Строение древесины

Древесина – один из самых популярных материалов природного происхождения. Ее используют в строительстве, для производства мебели, столярных изделий, сувениров и т.д. Широкие возможности применения – результат природного развития и уникальных качеств, которые присущи древесине.

Прочность, упругость, износостойкость, способность сохранять тепло, простота обработки и другие свойства сделали дерево ведущим материалом для обрабатывающей отрасли и строительства.

Чтобы понять, как работать с деревом, рассмотрим строение древесины подробнее.

Ядровые и безъядровые породы

Все породы делятся на две категории – те, у которых невооруженным взглядом видны отличия центра ствола от краев, и те, у которых этих отличий нет.

Если срез дерева окрашен равномерно, нет выделяющейся темной сердцевины, то порода безъядровая. Если темный центр хорошо виден, то порода ядровая. Ядровые деревья более прочные, так как именно ядро имеет самую прочную структуру и состоит из отмерших клеток (внутри закрытых смолой). К ядровым породам относится дуб, ясень, лиственница, сосна, к безъядровых береза.  

Из чего состоит древесина

Кроме ядра, древесина имеет такие слои, как заболонь, камбий, луб и пробку. Ширина заболони определяется количеством годичных колец, а размер кольца шириной раннего и позднего слоев. Ранние слои более светлые и расположены ближе к центру, поздние темнее и находятся около коры.

Слои несут разные функции. Ранние служат для питания дерева, поздние для защиты от механических повреждений, насекомых и пр. Питательные вещества разносятся по "сосудам" - поперечным линиям, которые располагаются по радиусу от краев ствола к центру.

Это сердцевинные лучи, которые имеют толщину до 1 мм и отвечают за текстуру древесины. Их всегда хорошо видно на поперечном срезе. У лиственных пород по ним течет сок, который собирают, перерезая эти сосуды (например, березовый или кленовый сок).

У хвойных пород эти сосуды наполняются смолой, которую также собирают при необходимости. Интересно, что смола течет по единой системе, так как все проходы объединены в нее.

У всех пород есть особо хрупкая и быстро портящаяся часть – сердцевина. Она очень маленькая и в диаметре не превышает 2-5 мм. У лиственных пород она больше. Чтобы дерево росло и развивалось, оно получает питательные вещества из небольшого слоя клеток – камбия. Это слой, следующий за корой.

Слои у древесины появляются благодаря тому, что процесс выработки питательных веществ идет в определенный "сезон" с весны и до осени.

Химический состав древесины

В древесине сосредоточены минеральные и органические вещества. В золе после сгорания дерева остаются минеральные компоненты. Это соли натрия, калия, магния, кальция и железа.   

Органика составляет 99% от массы дерева. Большая часть – углерод и кислород (50 и 44%, соответственно), 6% приходится на водород и 0,3% на азот.

Органические вещества входят в структуру клетки или находятся вне ее. К первой группе относится целлюлоза, лигнин и т.п. Ко второй – эфирные масла, пектины, дубильные вещества и пр. От второй группы дерево получает такие свойства, как вкус, цвет, аромат, стойкость к бактериям и плесени. Эти вещества легко извлекаются из древесины, путем растворения волокон в разных растворителях.

В лиственных породах меньше неорганики, в хвойных больше. В коре больше экстрактивных веществ, а в золе больше солей, растворимых в воде. Поэтому кора является не менее ценным сырьем для переработки, сельского хозяйства, легкой промышленности.

Дефекты древесины

К сожалению, строение древесины невозможно представить без ее пороков или изъянов. Они также являются неотъемлемой частью дерева. К ним относятся сучки, трещины, сердцевина, червоточины, прорости, обзолы, синева и т.д.

От наличия и количества дефектов зависит качество пиломатериалов. Не все дефекты "врожденные", некоторые появляются, когда уже спиленное дерево неправильно хранится или эксплуатируется.

ГОСТ 2140-81  регламентирует и делит все изъяны на группы. К первой относятся сучки, как наиболее заметные пороки. Затем трещины и кривизна ствола, далее стандарт обращает внимание на прожилки и пятна, которых не должно быть на поверхности среза.

Следующие группы составляют пороки, которые возникают при обработке или хранении материалов. Это грибки, инородные включения, окраска, повреждения вредителями, коробления.

Фотогалерея