis märgata vähem tihedat heledat (nn varajast) ja tihedamat tumedat (hilist) puitu. Rõngassoonelistel lehtpuuliikidel (näiteks tamm, saar) asuvad suured sooned ainult varases puidus, hajussoonelistel lehtliikidel (kask, haab) on aga suured ja väikesed anumad jaotunud ühtlaselt kogu aastakihis. Mõnel lehtpuidul on ristlõikel nähtavad heledad radiaalsed triibud (kiired), radiaalsel lõigul läikivad tumedad või heledad põikitriibud ja tangentsiaalsel lõigul spindlikujulised kitsad triibud. Mõnel okaspuul (mänd, seeder jne) aastaste kihtide hilises tsoonis on ristlõikel nähtavad heledad laigud - vaigukanalid.
Langetatud puu puidu struktuur, mida vaadeldakse optiliste ja elektronmikroskoobide abil, sisaldab surnud protoplastiga taimerakke (nn mesostruktuur). Rakuseinad (mikrostruktuur) koosnevad peamiselt tselluloosi mikrofibrillidest (nanostruktuur). Rakuseina õhukeses primaarses ja paksus kolmekihilises sekundaarses membraanis on mikrofibrillid erineva orientatsiooniga; sekundaarse membraani kõige paksemas sisekihis paiknevad mikrofibrillid raku pikitelje suhtes kerge kaldenurga (5-15°) all. See mikrofibrillide eelistatud orientatsioon on puidu anisotroopia üks peamisi põhjuseid. Rakuõõne küljel on sein kaetud õhukese tüükalise kihiga. Rakuseintel on lihtsad või ääristatud poorid. Mikrofibrillide vahelistes ruumides on ligniin, mis põhjustab rakuseinte lignifikatsiooni, samuti hemitselluloosid ja vesi.
Okaspuit koosneb peamiselt piklikest prosenhümaalsetest rakkudest – trahheididest (joon. 2). Aastase kihi varajases tsoonis paiknevad suureõõnsused trahheidid täidavad peamiselt juhtivat funktsiooni, hilised paksuseinalised trahheidid täidavad mehaanilist funktsiooni ning kiiri moodustavad ja vertikaalsete vaigukanalite struktuuris osalevad parenhüümirakud täidavad säilitusfunktsiooni. Mõne kiirte horisontaalsed läbipääsud ristuvad vertikaalsetega, moodustades ühtse vaiku kandva süsteemi. Lehtpuidus (joonis 3) täidavad juhtivat funktsiooni veresooned, vaskulaarsed ja kiulised trahheidid; mehaanilised - libriformsed kiud ja/või kiulised trahheidid; ladustamine - parenhüümi rakud horisontaalsete üherealiste ja mitmerealiste kiirte kujul, samuti vertikaalne aksiaalne parenhüüm.
Koostis ja omadused. Kõigi liikide puidu keemiline koostis on peaaegu sama (49-50% süsinikku, 43-44% hapnikku, 6% vesinikku ja 0,1-0,3% lämmastikku). Puidus moodustavad need elemendid orgaanilisi aineid: tselluloosi (31-50%), ligniini (20-30%) ja hemitselluloose (19-35%), sealhulgas pentosaane (5-29%) ja heksoose (6-13%). Okaspuuliigid sisaldavad veidi rohkem tselluloosi, lehtpuuliigid oluliselt rohkem pentosaane. Puit sisaldab ka ekstraheerivaid aineid (parkained, vaigud, kummid, eeterlikud õlid jne). Puidu põletamisel tekib mineraalidest tuhka (0,1-1%). Puidu massiline põlemissoojus ei sõltu liigist ja on 19,6-21,4 MJ/kg; mahuline põlemissoojus (MJ/m 3) sõltub puidu tihedusest.
Füüsikalised omadused. Puidu välimust iseloomustavad värv, läige ja tekstuur, mis aitavad tuvastada puiduliike ja määrata ka puidu väärtust dekoratiivmaterjalina. Erinevate puiduliikide värvide mitmekesisus sõltub ekstraktiivainete koostisest ja sisaldusest. Värvus muutub puidu kokkupuutel õhu, valguse, temperatuuri, keemiliste mõjuritega, samuti aurutamisel, pikaajalisel kokkupuutel veega ja seeninfektsioonidega. Puidu sära määrab peamiselt kiirte olemasolu pikilõikes. Puidu tekstuur (anatoomiliste elementide lõikamise tulemusena tekkinud muster) ei sõltu ainult puidu tüübist, vaid ka tüve lõikesuunast. Mõne lehtpuu tekstuur on eriti muljetavaldav lõigatud anumate (näiteks tamm, saar), kiirte (pöök, vaher) ja struktuurivigade (karjala kask) tõttu.
Puidu niiskusesisaldus (W) on selles sisalduva vee massi ja absoluutselt kuiva puidu massi suhe. Seotud vesi sisaldub rakuseintes, vaba vesi rakuõõntes ja rakkudevahelistes ruumides. Värskelt lõigatud okaspuude südamikuniiskus on 35-37%, maltspuul 2-3 korda rohkem; lehtpuuliikidel on see erinevus tähtsusetu. Niiskus jaotub pagasiruumi kõrgusel ebaühtlaselt; see on samuti allutatud hooajalistele ja igapäevastele kõikumistele. Puidu omadused muutuvad järsult niiskuse juures, mis jääb alla rakuseinte küllastuspiiri W bp, mis on keskmiselt 30% (määratud vees niisutatuna). Puidul on võime absorbeerida õhust niiskust (seotud vee kujul) ja puidu maksimaalne niiskusesisaldus jõuab toatemperatuuril hügroskoopsuse piirini, mis on võrdne Wbp-ga. Puit imab leotamisel vett nii vabal kui ka seotud kujul, kusjuures kõrgeim õhuniiskus on 100-270%. Niiskusastme järgi jaotatakse puit: märg puit, mis on olnud pikka aega vees (niiskus üle 100%); värskelt lõigatud, säilitades kasvava puu niiskusesisalduse (50-100%); Atmosfääris kuivav puit või õhu käes hoitud puit (15-20%); kamberkuivatus, või toakuiv, kamber kuivatatud või hoitud köetavas ruumis (8-12%); absoluutselt kuiv, kuivatatud temperatuuril umbes 103 °C (0%). Konstantse temperatuuri ja suhtelise niiskusega õhuga kokku puutudes omandab puit sobiva tasakaaluniiskusesisalduse, mis on kõikidele liikidele ühesugune; konditsioneerimise ajal (õhutemperatuur 20 ° C ja niiskus 65%) nimetatakse puidu niiskusesisaldust normaliseerituks ja see on 12%. Seotud vee sisalduse vähenemine toob kaasa puidu kokkutõmbumise Seotud vee täielikul eemaldamisel vähenevad puidu joonmõõtmed (tangentsiaalses suunas 8-10%, radiaalsuunas 3-7%, 0,1 -0,3% piki kiudu) ja maht (11 -17%). Seotud veesisalduse suurenemine (kui puitu hoitakse niiskes õhus või vees) põhjustab puidu paisumist. Erinevate suundade kokkutõmbumise ja paisumise erinevuste tõttu tekib puidu kõverdumine. Seotud vee ebaühtlane eemaldamine puidust, mis on tingitud piiratud kokkutõmbumisest ja ebaühtlastest jääkdeformatsioonidest, põhjustab pingeid, mis põhjustavad materjali pragunemist kuivamisprotsessis või detailide kindlaksmääratud kuju muutumist kuivatatud puidu mehaanilisel töötlemisel. Puidu (näiteks suurte talade ja palkide) lõhenemine tekib ka tangentsiaalse ja radiaalse kokkutõmbumise erinevusest tingitud pingete tõttu.
Rakuseina materjali (puitaine) tihedus ei sõltu liigist ja on 1530 kg/m3. Puidu tihedus kuivas olekus, kuna selles on tühimikud, sõltub liigist ja varieerub vahemikus 100 kg/m 3 (balsapuit) kuni 1300 kg/m 3 (tagasi). Puidu tihedus enamlevinud kodumaistel liikidel normaliseeritud niiskuse juures on 400-700 kg/m3. Niiskuse suurenemisega (üle W p.p.) puidu tihedus suureneb. Puidul on võime rõhu all vedelikke ja gaase läbi lasta (vee- ja gaasiläbilaskvus). Lehtpuidu läbilaskvus on suurem kui okaspuidul, maltspuidu puhul on see suurem kui südapuidu puhul ja piki tera suurem kui tera ulatuses.
Absoluutselt kuiva puidu erisoojusmaht on kõigil liikidel sama - 1,55 kJ/(kg °C); suureneb niiskuse ja temperatuuri tõustes. Puidu soojusjuhtivus suureneb ka tiheduse, niiskuse ja temperatuuri tõustes; piki kiudu on see kaks korda kõrgem kui risti kiududel. Puidu soojuspaisumine on madal. Kuival puidul on väga kõrge elektritakistus (see on dielektrik), mis väheneb järsult (miljoneid kordi) niiskuse suurenemisel W p.p.-ni ja edasise niiskuse korral - ainult sadu või kümneid kordi. Puidul on madal elektriline tugevus; Lagunemiskindluse suurendamiseks on see immutatud mineraalõlidega. Kuiva puidu dielektriline konstant on 2-5 ja suureneb niiskuse ja temperatuuri tõustes. Mehaaniliste koormuste mõjul tekivad kuivas puidus elektrilaengud. Puidu piesoelektrilised omadused tulenevad orienteeritud komponendi - tselluloosi - olemasolust; kuivas puidus on need kõige märgatavamad, niiskuse suurenedes vähenevad ja 6-8% niiskuse juures praktiliselt kaovad. Puidul on heli levimise kiirus piki kiudu 5000 m/s, kiudude lõikes - 3-4 korda väiksem ja väheneb puidu niiskuse ja temperatuuri tõustes. Puidu akustiline eritakistus, mis võrdub selle tiheduse ja helikiiruse korrutisega, on umbes 3·10 6 Pa·s/m. Puidu helisummutuse vähenemine sõltub vibratsiooni sagedusest, niiskusest, temperatuurist ja on (2-4)·10 -2 Np. Puidul on suhteliselt madal helineelduvus ja kõrge resonantsvõime, mis on viinud puidu (eriti kuuse ja kuuse) laialdase kasutamiseni muusikariistade kõlalaudade valmistamisel.
Elektromagnetvõnkumiste mõju puidule sõltub nende sagedusest: IR-kiirgus soojendab puidus olevaid pinnakihte (kasutatakse spooni ja muude õhukeste sortimentide kuivatamiseks); nähtaval valgusel on suur läbitungiv jõud (puidu vigade tuvastamiseks); valgus laserkiirgus põleb läbi puidu (omamoodi “lõikamisvahendina” puittoodete vormiliseks lõikamiseks, graveerimistöödeks jne); UV-kiirgus põhjustab puidus luminestsentsi (puidu töötlemise kvaliteedi kontrollimiseks). Puitu läbiv röntgen- ja tuumakiirgus nõrgeneb sõltuvalt sortimendi paksusest, tihedusest ja niiskusest; Neid kasutatakse ka puidu vigade tuvastamiseks.
Mehaanilised omadused. Puitu iseloomustab tugevus ja deformeeritavus (võime muuta suurust ja kuju). Puiduproovide tugevus määratakse surve-, tõmbe-, painde-, nihke- ja (harvemini) väändekatsega. Puidu mehaanilised omadused piki sooni on oluliselt kõrgemad kui läbi süü. Enamlevinud kodumaiste liikide puhul on puidu tugevuspiirid (defektideta proovidel, niiskusesisaldusega 12%): piki tera kokkusurutuna 40-73 MPa; piki kiudusid venitades 66-171 MPa, risti kiudude radiaalsuunas 4-13,3 MPa, tangentsiaalses suunas - 2,8-9,2 MPa; painde juures 68-148 MPa. Puidu niiskusesisalduse suurendamine W pn-ni vähendab survetugevust piki kiudu 2-2,5 korda; Proovide suuruse suurenemine ja puiduvigade esinemine vähendab ka selle tugevust. Lühiajaliste ja suhteliselt väikeste koormuste korral puit deformeerub elastse materjalina; Puidu elastsusmoodul piki kiudu on 12-18 GPa, kiudude lõikes on see 15-30 korda väiksem. Puidu reoloogilised omadused (iseloomustab selle suurenenud võimet koormuse all aja jooksul deformeeruda) suurenevad seotud veesisalduse ja temperatuuri tõustes. Koormatud puidu niiskuse ja temperatuuri langusega degenereerub oluline osa elastsetest deformatsioonidest “külmunud” deformatsioonideks, mis väljenduvad puidu kuivamise, pressimise ja painutamise protsessides. Külmunud deformatsioonid põhjustavad puidu "mälu" temperatuuri ja niiskuse mõjudele. Puidu tugevus pikaajalisel koormusel võib väheneda 2 korda. Korduvad koormuse muutused toovad kaasa tugevuse vähenemise - puidu väsimise; koormatud puidu niiskuse tsüklilised muutused põhjustavad hügroväsimust, st tugevuse vähenemist ja deformatsiooni suurenemist. Puitkonstruktsioonide projekteerimisel kasutatakse tugevuspiiridest mitu korda väiksemaid projekttakistusi, mis võimaldab arvestada koormuse kestuse, niiskuse, temperatuuri, defektide ja muude tegurite mõju. Puidu löögitugevus iseloomustab selle võimet absorbeerida löögil tööd ilma purunemiseta; lehtpuudel on see näitaja 2 korda kõrgem kui okaspuudel. Puidu kõvadus sõltub selle tihedusest, kusjuures lõppkõvadus on suurem kui külgmine kõvadus.
Kruustangid. Puidu välimust, kudede terviklikkust, struktuuri korrektsust jms muutvad vead vähendavad puidu kvaliteeti ja piiravad selle praktilise kasutamise võimalusi. Neid esineb nii kasvavates puudes kui ka raiutud puidus ladustamisel ja töötlemisel. Nende hulka kuuluvad: sõlmed; kasvaval puul ja kuivamisel tekkivad praod (metik, härmatis, praod); tüve kuju defektid - kumerus (läbimõõdu ebanormaalne vähenemine tüve pikkuses), urgumine (läbimõõdu järsk suurenemine tüve alumises osas), samuti kumerus, kasvud; struktuursed vead - kiudude kalle, lokk (kiudude mähis ja juhuslik paigutus), lokk (aastaste kihtide lokaalne kumerus), kand (okaspuuliikidel reaktiivne puit), lehtpuuliikidel valesüdame- ja sisemaltspuit, kasupoeg (suur sõlm); haavad - kuiv külg (tüve välisnekroos) ja võrsumine (koort ja surnud puitu sisaldav kinnikasvav haav), tõrv ja tasku (vaiguladestused), veekiht (südamiku või küpse puidu vettinud alad) jne. Puiduvigade hulka kuuluvad ka : puidu loomuliku värvuse muutused (nt õõnes ja kollane); seeninfektsioonid siniste plekkide, hallituse, mädaniku kujul; putukate ja lindude bioloogilised kahjustused (näiteks vastsete ussiaugud); tüvede mehaanilised kahjustused ja vead puidu töötlemisel, võõrkehad (kivid, metallikillud jne), söestumine, kõverdumine. Selle eeliseks võib lugeda mõningaid puiduvigu, näiteks kauni tekstuuriga väljakasvu.
Rakendus. Puitu kui konstruktsioonimaterjali kasutatakse laialdaselt ehituses, laevaehituses, raudteetranspordis jne; kasutatakse puidu, saematerjali, puitmaterjalina. Puitu kasutatakse paberi, papi ja puitkiudplaatide tootmisel. Keemilise toorainena kasutatakse puitu erinevate orgaaniliste ühendite, nagu tselluloos, etanool, söödapärm, ksülitool, sorbitool, puusüsi, vaik, metanool, äädikhape, atsetoon jt lahustite, kergestisüttivate ja mittesüttivate gaaside (ajal puidu pürolüüs). Puit säilitab oma väärtuse ka kütusena.
Puiduteadus on teadusharu, mis uurib puidu ja koore ehitust ja omadusi bioloogia, keemia, füüsika ja teiste teaduste meetoditega. Puidu kvaliteedi määramiseks viiakse läbi katsed, sealhulgas mittepurustavad katsed, mis põhinevad infrapuna-, valgus-, UV-, röntgen- ja tuumakiirguse, heli- ja ultrahelivibratsiooni kasutamisel. Arendatakse uusi meetodeid puidu uurimiseks ja selle omaduste parandamiseks (puidu modifitseerimine pressimise teel, sünteetiliste polümeeride ja muude ainete sisseviimine; mädanemise ja tule eest kaitsmiseks antiseptikumide ja tuleaeglustitega immutamine).
Kirjand: Vanin S.I. Puiduteadus. M.; L., 1949; Perelygin L.M. Puiduteadus. 4. väljaanne M., 1971; Ugolev B. N. Puiduteadus metsakaubateaduse alustega. M., 2001.
Põhiosa puidust koosneb orgaanilistest ainetest, mis sisaldavad süsinikku (C), vesinikku (H), hapnikku (O) ja lämmastikku (N).
Puidu keemiline koostis sisaldab ka mineraale, mis põletamisel moodustavad tuhka. Olenevalt puiduliigist jääb tuha kogus puidus vahemikku 0,2–1,7%.
Puidu keemilises koostises sisalduv süsinik, vesinik ja hapnik moodustavad keerulisi orgaanilisi aineid, millest osa sisaldub rakuseintes ja osa rakkudes endis.
Puidu rakuseinad koosnevad peamiselt tselluloosist, hemitselluloosist ja ligniinist, rakuõõnsused on valmistatud parkainetest ja värvainetest, vaikudest, kummidest, eeterlikest õlidest ja alkaloididest.
Tselluloos, hemitselluloos ja ligniin moodustavad umbes 96% kuiva puidu massist.
Tselluloos on puidu rakuseinte peamine keemiline aine ja kuulub polüsahhariidide hulka.
Selle struktuur on kiuline. Ei lahustu vees, alkoholis, eetris, atsetoonis ja teistes tavalistes orgaanilistes lahustites.
Tselluloosi erinevate hapetega kokkupuutel ja sellele järgneval keemilisel töötlemisel saadakse sellest paberit, kunstsiidi, puidusöödasuhkrut, veinipiiritust, lakke jne.
Hemitselluloosid on oma keemilise koostise poolest lähedased tselluloosile ja kuuluvad ka polüsahhariidide hulka. Neil on väiksem keemiline vastupidavus, need hüdrolüüsuvad kergesti hapete mõjul ja lähevad lahusesse.
Hemitselluloosid jagunevad pentosaanide ja heksooside rühma.
Pentosaanidest moodustuvad hüdrolüüsimisel pentoossuhkrud, mis ei ole võimelised käärima ja alkoholi tootma, heksoosid aga suhkruheksoose, mis on võimelised käärima ja tootma alkoholi. Lehtpuidus on ülekaalus pentosaanid, okaspuupuidus heksosaanid.
Ligniin, võrreldes tselluloosiga, on vähem stabiilne ja on kergemini kokkupuutes kuumade leeliste, oksüdeerivate ainetega jne. Väävelhappe või naatriumhüdroksiidi lahuse mõjul lahustub ligniin. See omadus on aluseks tselluloosi tootmisele puidust, mis on vabastatud ligniinist, moodustades tehnilise tselluloosi.
Puidu kuivdestilleerimisel ligniinist saadakse metüülalkohol. See on ka osa puidu keemilisest koostisest.
Tanniinid on kokkutõmbava maitsega, võime lahustuda vees ja alkoholis ning koos rauasooladega annavad lahustele tumesinise ja roheka värvuse. Parkimistööstuses kasutatakse parkaineid nahkade parkimiseks.
Tavaliselt leidub värvaineid rakuõõntes. Puidu keemiline koostis on mitmekesine, seetõttu on värvained punane, kollane, sinine ja pruun.
Teatud puiduliikidest saadud värve kasutatakse kanga värvimiseks, osade värvide alkoholilahuseid kasutatakse likööride ja kondiitritoodete toonimiseks.
Spetsiaalset vaigulähedaste ainete rühma esindab mõnes taimes lakto-kumm - piimjas mahlad, millest saadakse kummi ja gutapertši - kummitoodete valmistamiseks kasutatavaid materjale.
Kummid on taimedest vabanev läbipaistev paks vedelik, mis õhu käes kiiresti tahkub ja kõveneb. Kumme kasutatakse teatud tüüpi liimide tootmiseks, tikutootmisel, tekstiilitööstuses, meditsiinis, kondiitritoodete tootmisel jne.
Kamforõli saab valmistada puidu keemilises koostises sisalduvatest eeterlikest õlidest. Kampor valmistatakse sellest, kasutatakse tselluloidi valmistamiseks ja meditsiinilistel eesmärkidel.
Puuliikides leiduvatest alkaloididest tuleb ära märkida kiniini, mida ekstraheeritakse peamiselt teatud puuliikide koorest. Kiniini kasutatakse meditsiinis malaariavastase ravimina.
Teatud keemiatööstuses toorainena kasutatava puidu kvaliteedi määrab vajalike kemikaalide kvantitatiivne sisaldus.
Seega on kuuse, männi, haava, papli jt puit tselluloosi tootmise põhitooraine - peamine pooltoode paberi, viskoossiidi, nitrotselluloosi jne tootmiseks.
Männipuit on väärtuslik tooraine vaigu ja tärpentini tootmisel, tamme- ja kastanipuit on oluline tooraine parkainete tootmiseks.
Mõned liigid on kõrgelt hinnatud nende värvainete poolest: mahagon või punane sandlipuu (sisaldab punast värvainet), sumahk, kollane puit, maclura (kollane värvaine), sinine sandlipuu (sinine värvaine).
puit, puit on anisotroopne ehituskiudmaterjal, mida saadakse puudest.
Mis tahes puiduliigi peamine struktuuriüksus on kiud. Arengu algfaasis kiududel on kest, mis on üsna elastne ning vett ja vesilahuseid kergesti läbilaskev. Vanusega suureneb koore tugevus järsult ja läbilaskvus väheneb, kuna see muundub kõrgmolekulaarseteks orgaanilisteks ühenditeks: tselluloos, hemitselluloos ja ligniini. Seal on mehaanilised rakud (libroformkiud), juhtivad rakud (veresooned ja trahheidid), säilitusrakud (parenhüüm).
Puit on üks veresoonte-kiulise kimbu komponente ja sellele vastandub tavaliselt mõni teine kimbu komponent, mis pärineb samast prokambiumist või kambiumist - floeemist või floeemist. Prokambiumist veresoonte-kiuliste kimpude moodustumisel täheldatakse 2 juhtumit: kas kõik prokambiaalsed rakud muundatakse puidu ja kasti elementideks - saadakse nn suletud kimbud (kõrgema eosega, üheidulehelised ja mõned kaheidulehelised taimed) või Aktiivse materjali kiht jääb puidu ja sookudede piirile - kambium ja lahtised kimbud tekivad (teraviljad ja seemneseemned).
Esimesel juhul jääb puidu hulk muutumatuks ja taim ei suuda oma paksust suurendada, teisel juhul suureneb tänu kambiumi aktiivsusele puidu hulk igal aastal ja taimetüvi pakseneb järk-järgult. Ukraina puuliikide puhul asub puit puu keskpunktile (teljele) lähemal ja võsa perifeeriale lähemal. Mõnel teisel taimel täheldatakse puidu ja niisi erinevat vastastikust paigutust.
Puidu koostis sisaldab juba surnud puitunud, enamasti paksude kestadega rakulisi elemente; bast, vastupidi, koosneb elavatest elementidest, elavast protoplasmast, rakumahlast ja õhukesest neopuitunud kestast. Kuigi kastis on surnud elemente, paksuseinalisi ja lignified, ja puidus, vastupidi, on elus elemente, kuid see ei muuda üldreeglit oluliselt. Veresoon-kiulise kimbu mõlemad osad erinevad üksteisest ka oma füsioloogilise funktsiooni poolest: nn toormahl ehk vesi koos selles lahustunud ainetega tõuseb läbi puidu mullast lehtedeni, plastimahl aga. moodustub allapoole läbi kasti. Rakumembraanide lignifikatsiooni fenomeni põhjustab tselluloosmembraani immutamine spetsiaalsete ainetega, mida tavaliselt kombineeritakse üldnimetuse ligniin alla.
Ligniini olemasolu ja samal ajal kesta lignifitseerimine on teatud omaduste järgi kergesti äratuntavad. Tänu puidule muutuvad taimede kestad tugevamaks, kõvemaks ja elastsemaks; Samal ajal, hoolimata sellest, et nad on vett kergesti läbilaskvad, kaotavad nad oma võime vett imada ja paisuda.
Seal on primaarne puit, mille moodustavad prokambiumirakud, ja sekundaarne puit, mis tuleneb kambiumi aktiivsusest. Puude ja põõsaste tüve ristlõikel on selgelt näha aastarõngad, mis moodustuvad kambiumi perioodilise tegevuse tulemusena aastaringselt. Paljudel puudel, eriti lõunapoolsetel laiuskraadidel, on puidus lisaks heledale välisosale - maltspuule ka sisemine, tume osa (puidu tuum), mille rakkudes vaigud, parkained, õlid. , ladestuvad kummid, aromaatsed ja värvained jne.
Geenitehnoloogia ja aretajate jõupingutustega on saavutatud märkimisväärseid edusamme energia- ja tooraineotstarbelise puidu kiirendatud kasvatamise tehnoloogias: männi keskmine tootlikkus Brasiilias 2006. aasta seisuga on 28,5 m3 hektari kohta aastas, eukalüpti - 119. m3. Võrdluseks: puidu juurdekasvu intensiivsus Venemaa metsades jääb okaspuudel vahemikku 1,5 m 3 hektari kohta aastas ja lehtpuude puhul kuni 2,5-3,0 m 3 aastas.
Puit sisaldab mitmeid keerulisi orgaanilisi ühendeid. Täielik keemiline analüüs näitab, et see sisaldab umbes 50% süsinikku, 6% vesinikku ja 44% hapnikku. Rakuseinal on omavahel ühendatud ahelaga tselluloosi molekulidest koosnev võrkstruktuur, mis on täidetud teiste süsivesinike (hemitselluloosidega), samuti ligniini ja erinevate ekstraktiividega. Tsementeerivaks rakkudevaheliseks aineks on peamiselt kaltsiumi ja magneesiumi pektaadid ning rakuõõnsustesse kogunevad vaigud, kummid, rasvad, parkained, pigmendid ja mineraalid, eriti lehtpuidus. Puidu koostis sisaldab 45-60% tselluloosi, 15-35% ligniini ja 15-25% hemitselluloose. Võõrainete, ekstraheerivate ainete hulk sõltub suuresti liigist ja ei ole malts- ja südapuidu puhul sama. Puidu mineraalide sisaldus (tuhasisaldus) jääb tavaliselt oluliselt alla 1%.
Puit sisaldab 5-25% ekstraktiivaineid.
Puidu puhul on need peamised ja olulisemad omadused.
Puidu elektrilised omadused määratakse kolme näitajaga:
Peamised orgaanilised ained, millest puit koosneb, on tselluloos, ligniin ja hemitselluloos.
tselluloos - looduslik polümeer, pika ahelaga molekuliga polüsahhariid. Tselluloosi valem (C6H10O5) n, Kus n- polümerisatsiooniaste on 6000-14000. See on väga stabiilne aine, mis ei lahustu vees ja tavalistes orgaanilistes lahustites (alkohol, eeter jne), valge värvusega. Tselluloosi makromolekulide kimpe õhukeste kiudude kujul nimetatakse mikrofibrilliks. Need moodustavad rakuseina tselluloosi karkassi. Mikrofibrillid on tavaliselt orienteeritud piki raku pikitelge, nende vahel on ligniin, hemotselluloos ja vesi.
Ligniin— keeruka struktuuriga aromaatse iseloomuga polümeer (polüfenool); sisaldab rohkem süsinikku ja vähem hapnikku kui tselluloos. Just selle ainega on seotud noore rakuseina lignifitseerimise protsess. Ligniin on keemiliselt ebastabiilne, kergesti oksüdeeruv, interakteerub klooriga ja lahustub heinamaadel kuumutamisel, väävelhappe ja selle happesoolade vesilahustes.
Hemitselluloosid- polüsahhariidide rühm, mis sisaldab pentosaane (C5H8O4) n ja heksoosid (C 6 H 10 O 5) n. Esmapilgul on heksosaani valem identne tselluloosi valemiga. Kõigi hemitsellulooside polümerisatsiooniaste on aga palju väiksem ja ulatub 60-200-ni. See viitab lühematele molekulide ahelatele ja nende ainete väiksemale stabiilsusele võrreldes tselluloosiga.
Puiduvead on üksikute puidulõikude puudused, mis vähendavad kvaliteeti ja piiravad kasutusvõimalusi. Puidu defekte võib seostada kõrvalekalletega selle normaalsest struktuurist, kahjustustest ja haigustest. Need jagunevad järgmistesse rühmadesse: praod, sõlmed, putukate, seente, mädaniku kahjustused, tüve kuju vead, puidu struktuuri vead, haavad, ebanormaalsed ladestused puidu sees, keemilised plekid. Defektide mõju puidu sobivusele ehitusvajaduseks oleneb nende asukohast, tüübist, defekti suurusest, aga ka puidu kasutusotstarbest. Puidu klass määratakse olemasolevaid puudusi arvesse võttes. Nende päritolu võib olla erinev. Mõned neist moodustuvad puude kasvuperioodil, teised - ladustamise ja töötamise ajal.
Puitkonstruktsioonide töötamise ajal põhjustab suurimat kahju niiskus. Puidu eluea pikendamiseks immutatakse seda mitu korda ühega järgmistest segudest:
|
Puuliigid |
puuliigid |
tõlgitud Massitegur |
ülekantav Tingimuslikud mahukoefitsiendid |
||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Tööstuslik puit |
|||||||
|
väga raske |
Kask Schmidt, Pukspuu, pistaatsia, eukalüpt, sekvoia |
||||||
|
Valge akaatsia, kivikask, must kask, pirn, tamm, jugapuu, sarvik, norra vaher |
|||||||
|
Mõõdukas-raske |
harilik kask, Kollane kask, pöök, jalakas, põldvaher, siberi lehis, õunapuu, saar |
||||||
|
Jalakas, dimorfant, Hiinar, söödav kastan, sametpuu, harilik mänd, lepp |
|||||||
|
Siberi seeder, pärn, haab, pappel |
|||||||
|
väga kerge |
Siberi lehis, Weymouthi mänd |
Kõikide kivimite mehaanilised omadused piki ja risti kiude on erinevad.
Lehtpuidu hulka kuuluvad mahagon, tiikpuu, eebenipuu, roosipuu, tamm, jalakas, eukalüpt ja pöök. Kõik peale eukalüpti kasvavad väga aeglaselt ja seetõttu on maailma varud peaaegu ammendatud. Pehmete puiduliikide hulka kuuluvad okaspuit (mänd, kuusk, lehis). Need kasvavad kiiresti ja nendega on lihtne töötada, kuid neid peetakse madala kvaliteediga puiduks. Valge puidu hulka kuuluvad kask, saar, vaher ja pappel. Kõik need puud kasvavad kiiresti, nende puitu kasutatakse spooniks ja seda peetakse odavamaks.
Erinevate puiduliikide väärtuse määrab nende tugevus, vastupidavus ja ainulaadne disain. Teatud liike, millest valmistatakse kallist mööblit, parketi, uksi ja sisustusesemeid, peetakse eliitideks, võttes arvesse algselt kõrget hinda ning nende töötlemiseks kuluvat vaeva ja raha. Kõige levinumad liigid Ukrainas on: tamm, kirss, pöök, pirn, pähkel, vaher.
Niiskuse astme järgi eristatakse järgmisi puiduliike:
Tinglikuks standardniiskuseks võetakse puidu niiskusesisalduseks 12%.
