DRVO
relativno čvrst i izdržljiv vlaknasti materijal, glavni dio debla, grana i korijenja drveća i grmlja skriven korom. Sastoji se od bezbrojnih cjevastih stanica s ovojnicama uglavnom od celuloze, čvrsto cementiranih pektatima kalcija i magnezija u gotovo homogenu masu. U prirodnom obliku koristi se kao građevinski materijal i gorivo, a u usitnjenom i kemijski prerađenom obliku služi kao sirovina za proizvodnju papira, vlaknatih ploča i umjetnih vlakana. Drvo je bilo jedan od glavnih čimbenika razvoja civilizacije, a i danas je jedna od najvažnijih vrsta sirovina za čovjeka, bez koje mnoge industrije ne bi mogle.
Collierova enciklopedija. - Otvoreno društvo. 2000 .
Sinonimi:Drvo- - skup sekundarnih tkiva (provodnih, mehaničkih i skladišnih) smještenih u deblima, granama i korijenju drvenastih biljaka između kore i jezgre. [GOST 23431 79] Drvo je kategorija proizvoda koja označava okrugle... ... Enciklopedija pojmova, definicija i objašnjenja građevinskih materijala
Drvo- orah. DRVO (ksilem), tkivo viših biljaka koje služi za provođenje vode i otopina mineralnih soli od korijena do lišća i drugih organa. Drvo se također odnosi na posječena i piljena debla (industrijsko drvo,... ... Ilustrirani enciklopedijski rječnik
DRVO, čvrsta tvar koja tvori debla DRVEĆA; Naime, XYLEM, koji čini većinu stabljika i korijena koji podupiru biljku. Sastoji se od tankih cjevčica stanica okomito raspoređenih duž debla; to je vlakno koje... ... Znanstveni i tehnički enciklopedijski rječnik
Lignocelulozna tvar zatvorena između srži i kore drveta ili grma. Drvo je kompleks provodnih, mehaničkih i bazičnih tkiva koji raste iz godine u godinu i nalazi se prema unutra od kambija. Drvo je...... Financijski rječnik
drvo- Skup sekundarnih tkiva (provodnih, mehaničkih i skladišnih) smještenih u deblima, granama i korijenju drvenastih biljaka između kore i jezgre. [GOST 23431 79] drvo Kategorija proizvoda koja označava okruglo drvo, građu... Vodič za tehničke prevoditelje
Sekundarni ksilem. Karakterizira ga godišnji rast. U svakom rastu razlikuju se rani (proljetni) i kasni (ljetni) D. U lišću. stijene D. mogu biti raspršeno vaskularne ako su žile više ili manje ravnomjerno raspoređene po... ... Biološki enciklopedijski rječnik
Drvo, šuma, drvo; ksilem, bjeljika Rječnik ruskih sinonima. drvo imenica, broj sinonima: 54 zrakoplov drvo (1) ... Rječnik sinonima
DRVO, drvenast itd. vidi drvo. Dahlov eksplanatorni rječnik. U I. Dahl. 1863. 1866. … Dahlov eksplanatorni rječnik
Isto kao i ksilem (ponekad se samo sekundarni ksilem naziva drvo) ... Veliki enciklopedijski rječnik
Vidi bagrem vidi hrast vidi cedar vidi čempres... Brockhausova biblijska enciklopedija
DRVO, drvo, mnogo. ne, žensko Gusta drvena tvar. Najgušće drvo koje imamo je hrast i šimšir. Ušakovljev objašnjavajući rječnik. D.N. Ushakov. 1935. 1940. ... Ušakovljev objašnjavajući rječnik
Čovjek koristi drvo od pamtivijeka. Gorivo, građevinski materijali, namještaj, glazbeni instrumenti - proizvodi od njega prate nas kroz cijeli život. Osim toga, stabla su prirodni kalendari i živi povijesni spomenici.
Postoji cijela grana znanosti - dendrokronologija, koja vam omogućuje da saznate starost proizvoda, kao i na kojem je području drvo iz kojeg je napravljeno posječeno. Proučavajući dijelove godišnjih prstenova, možete naučiti o prirodi i atmosferi drevnih vremena. Prednosti i nedostaci, struktura, drvo kao građevinski materijal, svojstva - sva ova pitanja zaslužuju pozornost.
Svojstva i karakteristike materijala ne mogu se razumjeti bez prethodnog proučavanja strukture i sastava drva. Sam koncept ovisi o tome tko ga koristi. Za običnog čovjeka i građevinara to je isključivo dio stabla ispod kore koji se može koristiti u svakodnevnom životu ili proizvodnji. Za botaničara i drvo, to je cijeli kompleks, uključujući sve elemente od korijena do krošnje.
Krošnja se neznatno koristi u industriji, a grane se koriste kao sirovina za karton. Deblo je od primarne važnosti. Poprečni presjek otkriva strukturu drvenog debla. Najgornji sloj, korteks, štiti žive stanice od vanjskih utjecaja. Između kore i tijela debla nalazi se sloj živih stanica – kadmija. U samom središtu, jezgra prolazi kroz cijelo deblo. Labave tkanine od kojih se sastoji čine ga neprikladnim za utilitarne potrebe.
Jezgra stabla sastoji se uglavnom od mrtvih stanica, naslaga smole, boja i tanina. Srž je okružena bjelikom, dijelom stabla koji je odgovoran za provođenje vode do lišća iz korijena. Sukladno tome, sadrži puno vlage, propušta više vode i podložnije je truljenju. Nemaju sva stabla jasno definiranu jezgru. Kod nekih od njih nema razlike između središnjeg i perifernog dijela debla. Takve se vrste nazivaju bjeljika.
Pomoću mikroskopa možete dublje proučavati strukturu. Drvo se uglavnom sastoji od mrtvih stanica. Mlade biljne stanice sastoje se od ljuske i unutarnjeg dijela – citoplazme i jezgre. Osnova tanke prozirne membrane je celuloza ili vlakna. Tijekom vremena biljne stanice prolaze kroz metamorfozu i, ovisno o predviđenoj funkciji, pretvaraju se ili u koru (začepljenje) ili drvo (lignifikacija).
Lignin se stalno proizvodi u stanicama. To je ono što uzrokuje lignifikaciju. Postoje dvije vrste stanica drva – prozenhimske i parenhimske. Prva vrsta čini glavninu drva, ovisno o vrsti - od 85% do 99%. Zauzvrat, oni su podijeljeni prema svojim funkcijama. Provodne stanice odgovorne su za isporuku hranjivih tvari i vlage od korijena do lišća, mehaničke stanice odgovorne su za snagu i stabilnost stabla. Stanice parenhima služe biljci kao skladište. Akumuliraju hranjive tvari (masti, škrob) i otpuštaju ih po potrebi tijekom teških razdoblja.
Ovisno o vrsti drveća, razlikuje se i njihova struktura. Vrste drva dijele se na crnogorične i listopadne. Građa crnogoričnog drveća je jednostavnija. Glavnu masu čine stanice traheida. Značajke četinjača uključuju prisutnost stanica koje proizvode smolu. U različitim vrstama mogu biti ili kaotično razbacani ili kombinirani u sustav smolastih prolaza.
Stijene i njihova struktura su složenije. Drvo se sastoji od žila, libriformnih vlakana i stanica parenhima. Budući da listopadno drveće u jesen odbacuje lišće, zimi im je potrebna velika zaliha hrane. Otuda i veći broj stanica parenhima odgovornih za akumulaciju hranjivih tvari nego kod crnogoričnih vrsta. To se vidi po izraženoj jezgri.
Drvo ima niz karakterističnih svojstava. Razlog za to su strukturne značajke. Čvrstoća drva je prilično visoka, a među građevinskim materijalima u ovom pokazatelju zauzima srednji položaj. A s obzirom na njegovu nisku specifičnu težinu, u tom je pogledu usporediv s metalom. Slaba točka drva je što je anizotropan materijal. Sposobnost otpornosti na lom ovisi o smjeru sile u odnosu na raspored vlakana. Najbolji pokazatelji čvrstoće vidljivi su kada je materijal izložen duž vlakana.
Čvrstoća drva je niska, a razlog tome je njegova specifična struktura. Drvo je porozan, fleksibilan materijal. Grede mogu vratiti svoj oblik nakon kratkotrajnog opterećenja. Ali zaostale deformacije, zbog dugotrajnog izlaganja, ostaju zauvijek. Drvena greda neće moći vratiti svoj oblik nakon duge upotrebe.
Tvrdoća građevinskih materijala određena je opterećenjem potrebnim za prešanje čelične kuglice određene veličine. Za najtvrđe vrste drva iznosi samo 1000 N. Štoviše, niska tvrdoća jedna je od glavnih prednosti materijala. Drvo se lako obrađuje i čvrsto drži čavle, vijke i samorezne vijke.
Određeno specifičnim sadržajem vlage u porama. Upravo sada doseže 100%. Ovisno o namjeni, svježe posječeno drvo suši se na potrebne razine od 40 do 15%.
Drvo ima nisku vrijednost toplinske vodljivosti. Može se uspješno koristiti kao toplinski izolacijski materijal. Jednostavnost obrade omogućuje korištenje širokog spektra alata. Nemoguće je zamisliti bilo koji orkestar bez glazbenih instrumenata izrađenih od drva. Očaravajući zvukovi violine rezultat su takvog svojstva drva kao što je sposobnost rezoniranja. Drvo se lako savija, što otvara veliki izbor za izradu raznih savijenih konstrukcija. Drveni proizvodi također imaju dobre karakteristike upijanja zvuka. Lijepa površina otvara prostor za maštu pri dizajniranju prostorija.
Sposobnost drvenih proizvoda da prihvate opterećenja ovisi o smjeru djelovanja sile. To se objašnjava anizotropnom strukturom drva. Osim toga, karakteristike čvrstoće također ovise o blizini središta debla, vlažnosti, prisutnosti čvorova i pukotina. To vas prisiljava da potrošite puno vremena na odabir prikladnog materijala za rad.
Budući da je organski materijal, drvo je nezaštićeno od insekata, plijesni i gljivica. Za dugotrajni rad potrebna je skupa kemijska obrada. Vrijedno je napomenuti da su drvene konstrukcije bez prethodne obrade lak plijen za vatru.
Općenito, mogu se razlikovati tri vrste obrade drva:
Drveće je stotine milijuna godina starije od ljudi. Sve civilizacije koje su ikada postojale temelje se na korištenju drva. Knjige, namještaj, glazbeni instrumenti - sve je to moguće zahvaljujući ovom jedinstvenom prirodnom materijalu.
DRVO, sekundarni ksilem višegodišnjih biljaka; u rastućem drveću i grmlju čini glavninu debla, grana, korijena i u njima obavlja vodljive, skladišne i mehaničke funkcije. Postoje crnogorične (bor, smreka i dr.) i listopadne (hrast, breza i dr.) vrste drva.
Struktura. Drvo se proučava u tri presjeka debla: poprečnom i dva uzdužna - radijalnom i tangencijalnom (slika 1). Drvo se dijeli na bjeljiku (periferna svijetla zona) i jezgru (središnja zona), koja ima tamniju boju u tzv. srži ili se malo razlikuje po boji od bjeljike u drvu bez jezgre. Među sporednim vrstama (smreka, jela, bukva itd.) postoje zrele vrste drva kod kojih je središnja zona drva u svježe posječenom stanju manje vlažna od periferne, a bjeljika (breza, javor) - s ravnomjernom vlagom po presjeku debla. Godišnji slojevi (godišnji prirast drva) na poprečnom presjeku imaju oblik koncentričnih krugova, na radijalnom i tangencijalnom presjeku - ravne i zakrivljene pruge; Kod mnogih vrsta u svakom sloju uočava se manje gusto svijetlo (tzv. rano) i gušće tamno (kasno) drvo. Kod prstenasto-vaskularnih listopadnih vrsta (na primjer, hrast, jasen), velike posude nalaze se samo u ranom drvetu, dok su kod raspršeno-vaskularnih listopadnih vrsta (breza, jasika), velike i male posude ravnomjerno raspoređene po godišnjem sloju. Kod nekih lišćara na presjeku su vidljive svijetle radijalne pruge (zrake), na radijalnom presjeku sjajne tamne ili svijetle poprečne pruge, a na tangencijalnom presjeku vretenaste uske pruge. Kod nekih četinjača (bor, cedar i dr.) u kasnoj zoni godišnjih slojeva vidljive su svijetle točke na presjeku - smolasti kanali.
Struktura drva posječenog stabla, promatrana optičkim i elektronskim mikroskopom, uključuje biljne stanice s mrtvim protoplastom (tzv. mezostruktura). Stanične stijenke (mikrostruktura) sastoje se uglavnom od celuloznih mikrofibrila (nanostruktura). U tankoj primarnoj i debeloj troslojnoj sekundarnoj membrani stanične stijenke mikrofibrili imaju različitu orijentaciju; u najdebljem unutarnjem sloju sekundarne membrane mikrofibrile su smještene pod blagim kutom nagiba (5-15°) prema dužoj osi stanice. Ova preferencijalna orijentacija mikrofibrila je jedan od glavnih razloga za anizotropiju drva. Sa strane stanične šupljine stijenka je prekrivena tankim bradavičastim slojem. Stanične stijenke imaju jednostavne ili obrubljene pore. U međuprostorima između mikrofibrila nalazi se lignin, koji uzrokuje lignifikaciju staničnih stijenki, te hemiceluloze i vode.
Drvo crnogorice uglavnom se sastoji od izduženih prozenhimskih stanica – traheida (slika 2). Traheidi s velikim šupljinama smješteni u ranoj zoni godišnjeg sloja obavljaju uglavnom provodnu funkciju, kasni traheidi debelih stijenki obavljaju mehaničku funkciju, a stanice parenhima koje tvore zrake i sudjeluju u strukturi vertikalnih smolnih kanala obavljaju funkciju skladištenja. Horizontalni prolazi u nekim zrakama sijeku se s okomitima, tvoreći jedan sustav nosivosti smole. U listopadnom drvu (slika 3) vodljivu funkciju obavljaju žile, vaskularne i vlaknaste traheide; mehanički - libriformna vlakna i/ili fibrozne traheide; skladištenje - stanice parenhima u obliku horizontalnih jednorednih i višerednih zraka, kao i vertikalni aksijalni parenhim.
Sastav i svojstva. Kemijski sastav drva svih vrsta gotovo je isti (49-50% ugljika, 43-44% kisika, 6% vodika i 0,1-0,3% dušika). U drvu ovi elementi tvore organske tvari: celulozu (31-50%), lignin (20-30%) i hemiceluloze (19-35%), uključujući pentozane (5-29%) i heksozane (6-13%). Crnogorične vrste sadrže nešto više celuloze, listopadne vrste sadrže znatno više pentozana. Drvo sadrži i ekstraktivne tvari (tanine, smole, gume, eterična ulja i dr.). Pri izgaranju drva minerali stvaraju pepeo (0,1-1%). Masena toplina izgaranja drva ne ovisi o vrsti i iznosi 19,6-21,4 MJ/kg; volumna toplina izgaranja (MJ/m 3) ovisi o gustoći drva.
Fizička svojstva. Izgled drva karakteriziraju boja, sjaj i tekstura, koji služe za identifikaciju vrste drva i određuju vrijednost drva kao dekorativnog materijala. Raznolikost boja drva različitih vrsta ovisi o sastavu i sadržaju ekstraktivnih tvari. Boja se mijenja kada je drvo izloženo zraku, svjetlu, temperaturi, kemijskim sredstvima, kao i kao posljedica parenja, dugotrajnog izlaganja vodi i gljivičnim infekcijama. Sjaj drva uglavnom je određen prisutnošću zraka u uzdužnim presjecima. Tekstura drva (uzorak nastao kao rezultat rezanja anatomskih elemenata) ne ovisi samo o vrsti drva, već io smjeru reza debla. Tekstura nekih vrsta tvrdog drva posebno je impresivna zbog izrezanih posuda (na primjer, hrast, jasen), zraka (bukva, javor) i strukturnih nedostataka (karelijska breza).
Vlažnost drva (W) definira se kao omjer mase sadržane vode u drvu i mase apsolutno suhog drva. Vezana voda je sadržana u staničnim stjenkama, slobodna voda je sadržana u šupljinama stanica i međustaničnim prostorima. Vlažnost jezgre svježe posječenog crnogoričnog drveća je 35-37%, bjeljike je 2-3 puta više; kod listopadnih vrsta ta razlika je beznačajna. Vlaga je neravnomjerno raspoređena duž visine debla; također je podložan sezonskim i dnevnim fluktuacijama. Svojstva drva naglo se mijenjaju pri vlažnosti ispod granice zasićenja staničnih stijenki W bp, jednake prosječno 30% (određeno kada se navlaži u vodi). Drvo ima sposobnost upijanja vlage iz zraka (u obliku vezane vode), a maksimalna vlažnost drva doseže granicu higroskopnosti jednaku W bp na sobnoj temperaturi. Natopljeno drvo upija vodu u slobodnom i vezanom obliku, a najveća vlažnost je 100-270%. Prema stupnju vlažnosti drvo se dijeli na: mokro drvo, koje je dugo bilo u vodi (vlažnost više od 100%); svježe odrezano, zadržavajući sadržaj vlage rastućeg stabla (50-100%); atmosfersko sušenje drva ili zračno sušeno drvo na otvorenom (15-20%); sušenje u komori, ili sušenje u prostoriji, sušeno u komori ili držanje u grijanoj prostoriji (8-12%); apsolutno suho, sušeno na temperaturi od oko 103 ° C (0%). Kada je izloženo zraku pri konstantnoj temperaturi i relativnoj vlažnosti, drvo dobiva odgovarajući ravnotežni sadržaj vlage koji je isti za sve vrste; tijekom klimatizacije (temperatura zraka 20 ° C i vlažnost 65%), sadržaj vlage u drvu naziva se normaliziranim i iznosi 12%. Smanjenje udjela vezane vode dovodi do skupljanja drva.Potpunim uklanjanjem vezane vode smanjuju se linearne dimenzije drva (za 8-10% u tangencijalnom smjeru, 3-7% u radijalnom smjeru, 0,1 -0,3% duž vlakana) i volumen (za 11 -17%). Povećanje sadržaja vezane vode (kada se drvo drži u vlažnom zraku ili vodi) uzrokuje bubrenje drva. Zbog razlika u skupljanju i bubrenju u različitim smjerovima dolazi do savijanja drva. Neravnomjerno uklanjanje vezane vode iz drva zbog ograničenog skupljanja i nejednolikih zaostalih deformacija uzrokuje naprezanja koja dovode do pucanja materijala tijekom procesa sušenja ili promjene zadanog oblika dijelova tijekom mehaničke obrade osušenog drva. Do pucanja drva (primjerice velikih greda i trupaca) dolazi i zbog naprezanja uzrokovanih razlikom u tangencijalnim i radijalnim skupljanjima.
Gustoća materijala stanične stijenke (drvenasta tvar) ne ovisi o vrsti i iznosi 1530 kg/m3. Gustoća drva u suhom stanju zbog prisutnosti šupljina u njemu ovisi o vrsti i varira od 100 kg/m 3 (balsa drvo) do 1300 kg/m 3 (backout). Gustoća drva za najčešće domaće vrste pri normaliziranoj vlažnosti iznosi 400-700 kg/m3. S povećanjem vlažnosti zraka (iznad W p.s.) povećava se gustoća drva. Drvo ima sposobnost propuštanja tekućina i plinova pod pritiskom (vodo- i plinopropusnost). Propusnost drva tvrdog drva veća je od one mekog drva, veća je za bjeljiku nego za srce i veća je uzduž vlakana nego poprečno.
Specifični toplinski kapacitet apsolutno suhog drva isti je za sve vrste - 1,55 kJ/(kg °C); raste s povećanjem vlage i temperature. Toplinska vodljivost drva također raste s povećanjem gustoće, vlažnosti i temperature; uzduž vlakana dvostruko je viša nego poprijeko vlakana. Toplinsko rastezanje drva je malo. Suho drvo ima vrlo visok električni otpor (dielektrik je), koji se naglo smanjuje (milijune puta) s povećanjem vlažnosti do W p.p., a s daljnjom vlagom - samo stotine ili desetke puta. Drvo ima nisku električnu čvrstoću; Kako bi se povećala otpornost na kvarove, impregniran je mineralnim uljima. Dielektrična konstanta suhog drva je 2-5 i raste s povećanjem vlažnosti i temperature. Pod utjecajem mehaničkih opterećenja u suhom drvu nastaju električni naboji. Piezoelektrična svojstva drva posljedica su prisutnosti orijentirane komponente - celuloze; u suhom drvu su najuočljiviji, s povećanjem vlage se smanjuju i pri vlažnosti od 6-8% praktički nestaju. U drvu je brzina širenja zvuka duž vlakana 5000 m/s, preko vlakana - 3-4 puta manja i smanjuje se s povećanjem vlažnosti i temperature drva. Specifični akustički otpor drva, jednak umnošku njegove gustoće i brzine zvuka, iznosi oko 3·10 6 Pa·s/m. Dekrement prigušenja zvuka u drvu ovisi o frekvenciji vibracija, vlažnosti, temperaturi i iznosi (2-4)·10 -2 Np. Drvo ima relativno nisku apsorpciju zvuka i visoku rezonantnu sposobnost, što je dovelo do široke upotrebe drva (osobito smreke i jele) za izradu zvučnih ploča glazbenih instrumenata.
Utjecaj elektromagnetskih oscilacija na drvo ovisi o njihovoj frekvenciji: IC zračenje zagrijava površinske slojeve u drvu (koristi se za sušenje furnira i drugih tankih sortimenata); vidljiva svjetlost ima veliku moć prodora (za detekciju grešaka na drvu); svjetlosno lasersko zračenje prožima drvo (kao vrsta alata za "rezanje" za oblikovano rezanje proizvoda od drva, graviranje, itd.); UV zračenje uzrokuje luminiscenciju u drvu (za kontrolu kvalitete obrade drva). Rendgensko i nuklearno zračenje koje prolazi kroz drvo prigušuje se ovisno o debljini, gustoći i vlažnosti sortimenta; Koriste se i za detekciju grešaka na drvu.
Mehanička svojstva. Drvo karakterizira čvrstoća i deformabilnost (sposobnost promjene veličine i oblika). Čvrstoća uzoraka drva određuje se ispitivanjem na tlak, vlak, savijanje, posmik i (rjeđe) torziju. Mehanička svojstva drva uzdužno su znatno veća nego poprečno. Za najčešće domaće vrste, granice čvrstoće drva (za uzorke bez nedostataka, s sadržajem vlage od 12%) su: kada se stisne duž zrna, 40-73 MPa; kada se rasteže duž vlakana 66-171 MPa, preko vlakana u radijalnom smjeru 4-13,3 MPa, u tangencijalnom smjeru - 2,8-9,2 MPa; kod savijanja 68-148 MPa. Povećanje sadržaja vlage u drvu na W pn smanjuje tlačnu čvrstoću duž vlakana za 2-2,5 puta; Povećanje veličine uzoraka i prisutnost nedostataka drva također smanjuje njegovu čvrstoću. Pod kratkotrajnim i relativno malim opterećenjima drvo se deformira kao elastičan materijal; Modul elastičnosti drva duž vlakana je 12-18 GPa, preko vlakana je 15-30 puta manji. Reološka svojstva drva (karakteriziraju njegovu povećanu sposobnost deformiranja pod opterećenjem tijekom vremena) povećavaju se s povećanjem sadržaja vezane vode i temperature. Smanjenjem vlažnosti i temperature opterećenog drva znatan dio elastičnih deformacija degenerira u “zamrznute” deformacije koje se očituju u procesima sušenja, prešanja i savijanja drva. Smrznute deformacije uzrokuju "pamćenje" drva na utjecaje temperature i vlage. Čvrstoća drva pod dugotrajnom izloženošću opterećenju može se smanjiti 2 puta. Ponavljane promjene opterećenja dovode do smanjenja čvrstoće - zamora drva; cikličke promjene vlažnosti opterećenog drva uzrokuju higrozamor, odnosno smanjenje čvrstoće i povećanu deformaciju. Pri projektiranju drvenih konstrukcija koriste se proračunski otpori koji su nekoliko puta manji od granica čvrstoće, što omogućuje uzimanje u obzir utjecaja trajanja opterećenja, vlažnosti, temperature, nedostataka i drugih čimbenika. Udarna čvrstoća drva karakterizira njegovu sposobnost da apsorbira rad pri udaru bez razaranja; kod listopadnog drveća ta je brojka 2 puta veća nego kod crnogoričnog drveća. Tvrdoća drva ovisi o njegovoj gustoći, pri čemu je čeona tvrdoća veća od bočne.
Poroci. Greške koje mijenjaju izgled drva, cjelovitost tkiva, ispravnost strukture i sl. smanjuju kvalitetu drva i ograničavaju mogućnosti njegove praktične uporabe. Javljaju se kako u rastućem drvetu, tako iu posječenom drvu tijekom skladištenja i obrade. To uključuje: čvorove; pukotine (metik, mraz, pukotine) koje nastaju u rastućem stablu i tijekom sušenja; defekti oblika debla - izbočina (abnormalno smanjenje promjera duž duljine debla), udubljenje (naglo povećanje promjera u donjem dijelu debla), kao i zakrivljenost, izrasline; strukturni nedostaci - nagib vlakana, kovrčavost (namatanje i slučajni raspored vlakana), kovrčavost (lokalna zakrivljenost godišnjih slojeva), peta (reaktivno drvo u crnogoričnih vrsta), lažno srce i unutarnja bjeljika u listopadnih vrsta, posinak (veliki čvor); rane - suha strana (vanjska nekroza debla) i klica (prerastanje rane koja sadrži koru i mrtvo drvo), katran i džep (naslage smole), vodeni sloj (natopljena područja jezgre ili zrelog drva) itd. Nedostaci drva također uključuju : promjene prirodne boje drva (npr. šuplje i žuto); gljivične infekcije u obliku plavih mrlja, plijesni, truleži; biološka oštećenja insekata i ptica (na primjer, crvotočine iz ličinki); mehanička oštećenja debla i nedostaci u obradi drva, strani uključci (kamenje, metalni fragmenti itd.), pougljenje, savijanje. Neki nedostaci drva mogu se smatrati njegovim prednostima, na primjer, izrasline s lijepom teksturom.
Primjena. Drvo kao konstrukcijski materijal ima široku primjenu u građevinarstvu, brodogradnji, željezničkom prometu itd.; koristi se u obliku drveta, građe, drvnih materijala. Drvo se koristi u proizvodnji papira, kartona i vlaknatica. Kao kemijska sirovina drvo se koristi za proizvodnju raznih organskih spojeva, kao što su celuloza, etanol, stočni kvasac, ksilitol, sorbitol, drveni ugljen, smola, metanol, octena kiselina, aceton i druga otapala, zapaljivi i nezapaljivi plinovi (tijekom piroliza drva). Drvo također zadržava svoju vrijednost kao gorivo.
Znanost o drvu je znanstvena disciplina koja proučava strukturu i svojstva drva i kore pomoću metoda biologije, kemije, fizike i drugih znanosti. Kako bi se utvrdila kakvoća drva, provode se ispitivanja, uključujući ispitivanja bez razaranja, koja se temelje na korištenju infracrvenog, svjetlosnog, UV, rendgenskog i nuklearnog zračenja, zvuka i ultrazvučnih vibracija. Razvijaju se nove metode proučavanja drva, kao i načini poboljšanja njegovih svojstava (modificiranje drva prešanjem, uvođenjem sintetskih polimera i drugih tvari; impregnacija antisepticima i usporivačima vatre za zaštitu od truljenja i požara).
Lit.: Vanin S.I. Znanost o drvu. M.; L., 1949.; Perelygin L.M. Znanost o drvu. 4. izd. M., 1971.; Ugolev B. N. Znanost o drvu s osnovama šumske robne znanosti. M., 2001. (monografija).
Glavninu drva čine organske tvari koje sadrže ugljik (C), vodik (H), kisik (O) i dušik (N).
U kemijski sastav drva ulaze i minerali koji sagorijevanjem stvaraju pepeo. Ovisno o vrsti drva, količina pepela u drvu se kreće od 0,2 do 1,7%.
Ugljik, vodik i kisik uključeni u kemijski sastav drva tvore složene organske tvari od kojih su neke uključene u stanične stijenke, a neke u same stanice.
Stanične stijenke drva sastoje se uglavnom od celuloze, hemiceluloze i lignina, stanične šupljine građene su od tanina i boja, smola, guma, eteričnih ulja i alkaloida.
Celuloza, hemiceluloza i lignin čine oko 96% težine suhog drva.
Celuloza je glavna kemijska tvar staničnih stijenki drva i spada u polisaharide.
Struktura mu je vlaknasta. Netopljiv u vodi, alkoholu, eteru, acetonu i drugim uobičajenim organskim otapalima.
Izlaganjem celuloze različitim kiselinama i naknadnom kemijskom obradom iz nje se dobivaju papir, umjetna svila, šećer za stoku drva, vinski alkohol, lakovi itd.
Hemiceluloze su po svom kemijskom sastavu bliske celulozi i također spadaju u polisaharide. Imaju manju kemijsku otpornost, lako se hidroliziraju pod utjecajem kiselina i prelaze u otopinu.
Hemiceluloze se dijele u skupinu pentozana i heksozana.
Pentozani, kada se hidroliziraju, tvore pentozne šećere, koji nisu sposobni fermentirati i proizvoditi alkohol, dok heksozani tvore šećer-heksoze, koji su sposobni fermentirati i proizvoditi alkohol. Pentozani prevladavaju u listopadnom drvu, heksozani prevladavaju u crnogoričnom drvu.
Lignin je, u usporedbi s celulozom, manje stabilan i lakše se izlaže vrućim alkalijama, oksidansima itd. Pod utjecajem sumporne kiseline ili otopine natrijevog hidroksida lignin prelazi u otopinu. Ovo svojstvo je osnova za proizvodnju celuloze iz drva, koje se oslobađa lignina, tvoreći tehničku celulozu.
Suhom destilacijom drva iz lignina nastaje metilni alkohol. Također je dio kemijskog sastava drva.
Tanini imaju opor okus, sposobnost topljenja u vodi i alkoholu, au kombinaciji sa solima željeza daju otopinama tamnoplavu i zelenkastu boju. Tanini se koriste u industriji štavljenja za štavljenje kože.
Boje se obično nalaze u šupljinama stanica. Kemijski sastav drva je raznolik, pa su boje crvene, žute, plave i smeđe.
Boje dobivene od određenih vrsta drva koriste se za bojanje tkanina; alkoholne otopine nekih boja koriste se za nijansiranje likera i konditorskih proizvoda.
Posebnu skupinu tvari bliskih smolama u nekim biljkama predstavljaju lakto-kaučuk - mliječni sokovi, iz kojih se dobivaju kaučuk i gutaperka - materijali za izradu proizvoda od gume.
Gume su prozirna, gusta tekućina koju oslobađaju biljke, a koja se na zraku brzo skrutne i stvrdne. Gume se koriste za proizvodnju pojedinih vrsta ljepila, u proizvodnji šibica, tekstilnoj industriji, medicini, konditorskoj proizvodnji itd.
Ulje kamfora može se napraviti od eteričnih ulja sadržanih u kemijskom sastavu drveta. Od njega se priprema kamfor, koristi se u proizvodnji celuloida iu medicinske svrhe.
Od alkaloida koji se nalaze u vrstama drveća treba istaknuti kinin, koji se ekstrahira uglavnom iz kore određenih vrsta drveća. Kinin se koristi u medicini kao lijek protiv malarije.
Kvaliteta drva koje se koristi kao sirovina u pojedinim kemijskim industrijama određena je kvantitativnim sadržajem potrebnih kemikalija.
Tako je drvo smreke, bora, jasike, topole i dr. glavna sirovina za proizvodnju celuloze - glavnog poluproizvoda za proizvodnju papira, viskozne svile, nitroceluloze itd.
Drvo bora služi kao vrijedna sirovina u proizvodnji smole i terpentina, a drvo hrasta i kestena važna je sirovina za proizvodnju tanina.
Neke su vrste vrlo cijenjene zbog svoje boje: mahagonij ili crvena sandalovina (sadrži crvenu boju), ruj, žuto drvo, maklura (žuta boja), plava sandalovina (plava boja).
Drvo, drvo je anizotropni vlaknasti materijal za gradnju dobiven od drveća.
Glavna strukturna jedinica drva bilo koje vrste je vlakno. Vlakna u početnoj fazi razvoja imaju ovojnicu koja je prilično elastična i lako propušta vodu i vodene otopine. S godinama se čvrstoća ljuske naglo povećava, a propusnost se smanjuje zbog njezine transformacije u visokomolekularne organske spojeve: celulozu, hemicelulozu i lignin. Postoje mehaničke stanice (libroformna vlakna), vodeće stanice (žile i traheide), skladišne stanice (parenhim).
Drvo je jedna od komponenti vaskularno-vlaknastog snopa i obično se suprotstavlja drugoj komponenti snopa, koja potječe iz istog prokambija ili kambija - floema ili floema. Pri stvaranju vaskularno-vlaknastih snopića iz prokambija opažaju se 2 slučaja: ili se sve prokambijske stanice pretvaraju u elemente drva i lišća - dobivaju se takozvani zatvoreni snopići (više spore, jednosupnice i neke dikotiledone biljke), ili sloj aktivnog materijala ostaje na granici između drva i ličnog tkiva - nastaju kambij i otvoreni grozdovi (žitarice i golosjemenjače).
U prvom slučaju količina drva ostaje konstantna, a biljka ne može povećati svoju debljinu; u drugom slučaju, zahvaljujući aktivnosti kambija, količina drva se povećava svake godine, a deblo biljke postupno se zadeblja. U ukrajinskim vrstama drveća, drvo leži bliže središtu (osi) stabla, a ličje leži bliže periferiji. Kod nekih drugih biljaka uočava se drugačiji međusobni raspored drveta i lišća.
Sastav drva uključuje već mrtve stanične elemente s drvenastim, uglavnom debelim ljuskama; ličje se, naprotiv, sastoji od živih elemenata, žive protoplazme, staničnog soka i tanke neodrvenaste ljuske. Iako u ličju ima mrtvih elemenata, debelih stijenki i lignificiranih, au drvu, naprotiv, živih elemenata, to ne mijenja bitno opće pravilo. Oba dijela žilno-vlaknastog snopa međusobno se razlikuju i po svojoj fiziološkoj funkciji: tzv. formira se dolje kroz ličje. Fenomen lignifikacije staničnih membrana uzrokovan je impregnacijom celulozne membrane posebnim tvarima, obično objedinjenim pod općim nazivom lignin.
Prisutnost lignina i, ujedno, lignifikaciju ljuske lako se prepoznaje po određenim svojstvima. Zahvaljujući drvetu, ljuske biljaka postaju jače, tvrđe i elastičnije; Istodobno, unatoč tome što lako propuštaju vodu, gube sposobnost upijanja vode i bubre.
Postoji primarno drvo, koje čine stanice prokambija, i sekundarno drvo, koje nastaje djelovanjem kambija. Na poprečnom presjeku debla drveća i grmlja jasno su vidljivi godišnji godovi koji nastaju kao rezultat periodične aktivnosti kambija tijekom cijele godine. Kod mnogih stabala, osobito u južnim geografskim širinama, u drvu, osim svijetlog vanjskog dijela - bjeljike, postoji i unutarnji, tamni dio (jezgra drva), u čijim se stanicama nalaze smole, tanini, ulja , gume, aromatske tvari i tvari za bojenje itd. se talože.
Naporima genetskog inženjeringa i oplemenjivača postignut je značajan napredak u tehnologiji ubrzanog uzgoja drva u energetske i sirovinske svrhe: prosječna produktivnost bora u Brazilu od 2006. iznosi 28,5 m3 po hektaru godišnje, eukaliptusa - 119 m3. Za usporedbu: intenzitet rasta drva u ruskim šumama kreće se od 1,5 m 3 po hektaru godišnje za crnogorično drveće i do 2,5-3,0 m 3 za listopadno drveće.
Drvo sadrži niz složenih organskih spojeva. Potpuna kemijska analiza pokazuje da sadrži oko 50% ugljika, 6% vodika i 44% kisika. Stanična stijenka ima mrežnu strukturu međusobno povezanih lančanih celuloznih molekula, ispunjenih drugim ugljikovodicima (hemicelulozama), te ligninom i raznim ekstraktima. Cementnu međustaničnu tvar čine uglavnom pektati kalcija i magnezija, a u šupljinama stanica, osobito u listopadnom drvu, nakupljaju se smole, gume, masti, tanini, pigmenti i minerali. U sastav drva ulazi 45-60% celuloze, 15-35% lignina i 15-25% hemiceluloze. Količina stranih, ekstraktivnih tvari uvelike ovisi o vrsti i nije ista u bjeljici i srži. Udio minerala (udio pepela) u drvu obično je znatno manji od 1%.
Drvo sadrži 5-25% ekstraktivnih tvari.
Za drvo su ovo glavna i najvažnija svojstva.
Električna svojstva drva određuju tri pokazatelja:
Glavne organske tvari koje čine drvo su celuloza, lignin i hemiceluloza.
celuloza - prirodni polimer, polisaharid s molekulom dugog lanca. Formula celuloze (C 6 H 10 O 5) n, Gdje n- stupanj polimerizacije jednak 6000-14000. Ovo je vrlo stabilna tvar, netopljiva u vodi i običnim organskim otapalima (alkohol, eter itd.), bijele je boje. Snopovi celuloznih makromolekula u obliku tankih vlakana nazivaju se mikrofibrili. Oni čine celulozni okvir stanične stijenke. Mikrofibrile su obično orijentirane duž duge osi stanice, između njih se nalaze lignin, hemoceluloza i voda.
Lignin— polimer aromatske prirode (polifenol) složene strukture; sadrži više ugljika, a manje kisika od celuloze. S ovom tvari povezan je proces lignifikacije mlade stanične stijenke. Lignin je kemijski nestabilan, lako oksidira, stupa u interakciju s klorom, otapa se zagrijavanjem u livadama, vodenim otopinama sumporne kiseline i njezinih kiselih soli.
Hemiceluloze- skupina polisaharida u koju spadaju pentozani (C 5 H 8 O 4) n i heksozani (C 6 H 10 O 5) n. Na prvi pogled, formula heksozana identična je formuli celuloze. Međutim, stupanj polimerizacije kod svih hemiceluloza znatno je manji i iznosi 60-200. To ukazuje na kraće lance molekula i manju stabilnost ovih tvari u usporedbi s celulozom.
Greške drva su nedostaci pojedinih dijelova drva koji smanjuju kvalitetu i ograničavaju mogućnosti uporabe. Greške drva mogu biti povezane s odstupanjima od njegove normalne strukture, oštećenjima i bolestima. Dijele se u sljedeće skupine: pukotine, kvrge, oštećenja od insekata, gljivica, truleži, defekti u obliku debla, defekti u strukturi drva, rane, abnormalne naslage unutar drva, kemijske mrlje. Utjecaj nedostataka na prikladnost drva za građevinske potrebe ovisi o njihovom položaju, vrsti, veličini greške, kao i o namjeni drva. Stupanj drva određuje se uzimajući u obzir postojeće nedostatke. Njihovo podrijetlo može biti različito. Neki od njih nastaju tijekom razdoblja rasta stabla, drugi - tijekom skladištenja i rada.
Tijekom rada drvenih konstrukcija vlaga uzrokuje najveću štetu. Kako bi se produžio vijek trajanja drva, ono se nekoliko puta impregnira jednom od sljedećih mješavina:
|
Vrste drveća |
vrste drveća |
prevedeno Faktor mase |
prenosiv Uvjetni koeficijenti volumena |
||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Industrijsko drvo |
|||||||
|
vrlo teško |
Birch Schmidt, Šimšir, pistacija, eukaliptus, sekvoja |
||||||
|
Bijeli bagrem, Kamena breza, crna breza, kruška, hrast, tisa, grab, norveški javor |
|||||||
|
Umjereno-teška |
obična breza, Žuta breza, bukva, brijest, javor, sibirski ariš, jabuka, jasen |
||||||
|
brijest, dimorfant, Činar, jestivi kesten, kadifa, bijeli bor, joha |
|||||||
|
Sibirski cedar, lipa, aspen, topola |
|||||||
|
vrlo lagana |
sibirski ariš, Weymouthov bor |
Mehanička svojstva svih stijena uzduž i poprijeko vlakana su različita.
Tvrdo drvo uključuje mahagonij, tikovinu, ebanovinu, ružino drvo, hrast, brijest, eukaliptus i bukvu. Svi osim eukaliptusa rastu vrlo sporo, pa su svjetske rezerve gotovo iscrpljene. Meke vrste drva uključuju crnogorično drvo (bor, smreka, ariš). Brzo rastu i s njima je lako raditi, ali se smatraju drvetom niske kvalitete. Bijelo drvo uključuje brezu, jasen, javor i topolu. Sva ova stabla brzo rastu, njihovo se drvo koristi za furnir i smatra se jeftinijim.
Vrijednost različitih vrsta drva određena je njihovom čvrstoćom, izdržljivošću i jedinstvenim dizajnom. Određene vrste koje se koriste za izradu skupog namještaja, parketa, vrata i interijera smatraju se elitnim, uzimajući u obzir početnu visoku cijenu i količinu truda i novca utrošenog na njihovu obradu. Najčešće vrste u Ukrajini su: hrast, trešnja, bukva, kruška, orah, javor.
Prema stupnju vlažnosti razlikuju se sljedeće vrste drva:
Kao uvjetni standardni sadržaj vlage uzima se 12% vlage u drvu.
