Mit tartalmaz a fa? A fa szerkezete és összetétele

A fa a modellkészletek gyártásához használt egyik fő anyag. Alacsony sűrűség, jó forgácsolhatóság és alacsony költség jellemzi.

A fa különböző alakú és méretű, egymással szorosan összenőtt sejtekből áll. A sejtek rostokat képeznek, amelyek csövek - edények, amelyeken keresztül tápláló levek áramlanak. A fa törzse szabálytalan alakú, kúp alakú kagylókból áll, amelyek egymáshoz olvadnak, és minden évben kívülről nőnek. A fa szerkezeti diagramja az ábrán látható. 1, a, b.

A kéreg 1 megvédi a fát a külső éghajlati hatásoktól. A 2. kéreg belső részét háncsnak nevezik, amely tápanyagokat vezet. Az 1. kéreg és a 4. fakéreg között van a kambium 3 - egy vékony szövetréteg, amely a fa táplálására és éves rétegének kialakítására (lerakódására) szolgál.

A fa koncentrikus (néha kanyargós) növekedési gyűrűkből áll (ez a kambium és a bél között található szövet). Egyes fajok faanyagának színe nem egységes: a törzs belső részén sötétebb színű, mint a peremén. Ezekben az esetekben a fa sötét színű részét magnak, a perifériás, világosabb részét szijácsnak nevezzük. Az ilyen fajtákat hangfajtáknak nevezzük. Ide tartozik a fenyő, vörösfenyő, kőris, tölgy stb. Például a fenyőben és a vörösfenyőben a mag csak 25-30 éves korban alakul ki. Néhány fajnak nincs magja (például lucfenyő, fenyő, nyír, nyárfa, hárs stb.). Csak szijácsból állnak.

A fa rossz minőségű része a mag 5, b, egyes fajoknál elkorhad (hárs, nyír), másoknál mag formájában válik szét (lucfenyő). A modell kritikus részeinél a magot eltávolítják a fűrészáru vágásakor.

A törzs végén jól láthatóak a keskeny sugárirányú csíkok - a tápanyagokat vezető medulláris sugarak.

A mikrostruktúra képet ad a fa szerkezetéről. A vékony fadarabok mikroszkóp alatti vizsgálatakor kiderül, hogy az a kambális réteg lerakódásaiból képződött különféle sejtekből áll. A kambium élő sejtjei egy finom héjból állnak, amely folyékony anyaggal - protoplazmával van feltöltve (savakat, szervetlen sókat, vizet, fehérjéket stb. tartalmazó folyékony átlátszó anyag). Egy bizonyos érettség elérésekor a protoplazma kiszárad, a sejt elhal, és csak a megkeményedett héja marad - az éves réteg. Minden fa, amelyet évgyűrűkből alakítanak ki, különféle méretű és alakú elhalt sejtekből áll. Az azonos célú sejtcsoportot szövetnek nevezzük. A faszövetek három típusra oszthatók: tároló, vezető (vaszkuláris) és támasztó (mechanikus).

Rizs. 1. Fa szerkezeti diagram:
a - éves növekedések a törzsön, a fa törzsének hosszirányú metszetében a tengely mentén; b - törzsszakaszok: P - keresztirányú (vég), P - radiális, T - érintőleges

Tároló szövet rövid tárolósejtekből áll, és a tápanyagok felhalmozására és tárolására szolgál (2. ábra, a, b).

Vezetőképes szövet hosszúkás vékonyfalú sejtekből áll, széles belső lumenekkel. Az edények hossza a fa fajtájától függően átlagosan 100 mm vagy több, átmérője pedig legfeljebb 0,5 mm (2. ábra, c).

Tartószövet hosszú, vastag falú sejtekből áll, kis belső lumenekkel és hegyes végekkel. Minél több ebből a szövetből, annál sűrűbb a fa (2. ábra, d). Az ilyen cellák hossza több mint 1 mm, szélessége legfeljebb 0,2 mm. A tartócellák végei szilárdan össze vannak kötve egymással, és megfelelő ellenállást biztosítanak a szakítással, nyomással és hajlítással szemben. A lombos fákban meglehetősen egyenletesen oszlanak el az éves rétegben. A tűlevelűekben vastag falú tápcellák helyettesítik őket.

Minél keskenyebbek a tűlevelűek éves rétegei, annál sűrűbb a fa. A lombos fákban éppen ellenkezőleg: minél szélesebbek az éves rétegek, annál sűrűbb és keményebb a fa (kőris, tölgy stb.).

A tűlevelű fajoknál a fatörzs mentén szabályosan, radiális sorokban elhelyezkedő, zárt megnyúlt sejteknek (rostoknak) van a főszerepük, amelyek a víz és a benne oldott szervetlen sók vezetésére szolgálnak (2. ábra, e, f). Az ilyen sejteket tracheidáknak nevezik; a tűlevelű fajokban a fa térfogatának 95% -áig megtalálhatók. A tracheidák hossza legfeljebb 10 mm, vastagsága - legfeljebb 0,05 mm.

A vékony falú tracheidák helyettesítik az edényt, a vastag falú tracheidák pedig a tartó (mechanikai) szövet rostjait. Számos tűlevelű fán vannak gyantacsatornák, amelyekben gyanta halmozódik fel, növelve a fa korhadásállóságát. A gyantacsatornák átmérője átlagosan 0,1 mm, ami a fa térfogatának körülbelül 1%-át teszi ki.

A lombos fák szerkezete összetettebb, mint a tűlevelűeké. A velősugarak fejlettebbek és elérik a 160 mm magasságot, és a sugarak szélessége 0,015 és 0,6 mm között változik. A fafajták mikroszerkezetét az ábra mutatja. 3, a - c.

Rizs. 2. A fa mikroelemei:
a - rövid tárolósejtekből származó rost, b - tárolósejtek, c - érszegmens, d - mechanikus szövetsejt, e - vékonyfalú légcső, f - vastag falú tracheid

FA, évelő növények másodlagos xilémje; a növekvő fákban és cserjékben a törzsek, ágak, gyökerek zömét alkotja, és vezető, tároló és mechanikai funkciókat lát el bennük. Vannak tűlevelű (fenyő, lucfenyő stb.) és lombhullató (tölgy, nyír stb.) fafajták.

Szerkezet. A fát a törzs három szakaszában vizsgálják: keresztirányú és két hosszanti - sugárirányú és érintőleges (1. ábra). A fát szijácsra (perifériális fényzóna) és magra (középső zóna) osztják, amelyek az úgynevezett szívfában sötétebb színűek, vagy színében alig különböznek a nem magfában lévő szijácstól. A nem magfajták (luc, jegenyefenyő, bükk stb.) között vannak kifejlett fafajok, amelyeknél a frissen vágott állapotban lévő fa központi zónája kevésbé nedves, mint a perifériás, illetve szijács (nyír, juhar) - egyenletes páratartalommal a törzs keresztmetszetében. Az éves rétegek (a fa éves növekményei) a keresztmetszeten koncentrikus körök formájúak, a sugárirányú és érintőleges szakaszon - egyenes és ívelt csíkok; Sok fajnál minden rétegben észrevehető a kevésbé sűrű világos (ún. korai) és a sűrűbb, sötét (késői) faanyag. A gyűrűs edényes lombhullató fajoknál (például tölgy, kőris) a nagy erek csak a korai fában találhatók, míg a szórványos edényes lombhullató fajoknál (nyír, nyárfa) a nagy és kis erek egyenletesen oszlanak el az éves rétegben. Egyes keményfákban a keresztmetszeten világos sugárirányú csíkok (sugarak), a sugárirányú metszeten fényes sötét vagy világos keresztirányú csíkok, a tangenciális metszeten orsó alakú keskeny csíkok láthatók. Néhány tűlevelű (fenyő, cédrus stb.) Az éves rétegek késői zónájában világos foltok láthatók a keresztmetszeten - gyantacsatornák.

A kivágott fa faanyagának optikai és elektronmikroszkóppal megfigyelt szerkezete elpusztult protoplasztot tartalmazó növényi sejteket tartalmaz (ún. mezostruktúra). A sejtfalak (mikroszerkezet) főként cellulóz mikrofibrillákból állnak (nanostruktúra). A sejtfal vékony elsődleges és vastag háromrétegű másodlagos membránjában a mikrofibrillák eltérő orientációjúak; a másodlagos membrán legvastagabb belső rétegében a mikrofibrillumok enyhe dőlésszögben (5-15°) helyezkednek el a sejt hossztengelyéhez képest. A mikrofibrillumok ezen preferenciális orientációja az egyik fő oka a fa anizotrópiájának. A sejtüreg oldalán a falat vékony szemölcsös réteg borítja. A sejtfalon egyszerű vagy határolt pórusok vannak. A mikrofibrillumok közötti terekben lignin található, amely a sejtfalak lignifikációját okozza, valamint hemicellulózok és víz.

A tűlevelű fa főként megnyúlt prosenchymalis sejtekből - tracheidákból áll (2. ábra). Az éves réteg korai zónájában elhelyezkedő nagyüregű tracheidák főként vezető, a késői vastagfalú tracheidák mechanikai, a sugarakat képező, a függőleges gyantacsatornák felépítésében részt vevő parenchymasejtek pedig raktározó funkciót látnak el. Egyes sugarak vízszintes járatai metszik a függőlegeseket, és egyetlen gyantatartalmú rendszert alkotnak. A lombhullató fában (3. ábra) a vezető funkciót erek, edényes és rostos tracheidák látják el; mechanikai - libriform rostok és/vagy rostos tracheidák; tárolás - parenchima sejtek vízszintes egysoros és többsoros sugarak, valamint függőleges axiális parenchima formájában.

Összetétel és tulajdonságok. Az összes fa kémiai összetétele közel azonos (49-50% szén, 43-44% oxigén, 6% hidrogén és 0,1-0,3% nitrogén). A fában ezek az elemek szerves anyagokat képeznek: cellulóz (31-50%), lignin (20-30%) és hemicellulózok (19-35%), köztük pentozánok (5-29%) és hexozánok (6-13%). A tűlevelű fajok valamivel több cellulózt, a lombhullató fajok lényegesen több pentozánt tartalmaznak. A fa extrakciós anyagokat is tartalmaz (tanninok, gyanták, gumik, illóolajok stb.). Fa égetésekor az ásványok hamut képeznek (0,1-1%). A fa tömeges égéshője nem függ a fajtától és 19,6-21,4 MJ/kg; térfogati égéshő (MJ/m 3) a fa sűrűségétől függ.

Fizikai tulajdonságok. A fa megjelenését a szín, a fény és a textúra jellemzi, amelyek a fafajták azonosítására szolgálnak, és meghatározzák a fa díszítőanyag értékét is. A különböző fafajták színének változatossága a kivonóanyagok összetételétől és tartalmától függ. A szín megváltozik, ha a fa levegőnek, fénynek, hőmérsékletnek, vegyi anyagoknak van kitéve, valamint gőzölés, tartós vízhatás és gombás fertőzés következtében. A fa fényességét elsősorban a sugarak jelenléte határozza meg a hosszanti metszetekben. A fa textúrája (az anatómiai elemek vágásának eredményeként kialakuló minta) nemcsak a fa fajtájától, hanem a törzs vágási irányától is függ. Egyes keményfák textúrája különösen lenyűgöző a vágott edények (például tölgy, kőris), ráják (bükk, juhar) és szerkezeti hibák (karéliai nyír) miatt.

A fa nedvességtartalma (W) a benne lévő víz tömegének az abszolút száraz fa tömegéhez viszonyított aránya. A megkötött vizet a sejtfalak, a szabad vizet a sejtüregek és a sejtközi terek tartalmazzák. A frissen vágott tűlevelű fák magnedvessége 35-37%, a szijács 2-3-szorosa; lombhullató fajoknál ez a különbség jelentéktelen. A nedvesség egyenetlenül oszlik el a törzs magasságában; szezonális és napi ingadozásoknak is ki van téve. A fa tulajdonságai élesen megváltoznak a sejtfalak W bp telítési határa alatti páratartalomnál, ami átlagosan 30% (vízben nedvesítve). A fa képes a levegőből nedvességet felvenni (kötött víz formájában), és a fa maximális nedvességtartalma szobahőmérsékleten eléri a Wbp-vel megegyező higroszkópos határt. Áztatáskor a fa szabad és kötött formában is felveszi a vizet, a legmagasabb páratartalom 100-270%. A páratartalom mértéke szerint a fát a következőkre osztják: nedves fa, amely hosszú ideig vízben van (páratartalom több mint 100%); frissen vágva, megtartva a növekvő fa nedvességtartalmát (50-100%); atmoszférikus szárító fa, vagy levegőn szárított, szabadban tartott fa (15-20%); kamrás szárítás, vagy szobaszárítás, kamrás szárítás vagy fűtött helyiségben tartandó (8-12%); teljesen száraz, körülbelül 103 °C (0%) hőmérsékleten szárítva. Állandó hőmérsékletű és relatív páratartalmú levegőnek kitéve a fa megfelelő egyensúlyi nedvességtartalomra tesz szert, amely minden fajnál azonos; légkondicionálás során (a levegő hőmérséklete 20 ° C és a páratartalom 65%), a fa nedvességtartalmát normalizáltnak nevezik, és 12%. A kötött víztartalom csökkenése a fa zsugorodásához vezet A kötött víz teljes eltávolításával a fa lineáris méretei csökkennek (tangenciális irányban 8-10%-kal, sugárirányban 3-7%-kal, 0,1 -0,3%-kal a szálak mentén) és térfogata (11 -17%-kal). A kötött víztartalom növekedése (ha a fát nedves levegőben vagy vízben tartják) a fa megduzzadását okozza. A különböző irányú zsugorodás és duzzadás különbségei miatt a fa vetemedése következik be. A megkötött víz egyenetlen eltávolítása a fából a korlátozott zsugorodás és az egyenetlen maradó alakváltozások miatt olyan feszültségeket okoz, amelyek a szárítási folyamat során az anyag megrepedéséhez, vagy a szárított fa mechanikai feldolgozása során az alkatrészek meghatározott alakjának megváltozásához vezetnek. A fa (például nagy gerendák és rönkök) repedése a tangenciális és radiális zsugorodás különbségéből adódó feszültségek miatt is előfordul.

A sejtfal anyagának (fás anyag) sűrűsége nem függ a fajtól és 1530 kg/m3. A fa sűrűsége száraz állapotban a benne lévő üregek miatt fafajtól függ, és 100 kg/m 3 (balzsafa) és 1300 kg/m 3 (hátrány) között változik. A fa sűrűsége a leggyakoribb hazai fajok esetében normalizált páratartalom mellett 400-700 kg/m3. A páratartalom növekedésével (W p.s. felett) a fa sűrűsége nő. A fa nyomás alatt képes folyadékokat és gázokat átengedni (víz- és gázáteresztő képesség). A keményfa áteresztőképessége nagyobb, mint a puhafáé, nagyobb a szijácsnál, mint a szívfánál, és nagyobb a szál mentén, mint a szálon át.

Az abszolút száraz fa fajlagos hőkapacitása minden fafajnál azonos - 1,55 kJ/(kg °C); nő a páratartalom és a hőmérséklet növekedésével. A fa hővezető képessége is nő a sűrűség, a páratartalom és a hőmérséklet növekedésével; a szálak mentén kétszer olyan magas, mint a szálak mentén. A fa hőtágulása alacsony. A száraz fa nagyon nagy elektromos ellenállással rendelkezik (dielektrikum), amely meredeken (milliószor) csökken a páratartalom növelésével W p.p.-ig, további nedvesség esetén pedig csak százszor vagy tízszer. A fa alacsony elektromos szilárdságú; A törésállóság növelése érdekében ásványi olajokkal impregnálják. A száraz fa dielektromos állandója 2-5, és a páratartalom és a hőmérséklet növekedésével növekszik. Mechanikai terhelés hatására a száraz fában elektromos töltések keletkeznek. A fa piezoelektromos tulajdonságait egy orientált komponens - cellulóz - jelenléte okozza; száraz fában a legszembetűnőbbek, a páratartalom növekedésével csökkennek és 6-8% páratartalomnál gyakorlatilag eltűnnek. Fában a hang terjedési sebessége a szálak mentén 5000 m/s, a szálakon - 3-4-szer kisebb, és csökken a fa páratartalmának és hőmérsékletének növekedésével. A fa fajlagos akusztikai ellenállása, ami megegyezik a sűrűségének és a hangsebességének szorzatával, körülbelül 3·10 6 Pa·s/m. A fa hangcsillapításának csökkenése a rezgés frekvenciától, páratartalomtól, hőmérséklettől függ, és (2-4)·10 -2 Np. A fa viszonylag alacsony hangelnyelő képességgel és magas rezonanciaképességgel rendelkezik, ami a fa (különösen a lucfenyő és a fenyő) széles körű elterjedéséhez vezetett hangszerek hangtábláinak gyártásához.

Az elektromágneses rezgések fára gyakorolt ​​hatása a frekvenciájuktól függ: az infravörös sugárzás felmelegíti a fa felületi rétegeit (furnér és más vékony fajták szárítására használják); a látható fénynek nagy áthatoló ereje van (fa hibák észlelésére); fénylézersugárzás átég a fán (egyfajta „vágó” eszközként fatermékek alakos vágásához, gravírozási munkákhoz stb.); Az UV-sugárzás lumineszcenciát okoz a fában (a fafeldolgozás minőségének szabályozására). A faanyagon áthaladó röntgen- és nukleáris sugárzás a választék vastagságától, sűrűségétől és páratartalmától függően gyengül; A fa hibák észlelésére is használják.

Mechanikai tulajdonságok. A fát szilárdság és deformálhatóság jellemzi (a méret és forma megváltoztatásának képessége). A faminták szilárdságát nyomó-, húzó-, hajlítás-, nyíró- és (ritkábban) torziós vizsgálattal határozzák meg. A fa mechanikai tulajdonságai a szál mentén lényegesen magasabbak, mint a szál mentén. A legelterjedtebb hazai fajok esetében a fa szilárdsági határai (hibamentes, 12%-os nedvességtartalmú minták esetén): szál mentén összenyomva 40-73 MPa; a szálak mentén 66-171 MPa, a szálak mentén sugárirányban 4-13,3 MPa, érintőleges irányban 2,8-9,2 MPa; hajlításnál 68-148 MPa. A fa nedvességtartalmának W pn-re emelése 2-2,5-szeresére csökkenti a rostok mentén a nyomószilárdságot; A minták méretének növekedése és a fahibák jelenléte szintén csökkenti a szilárdságát. Rövid távú és viszonylag kis terhelés hatására a fa rugalmas anyagként deformálódik; A fa rugalmassági modulusa a szálak mentén 12-18 GPa, a szálak mentén 15-30-szor kisebb. A fa reológiai tulajdonságai (amely a terhelés hatására idővel megnövekedett deformálódását jellemzi) a kötött víztartalom és a hőmérséklet növekedésével nőnek. A terhelt fa páratartalmának és hőmérsékletének csökkenésével a rugalmas alakváltozások jelentős része „fagyott” alakváltozásokká fajul, amelyek a fa szárítási, préselési, hajlítási folyamataiban nyilvánulnak meg. A fagyott alakváltozások a fa „memóriáját” idézik elő a hőmérsékleti és páratartalmi hatásokra. A fa szilárdsága hosszan tartó terhelés hatására kétszeresére csökkenhet. A terhelés ismételt változásai a szilárdság csökkenéséhez vezetnek - a fa fáradásához; a megterhelt fa nedvességtartalmának ciklikus változásai higrofáradást, azaz szilárdságcsökkenést és fokozott deformációt okoznak. A faszerkezetek tervezésekor a szilárdsági határértékeknél többszörösen kisebb tervezési ellenállásokat alkalmaznak, ami lehetővé teszi a terhelési időtartam, a páratartalom, a hőmérséklet, a hibák és egyéb tényezők befolyásának figyelembevételét. A fa ütőszilárdsága jellemzi azt a képességét, hogy roncsolás nélkül képes elnyelni az ütés hatására végzett munkát; lombhullató fákban ez az érték 2-szer magasabb, mint a tűlevelű fákban. A fa keménysége a sűrűségétől függ, a végkeménység nagyobb, mint az oldalkeménység.

Satu. A fa megjelenését, a szövetek épségét, a szerkezet helyességét stb. megváltoztató hibák csökkentik a fa minőségét és korlátozzák a gyakorlati felhasználás lehetőségeit. Mind a növekvő fákban, mind a kivágott fában tárolás és feldolgozás során előfordulnak. Ide tartoznak: csomók; repedések (metik, fagy, repedések), amelyek a növekvő fában és a száradás során keletkeznek; a törzs alakjának hibái - dőlés (az átmérő kóros csökkenése a törzs hossza mentén), üregesedés (éles átmérőnövekedés a törzs alsó részén), valamint görbület, növedékek; szerkezeti hibák - rostok hajlása, göndörödése (szálak tekercselése és véletlenszerű elrendezése), göndörödés (az éves rétegek lokális görbülete), sarok (tűlevelű fafajok esetében reakcióképes fa), lombhullató fajoknál álgeszt és belső szijács, mostohafia (nagy csomó); sebek - száraz oldal (a törzs külső nekrózisa) és sarjadzás (kérget és holt fát tartalmazó túlnőtt seb), kátrány és zseb (gyanta lerakódások), vízréteg (a mag vagy érett fa vizes területei) stb. A fahibák közé tartozik még. : megváltozik a fa természetes színe (pl. üreges és sárga); gombás fertőzések kék foltok, penész, rothadás formájában; rovarok és madarak által okozott biológiai károsodások (például lárvák féregjáratai); törzsek mechanikai sérülései és fafeldolgozási hibák, idegen zárványok (kövek, fémdarabok stb.), elszenesedés, vetemedés. Előnyének tekinthető néhány fa hiba, például a gyönyörű textúrájú növedékek.

Alkalmazás. A fát, mint szerkezeti anyagot széles körben használják az építőiparban, a hajógyártásban, a vasúti szállításban stb.; fa, fűrészáru, faanyagok formájában használják. A fát papír, karton és farostlemez gyártására használják. A fából vegyi alapanyagként különféle szerves vegyületeket állítanak elő, mint például cellulóz, etanol, takarmányélesztő, xilit, szorbit, faszén, gyanta, metanol, ecetsav, aceton és egyéb oldószerek, gyúlékony és nem gyúlékony gázok (időszakban a fa pirolízise). A fa üzemanyagként is megőrzi értékét.

A fatudomány olyan tudományág, amely a fa és a fakéreg szerkezetét és tulajdonságait vizsgálja biológia, kémia, fizika és más tudományok módszereivel. A fa minőségének meghatározására vizsgálatokat végeznek, beleértve a roncsolásmentes vizsgálatokat is, amelyek infravörös, fény, UV, röntgen és nukleáris sugárzás, hang és ultrahang rezgések felhasználásán alapulnak. Új módszereket fejlesztenek ki a fa tanulmányozására, valamint a tulajdonságainak javítására szolgáló módszereket (fa módosítása préseléssel, szintetikus polimerek és egyéb anyagok bevezetése; impregnálás antiszeptikumokkal és tűzgátlókkal a rothadás és tűz elleni védelem érdekében).

Lit.: Vanin S.I. Fatudomány. M.; L., 1949; Perelygin L.M. Fatudomány. 4. kiadás M., 1971; Ugolev B. N. Fatudomány az erdei árutudomány alapjaival. M., 2001.

A fa szerves anyagokból áll, köztük szén C, hidrogén H, oxigén O és némi nitrogén. A különböző fafajták fa elemi kémiai összetétele közel azonos. Átlagosan az abszolút száraz fa, fajtól függetlenül, 49,5% szenet, 44,2% oxigént (nitrogénnel) és 6,3% hidrogént tartalmaz. A fa nitrogéntartalma körülbelül 0,12%. A törzs és az ágak faanyagának elemi kémiai összetétele alig tér el egymástól. A termesztési feltételek az alapelemek tartalmára gyakorlatilag nincs hatással.

A fa szerves anyagokon kívül ásványi vegyületeket is tartalmaz, amelyek égéskor hamut termelnek, ezek mennyisége 0,2-1,7%; azonban bizonyos fajokban (szaxaul, pisztácia mag) a hamu mennyisége eléri a 3-3,5%-ot. Ugyanazon fajnál a hamu mennyisége a fa részétől, a törzsben elfoglalt helyétől, életkorától és növekedési körülményeitől függ. A kéreg és a levelek több hamut biztosítanak; Így a tölgy szár fa 0,35%, a levelek - 3,5% és a kéreg - 7,2% hamut biztosít. Az ágak fája több hamut tartalmaz, mint a törzs fája; például a nyír és luc ágak 0,64 és 0,32% hamut termelnek az égés során, a szárfa pedig 0,16 és 0,17% hamut. A törzs felső részének faanyaga több hamut termel, mint az alsó része; ez a fiatal fa magas hamutartalmát jelzi; Így a 10, 20 és 50 éves bükkfa 0,56 égési értéket adott; 0,46 és 0,36% hamu.

A hamu főleg alkáliföldfémek sóit tartalmazza. A fenyő-, luc- és nyírfa hamu több mint 40% kalciumsót, több mint 20% kálium- és nátriumsót, valamint legfeljebb 10% magnéziumsót tartalmaz. A hamu egy része (10-25%) vízben (főleg lúgokban - hamuzsír és szóda) oldódik. Korábban a kristályok, folyékony szappanok és más anyagok előállításához használt hamuzsír K 2 CO 3 -ot a fahamuból vonták ki. A kéreg hamu több kalciumsót tartalmaz (a lucfenyő esetében akár 50%), de kevesebb a kálium-, nátrium- és magnéziumsót. A fent említett fában található alapvető kémiai elemek (C, H és O) összetett szerves anyagokat alkotnak.

Ezek közül a legfontosabbak a sejtmembránt alkotják (cellulóz, lignin, hemicellulózok - pentozánok és hexozánok), és az abszolút száraz fa tömegének 90-95%-át teszik ki. A fennmaradó anyagokat extrakciósnak nevezik, azaz különféle oldószerekkel extrahálják anélkül, hogy észrevehetően megváltoztatnák a fa összetételét; Ezek közül a tanninok és gyanták a legnagyobb jelentőségűek. A fa alapvető szervesanyag-tartalma bizonyos mértékig a fajtól függ. Ez látható a táblázatból. 7.

7. táblázat Szerves anyagok tartalma a különböző fafajtákban.

Szerves anyag
Éterben oldódik.....
Forró vízben oldható
Pentozánmentes cellulóz
Pentozánok

Átlagosan feltételezhető, hogy a tűlevelű fa 48-56% cellulózt, 26-30% lignint, 23-26% hemicellulózt (10-12% pentozánt és kb. 13% hexozánt) tartalmaz; ugyanakkor a lombhullató fa 46-48% cellulózt, 19-28% lignint, 26-35% hemicellulózt (23-29% pentozánt és 3-6% hexozánt) tartalmaz. Ezekből az adatokból kitűnik, hogy a tűlevelű fa fokozott mennyiségű cellulózt és hexozánt tartalmaz, míg a lombhullató fára a magas pentozántartalom jellemző. A sejtfalban a cellulóz más anyagokkal kombinálódik; A cellulóz és a lignin között különösen szoros kapcsolat figyelhető meg, amelynek természete máig tisztázatlan. Korábban azt hitték, hogy a lignint csak mechanikusan keverik cellulózzal; Az utóbbi időben azonban egyre inkább meggyőződtek arról, hogy kémiai kapcsolat van köztük.

Az éves rétegek korai és késői faanyagának kémiai összetétele, azaz cellulóz-, lignin- és hemicellulóz-tartalma közel azonos; a korai fa csak több vízben és éterben oldódó anyagot tartalmaz; ez különösen igaz a vörösfenyőre. A fa kémiai összetétele alig változik a törzs magassága mentén; Így a tölgyfa törzsmagasság szerinti összetételében gyakorlatilag nem találtunk észrevehető különbséget. A fenyőben, a lucfenyőben és a nyárban érettségi korban a törzs középső magasságában a cellulóztartalom enyhe növekedését, valamint a lignin és pentozán tartalom csökkenését tapasztalták. A fenyő-, luc- és nyárfaágak faanyaga kevesebb cellulózt (52-59% helyett 44-48%), viszont több lignint és pentozánt tartalmaz. A tölgyben azonban nem volt észrevehető különbség a törzs és a nagy ágak faanyagának kémiai összetételében; Csak a kis ágakban találtunk kevesebb tannint (8% a törzsben és 2% az ágakban). A szijács és a nyári tölgyszemek kémiai összetételének különbsége a táblázat adataiból látható. 8.

8. táblázat: A szijács és a geszt kémiai összetételének különbségei

Amint a táblázatból láthatjuk, csak a pentozán- és tannin-tartalomban találtunk észrevehető különbséget: a magfában több van (és kevesebb a hamu). A kambium, az újonnan képződött fa és szijács sejtmembránjainak kémiai összetétele nagymértékben változó: a faelemekben a cellulóz és lignin tartalom meredeken növekszik (hamuban a kambiumban 20,2-4,6%, a kambiumban 58,3 és 20,9%-ra). szijács ), de a pektin- és fehérjetartalom is meredeken csökken (21,6 és 29,4%-ról a kambiumban, illetve 1,58 és 1,37%-ra a szijácsban). A termesztési feltételeknek a fa kémiai összetételére gyakorolt ​​hatását kevéssé vizsgálták.

A fenyőfa cellulóztartalma a talajviszonyok romlásával csökken: I. osztályú erdőállományokban - 58%; III osztály - 56,8%; IV minőség - 52,9% és V minőség - 51,5%; hasonló jelenséget tapasztaltunk a lucfenyő esetében is: a III. osztályú erdőállományokban - 52,1% és a IV. osztályú - 48,5%. A kéreg kémiai összetétele észrevehetően eltér a fa kémiai összetételétől. A hamis sugi kérgének elemi összetételét (%) a következő adatok jellemzik: kéreg - szén 54,7; hidrogén 6,4 és oxigén 38,8; háncs - rendre 53,3; 5.7 és 40.8. A kéreg a fához képest több hamut, extraktumot és lignint tartalmaz, de lényegesen kevesebb cellulózt (majdnem 3-szor) és pentozánt, valamint a tűlevelű (fenyő, luc) és lombosok kérgében nincs éles különbség a pentozán tartalomban. fák (nyír, nyárfa).megfigyelték. Egyes kőzetek kérgének kémiai összetételét a táblázat tartalmazza. 9.

9. táblázat Különböző kőzetek kérgének kémiai összetétele.

	Kéregdarab	Összetétel, abszolút száraz kéreg tömegszázaléka
		vízben oldódó	cellulóz pentozán nélkül		pentozánok + hexozánok	suberina

• " onclick="window.open(this.href," win2 return false >Nyomtatás
• Email

Részletek Kategória: Fa és fűrészáru

Fa és fa szerkezete

Egy növekvő fa részei.

A fa abból áll korona, törzs és gyökerek . Ezen alkatrészek mindegyike meghatározott funkciókat lát el, és különböző ipari alkalmazásokkal rendelkezik (lásd az ábrát).

Két fogalom létezik: „ fa" és "d faipari».
Faévelő növény, A faipari - növényi szövet, amely lignifikált falú sejtekből áll, amely vizet és benne oldott sókat vezet.

A fát fogyóeszközként használják

vonóanyag különféle termékek gyártásához.

A fát, mint természetes szerkezeti anyagot fatörzsekből nyerik darabokra fűrészelve.

Törzs A fának van egy vastagabb része az alján és egy vékonyabb része a tetején. A csomagtartó felülete fedett ugat . A kéreg olyan, mint a ruha a fának, és abból áll külső parafaréteg és belső háncsréteg(Lásd a képen).

Parafa réteg kéreg halott. Bast réteg a fát tápláló nedvvezetőként szolgál. A fatörzs fő belseje fából készült. viszont a törzsfa sok rétegből áll, amelyek az as szekcióban láthatók fakarikák . A fa korát a növekedési gyűrűk száma határozza meg. 2 gyűrű - a sötét és a világos fa életének egy évét teszi ki. A fa korának meghatározásához meg kell számolni az összes gyűrűt (sötét és világos), el kell osztani ezt a számot 2-vel, és hozzá kell adni további 3 vagy 4 évet (amelynek évgyűrűi még nem alakultak ki, és csak egy gyűrű alatt láthatók). mikroszkóp.

A fa laza és puha középpontját ún mag és keresztmetszetében 2-5 mm átmérőjű sötét foltnak tűnik, és laza szövetből áll, amely gyorsan rothad. Ez a körülmény tette lehetővé a fahibának minősítését.

A magtól a kéregig fényes, fényes vonalak húzódnak medulláris sugarak . Különböző színűek, és vizet, levegőt és tápanyagokat vezetnek a fán belül. A medulláris sugarak létrehozzák minta (textúra) faipari

Kambium - egy vékony réteg élő sejt a kéreg és a fa között. Csak kambiumból új sejtek képződnek, és a fa minden évben megnövekszik. « Kambium»- a latin „csere” (tápanyagok) szóból.

A fa szerkezetének tanulmányozására vannak három fő szakasz ökör (lásd az ábrát).

Vágás 2 , a törzs magjára merőlegesen áthaladó ún vége . A növekedési gyűrűkre és rostokra merőleges.

3. szakasz a törzs magján áthaladó ún sugárirányú . Párhuzamos az éves rétegekkel és rostokkal.

Tangenciális vágás 1 párhuzamosan fut a törzs magjával, és bizonyos távolságra eltávolítják onnan. Ezek a vágások a fa különféle tulajdonságait és mintáit tárják fel.

Minden tábla érkezett a fűrésztelep , érintőleges vágások vannak, kivéve a rönk közepéből vágott két deszkát, tehát a gyakorlatban Az érintőleges vágásokat néha deszkavágásnak is nevezik. A fa meghatározásakor nagyon fontos vágás a végvágás. Egyszerre mutatja a fatörzs összes fő részét: bél, fa és kéreg. A fafajtának a gyakorlatban történő meghatározásához elegendő tanulmányozni makrostruktúra egy kis fadarab, amelyet egy deszkáról tömbbe vagy gerincbe fűrészelnek. A növekedési gyűrűkre összpontosítva érintőleges és radiális metszeteket készítenek. Minden szakaszt először durva szemcséjű, majd finomszemcsés csiszolópapírral gondosan csiszolnak. Szükséges továbbá egy ötvenszeres nagyítású nagyító, egy üveg tiszta víz és egy ecset.

A közepén a törzs sok fa jól látható mag . Laza szövetekből áll, amelyek a fa életének első éveiben alakultak ki. A mag a legtetejéig behatol a fa törzsébe, minden ágba. Lombhullató fákban a mag átmérője gyakran nagyobb, mint a tűlevelűeknél. A bodzának nagyon nagy magja van. A mag eltávolításával egész egyszerűen facsövet kaphatunk. Ősidők óta az ilyen csöveket a népzenészek különféle fúvós hangszerek készítésére használták: zhalek, csövek és csövek. A legtöbb fa magja a végvágásnál kerek, de vannak ettől eltérő magformájú fajok is. Az égermag a végén háromszög, a kőris négyzet, a nyár ötszög alakú, a tölgy mag pedig egy ötágú csillaghoz hasonlít. A mag körül a végén koncentrikus gyűrűk helyezkednek el éves, vagy éves, rétegek faipari A sugárirányú szakaszon az éves rétegek párhuzamos csíkok, az érintőleges szakaszon pedig tekercsvonalak formájában láthatók.

A fa minden évben új faréteget ölt magára, mint egy inget, és ennek köszönhetően a törzs és az ágak vastagabbak lesznek. A fa és a kéreg között egy vékony élő sejtréteg található kambium . A sejtek nagy része egy új éves faréteg felépítésére, egy nagyon kis része pedig a kéreg kialakulására megy. Ugat két rétegből áll - parafa és háncs. A kívül elhelyezkedő parafaréteg megvédi a törzs fáját a súlyos fagyoktól, a forró napsugaraktól és a mechanikai sérülésektől. A kéreg háncsrétege a levelekben termelődő szerves anyagokkal a vizet vezeti le a törzsön. Lefelé irányuló nedváramlás a tölgyrostokban történik. A fa kérge színében (fehér, szürke, barna, zöld, fekete, piros) és állagában (sima, lamellás, repedezett stb.) igen változatos. Felhasználása változatos. A fűz és a tölgy kérge sokat tartalmaz tanninok, gyógyászatban, valamint festésben és bőröndözésben használják. A parafa tölgyfa kérgéből vágják le az edények dugóit, a hulladékot pedig tengeri mentőöv töltésére használják. A jól kidolgozott hársfa háncsréteget különféle háztartási cikkek szövésére használják.

Tavasszal és kora nyáron, amikor sok a nedvesség a talajban, az egynyári réteg faanyaga nagyon gyorsan növekszik, de őszhez közeledve növekedése lelassul, végül télen teljesen leáll. Ez tükröződik az egynyári réteg faanyagának megjelenésében és mechanikai tulajdonságaiban: a kora tavasszal termesztett általában világosabb és lazább, késő ősszel pedig sötét és sűrű. Kedvező időjárás esetén széles növekedési gyűrű nő, de a zord hideg nyarakon olyan keskeny gyűrűk alakulnak ki, amelyek néha szabad szemmel is alig megkülönböztethetők. Egyes fákon a növekedési gyűrűk jól láthatóak, míg másokon alig észrevehetők. De általában a fiatal fáknak szélesebb az évgyűrűje, mint az idősebbeké. Még ugyanazon fatörzsön is különböző területeken különböző szélességű növekedési gyűrűk vannak. A fa tompa részén az éves rétegek keskenyebbek, mint a középső vagy csúcsi részen. Az éves rétegek szélessége a fa helyétől függ. Például az északi régiókban növekvő fenyő éves rétegei keskenyebbek, mint a déli fenyő éves rétegei. Nem csak a fa megjelenése, hanem mechanikai tulajdonságai is függenek a növekedési gyűrűk szélességétől. A legjobb tűlevelű fának azt tartják, amelyik keskenyebb növekedési réteggel rendelkezik. A keskeny éves rétegű, barnásvörös fával rendelkező fenyőt a mesterek nevezik ércés nagyra értékelik. A széles éves rétegű fenyőfát myandovának nevezik. Erőssége jóval kisebb, mint az ércé.

Ellentétes jelenség figyelhető meg a fák, például a tölgy és a kőris faanyagában. A faanyaguk tartósabb és széles éves rétegekkel rendelkezik. És az olyan fáknál, mint a hárs, nyárfa, nyír, juhar és mások, a növekedési gyűrűk szélessége nem befolyásolja a fa mechanikai tulajdonságait.

Sok fánál a végén lévő éves rétegek többé-kevésbé szabályos körök, de vannak olyan fajok, amelyeknél az éves rétegek a végén hullámos zárt vonalakat alkotnak. Ilyen fajok közé tartozik a boróka: az évgyűrűk hullámossága a minta. Vannak olyan fák, amelyek éves rétegei a rendellenes növekedési viszonyok miatt hullámossá váltak. A juhar és a szil tompa részén az egynyári rétegek hullámossága növeli a fa textúrájának dekorativitását.

Ha figyelmesen megvizsgálja a lombos fák végét, számtalan világos vagy sötét pontot megkülönböztethet - ezek hajók. A tölgyben, kőrisben és szilban a nagy edények a korai fa területén helyezkednek el két vagy három sorban, jól látható sötét gyűrűket képezve minden éves rétegben. Ezért ezeket a fákat általában úgy hívják gyűrű-vascularis . A gyűrűs érfák általában nehéz és tartós fával rendelkeznek. A nyír, a nyár és a hárs erei nagyon kicsik, szabad szemmel alig láthatók. Az éves rétegen belül az edények egyenletesen oszlanak el. Az ilyen fajtákat hívják disszeminált vaszkuláris . A gyűrűs-edényes fajoknál a fa közepes keménységű és kemény, míg a diffúz vaszkuláris fajoknál eltérő lehet. Például a juharban, az almában és a nyírban kemény, míg a hársban, nyárban és égerben puha.

Az ásványi sókat tartalmazó víz a gyökértől az ereken keresztül a rügyekig és a levelekig jut, ill felfelé irányuló nedváramlás. A faedények kora tavasszal történő vágásával a kombájnok nyírlevet gyűjtenek - pasoku. Ily módon cukorjuharnedv készül, amelyet cukor előállítására használnak fel. Vannak keserű nedű fák, mint például a nyárfa.

A törzs belsejében egy új éves réteg növekedésével egyidejűleg a maghoz közelebb eső korábbi egynyári rétegek fokozatosan elhalnak. Egyes fáknál a törzs belsejében lévő holt fa más színűvé válik, általában sötétebb, mint a fa többi része. A törzs belsejében lévő holt fát ún mag , és a kőzetek, amelyekben keletkezik hang . A mag körül elhelyezkedő élőfa réteget ún szijács . A szijcsfa nedvességben gazdagabb és kevésbé tartós, mint a fűszerezett geszt. A magfa kevésbé reped, és jobban ellenáll a különféle gombák támadásának. Ezért a szívfát mindig többre becsülték, mint a szijácsot. A nedvességgel telített szijcsfa száradáskor erősen megreped, ezzel egyidejűleg elszakad a mag. Kis mennyiségű fa betakarításakor egyes kézművesek szívesebben vágnak le egy réteg szijácsot a gerincről közvetlenül a szárítás előtt. Szijács nélkül a geszt egyenletesebben szárad.

NAK NEK hangfajták viszonyul: fenyő, cédrus, vörösfenyő, boróka, tölgy, kőris, almafa és mások. Egy másik facsoportban a törzs központi részén található fa szinte teljesen elhal, de színében nem különbözik a szijácstól. Ezt a fát az ún érett és a fajtát érett fa . Az érett fa kevesebb nedvességet tartalmaz, mint az élő fa, mert felfelé irányuló nedváramlás csak az élő fa rétegében történik. NAK NEK érett fafajták viszonyul lucfenyő és nyárfa .

A harmadik csoportba azok a fák tartoznak, amelyeknek a fa a közepén nem pusztul el, és nem különbözik a szijácstól. A teljes törzs faanyaga teljes egészében szijács élő szövetekből áll, amelyeken keresztül a nedv felfelé áramlik. Az ilyen fafajokat ún szijács . NAK NEK szijács fajták közé tartozik nyír, hárs, juhar, körte és mások.

Talán észrevetted, hogy egy nyírfarakásban olykor olyan fahasábra bukkansz, amelynek közepén barna folt van, nagyon hasonlít a maghoz? Most már tudja, hogy a nyír mag nélküli faj. Honnan vette a magját? Az a tény, hogy ez a mag nem valódi, hanem hamis. Hamis mag az ácsmunkában rontja a megjelenést, a fa szilárdsága csökkent. Nem olyan nehéz megkülönböztetni egy hamis magot a valóditól. Ha egy valódi magnál a szijács és a szijács közötti határ szigorúan az éves réteg mentén halad, akkor a hamis esetében átlépheti az éves rétegeket. A hamis mag néha sokféle színt és bizarr formát kölcsönöz, akár egy csillagra, akár egy egzotikus virág koszorújára emlékeztet. Hamis mag csak lombos fákban képződik, mint pl nyír, juhar és éger , de a tűlevelűeknek nincs.

Tovább vége a fatörzs felszínén egyes fafajoknál jól láthatóak a magtól a kéregig legyezőszerűen futó, világos fényes csíkok - ez medulláris sugarak . Vízszintesen vezetik a vizet a törzsben, és tápanyagokat is tárolnak. A magsugarak sűrűbbek, mint a környező fa, és vízzel történő nedvesítés után jól láthatóvá válnak. Sugárirányú metszeten a sugarak fényes csíkok, szaggatott vonalak és foltok formájában, érintőlegesen - vonalak és lencsék formájában láthatók. Minden tűlevelű fában, valamint lombhullató fákban - nyír, nyár, körte és mások - a magsugarak olyan keskenyek, hogy szabad szemmel szinte láthatatlanok. A tölgyben és a bükkben éppen ellenkezőleg, a sugarak szélesek és jól láthatók minden szakaszon. Égerben és mogyoróban (mogyoróban) a sugarak egy része szélesnek tűnik, de ha az egyiket nagyítón keresztül nézzük, nem nehéz felfedezni, hogy ez egyáltalán nem egy széles sugár, hanem egy csomó nagyon hosszú. vékony sugarak gyűltek össze. Az ilyen sugarakat általában ún hamis széles gerendák .

A nyír, berkenye, juhar és éger fáján gyakran láthatók kaotikusan elszórt barna foltok - ezek az ún. magismétlések . Ezek benőtt rovarjáratok. A hosszanti metszetekben az ismétlődő magok barna vagy barna színű csíkok és alaktalan foltok formájában láthatók, amelyek élesen eltérnek a környező fa színétől.

Ha a tűlevelű fa végét tiszta vízzel megnedvesítjük, akkor néhányukon világos foltok lesznek a növekedési gyűrűk későbbi részében. Ez gyantajáratok . Radiális és tangenciális szakaszokon világos vonalakként láthatók. A fenyőnek, lucfenyőnek, vörösfenyőnek és cédrusnak gyantajáratai vannak, de a borókában és a fenyőben hiányoznak. A fenyőben a gyantacsatornák nagyok és sokak, a vörösfenyőben kicsik, a cédrusban nagyok, de ritkák.

Valószínűleg többször is észrevett már a tűlevelű fák törzsén, amelyek sérültek, átlátszó gyanta beáramlása - gyanta . Nedv - értékes nyersanyagok, amelyek az iparban és a mindennapi életben változatos felhasználásra találnak. A gyanta összegyűjtése érdekében a kombájnok szándékosan vágják ki a tűlevelű fák gyantacsatornáit.

A középső zóna egyes elterjedt lombosfáinak faanyagából hiányzik a déli országokból importált egzotikus fákban tapasztalható színvilágosság és feltűnő mintázat. Illik a közép-orosz természethez - színei tompítottak, mintázata egyszerű és visszafogott. De minél többet nézed a fáink faanyagát, annál finomabb színárnyalatokat kezdesz felismerni benne.

Egy gyors pillantásra a nyír, nyár és hárs fára úgy tűnhet, hogy ezeknek a fáknak ugyanaz a fehér fa. De közelről nézve nem nehéz felfedezni, hogy a nyírfa enyhén rózsaszínes, a nyárfa sárgászöld, a hársfa pedig sárgás-narancssárga árnyalatú. És természetesen nem csak kiváló mechanikai tulajdonságai miatt, a hárs az orosz faragók kedvenc és hagyományos anyagává vált. Fájának meleg és lágy színe rendkívüli élénkséget ad a figuráknak és egyéb faragványoknak. A legtöbb tűlevelű textúra minta nagyon világosan kifejezve. Ez a fa késői és korai részének kontrasztos színével magyarázható az egyes éves rétegekben. Az éves rétegek mentén elhelyezkedő és szabad szemmel jól látható nagyméretű edényeknek köszönhetően a lombhullató fák - tölgy és kőris - gyönyörű texturált mintázattal rendelkeznek.

Minden fafajnak megvan a maga szag . Némelyiknek erős és tartós szaga van, míg másoknak gyenge, alig észrevehető szaga van. A fenyőben és néhány más fás szárú növényben a szívfa illata nagyon tartós, és sok évig eltarthat. A tölgy, a cseresznye és a cédrusfa nagyon tartós és egyedi illatú.

A középső zóna fáiban a hárs, nyárfa, éger, fűz, luc, fenyő, cédrus és mások puha, hajlékony fával rendelkeznek. Kemény fa nyírból, tölgyből, kőrisből, juharból, vörösfenyőből; például a puszpáng, a pisztácia, a zelkova és a somfa csak a Kaukázus és Európa déli régióiban nő.

Minél keményebb a fa, annál gyorsabban eltompulnak és eltörnek a vágószerszámok. Ha egy asztalos vörösfenyőből készült épületet vág, akkor sokkal gyakrabban kell élesítenie a fejszét, mint amikor lucfenyővel vagy fenyővel dolgozik, és gyakrabban kell élesítenie a fűrészt. Ha kemény fával dolgozik, a fafaragónak is ugyanazokkal a nehézségekkel kell szembenéznie. A szerszámok élezésekor figyelembe veszi a fa keménységét, és kevésbé élessé teszi az élezési szöget. A keményfával való munka több időt vesz igénybe, mint a puha fával. A kézműveseket azonban mindig is vonzotta a lehetőség, hogy a legfinomabb vágásokat alkalmazzák a kemény fán, annak gyönyörű mély színe és megnövelt szilárdsága. A népi iparosok ezt jól tudták. Ahol különleges szilárdságra volt szükség, az egyes alkatrészeket keményfából készítették. A szénaverési szezonban a paraszt nem nélkülözheti a fagereblyét. A gereblye legyen könnyű, ezért a nyél fenyőből, lucfenyőből vagy fűzfából készült. Erő kellett a blokktól és a fogaktól. Főleg nyír-, körte- és almafát használtak.

Nézze meg a régi tornác lépcsőit, padlódeszkáját vagy a vasúti híd fedélzetét, amelyek tele vannak csomókkal. Úgy tűnik, hogy a csomók kibújtak a deszkákból. De ez nem így van: a csomók a helyükön maradtak, de az őket körülvevő fa elkopott. A csomók kopásállóságát nem csak gyantatartalmuknak köszönhetik, hanem a deszkán elfoglalt különleges helyzetüknek is. Végül is minden csomó kifelé néz. És a végétől, mint ismeretes, a fa megnövelte a szilárdságot és kevésbé kopott. Ezért ősidők óta az útmunkások különösen erős faburkolatokat helyeztek el végblokkokkal.

A fa olyan tulajdonságokkal rendelkezik, amelyekkel más természetes anyagok nem rendelkeznek. Ez hasíthatóság , vagy hasadóképesség . Hasításkor a fa nem vágódik, hanem az erezet mentén hasad. Ezért akár egy faékkel is hasíthat egy rönköt. A fenyő, cédrus és vörösfenyő egyenes szemű rugalmas tűlevelű faanyaga jól hasít. A lombos fák közül a tölgy, a nyárfa és a hárs könnyen hasad. A tölgy csak sugárirányban hasít jól. A hasíthatóság a fa állapotától függ. Az enyhén megnedvesített vagy frissen vágott fa jobban hasad, mint a száraz fa. De a túl nedves, nedves fa nehezen hasad, mivel túl viszkózus lesz. Ha már vágott már tűzifát, akkor valószínűleg észrevette, hogy a fagyott fa milyen könnyen és gyorsan hasad.

A fa hasítási tulajdonságai gyakorlati jelentőséggel bírnak. A fa hasításánál nyersdarabok készülnek a gyufához, szegecsek a kádár edényeihez, a kocsi üzletágban - küllők és felnik nyersdarabjai, az építőiparban - tetőfedő forgács, zsindely és gipsz zsindely. A paraszti kézművesek gomba- és szennyeskosarakat fontak vékony hasított fenyőcsíkokból, közben pedig faforgácsból vicces szarvasfigurákat és gyerekeknek korcsolyát készítettek.

Ha egy száraz fa szilánkot ívre hajlítasz, majd elengeded, azonnal kiegyenesedik. A fa rugalmas anyag. De őt rugalmasság nagyban függ a fa típusától, szerkezetétől és páratartalmától. A nagy keménységű nehéz és sűrű fa mindig rugalmasabb, mint a könnyű és puha fa. A horgászbot ágának kiválasztásakor próbálj meg olyat választani, ami nem csak egyenes, vékony és hosszú, hanem rugalmas is. Nem valószínű, hogy lesz olyan horgász, aki törékeny bodza vagy homoktövis ágából szeretne horgászbotot készíteni, nem pedig berkenye vagy mogyoró rugalmas és rugalmas ágából. Az amerikai indiánok előszeretettel készítettek horgászbotot rugalmas cédruságakból. Nehéz elképzelni az emberiség történelmét egy ősi fegyver – az íj – nélkül. De az íj feltalálása lehetetlen lett volna, ha a fának nincs rugalmassága. Az íjhoz nagyon erős és rugalmas fára volt szükség, és leggyakrabban kőrisből és tölgyből készült.

Ugyanennek a rugalmasságnak köszönhetően a fát ott használják, ahol a visszarúgás lágyítására van szükség. Erre a célra egy masszív fahasáb került az üllő alá, a kalapács fogantyúja pedig fából készült. Több mint egy évszázad telt el a lőfegyverek feltalálása óta. A Flintlock fegyverek és puskák a múlté, a fegyver tökéletes lett, de a fenék és néhány egyéb alkatrész még mindig fából készült. Hol találhat olyan anyagot, amely ilyen megbízhatóan csillapítja a kilövéskor a visszarúgást? Régóta megfigyelték, hogy az egyenes szemű fa rugalmasabb, mint a csavart fa. Még ugyanannak a fa fájának is eltérő a rugalmassága a különböző részeken. Például az érett magfa, amely közelebb van a bélhez, rugalmasabb, mint a fiatal fa, amely közelebb van a kéreghez. De ha a fát nedvesítjük vagy gőzöljük, rugalmassága meredeken csökken. A hajlított facsík száradás után is megtartja alakját.

Minél nedvesebb a fa, annál magasabb műanyag és alacsonyabb rugalmasság. Műanyag a rugalmasság ellentéte. A hajlított és fonott bútorok, sportfelszerelések, kosárfonás, kocsi és kádár gyártásánál nagy jelentősége van a plaszticitásnak. A szil, a kőris, a tölgy, a juhar, a madárcseresznye, a berkenye, a hárs, a fűz, a nyárfa és a nyír nagy plaszticitást ér el vízben forralva vagy gőzölve. Hajlított bútorok gyártásához juharból, kőrisből, szilból és tölgyből, fonott fűzből és mogyoróból készült nyersdarabokat használnak. A hámívek nyírfából, szilból, madárcseresznyéből, juharból és berkenyéből hajlítottak. Az ezekből a fákból készült ívek nagyon erősek, de ha könnyebb, akkor fűz és nyárfa is használható. A tűlevelű fa alacsony hajlékonyságú, ezért szinte soha nem használják hajlított vagy fonott termékekhez. Kivételt képez a fenyő, amelynek vékony forgácsát dobozok és kosarak szövésére használják, valamint a fenyő-, luc-, cédrus- és vörösfenyő gyökerei, amelyeket gyökérkosarak szövésére használnak.

A nedvességgel telített fa megduzzad, növekszik a térfogata. Sok fatermékben duzzanat - negatív jelenség. Például egy megduzzadt asztalfiókot szinte lehetetlen kinyomni vagy kihúzni. Eső után nehéz becsukni a nyitott ablak szárnyait. A fa duzzadásának megakadályozása érdekében a fatermékeket leggyakrabban védő festék- vagy lakkréteggel vonják be. A kézművesek folyamatosan küzdenek a fa duzzadásával. De a Cooper edényei számára ez a tulajdonság pozitívnak bizonyult. Valóban, amikor a szegecsek - a deszkák, amelyekből a kádár edényeket összeállítják - megduzzadnak, a köztük lévő hézagok eltűnnek, az edények vízállóvá válnak.

Korábban, amikor a hajók télen javításra kerültek, hagyományosan fából készült burkolatuk volt tömített len vagy kender csepű. Először is sok értékes nyersanyag veszett kárba, és erős fagyok esetén a kóc törékennyé vált, és nagyon nehéz volt vele dolgozni. Itt jött segítségül az úgynevezett fagyapot - nagyon vékony forgács. A fagyapot nem bánja a fagyot, könnyen kitölti a burkolat minden repedését. Amikor pedig a hajót vízre bocsátják, a fagyapot megduzzad, és szorosan eltömi a hajótest legkisebb repedéseit is.

A fafajtákat a következő jellemzőik határozzák meg: textúra, szag, keménység, szín .

A lombozatú fákat nevezik lombhullató és azok, akiknek tűje van - tűlevelű .

Lombhullató fajták azok nyír, nyárfa, tölgy, éger, hárs satöbbi., tűlevelű fajok - fenyő, lucfenyő, cédrus, fenyő, vörösfenyő stb. A fát vörösfenyőnek nevezik, mert a lombos fákhoz hasonlóan télen kihullatja a tűleveleit.

A fát az emberek széles körben használják a gazdasági tevékenység különböző ágazataiban. Egy adott fafajhoz tartozó fa tulajdonságai meghatározzák egy adott termelésben való felhasználásának lehetőségét. A termék végső megjelenése, minősége és tartóssága a helyes anyagválasztástól függ.

Fa: a keményfa tulajdonságai

A lombhullató fát kifejező szerkezet és szinte teljes szagtalanság jellemzi. Főleg a vágás után azonnal, valamint a feldolgozás során érezhető. Leggyakrabban a fát befejező és dekorációs anyagként használják. Vannak gyűrűs-edényes (tölgy, kőris, szil stb.) és diffúz eres keményfák (nyír, bükk, dió, nyárfa, hárs stb.). Különböző mintázatúak az edények elrendezése az éves rétegben. Nézzük meg közelebbről néhány keményfa fa tulajdonságait és szerkezetét.

Tölgy

A tölgyfa kifejező szerkezettel és gyönyörű színnel rendelkezik. A fajta egészséges. Jól látható egynyári rétegei, keskeny szijácsa, színe jelentősen eltér a magtól, ami lehet világosbarna vagy sötétbarna.

A tölgyfát nagy szilárdság és hajlítóképesség jellemzi. A tanninok jelenléte miatt (nagy mennyiségben) az összes keményfához képest a legnagyobb ellenálló képességgel rendelkezik a korhadás ellen.

A tölgyfa tulajdonságai hozzájárulnak az anyag könnyű feldolgozásához, jó festhetőségéhez és polírozhatóságához. Elég széles körben használják faragáshoz, belső dekorációhoz és bútorgyártáshoz. A nagy edényeknek köszönhetően az anyagot jó hajlíthatóság jellemzi a szálak roncsolása nélkül. A fa mechanikai tulajdonságai lehetővé teszik a tölgy felhasználását hajlított bútorok gyártásához.

A befejezéshez értékes anyag az, amely a hosszan tartó víznek való kitettség következtében nagyon nagy szilárdságot és a legtöbb esetben majdnem fekete színt kap.

Bükkfa

A fajta nem nukleáris. A fa gyönyörű textúrájú, fehér, sárgás-vörös árnyalattal. Jól láthatóak az éves rétegek. A bükkfa bizonyos fizikai és mechanikai tulajdonságaiban hasonló a tölgyfához. Tartós, sűrű, kemény, könnyen hajlítható, vágható, lakkal és festékkel kezelhető. Szárításkor azonban hajlamos megvetemedni és rothadni is instabil, ezért bútorkészítésre gyakorlatilag nem használják.

A bükkfa keresettebb a hangszerek gyártásában, egyes befejező munkák során, faragásban stb.

Hamu

Sötétbarna magja és világossárga széles szijácsa gyönyörű erezetmintával. A fát nagy szilárdság és szívósság jellemzi. Gőzöléskor jó hajlító képességgel rendelkezik, enyhén repedésre hajlamos, száradáskor gyakorlatilag nem vetemedik. Ellenáll a rothadásnak.

A kőrisfa értékét tekintve megegyezik.Bútorok és hangszerek kikészítésére használják. Értékes mesterségek készülnek kőris növedékekből (burls).

Nyír

Az iparban legszélesebb körben használt szemölcsös nyír. A faj mag nélküli, fehér fa sárgás vagy vöröses árnyalattal. Jó szilárdság és szívósság jellemzi. A keménység és a sűrűség átlagos.

Az anyag kényelmesen használható. Jól vág és fúr, emellett könnyen polírozható, ragasztható és festhető. A nyírfa összes pozitív tulajdonsága ellenére azonban vannak hátrányai is. Gyakorlatilag instabil a rothadásra, erősen kiszárad és vetemedik. De ez nem befolyásolja ennek az anyagnak a keresletét a befejező munkákhoz, mivel a nyírfa tulajdonságai lehetővé teszik különféle értékes fajok utánzását. Az anyagot számos más termék (furnér alátétek, sílécek stb.) gyártásához is használják.

A karél nyírfa nagyon szokatlan textúrájú. A megtört szív alakú sugarak, a hullámos éves rétegek és a sötét csíkok formájában szunnyadó rügyek gyönyörű foltos felületet alkotnak. Az anyagot művészi termékek és furnér bútorok gyártására használják.

Szilfa

Sötétbarna gesztje és sárgásfehér szijácsa van. Anyaga tartós, kemény, sűrű, viszkózus. A száradás során nem reped meg és nem vetemedik meg. A túl sűrű, kis pórusokkal átitatott szerkezet miatt azonban ennek az anyagnak a feldolgozási folyamata (különösen a polírozás) jelentősen bonyolultabbá válik.

Asztalos munkákban használatos. Gőzölve jól hajlítható, ezért ívelt részek gyártására használják. A szil bogjai különösen értékesek az esztergáláshoz.

Dió

A fa gazdag tónusválasztékkal, valamint különféle textúrákkal rendelkezik. Színe a világos barnásszürkétől a majdnem feketéig változik. Frissen vágva a fa világos színű, és idővel fokozatosan sötétedik. Szilárdság, közepes keménység és nagy rothadásállóság jellemzi. Megtartja formáját, nem vetemedik, könnyen feldolgozható. Jól polírozott, vágott, ragasztott és impregnált.

Főleg helyiségek, bútorok befejezésére és faragott termékek gyártására használják.

Aspen

Kivágott formában tárolva a nyárfa fehér színt kap, kissé észrevehető zöldes árnyalattal. A szívsugarak és az éves rétegek gyakorlatilag láthatatlanok. Az nyárfa megkülönböztető jellemzője a csomók szinte teljes hiánya. Nagyon ellenáll a nedvességnek, nem vetemedik és gyakorlatilag nem reped. Az Aspen-nel könnyű dolgozni. Puha, hajlékony, jól vág, szúr, könnyen polírozható, megbízhatóan ragaszt. A nyárfa hátránya a gyors száradás.

A fa tulajdonságai és szerkezete meghatározza annak felhasználását rétegelt lemez, gyufa, edények, játékok és egyéb apró tárgyak előállításához.

Égerfa

Az égerfa természetes színe fehértől halványbarnáig változik. A gerendaház után a levegővel való kölcsönhatás következtében rövid időn belül vörösesbarnára változik.

A fa nem különösebben strapabíró, szárításkor megvetemedhet, de számos pozitív technológiai tulajdonsággal rendelkezik, mivel könnyedség, mérsékelt higroszkóposság és puhaság jellemzi. Gond nélkül vágható, polírozható, ragasztható és festhető. Nincs szaga és nem szívja fel az idegen szagokat. Nagyon ellenáll a rothadásnak, ezért gyakran használják kutak és raktárak felszerelésére. Ezenkívül faragási és befejező munkákhoz használják. Az égerfa fizikai tulajdonságai lehetővé teszik bizonyos fafajták (például mahagóni és ébenfa) utánzását.

Hársfa

A fa fehér, enyhén rózsaszínes árnyalattal. A fa gyűrűi gyakorlatilag láthatatlanok. Homogén szerkezet és szilárdság jellemzi. A hársfa olyan tulajdonságai, mint a könnyedség, lágyság és viszkozitás, lehetővé teszik az anyag minden irányban, manuálisan és kézzel történő könnyű megmunkálását, jól festhető, ragasztható, formáját tartja. A fa ellenáll a korhadásnak, nem reped, nem vetemedik száradás közben.

Erős szerkezetének és alacsony deformációjának köszönhetően a hársból faragott bútorok nagy részét készítik. Ebből az anyagból készülnek rajztáblák, ceruzák, edények stb.

Körte

A fa vöröses-fehér vagy rózsaszínes-barna színű. Minél fiatalabb a fa, annál világosabb a színe. Az állaga egyenletes sűrűségű, a velősugarak és a növekedési gyűrűk halványan láthatóak. Az anyag kemény, sűrű, nehéz, nagy nyomószilárdság jellemzi. A körtefa mechanikai tulajdonságai jobbak, mint a tölgy és a kőris. A száradási folyamat során gyakorlatilag nem vetemedik vagy reped. Nagyon jól vág minden irányba. Könnyen polírozható és festhető.

Gyakran használják bútorok díszítésére, faragásokra, mozaikmunkákra. A körtefa fizikai tulajdonságai lehetővé teszik, hogy ébenfa utánzatokat készítsünk belőle.

almafa

A fa rózsaszín színű, élénkvörös erekkel, kemény, nehéz, meglehetősen viszkózus, egységes szerkezetű. Nagy szilárdság és kopásállóság jellemzi. Az almafa erős kiszáradásra és vetemedésre hajlamos, ezért jobb szárított formában használni. Az anyag jól csiszolható, polírozható és festhető. Szárítóolajjal vagy lenolajjal impregnálva sötétbarna színt kap. Főleg faragások készítésére és ácsmunkákra használják.

A tűlevelű fa alapvető tulajdonságai

A tűlevelű fát a lombhullató fához képest sajátos gyantás szag, világosabban meghatározott makrostruktúra és nagyobb biostabilitás jellemzi. A különféle tűlevelű fafajták fa tulajdonságai hozzájárulnak az építőiparban és a különféle fogyasztási cikkek előállításában való széles körű használatukhoz. A tűlevelűek közé tartozik a fenyő, lucfenyő, vörösfenyő, tiszafa, fenyő, cédrus és boróka.

Fenyő

A fenyő szijács színe a halványsárgától a vörösessárgáig, a geszt pedig a rózsaszíntől a barnásvörösig terjedhet. Meglehetősen markáns csíkos textúra jellemzi. A medulláris sugarak nem láthatók. A fa gyűrűi jól láthatóak minden szakaszon.

A fa erős, puha, könnyű és nagyon éles. A nagy mennyiségű gyanta miatt fokozott bomlásállóság jellemzi. Száradás után gyakorlatilag nem vetemedik. Könnyen feldolgozható, jól fűrészel és vág, viszonylag jól ragaszt.

A fenyőfa magas technológiai tulajdonságai és széles körű elterjedése a leggyakrabban használt tűlevelű fajokká teszik. Az anyagot az építőiparban (polgári és ipari), bútor-, asztalos- és parkettagyártásban használják. Ezen kívül fenyőből készülnek hangszerek, rétegelt lemez, hordók stb.

Lucfenyő

A lucfát lágyság, könnyedség és jó élesség jellemzi. Megkülönböztető jellemzője a szálak rendkívül egyenletes eloszlása. A lucfenyő fizikai és mechanikai tulajdonságai számos mutatóban rosszabbak, mint a fenyőé. Kisebb szilárdságú és gyantatartalma is, ami miatt kevésbé ellenáll a csapadéknak és egyéb légköri hatásoknak. A lucfenyő kevésbé hajlékony szerkezete és nagy csomószáma miatt nehezebben feldolgozható.

Az anyagot elsősorban bútorgyártásban használják. A vonós hangszerek (különösen a hegedűk) szintén lucfenyőből készülnek, mivel egyetlen más fa sem képes ilyen rezonanciát kiváltani.

Vörösfenyő

Keskeny világos szijács és vörösesbarna geszt. Kemény, rugalmas, gyantás, rendkívül korhadásálló fa. A vörösfenyő fa tulajdonságai mind fizikai, mind mechanikai szempontból meglehetősen magasak. Az anyag megkülönböztető jellemzője a szilárdság és a tartósság. Jellemző továbbá a nagy sűrűség, ami száradással jelentősen megnő (olyan mértékben, hogy szöget nem lehet beleverni).

Magas fizikai és mechanikai tulajdonságai miatt a vörösfenyőt széles körben használják. Nélkülözhetetlen anyag az építési munkákhoz. A vörösfenyőből készült parketta rendkívül tartós és nagyon hosszú élettartamú. Gyönyörű textúrája és nagy vetemedésállósága értékes anyaggá teszi a bútorgyártásban.

szibériai cédrus

A fa rózsaszínes színű, gyönyörű erezetmintával. A fa gyűrűi jól láthatóak minden szakaszon. Könnyű és puha. Technológiai tulajdonságait tekintve a cédrus rosszabb a fenyőnél, de jobb a lucfenyőnél. Az anyag könnyen feldolgozható, de nem nagyon ellenáll a rothadásnak.

A cédrusfa rezonáns tulajdonságokkal rendelkezik, ezért hangszereket (gitár, hárfa, zongora) készítenek belőle. Ezenkívül bútorgyártáshoz, ceruzák gyártásához stb.

Fenyő

A fenyő szerkezete közel áll a fenyőhöz. Elég tartós és sűrű, könnyen feldolgozható. De kevés gyantás anyagot tartalmaz, ezért alacsony a bomlásállósága, és további feldolgozást igényel.

A fenyőfát gyakran használják házak építésénél ablak- és ajtótömbök, valamint padlóburkolatok gyártására. Ezt az anyagot széles körben használják faragási munkákhoz is.

Tiszafa

Keskeny sárgásfehér szijács és barnásvörös geszt. Az egynyári rétegeket kanyargós forma jellemzi, és minden szakaszon jól láthatóak. A tiszafa szerepel a mahagóni nevű fajok listáján. Kemény, nehéz, sűrű fa. A fa tulajdonságai többnyire pozitívak. Nagyon ellenáll a rothadásnak. Megmunkálásra, polírozásra és festésre alkalmas. A befejező, esztergált és asztalos munkákban használt egyik legjobb anyagnak tartják. A bogányok nagyon értékesek, gyakran tiszafatörzseken alakulnak ki, és főként befejező anyagként használják.

Boróka

A cserje faanyagát rózsaszínes-fehér színű szijács és sárgásbarna geszt jellemzi. Hullámos éves rétegei vannak, amelyek minden szakaszon jól láthatóak. A szív alakú sugarak nem láthatók.

A fa erős és nehéz. Ellenáll a rothadásnak, szinte nem veszíti el térfogatát a szárítási folyamat során, és gyakorlatilag nem duzzad, ha nedvességgel kölcsönhatásba lép. Minél szárítottabb az anyag, annál szebb a vágás. Jól alkalmas megmunkálásra, polírozásra és festésre.

Az anyag felhasználása a bokortörzsek kis mérete miatt némileg korlátozott. A borókafát leggyakrabban faragáshoz, dísztárgyak készítéséhez, apró kézművességekhez, játékokhoz, esztergáló termékekhez stb.