Holz ist eines der am häufigsten verwendeten Materialien der Welt. In dieser Lektion werden wir Folgendes lernen:
Holz ist ein organisches Material, das heißt, es stammt aus der Natur. Es ist ein hartes, faseriges Strukturgewebe, das in den Stämmen und Wurzeln von Bäumen und anderen Gehölzen vorkommt. Wenn Sie den Stamm eines Baumes durchschneiden, gibt es mehrere Ringe, die Ihnen sagen, wie alt das Holz ist. Je mehr Ringe der Baum hat, desto älter ist das Holz.
Es wird seit Tausenden von Jahren sowohl als Brennstoff als auch als Baumaterial, zur Herstellung von Werkzeugen und Waffen, Möbeln und Papier verwendet. Es ist ein organisches Material, ein natürlicher Verbundstoff aus Zellulosefasern (die zugfest sind), eingebettet in eine Ligninmatrix, die einer Kompression widersteht.
Nehmen Sie einen Baum und schälen Sie die äußere "Haut" oder Rinde ab, und Sie werden zwei Arten von Holz finden. Am nächsten an den Rändern befindet sich eine feuchte, leichte, lebende Schicht namens Splintholz , die mit Röhren namens Xylem gefüllt ist, die einem Baum helfen, Wasser und Nährstoffe von seinen Wurzeln zu seinen Blättern zu leiten. Innerhalb des Splintholzes gibt es einen viel dunkleren, härteren Teil des Baumes namens Kernholz, der abgestorben ist, wo die Xylemröhren mit Harzen oder Gummi verstopft sind und nicht mehr funktionieren.
Um den äußeren Rand des Splintholzes (und des Stammes) herum befindet sich eine dünne aktive Schicht namens Kambium, in der der Baum jedes Jahr ein wenig nach außen wächst und diese berühmten Jahresringe bildet, die uns sagen, wie alt ein Baum ist. Kambium ist oft nur ein oder zwei Zellen dick, und Sie brauchen ein Mikroskop, um es gut zu sehen.
Schneiden Sie horizontal durch einen Baum, führen Sie die Säge parallel zum Boden (senkrecht zum Stamm), und Sie werden die Jahresringe sehen (ein neuer kommt jedes Jahr hinzu), die den Querschnitt bilden. Schneiden Sie vertikal durch einen Baumstamm und Sie werden innen Linien sehen, die parallel zu der durch die Xylemröhren gebildeten Biegung verlaufen und die innere Struktur des Holzes bilden, die als seine Maserung bekannt ist.
Sie werden auch gelegentliche Ovale sehen, die die Maserung unterbrechen, sogenannte "Knoten", die die Stellen sind, an denen die Äste aus dem Stamm eines Baumes herausgewachsen sind. Äste können Holz schön aussehen lassen, aber auch seine Struktur schwächen.
Wenn Sie frisch geschnittenes Holz unter einem Mikroskop betrachten, sehen Sie, dass es wie jede andere Pflanze aus Zellen besteht. Die Zellen bestehen aus drei Substanzen:
Grob gesagt ist Zellulose die faserige Masse eines Baumes, während Lignin der Klebstoff ist, der die Fasern zusammenhält.
Hartholz
Hartholz stammt von Angiospermenbäumen, Pflanzen, die Blüten produzieren und Samen in Früchten tragen. Es stammt in der Regel von langsam wachsenden Laubbäumen, die jährlich ihre Blätter verlieren. Das Holz ist normalerweise schwer, zäh und dichter. Harthölzer haben oft zusätzliche Kanäle für den Safttransport, sogenannte Gefäße oder Poren. Diese können mit bloßem Auge oder unter Vergrößerung als winzige Nadellöcher sichtbar sein, wenn das Holz quer geschnitten wird. Aufgrund ihrer kompakten und komplexeren Struktur bieten Harthölzer im Allgemeinen ein überlegenes Maß an Festigkeit und Haltbarkeit. Übliche Hartholzarten sind Eiche, Ahorn, Kirsche, Mahagoni und Walnuss.
Hartholzarten sind nicht immer unbedingt stärker als Weichhölzer, aber viele Arten sind bekannt für ihre schönen und ausgeprägten Holzmaserungen.
Weichholz
Nadelhölzer stammen normalerweise von Nadelbäumen, das heißt Bäumen mit nadelartigen Blättern, deren Samen mit Zapfen bedeckt sind. Dies sind schnell wachsende Bäume, die weiches und leichtes Holz produzieren. Kiefern, Fichten, Lärchen sind bekannte Beispiele. Die Ausnahme von der Regel ist die Eibe, die sowohl langsam wächst als auch sehr dicht ist.
Verwirrenderweise sind einige Weichhölzer härter als Harthölzer!
Nadelhölzer haben normalerweise keine sichtbaren Poren. Strahlen können auch schmal oder praktisch unsichtbar sein. Weichhölzer können manchmal durch das Vorhandensein von Harz oder einen „Terpentin“-Geruch identifiziert werden, besonders wenn sie frisch geschnitten sind.
| Charakteristisch | Hartholz | Weichholz |
| Entstammt aus | Laubbäume | immergrüne Bäume |
| Beispiele | Eiche, Teak, Mahagoni | Kiefer, Fichte, Tanne |
| Preis | Teurer | Weniger teuer |
| Dichte | Typischerweise schwieriger (aber nicht immer) | Normalerweise weicher (aber nicht immer) |
| Farbe | Generell dunkel | Fast immer hell |
| Struktur | Weniger Saft | Höherer Saft |
| Getreide | Nah dran | Lose |
| Feuer Beständigkeit | Gut | Arm |
| Gewicht | Schwer | Licht |
Die chemische Zusammensetzung von Holz variiert von Art zu Art, besteht jedoch zu etwa 50 % aus Kohlenstoff, 42 % Sauerstoff, 6 % Wasserstoff, 1 % Stickstoff und 1 % anderen Elementen (hauptsächlich Kalzium, Kalium, Natrium, Magnesium, Eisen und Mangan). Gewicht. Holz enthält auch Schwefel, Chlor, Silizium, Phosphor und andere Elemente in geringen Mengen.
Stärke
Holz ist physikalisch stark und steif; Im Vergleich zu Materialien wie Stahl ist es jedoch auch leicht und flexibel.
Metalle, Kunststoffe und Keramiken sind isotrop, dh sie haben eine ziemlich einheitliche innere Struktur und neigen dazu, sich in alle Richtungen genau gleich zu verhalten. Holz verhält sich aufgrund seiner Jahresring- und Maserungsstruktur anders.
Haben Sie schon einmal versucht, Holz mit einer Axt zu hacken? Wenn ja, dann wissen Sie, dass es sich leicht spaltet, wenn es mit der Klinge zusammen mit Getreide geschnitten wird, aber es ist viel schwieriger, in die entgegengesetzte Richtung durch das Getreide zu hacken.
Nimm einen kleinen, toten Ast. Versuchen Sie, es mit bloßen Händen zu biegen und zu brechen. Kannst du es machen? JAWOHL.
Versuchen Sie nun, ihn in die entgegengesetzte Richtung zu ziehen oder zu drücken. Kann man es dehnen oder stauchen? NEIN.
Dies bedeutet, dass Holz anisotrop ist, was bedeutet, dass ein Holzklumpen in verschiedenen Richtungen unterschiedliche Eigenschaften hat.
Haltbarkeit
Holz hält ziemlich lange. Haben Sie jemals von Archäologen gehört, die die vergrabenen Überreste antiker Holzskulpturen oder Werkzeuge ausgraben, die zu einer Zivilisation gehören, die vor Hunderten oder Tausenden von Jahren existierte? Als einst lebendiges Ding unterliegen hölzerne Objektive den natürlichen Kräften des Verfalls durch einen Prozess, der als „Verrottung“ bekannt ist – bei dem Organismen wie Pilze und Insekten wie Termiten und Käfer nach und nach Zellulose und Lignin abknabbern und Holz zu Staub zersetzen .
Holz und Wasser
Holz ist hygroskopisch, d.h. wie ein Schwamm nimmt es Wasser auf und quillt bei Feuchtigkeit auf und gibt das Wasser wieder ab, wenn die Luft trocknet und die Temperatur steigt.
Holzfenster lassen sich im Sommer viel leichter öffnen als im Winter. Weißt du, warum? Zu viel Feuchtigkeit tut dies. Die feuchten Außenbedingungen im Winter lassen sie in die Rahmen quellen.
Warum nimmt Holz Wasser auf? Denken Sie daran, dass der Stamm eines Baumes dazu bestimmt ist, Wasser von den Wurzeln zu den Blättern zu transportieren. Ein frisch geschnittenes Stück "grünes" Holz enthält normalerweise eine große Menge an verstecktem Wasser, was es sehr schwierig macht, Feuerholz ohne viel Rauchen und Spucken zu verbrennen. Einige Holzarten können ein Vielfaches ihres Eigengewichts an Wasser aufnehmen, das im Inneren des Holzes von denselben Strukturen aufgenommen wird, die Wasser von den Wurzeln des Baums zu den Blättern transportierten, als der Baum eine lebende, wachsende Pflanze war.
Holz und Energie
Holz ist ein guter Wärmeisolator, aber trockenes Holz brennt ziemlich leicht und erzeugt viel Wärmeenergie, wenn es über seine Zündtemperatur hinaus erhitzt wird (die Temperatur, bei der es Feuer fängt, etwa 200–400 °C, 400–750 °F). ).
Im Allgemeinen ist Holz gut in der Schallabsorption, weil es porös ist und viele Lufträume zum Einfangen von Schall hat. Holz ist jedoch nicht dicht genug, um so viel Schall zu absorbieren. Andererseits sollen Holzobjekte auch Klänge übertragen und verstärken – so funktionieren Musikinstrumente.
Holz leitet keinen Strom. Wenn das Holz jedoch nass ist, steigt seine Leitfähigkeit.
1. Gärten einzäunen und dekorieren
Holz wird bei der Umzäunung und Dekoration von Gärten verwendet, da es den ganzen Garten offen und dennoch geschützt erscheinen lässt.
2. Wird bei der Herstellung von Möbeln verwendet
Wie wir wissen, sind alle Möbel in unseren Häusern aus Holz. Unsere Stühle, Tische, Regale und andere sind alle aus Holz gebaut und trotzdem gestaltet.
3. Verwendet bei der Schaffung von Kunst
Holz wird bei der Herstellung und Gestaltung aller kunstbezogenen Gegenstände verwendet. Dazu gehören Skulpturen, Schnitzereien und Kunstrahmen, die wir in unserem Zuhause aufstellen.
4. Als Isolierung verwendet
Holz ist aufgrund seiner Beschaffenheit ein besserer Isolator als die meisten Geräte. Es wird verwendet, um die Dämmeigenschaften von Baustoffen zu messen. Es hat diese Fähigkeit aufgrund der Lufttasche in seiner Luftstruktur.
5. Wird zum Heizen verwendet
Holz ist eine gute Energiequelle, wenn es mit Brennstoff verwendet wird. Es kann zum Heizen im Wald als Lagerfeuer verwendet werden. Es kann auch in einem Innenofen verwendet werden, um die Räume warm zu halten, um Kälte zu vermeiden.
6. Wird zur Herstellung der meisten Küchenutensilien verwendet
Die meisten Küchenutensilien sind aufgrund ihrer Isolierfähigkeit aus Holz gefertigt. Die Griffe der Küchenutensilien aus Holz würden sich als besser handhaben erweisen, da die Menschen keine Angst hätten, sich aufgrund der Hitze der Griffe zu verletzen.
7. Wird zur Herstellung von Musikinstrumenten verwendet
Dies ist eine besondere und wohltuende Verwendung von Holz in der Moderne. Aus Holz werden fast alle Musikinstrumente wie Klavier, Gitarre, Schlagzeug und vieles mehr hergestellt.
8. Wird zur Herstellung von Sportgeräten verwendet
Holz ist eines der wesentlichen Materialien für die Herstellung von Sportgeräten wie Cricket, Tischtennis und Hockey.
9. Verwendet im Schiffbau
Holz ist ein weiterer wichtiger Werkstoff für den Schiffsbau. Sowohl große als auch kleine Schiffe sind aus Holz gefertigt, da es beim Auftrieb hilft.
10. Wird zur Herstellung von Kinderspielzeug verwendet
Kinderspielzeug besteht aus Holz. Heutzutage kaufen Eltern lieber Holzspielzeug für ihre Kinder, da sie Plastikspielzeug aufgrund seiner Toxizität für schädlich halten.
