proprietăți lemn
Pentru proprietăți care caracterizează aspectul lemnului, toamna culoare, luciu, textura și mirosul.
Tsvem lemn ca o anumită senzație vizuală depinde de compoziția spectrală a luminii reflectate. varietate de culori de specii de arbori variază de la alb la negru, cu tot felul de nuanțe și este determinată de mai mulți factori, printre care sunt de o importanță deosebită este zona de creștere copac. Mai aproape de Ecuator, strălucitor și mai intens culoarea chiar și o singură specie de arbori. De exemplu, alburnul devine nucleul mai ușor și mai întunecat.
extractibile din lemn conferă culoare, taninuri și rășini. Copaci tineri au o culoare mai deschisă decât coapte. Această caracteristică schimba în mod semnificativ în curs de dezvoltare într-un material ciuperci. Culoarea lemnului este deosebit de important în fabricarea de mobilier și interioare.
lemn Gloss - capacitatea de a reflecta directional fasciculul de lumină. Cele mai bune luciu posedă materiale dense netede, lemnul se caracterizează printr-o structură poroasă și luciu mat, prin urmare, slab. Au o rază medulară luciu mai pronunțat „și pe secțiunile radiale ca si celulele lor dense adiacente unul celuilalt. Luciului Exprimat posedă Amur plută și plop.
Textura - model format pe suprafața lemnului la elementele de tăiere anatomice. Textura este format inele anuale cu diferite de colorat, razele medulare, vasele de sânge, capace sau creșteri. Capa - un rinichi, din diferite motive, nu au adus ramuri și prea mare, cu lemn. Foarte privit ca un finisaj din lemn de arțar de material cu capace de capăt, care se formează atunci când taie „pasăre ochi“ model. textura de lemn, cum ar fi culoarea, este de mare importanță în selectarea materialelor pentru producerea de mobilier, decorațiuni interioare și producția de meserii artistice.
Mai mult sau mai puțin pronunțată conferă rășini specifice de lemn miros și uleiuri esențiale conținute în ea. Adesea, mirosul este un semn al determinării rasei. Astfel, mirosul caracteristic posedă lemn de santal, trandafir, copac căpșuni, conifere și altele. Unii copaci eliberează substanțe toxice cu un miros neplăcut, iritarea pielii și a mucoaselor. ulei esential de cedru mol descurajeaza, haine de lână atât de bine păstrate în incinte realizate din cedru masiv.
Umiditatea - un indicator al conținutului de apă din lemn. Lemnul poate conține trei tipuri de umiditate: chimic legat, legat (higroscopic) și libere.
Umezeala conținute în cavitățile celulelor și spațiile intercelulare, aceasta nu afectează rezistența și dimensiunile lemn schimbare.
Modificarea conținutului de umiditate legat duce la o schimbare in aproape toate proprietățile lemnului (rezistență, contracție, umflare).
Punct de vedere chimic legat de umiditate este o parte a complexului lignocelulozice lea și secretat numai prin prelucrarea chimică a lemnului.
umiditate legat este îndepărtat din lemn mai greu decât liber. De exemplu,% umiditate 50 înseamnă că 30% umiditate - apă legată, 20% - gratuit. În intervalul 0 până la 30% umiditate este crescut volumul lemnului, creșterea în continuare a conținutului de umiditate pe dimensiunile nu este afectată.
Material lent în apă, atunci când umezeala se umple în mod substanțial toate golurile din lemn va avea un conținut maxim de umiditate (fiecare rasa propriu-l). Astfel, laricele maximă de umiditate - 123% pin - 178 molid - 203, cedru - 208, brad - 250, carpen - 96 stejar - 119, mesteacan - 131 asp - 180, plop - 198%.
Conținutul de umiditate din lemn este măsurat prin metode directe și indirecte. Metodele directe se bazează pe eliminarea apei din cherestea, în special, prin uscarea materialului în cuptoare. Această metodă este consumatoare de timp (6-8 ore), dar oferă de mare precizie - până la 0,1%. O metodă obișnuită de determinare rapidă a conținutului de umiditate prin măsurarea conductibilității electrice a lemnului, în funcție de conținutul de umiditate, elektrovlagomerom. Astfel determinat umiditatea din cadrul 7-60%.
Se determină umiditatea relativă și absolută de lemn în procente prin formulele
Umiditatea absolută poate fi mai mare de 100% din valoarea sa acceptată în toate calculele asociate cu lemnul caracteristic. Umiditatea relativă este întotdeauna mai mică de 100%, are o valoare de vânzare de lemn.
Prin lemn se înțelege o scădere contracție dimensiunilor liniare și a volumului în lemnul prin îndepărtarea bound submikrokapillyary umplere umiditate. De aceea, atunci când tăierea lemnului rotund pe lemnul asigurați-vă că pentru a mări dimensiunea de contracție. Contracția depinde de următorii factori:
specii (în diferite specii, este diferită datorită structurii inegale a lemnului);
densitate de lemn (pentru o densitate mai mare mai mare contracție);
cantitatea de umiditate eliminată; cantitatea de evaporare a umidității maxime asociate (de la 30% la 0), există o contracție completă, umiditate - parțială;
tendințe structurale; contracție în direcții diferite, nu este același lucru; orice celulă în direcția transversală se micșorează mai mult axial; acest lucru se datorează faptului că dimensiunea celulei în radială și tangențială schimbare este mai mare decât de-a lungul cereale.
Contracția în direcția tangențială este de 1,5-2 ori mai mare decât în direcție radială. În medie contracție liniară totală în direcția tangențială este de 6-10%, în radial - 3-5%, de-a lungul fibrelor - 0,1-0,3%, iar volumul - 12-15%. contracție calculat (Y) prin formula
calculată în mod similar radial și contracție volumetrică.
Există raport contracție care indică cantitatea de contracție în cazul lemnului schimbările de umiditate cu 1%. Din cauza denivelărilor de contracție în direcții diferite structurale ale schimbarea bruscă a umidității lemnului (regimuri de uscare nu au fost observate) fisuri și deformării.
Umflarea din lemn - un fenomen invers contracție.
In orice industrie de prelucrare a lemnului și a lemnului de construcție este uscat, rezultând imbunatatit dramatic multe dintre proprietățile acestui material. Din punct de vedere fizic procesul de uscare, exprimată ca efect asupra abur lemn umed încălzite cu aer uscat și umed curenților de înaltă frecvență și de alți factori care conduc la rezultatul final într-o reducere a umidității liber și legat.
Există mai multe metode de uscare. Cele mai frecvente atmosferice (când lemnul se usucă în grămezi în aer liber) și camera de uscare (în cazul lemnului pentru a accelera îndepărtarea umidității este uscat în camere speciale, la o temperatură mai mare decât temperatura mediului ambiant). Corect (în condiții adecvate) conferă lemnului de camera de uscare a avut loc, este un material echivalent care poate fi obținut ca rezultat al uscării atmosferice care are loc în condițiile cele mai favorabile. Cu toate acestea, în cazul în care se usucă prea repede și lemn la temperatură ridicată în camera, ea poate nu numai să conducă la stres fisuri și tensiuni interne semnificative, dar și la perturbarea structurii și modificări chimice ale membranelor celulare și proprietățile mecanice ale lemnului.
Uscarea lemnului într-un câmp de curent de înaltă frecvență nu are un efect apreciabil asupra proprietăților fizice și mecanice ale materialului.
Una dintre principalele caracteristici ale lemnului - densitate, este luată în considerare la selectarea unui instrument pentru prelucrarea lemnului și selectarea vehiculelor utilitare pentru transportul de pădure și cherestea. densitate greutate Caracterizata per unitate de volum și este notat cu litera p este dimensiunea kg / m3 sau g / cm3 (1 kg / m3 = 1000 g / cm3). Compoziția chimică a substanțelor organice care formează pereții celulelor din diferite specii de lemn, este practic aceeași, astfel încât materialul lemnos de densitate (sau densitatea pereților celulelor) la toate rasele este egal cu 1530 kg / m 3. Datorită structurii poroase de densitate mai mică decât densitatea substanței de lemn.
Conform densității lemnului la 12% umiditate rasa divizată în trei grupe: de joasă densitate - 540 kg / m3 (pin, brad, cedru, brad, arin, tei, plop, salcie), densitate medie - 550-740 kg / m3 (pere, stejar, paltin, frasin, fag, ulm, mesteacan, nuc) si inalta densitate - 750 kg / m3 și mai mult (carpen, salcam).
Printre speciile străine lemn întâlnite, densitatea lemnului, care este de aproximativ 100 kg / m3, de exemplu, balsa, și cu o densitate foarte mare - 1300 kg / m 3 (Lignum vitae).
Între densitatea și umiditatea, există o legătură directă. Odată cu creșterea umidității lemnului 0 până la 30% (umiditate legat) o densitate a crescut ușor, în greutate și volum (umflarea apare) a crescut și poate scădea oarecum dacă densitatea este mai mare de 1000 kg / m 3. Prin creșterea umidității mai mult de 30 % crește densitatea mai mare.
densitate de lemn poate fi evaluată prin mai mulți parametri: densitate într-o stare complet uscată (p0), umed (pw), cu Moisture standardul (normalizat) (p 2!) și greutatea de bază (rbaz). Valoarea densității calculată în decurs de 5 kg / m3.
densitate umedă lemn (pw) se caracterizează prin raportul dintre greutatea lemnului umed (mw) la volumul la aceeași umiditate (Vw) și calculată cu formula
densitate de lemn într-o stare complet uscat (Ro) se caracterizează prin raportul dintre greutatea de lemn uscat os (i) la volumul său într-o stare absolut uscat (Ko) și este dată de
Creșterea conținutului de apă din lemnul duce la o creștere a densității materialului. Prin urmare, pentru a permite compararea densităților pentru determinarea lor acceptată la umiditate standard, (W = 12%).
Rezistența lemnului se caracterizează printr-o rezistență la tracțiune, rezistența la compresiune și încovoiere care este determinată într-o mărime și formă standard, mostre pe mașini speciale. lemn cel mai solid este uscat și sănătos, fără defecte, cu mare densitate în vrac, în una și aceeași rezistență de rocă de-a lungul fibrelor de mai sus.
Rezistența la încovoiere a lemnului este inferior în rezistența la tracțiune de-a lungul fibrei, dar deasupra rezistenta la compresiune de-a lungul fibrelor și este cuprinsă în intervalul de 56 - 113.5 MPa. De aceea, lemnul este utilizat pe scară largă în industria mobilei ca referință
elemente de mese, scaune, dulapuri și alte produse. Pentru rezistența la încovoiere moale în direcția tangențială cu 10-12% mai mare decât radial.
forfecare de întindere de-a lungul fibrelor este scăzută și este de aproximativ 20%, rezistență la compresiune de-a lungul fibrelor.
forfecare la tracțiune de-a lungul fibrelor este de 2 ori mai mica rezistenta de-a lungul fibrelor care iau în considerare atunci când producerea de dibluri și dibluri necesare pentru conectarea pieselor de mobilier individuale.
Capacitatea de a indoi de lemn în considerare în fabricarea de mobilier îndoit atunci când șablonul formular gol trebuie făcută fără a distruge fibrele de lemn și de a reduce rezistența mecanică.
Rezistența lemnului în statică îndoire mai mare ocupă o poziție intermediară între rezistența la tracțiune și de compresie de-a lungul fibrelor și pot fi adoptate pentru diferite specii, în medie, de aproximativ 1000 kg / cm 2. În cazul în care rezistența la compresiune de-a lungul fibrei este luată ca unitate, atunci când rezistența la încovoiere statică va fi mai mare de aproximativ 2 ori, iar la largire a lungul fibrelor - de 2,6 ori. Limita de rezistență la încovoiere de proporționalitate este o rezistență medie la tracțiune de 0,7.
Lemn - un material higroscopic, provocând o schimbare a dimensiunilor liniare, creștere în greutate, reducerea rezistenței produsului.
Acesta oferă cu ușurință de umiditate, astfel încât contracția inerentă și deformarii. Datorită inegale tensiunile de îndepărtare a umidității, care apar provoca fisurarea materialului.
Fiecare combinație de temperatură și umiditate relativă corespunde așa-numita cherestea rezistent la umiditate, practic aceeași pentru toate speciile.
Capacitatea lemnului de a se deforma semnificativ mai mare, în cazul în care acesta este într-o stare caldă și umedă. Tehnologică de lemn îndoire operațiune se bazează pe capacitatea sa de a deformat relativ ușor sub acțiunea forțelor de îndoire.
Mai în măsură să se aplece caracterizat prin koltsesosu-cianit (stejar, frasin), iar unele rase vasculare împrăștiate cu maleabilitate crescut (fag). Capacitatea de a îndoi lemnul crește ca umiditatea înainte de punctul de saturație și temperatura. Cu creșterea temperaturii, agenți de emoliere, lipirea fibrelor de lemn, crește plasticitatea ei, așa aburit înainte de îndoire. După uscarea materialului aburit își păstrează forma bine. Lemnul de molid, pin si alte specii nu este adecvat pentru fabricarea produselor îndoite.
Duritatea lemnului caracterizează capacitatea sa de a rezista introducerii unei forme a corpului. În funcție de rata de încărcare din lemn distinge teste de duritate statice și de impact.
Duritatea statică suprafață de capăt mai mare decât partea: pentru lemn moale, în medie, cu 40% și 30% foioase. Cele mai multe specii de diferențe între duritatea radial și suprafețele tangențiale, practic, nu. Excepțiile sunt rase cu raze medulare bine dezvoltate (stejar, fag, ulm), a căror duritate suprafață radială cu 5-10% mai mare decât duritatea suprafeței tangențială.
Lemnul de rase autohtone de duritatea suprafeței de capăt, la o umiditate de 12% pot fi împărțite în trei grupe:
mai moale (duritate - 400 kgf / cm2 sau mai puțin) - pin, molid, brad siberian, pin, plop, Cottonwood, basswood, arin;
solid (401-800 kgf / cm 2) - larice, pere, arțar, stejar, fag, ulm, frasin;
foarte puternic (mai mult de 800 kgf / cm 2) - carpen, salcâm, dogwood, cimișir, Lignum vitae, tisa, fisticul, fier de mesteacăn.
Rezistența la uzură a lemnului caracterizează capacitatea sa de a rezista la uzură a straturilor de suprafață, adică, distrugere treptată de factori mecanici în timpul frecare.
Abraziunea depinde de direcția în raport cu fibrele (uzură de suprafață laterală cu substanțial mai mare decât un capăt), densitatea și duritatea (cu o creștere a acestor parametri reduce uzura), precum și de umiditate, care crește odată cu creșterea uzurii.
Lemnul de rezistenta unghiilor trage depinde în primul rând de direcția. Forța necesară pentru tragerea unui cui cu ciocanul in probele finale de stejar, pin, plop, arin si molid, 10-50% mai mică decât forța aplicată pe unghie, marcat peste fibrele; pull-out rezistență de cuie cu ciocanul în direcțiile radiale și tangențiale substanțial la fel.
Capacitatea de a organiza cuie și șuruburi este, de asemenea, depinde de conținutul de specii, densitatea și umiditatea lemnului. Odată cu creșterea densității de rezistență la smulgere șurubului de lemn sau unghia este crescută; astfel încât indentare cuie tragere si cherestea de carpen (densitate - 730 kg / m3) necesită eforturi de aproximativ 4 ori mai mare decât de lemn de pin (440 kg / m3).
Cu cât conținutul de umiditate al lemnului, cu atât mai ușor este de a conduce în cuie. Când uscarea lemnului capacitatea de a deține cuie reduse, deoarece elastică trece deformare reziduale și frecare păstrând unghia devine mai mică. In umed cuie de fier din lemn rugina și coroziunea, deoarece acestea le forța de susținere, de asemenea, slăbit.
Efortul necesar pentru șuruburi slåbesc, ceteris paribus înainte cuie, deoarece, în acest caz, este atașat rezistența la abraziune și tăierea fibrelor la rupere. Pentru șuruburile de același diametru cu cuie, dar mai puțin de jumătate din lungimea, această forță este mai mult de 2 ori.
Rezistența chimică a lemnului. Lemnului sub acțiunea acizilor și alcaliilor este degradat treptat. Ea are o mai mare rezistență la alcaline și mai puțin - acid. Odată cu creșterea concentrației de rezistență chimică alcaline și acizi lemnului scade. Se caracterizează printr-o mai mare rezistență lemn de esență moale, în primul rând porțiunea sa de sunet la - alburn. Hardwoods diferă de o rezistență mai mică la acizi conifere, în primul rând la mineral. Impactul lor asupra lemnului este însoțită de o schimbare în culoarea sa - Browning, uneori, există o carbonizarea completă.
Proprietăți de lemn, pentru o lungă perioadă de timp în apă, rămân practic neschimbate. Cu toate acestea, culoarea este lemnul de stejar datorită interacțiunii sărurilor de fier cu modificări de tanin din gri-maroniu până la maro deschis și negru.
Rezistența biologică a lemnului este crescută prin tratarea cu substanțe chimice speciale - antiseptice. Acestea includ substanțe organice și anorganice, care sunt extrem de toxice pentru fungi și insecte și păstrează-l pentru o lungă perioadă de timp, inofensive pentru lemn, oameni si animale pot penetra cu ușurință în cortexul, ieftin și ușor de utilizat.
Antisepticelor sunt împărțite în solubil în apă și insolubil în apă (uleios). solubil în apă includ fluorură de sodiu, silicofluorură de sodiu, clorură de zinc, silicofluorură aluminiu, droguri GR-48 și altele. antiseptice uleioase sunt produse obținute din distilarea uscată a cărbunelui, turbă, lemn și creozot, antracen, șisturi bituminoase și altele.