Дерево є одним із широко використовуваних матеріалів у світі. На цьому уроці ми дізнаємося про:
Деревина є органічним матеріалом, тобто походить від природи. Це жорстка волокниста структурна тканина, яка міститься в стеблах і коренях дерев та інших деревних рослин. Якщо ви розпиляєте стовбур дерева, ви побачите кілька кілець, які покажуть вам, скільки років деревині. Чим більше кілець у дерева, тим старша деревина.
Його тисячоліттями використовували як паливо і як будівельний матеріал, для виготовлення інструментів і зброї, меблів і паперу. Це органічний матеріал, природний композит целюлозних волокон (які мають сильний розтяг), вмонтованих у матрицю лігніну, яка протистоїть стисненню.
Візьміть дерево та очистіть зовнішню «шкіру» або кору, і ви знайдете два види деревини. Найближче до країв є вологий, легкий, живий шар, який називається заболонню , наповнений трубками, які називаються ксилемою, яка допомагає дереву передавати воду та поживні речовини від коренів до листя; всередині заболоні є набагато темніша, твердіша частина дерева, яка називається серцевиною, яка мертва, де трубки ксилеми закупорені смолою або камедь і перестали працювати.
Навколо зовнішнього краю заболоні (і стовбура) є тонкий активний шар, званий камбієм, де дерево насправді трохи зростає назовні щороку, утворюючи ті знамениті річні кільця, які говорять нам про вік дерева. Камбій часто має товщину лише однієї чи двох клітин, і вам потрібен мікроскоп, щоб добре його побачити.
Розріжте дерево горизонтально, проводячи пилку паралельно землі (перпендикулярно до стовбура), і ви побачите річні кільця (щороку додається одне нове), що утворюють поперечний розріз. Розріжте стовбур дерева вертикально, і ви побачите всередині лінії, що проходять паралельно повороту, утвореному трубками ксилеми, утворюючи внутрішню структуру деревини, відому як її зерно.
Ви також побачите випадкові овали, що переривають волокна, які називаються «вузлами», тобто місцями, де гілки виростають зі стовбура дерева. Сучки можуть зробити деревину привабливою, але вони також можуть послабити її структуру.
Якщо ви подивіться на свіжозрізану деревину під мікроскопом, ви побачите, що вона складається з клітин, як і будь-яка інша рослина. Клітини складаються з трьох речовин:
Загалом кажучи, целюлоза — це волокниста маса дерева, тоді як лігнін — це клей, який утримує волокна разом.
Листяна деревина
Листяна деревина походить від покритонасінних дерев, які є рослинами, що дають квіти та дають насіння у плодах. Зазвичай він походить від повільно зростаючих листяних дерев, які щорічно втрачають листя. Деревина зазвичай важка, міцна і більш щільна. Листяна деревина часто має додаткові канали для транспортування соку, відомі як судини або пори. Вони можуть бути видимі неозброєним оком або під збільшенням у вигляді крихітних дірочок, коли деревину розрізають поперечно. Завдяки своїй щільній та складнішій структурі листяна деревина, як правило, забезпечує вищий рівень міцності та довговічності. Поширені типи листяних порід включають дуб, клен, вишня, червоне дерево та волоський горіх.
Породи листяних порід не завжди обов’язково міцніші за м’які, але багато порід добре відомі своїми красивими та виразними візерунками деревини.
Хвойна деревина
М’яку деревину зазвичай отримують із хвойних дерев, тобто дерев із голчастим листям і насінням, укритими шишками. Це швидкорослі дерева, що дають м’яку та легку деревину. Знайомі приклади – сосни, ялини, модрини. Винятком із правил є тис, який і повільно зростає, і дуже густий.
Як не дивно, деякі хвойні породи твердіші за листяні!
Хвойна деревина зазвичай не має видимих пір. Промені також можуть бути вузькими або практично непомітними. Хвойну деревину іноді можна розпізнати за наявністю смоли або запаху «скипидару», особливо якщо вона свіжозрізана.
| Характеристика | Листяна деревина | Хвойна деревина |
| Походить від | Листяні дерева | Вічнозелені дерева |
| Приклади | Дуб, тик, червоне дерево | Сосна, Ялина, Ялиця |
| Ціна | Дорожчий | Дешевше |
| Щільність | Як правило, складніше (але не завжди) | Зазвичай м'якше (але не завжди) |
| колір | Взагалі темно | Майже завжди світла |
| Структура | Нижній сік | Вищий сік |
| зерно | Закрити | Пухкий |
| Вогнестійкість | добре | Бідний |
| вага | Важка | світло |
Хімічний склад деревини варіюється від породи до породи, але складається приблизно з 50% вуглецю, 42% кисню, 6% водню, 1% азоту та 1% інших елементів (переважно кальцію, калію, натрію, магнію, заліза та марганцю). вага. Також у деревині в невеликих кількостях містяться сірка, хлор, кремній, фосфор та інші елементи.
Сила
Фізично деревина міцна і жорстка; однак, порівняно з такими матеріалами, як сталь, він також легкий і гнучкий.
Метали, пластмаси та кераміка є ізотропними, тобто вони мають досить однорідну внутрішню структуру і, як правило, поводяться однаково в усіх напрямках. Завдяки структурі річного кільця та зерен деревина діє інакше.
Ви коли-небудь пробували рубати дрова сокирою? Якщо у вас є, то ви б знали, що він легко розколюється, якщо його нарізати лезом разом із зерном, але набагато важче подрібнити в протилежному напрямку через зерно.
Візьміть маленьку мертву гілку дерева. Спробуйте зігнути і зламати його голими руками. Ви можете зробити це? ТАК.
Тепер спробуйте потягнути або штовхнути його в протилежному напрямку. Чи можете ви розтягнути або стиснути його? НІ.
Це означає, що деревина анізотропна, що означає, що шматок деревини має різні властивості в різних напрямках.
Довговічність
Деревина служить досить довго. Ви коли-небудь чули про те, щоб археологи розкопували залишки стародавніх дерев’яних скульптур або інструментів, які належали цивілізації, що існувала сотні чи тисячі років тому? Будучи колись живою істотою, дерев’яні об’єктиви схильні до природних сил гниття через процес, відомий як «гниття» , під час якого такі організми, як гриби та комахи, такі як терміти та жуки, поступово від’їдають целюлозу та лігнін і перетворюють деревину на пил. .
Дерево і вода
Деревина гігроскопічна, тобто, як губка, вона вбирає воду та набухає у вологих умовах, знову віддаючи воду, коли повітря висихає та температура підвищується.
Влітку дерев'яні вікна відкриваються набагато легше, ніж взимку. Ти знаєш чому? Занадто висока вологість сприяє цьому. Вологі зовнішні умови взимку змушують їх розбухати в рамах.
Чому деревина вбирає воду? Пам’ятайте, що стовбур дерева призначений для перенесення води від коренів до листя. Щойно зрізаний шматок «зеленої» деревини, як правило, містить величезну кількість прихованої води, що ускладнює спалювання дров без тривалого куріння та плювання. Деякі породи деревини можуть увібрати воду, яка в кілька разів перевищує власну вагу, яка поглинається всередині деревини тими самими структурами, які транспортували воду від коренів дерева до листя, коли дерево було живою, зростаючою рослиною.
Деревина та енергія
Деревина є хорошим теплоізолятором, але суха деревина досить легко горить і виробляє багато тепла, якщо її нагріти вище температури займання (температура, при якій вона загоряється, приблизно 200–400°C, 400–750°F). ).
Як правило, деревина добре поглинає звук , оскільки вона пориста з великою кількістю повітряних проміжків для уловлювання звуку. Однак деревина не є достатньо щільним матеріалом, щоб поглинати багато звуку. З іншого боку, дерев’яні предмети також призначені для передачі та посилення звуків – так працюють музичні інструменти.
Дерево не проводить електрику. Однак коли деревина волога, то її провідність збільшується.
1. Огородження та декорування садів
Дерево використовується в огорожах і оздобленні садів, оскільки воно виглядає відкритим і все ще захищеним.
2. Використовується у виробництві меблів
Як відомо, всі меблі в наших будинках виготовлені з дерева. Наші стільці, столи, полиці та інші виготовлені з дерева та досі розроблені.
3. Використовується у створенні мистецтва
Дерево використовується для створення та дизайну всього, що стосується мистецтва. Сюди входять скульптури, різьблені вироби та художні рами, які ми розміщуємо у своєму домі.
4. Використовується як утеплювач
Через свою природу деревина є кращим ізолятором, ніж більшість обладнання. Він використовується для вимірювання ізоляційних властивостей будівельних матеріалів. Він має таку здатність завдяки повітряній кишені всередині його повітряної структури.
5. Використовується для опалення
Дерево є хорошим джерелом енергії, якщо використовувати його разом з паливом. Його можна використовувати для опалення в лісі як багаття. Його також можна використовувати у внутрішній печі, щоб зберегти тепло в кімнатах і уникнути холоду.
6. Використовується для виготовлення більшості кухонного начиння
Більшість кухонного начиння виготовляють із дерева через його теплоізоляційні властивості. Ручки кухонного посуду, виготовлені з дерева, виявлялися б кращими для використання, оскільки люди не боялися б отримати травму через гарячі ручки.
7. Використовується для виготовлення музичних інструментів
Це одне з особливих і корисних способів використання деревини в сучасну епоху. Деревина використовується для виготовлення майже всіх музичних інструментів, таких як фортепіано, гітара, барабан та багато іншого.
8. Використовується для виготовлення спортивного обладнання
Дерево є одним із основних матеріалів, які використовуються для виготовлення спортивного обладнання, наприклад, у крикет, настільний теніс і хокей.
9. Використовується в суднобудуванні
Дерево є ще одним важливим матеріалом для виготовлення кораблів. Як великі, так і малі кораблі виготовляють з дерева, оскільки воно сприяє плавучості.
10. Використовується для виготовлення дитячих іграшок
дитячі іграшки виготовлені з дерева. Сьогодні батьки воліють купувати своїм дітям дерев'яні іграшки, оскільки вважають пластикові іграшки шкідливими через їх токсичність.
