Технологія виготовлення виробів з деревини

На поперечному розрізі деяких порід добре видні неозброєним оком світлі, часто блискучі, направлені від серцевини до кори лінії – серцевинні промені. Серцевинні промені є у всіх порід, але видні лише у деяких.

На розрізі торця деревини деяких порід можна бачити розсіяні темні плямочки бурого, коричневого кольору, розташовані ближче до межі річного шару.

Ці утворення називаються серцевинними повтореннями. Серцевинні повторення утворюються унаслідок пошкодження камбію комахами або морозом і нагадують за кольором серцевину.

Характерна особливість будови деревини хвойних порід – смоляні ходи. Розрізняють смоляні ходи вертикальні і горизонтальні. Горизонтальні проходять по серцевинних променях. Вертикальні смоляні ходи – тонкі вузькі канали, заповнені смолою. На поперечному розрізі вертикальні смоляні ходи видно у вигляді світлих крапок, розташованих в пізній деревині річного шару; на подовжніх розрізах смоляні ходи помітні у вигляді темних штрихів, направлених уздовж осі стовбура. Кількість і розмір смоляних ходів залежать від породи деревини. У деревини сосни смоляні ходи великі і численні, у деревини модрини – дрібні і нечисленні.

Смоляні ходи займають невеликий об'єм деревини стовбура (0,2 – 0,7%) і тому не роблять істотного впливу на властивості деревини. Вони мають значення при підсочці, коли з дерев, що ростуть, отримують смолу (живицю).

На поперечному (торці) розрізі листяних порід видно отвори, що представляють перетини судин – трубок, каналів різної величини, призначених для проведення води. По величині судини ділять на великих – добре видимі неозброєним оком, і дрібні, не видимі неозброєним оком. Крупні судини найчастіше розташовані в ранній деревині річних шарів і на поперечному розрізі утворюють суцільне кільце з судин. Такі листяні породи називаються кільцевосудинними. У кільцевосудинних порід в пізній деревині дрібні судини зібрані в групи, ясно помітні завдяки світлому забарвленню. Якщо дрібні і крупні судини рівномірно розподілені по всій ширині річного шару, то такі породи називаються розсіяносудинними листяними породами.

У кільцевосудинних листяних порід річні шари добре помітні із-за різкої відмінності між ранньою і пізньою деревиною. У розсіяносудинних листяних порід такої відмінності між ранньою і пізньою деревиною не спостерігається і тому річні шари помітні погано.

 

1.2.2. Основні мікроскопічні ознаки деревостружкових плит

 

Будова деревини, видима в мікроскоп, називається мікроструктурою. Дослідження деревини під мікроскопом показує, що вона складається з найдрібніших частинок – кліток, переважно (до 98%) мертвих. Рослинна клітка має якнайтоншу прозору оболонку, усередині якої знаходиться протопласт, що складається з цитоплазми і ядра.

Клітинна оболонка у молодих рослинних кліток є прозорою, еластичною і вельми тонкою (до 0,001 мм) плівку. Вона складається з органічною речовини – клітковина, або целюлоза.

Основна маса деревини всіх порід складається з кліток, які залежно від виконуваних ними життєвих функцій розділяються на провідні і опорні, або механічні. Провідні клітки у дерева, що росте, служать для проведення з ґрунту в крону води з розчинами мінеральних речовин; опорные створюють механічну міцність деревини.

Тканини деревини. Клітки однакової будови, що виконують одні і ті ж функції, утворюють тканини деревини.

Відповідно до призначення і виду кліток, з яких складаються тканини, розрізняють: запасаючі, провідні, механічні (опорні) і покривні тканини.

Запасаючі тканини складаються з коротких запасаючих кліток і служать для накопичення і зберігання живильних речовин. Запасаюча тканина складається з паренхімних кліток, які часто називають деревною паренхімою.

Провідні, або судинні тканини складаються з витягнутих тонкостінних кліток з широкими внутрішніми просвітами; клітки, розташовані одна над іншою, з'єднуються один з одним, створюючи судини – трубки, через які волога, ввібрана корінням, проходить до листя.

Довжина судин в середньому близько 100 мм; у деяких порід, наприклад у дуба, судини досягають 2 – 3 м довжини. Діаметр судин коливається від сотих доль міліметра (у мілкосудинних порід) до 0,5 мм (у крупносудинних).

Механічні (опорні) тканини складаються з довгих товстостінних кліток з малими внутрішніми просвітами, з довгими загостреними кінцями. Ці тканини здатні чинити опір механічним діям. Механічна тканина найміцніша і найбільш стійкіша проти загнивання. Чим більше цієї тканини, тим деревина щільніша, твердіше, міцніше. Механічні тканини називають лібриформом.

Покривні тканини знаходяться в корі і виконують захисну роль.

Листяні породи скидають на зиму листя і мають потребу у великій кількості запасних живильних речовин, необхідних для утворення нового листя навесні наступного року, тому в деревині листяних порід міститься більше кліток деревної паренхіми.

 

 

1.2.3. Хвойні породи деревини

 

Ліси України розташовані в основному в помірному кліматичному поясі і на 3/4 складаються з хвойних порід.

Це пояснюється тим, що більшість хвойних порід широко поширені, доступні для експлуатації, а деревина їх володіє високими технічними властивостями.

Найбільше господарське значення мають деревина сосни і ялини, а потім модрини, ялиці і кедра.

Поширенішою породою є сосна звичайна. Деревина сосни використовується в судно-, вагоно-, мосто-, в сільськогосподарському машинобудуванні, в столярно-меблевому виробництві, для виготовлення будівельних деталей, дерев'яних будинків, а також труб, фанери, ящиків, для сухої перегонки і як паливо; є сировиною для целюлозно-паперової промисловості. Деревина сосни займає головне місце в лісовому експорті країни (вивозиться у вигляді пиломатеріалів і ін.).

Ялина займає 1/8 частина покритої лісом площі. На півночі вона доходить до межі деревної рослинності, на півдні – до північної межі чорноземної смуги. Ялина використовується для отримання драні, гонту, стружки для упаковки яєць. З кори ялини отримують дубильні матеріали для шкіряної промисловості. У лісовому експорті ялина займає також важливе місце (пиломатеріали, баланси).

Модрина займає близько 2/5 площі всіх лісів наший країни. Деревина модрини має високі фізико-механічні властивості; щільність і міцність її деревини майже на 30% вище, ніж деревини сосни. Вона володіє високою стійкістю проти гниття. Деревину модрини використовують у випадках, коли потрібна висока міцність і стійкість проти гниття (гідротехнічні споруди, палі, стовпи зв'язку, шпали, стійки). У вагонобудуванні деревину модрини іноді застосовують замість Деревини дуба. Використовують її в меблевому виробництві, оскільки вона має красиву текстуру.

Кедр. По фізико-механічим властивостях деревина кедра займає проміжне положення між деревиною сибірської ялини і ялиці, але по стійкості проти гниття перевищує їх. Деревина кедра добре обробляється у різних напрямах; використовується для виробництва олівців, в столярно-меблевому виробництві, для виготовлення шпал, копальневої стійки і ін.

Тис. Деревина тиса має красивий зовнішній вигляд і тому цінується в меблевому виробництві, використовується для внутрішньої обробки приміщень, виготовлення токарних і різьблених виробів, дрібних художніх виробів.

Ялівець звичайний поширений у вигляді чагарнику в північній і середній лісосмугах України. Деревина ялівцю має невелике господарське значення із-за малих: розмірів стовбурів. Використовують її для виготовлення дрібних токарних і різьблених виробів, іграшок і ін.

Отже, в основному, як сировина для виробництва плит використана деревина хвойних порід середньої і низької якості. У літній період – 100% сосна. У зимовий період , 60% – сосна, 10% – ялина, 10% – модрина, з додаванням листяної деревини (берези) в кількості до 20%.

 

 

 

1.2.4. Листяні породи деревини

 

Листяні породи займають приблизно 1/4 площі лісів України. По ступеню поширеності, господарському значенню листяні ліси поступаються хвойним. Проте численні види і різноманіття властивостей обумовлює їх різноманітне застосування.

Деревину листяних порід використовують в целюлозно-паперовій і гідролізній промисловості, для виробництва деревостружкових і деревоволокнистих плит, фанери; деревина цінних порід використовується як декоративний матеріал.

Деякі породи листяної деревини використовуються в будівництві (береза, тополя, бук, дуб).

По будові деревини листяні породи, як вказувалося вище, розділяються на дві групи: кільцевосудинні і розсіяносудинні.

На практиці поширено ділення на тверді і м'які листяні породи, причому всі кільцевосудинні – тверді, а розсіяносудинні – тверді і м'які.

Кільцевосудинні листяні породи. 

 Дуб. З тих, що виростають  на території України найбільш  поширений дуб синій, він виростає  окремими масивами. Деревина дуба  характеризується високою міцністю  і стійкістю проти ішемії, здібністю  до гнуття, красивою текстурою  і кольором. Деревина дуба використовується  в столярно-меблевому, паркетному  і фанерному виробництвах. Висока  міцність і здібність до гнуття  обумовлюють застосування дуба у вагоно-, судно- будуванні, для виготовлення клепки для бочок. Відходи дуба і дрова використовують для дубильно-екстрактного виробництва.

Ясен. Деревина ясена відрізняється високою міцністю і в'язкістю, малою схильністю до розтріскування, красивою текстурою. Застосовується нарівні з деревиною дуба. Висока ударна в'язкість, здібність до гнуття обумовлюють застосування її для виробництва спортивного інвентарю (лиж, весел, тенісних ракеток), для виготовлення сходових поручнів і рукояток інструментів і ін.

Карагач, або берест, виростає в Криму, на Кавказі і в Середній Азії. Карагач – ядерна порода з вузькою жовтувато-бурою заболонню і коричнево-бурим ядром. Деревина його схожа на деревину ільму.

Розсіяносудинні листяні породи з м'якою деревиною.

Береза. У лісах України виростає декілька ботанічних видів берези, але найбільше розповсюдження мають береза плакуча і біла. Ці два види займають 2/3 площі всіх листяних лісів України. Береза росте повсюдно. Деревина берези застосовується для виробництва лущеного шпони, фанери, лож мисливських рушниць, лиж і деревно-шаруватих пластиків, деревостружкових і деревоволокнистих плит, целюлози, паркету, в будівництві і ін. З кори берези отримують дьоготь.

Осика виростає по всій території України. Основне застосування деревини осики – в сірниковій промисловості, для отримання віскози (штучний шовк). З деревини осики виготовляють іграшки, посуд, деревну стружку і ін. Деревину осики експортують у вигляді балансів.

Вільха поширена у північній території України. Росте на сильно зволожених ґрунтах. Свіжозрубана деревина вільхи білого кольору, на повітрі швидко червоніє. Деревина вільхи м'яка, легка, однорідної будови. Застосовується у фанерному столярно-меблевому виробництві, а також для виробництва тари ящика.

Липа. Найбільш поширеною є липа дрібнолиста. Виростає в середній і північній лісосмузі України, в Криму і на Кавказі, Західному Сибіру. Деревина липи м'яка, легка, однорідної будови, добре ріжится, мало тріскається і коробиться. Застосовують її для виготовлення креслярських дощок, моделей в ливарній справі, дерев'яного посуду, олівців; з липи виготовляють тару під харчові продукти (мед), деревну стружку, іграшки; з кори липи отримують мачулу.

Розсіяносудинні листяні породи з твердою деревиною.

Бук виростає  в Криму і в північній частині України. Деревина буку дуже міцна, про красивій текстурою на радіальному розрізі, добре гнеться, схильна до загнивання. З деревини буку виготовляють гнуті меблі, клепку для бочок під вершкове масло і нафтопродукти, паркетний фриз, струганий шпон, креслярське приладдя (лінійки, трикутники), шевські колодки, корпуси для столярного інструменту.

Граб звичайний виростає в Криму і на півночі. Деревина граба важка, тверда, добре чинить опір стиранню, при висиханні коробиться і розтріскується. Застосовується в машинобудуванні (виготовляють гвинти, шестерні, погонялки для ткацьких верстатів, рукоятки інструментів), для виготовлення токарних виробів, шевських цвяхів.

Клен в лісах України представлений декількома видами, з яких найбільш поширені клен гостролистий, клен польовий і клен білий, або явір. Клен виростає в середній і південній лісосмузі України і в Криму. Деревина клена тверда, щільна, важка і міцна. Застосовують її в меблевому виробництві, в музичній промисловості, машинобудуванні (деталі текстильних машин); з клена виготовляють колодки рубанків і ін.

Горобина виростає в Україні повсюдно. Порода ядерна з широкою заболонню червонувато-білого кольору, ядро червонувато-буре. Серцевинні промені слабо видно тільки на радіальному розрізі. Деревина щільна, важка і міцна, добре чинить опір ударам. Деревина горобини застосовується для виготовлення рукояток до ударних інструментів, для токарних виробів і ін.

 

 

1.2.5. Іноземні породи деревини

 

 Розглянемо деякі іноземні  породи дерев, що зустрічаються  на світовому ринку. Деревина  цих порід має красивий зовнішній  вигляд і шовковистий блиск  і використовується для виготовлення  меблів.

Деревина деяких тропічних порід володіє цінними фізико-механічними властивостями (наприклад, бакаут).

Секвоя виростає в основному в Північній Америці. Це найкрупніше дерево на земній кулі, відрізняється великою довговічністю. Збереглися дерева, що мають висоту 120 м і діаметр в комле 15 м у віці 6000 років. Секвоя – хвойна ядерна порода з вузькою білою заболонню. Ядро від світло-червоного до червонувато-коричневого кольору. Річні шари добре помітні завдяки темнішій пізній деревині. Рання деревина рихла, м'яка. Смоляних ходів немає, але зустрічаються смоляні клітки, зібрані у вертикальні ряди. Застосовується деревина секвої в меблевому виробництві, для обробки вагонів, кают, в олівцевому виробництві.

Червоне дерево. Під назвою червоного дерева в міжнародній торгівлі йде деревина ряду деревних порід, що дають деревину червоного кольору різних відтінків. Один з кращих сортів – індійське чорне або ебенове дерево, що виростає в Індії.