Cosa è compreso nel legno? Struttura e composizione del legno

Il legno è uno dei materiali principali utilizzati per la fabbricazione dei kit modello. È caratterizzato da bassa densità, buona lavorabilità con utensili da taglio e basso costo.

Un albero è costituito da cellule strettamente fuse insieme, di forma e dimensione variabili. Le cellule formano fibre, che sono tubi, vasi attraverso i quali scorrono i succhi nutrienti. Il tronco dell'albero è costituito da gusci conici di forma irregolare, fusi insieme e che crescono dall'esterno ogni anno. Il diagramma della struttura ad albero è mostrato in Fig. 1, a, b.

La corteccia 1 protegge l'albero dagli influssi climatici esterni. La parte interna della corteccia 2 è chiamata rafia, che trasporta i nutrienti. Tra la corteccia 1 e il legno 4 c'è il cambio 3 - un sottile strato di tessuto, serve a nutrire il legno e formare (depositare) il suo strato annuale.

Il legno è costituito da anelli di crescita concentrici (a volte sinuosi) (questo è il tessuto che si trova tra il cambio e il midollo). Il legno di alcune specie non ha una colorazione uniforme: nella parte interna del tronco ha un colore più scuro che nella parte periferica. In questi casi la parte del legno di colore scuro si chiama nucleo, mentre la parte periferica, più chiara, si chiama alburno. Tali razze sono chiamate razze sane. Questi includono pino, larice, frassino, quercia, ecc. Ad esempio, nel pino e nel larice il nucleo si forma solo all'età di 25-30 anni. Alcune specie non hanno un nucleo (ad esempio abete rosso, abete rosso, betulla, pioppo tremulo, tiglio, ecc.). Sono costituiti solo da alburno.

La parte di bassa qualità dell'albero è il nucleo 5, b; in alcune specie marcisce (tiglio, betulla) e in altre si separa sotto forma di nucleo (abete rosso). Per le parti critiche del modello, l'anima viene rimossa durante il taglio del legname.

Sulla parte terminale del tronco sono chiaramente visibili strette strisce radiali: i raggi midollari che conducono i nutrienti.

La microstruttura dà un'idea della struttura del legno. Quando si esaminano sezioni sottili di legno al microscopio, si scopre che è costituito da una varietà di cellule formate da depositi dello strato cambiale. Le cellule viventi del cambio sono costituite da un guscio delicato riempito con una sostanza liquida - protoplasma (una sostanza liquida trasparente contenente acidi, sali inorganici, acqua, proteine, ecc.). Una volta raggiunta una certa maturità, il protoplasma si secca, la cellula muore e rimane solo il suo guscio indurito: lo strato annuale. Tutto il legno formato da anelli annuali è costituito da cellule morte di varie dimensioni e forme. Un gruppo di cellule che hanno lo stesso scopo è chiamato tessuto. I tessuti del legno sono divisi in tre tipi: di stoccaggio, conduttivi (vascolari) e di supporto (meccanici).

Riso. 1. Diagramma della struttura ad albero:
a - escrescenze annuali sul tronco, mostrate in una sezione longitudinale del tronco dell'albero lungo l'asse; b - sezioni del tronco: P - trasversale (estremità), P - radiale, T - tangenziale

Tessuto portaoggettiè costituito da corte cellule di deposito e serve ad accumulare e immagazzinare sostanze nutritive (Fig. 2, a, b).

Tessuto conduttivoè costituito da cellule allungate a parete sottile con ampi lumi interni. La lunghezza dei vasi, a seconda del tipo di legno, è in media di 100 mm o più e il diametro arriva fino a 0,5 mm (Fig. 2, c).

Tessuto di supportoè costituito da cellule lunghe e spesse con piccoli lumi interni ed estremità appuntite. Maggiore è la quantità di questo tessuto, più denso è il legno (Fig. 2, d). La lunghezza di tali celle è superiore a 1 mm, larghezza fino a 0,2 mm. Le estremità delle celle di supporto sono saldamente collegate tra loro e garantiscono un'adeguata resistenza allo strappo, alla compressione e alla flessione. Negli alberi decidui sono distribuiti abbastanza uniformemente su tutto lo strato annuale. Nelle conifere sono sostituiti da celle di rifornimento a pareti spesse.

Più stretti sono gli strati annuali di conifere, più denso è il legno. Nelle latifoglie, al contrario: più larghi sono gli strati annuali, più denso e duro è il legno (frassino, quercia, ecc.).

Nelle specie di conifere, il ruolo principale è svolto dalle cellule allungate chiuse (fibre) disposte regolarmente lungo il tronco del legno in file radiali, che servono a condurre l'acqua e i sali inorganici in esso disciolti (Fig. 2, e, f). Tali cellule sono chiamate tracheidi e si trovano nelle specie di conifere fino al 95% del volume del legno. La lunghezza delle tracheidi è fino a 10 mm, lo spessore - fino a 0,05 mm.

Le tracheidi a pareti sottili sostituiscono il vaso, mentre le tracheidi a pareti spesse sostituiscono le fibre del tessuto di supporto (meccanico). Un certo numero di conifere hanno condotti resinosi in cui la resina si accumula, aumentando la resistenza del legno alla decomposizione. Il diametro dei condotti in resina è in media di 0,1 mm, che costituisce circa l'1% del volume del legno.

La struttura degli alberi decidui è più complessa di quella delle conifere. I raggi midollari sono più sviluppati e raggiungono i 160 mm di altezza, e la larghezza dei raggi varia da 0,015 a 0,6 mm. La microstruttura delle specie legnose è mostrata in Fig. 3, a-c.

Riso. 2. Microelementi del legno:
a - fibra da cellule di stoccaggio corte, b - cellule di stoccaggio, c - segmento del vaso, d - cellula di tessuto meccanico, e - tracheide a pareti sottili, f - tracheide a pareti spesse

LEGNO, xilema secondario delle piante perenni; nella crescita di alberi e arbusti costituisce la maggior parte di tronchi, rami, radici e svolge in essi funzioni conduttive, di stoccaggio e meccaniche. Esistono specie legnose di conifere (pino, abete rosso, ecc.) e latifoglie (quercia, betulla, ecc.).

Struttura. Il legno è studiato in tre sezioni del tronco: trasversale e due longitudinali - radiale e tangenziale (Fig. 1). Il legno si divide in alburno (zona periferica chiara) e nucleo (zona centrale), che ha un colore più scuro nel cosiddetto durame o differisce poco di colore dall'alburno nel legno non centrale. Tra le specie non centrali (abete rosso, abete, faggio, ecc.) si distinguono le specie legnose mature, in cui la zona centrale del legno allo stato appena tagliato è meno umida di quella periferica, e l'alburno (betulla, acero) - con umidità uniforme su tutta la sezione trasversale del tronco. Gli strati annuali (incrementi annuali del legno) su una sezione trasversale hanno la forma di cerchi concentrici, su una sezione radiale e tangenziale - strisce diritte e curve, rispettivamente; In molte specie, in ogni strato si nota legno chiaro meno denso (il cosiddetto precoce) e scuro più denso (tardivo). Nelle specie decidue anulari (ad esempio quercia, frassino), i vasi grandi si trovano solo nel legno primaverile, mentre nelle specie decidue vascolari sparse (betulla, pioppo tremulo), i vasi grandi e piccoli sono distribuiti uniformemente in tutto lo strato annuale. In alcuni legni duri sono visibili strisce radiali chiare (raggi) sulla sezione trasversale, strisce trasversali lucide scure o chiare sulla sezione radiale e strisce strette a forma di fuso sulla sezione tangenziale. In alcune conifere (pino, cedro, ecc.) Nella zona tardiva degli strati annuali sono visibili punti luminosi sulla sezione trasversale - condotti resinosi.

La struttura del legno di un albero abbattuto, osservata mediante microscopi ottici ed elettronici, comprende cellule vegetali con protoplasto morto (la cosiddetta mesostruttura). Le pareti cellulari (microstruttura) sono costituite principalmente da microfibrille di cellulosa (nanostruttura). Nella sottile membrana primaria e nella spessa membrana secondaria a tre strati della parete cellulare, le microfibrille hanno orientamenti diversi; nello strato interno più spesso della membrana secondaria, le microfibrille si trovano con un leggero angolo di inclinazione (5-15°) rispetto all'asse lungo della cellula. Questo orientamento preferenziale delle microfibrille è uno dei motivi principali dell'anisotropia del legno. Sul lato della cavità cellulare, la parete è ricoperta da un sottile strato verrucoso. Le pareti cellulari hanno pori semplici o delimitati. Negli spazi tra le microfibrille è presente la lignina, che provoca la lignificazione delle pareti cellulari, nonché le emicellulose e l'acqua.

Il legno di conifere è costituito principalmente da cellule prosenchimali allungate - tracheidi (Fig. 2). I tracheidi a cavità grande situati nella zona iniziale dello strato annuale svolgono principalmente una funzione di conduzione, i tracheidi tardivi a pareti spesse svolgono una funzione meccanica e le cellule del parenchima che formano raggi e partecipano alla struttura dei condotti resinosi verticali svolgono una funzione di stoccaggio. I passaggi orizzontali in alcuni raggi si intersecano con quelli verticali, formando un unico sistema portante della resina. Nel legno deciduo (Fig. 3), la funzione conduttiva è svolta da vasi, tracheidi vascolari e fibrose; meccanico - fibre libriformi e/o tracheidi fibrose; stoccaggio: cellule del parenchima sotto forma di raggi orizzontali a fila singola e multi-fila, nonché parenchima assiale verticale.

Composizione e proprietà. La composizione chimica del legno di tutte le specie è quasi la stessa (49-50% carbonio, 43-44% ossigeno, 6% idrogeno e 0,1-0,3% azoto). Nel legno questi elementi formano sostanze organiche: cellulosa (31-50%), lignina (20-30%) ed emicellulose (19-35%), tra cui pentosani (5-29%) ed esosani (6-13%). Le specie di conifere contengono leggermente più cellulosa, le specie decidue contengono significativamente più pentosani. Il legno contiene anche sostanze estrattive (tannini, resine, gomme, oli essenziali, ecc.). Quando si brucia la legna, i minerali formano cenere (0,1-1%). Il calore massico di combustione del legno non dipende dalla specie ed è pari a 19,6-21,4 MJ/kg; il calore volumetrico di combustione (MJ/m 3) dipende dalla densità della legna.

Proprietà fisiche. L'aspetto del legno è caratterizzato da colore, lucentezza e struttura, che servono a identificare le specie legnose e determinano anche il valore del legno come materiale decorativo. La varietà dei colori del legno di diverse specie dipende dalla composizione e dal contenuto di sostanze estrattive. Il colore cambia a causa dell'esposizione del legno all'aria, alla luce, alla temperatura, agli agenti chimici, nonché in seguito alla vaporizzazione, all'esposizione prolungata all'acqua e alle infezioni fungine. La lucentezza del legno è determinata principalmente dalla presenza dei raggi nelle sezioni longitudinali. La struttura del legno (il disegno formato a seguito del taglio di elementi anatomici) dipende non solo dal tipo di legno, ma anche dalla direzione del taglio del tronco. La trama di alcuni legni duri è particolarmente impressionante a causa dei vasi tagliati (ad esempio quercia, frassino), raggi (faggio, acero) e difetti strutturali (betulla della Carelia).

Il contenuto di umidità del legno (W) è definito come il rapporto tra la massa d'acqua in esso contenuta e la massa del legno assolutamente secco. L'acqua legata è contenuta nelle pareti cellulari, l'acqua libera è contenuta nelle cavità cellulari e negli spazi intercellulari. L'umidità interna delle conifere appena tagliate è del 35-37%, l'alburno è 2-3 volte maggiore; nelle specie decidue questa differenza è insignificante. L'umidità è distribuita in modo non uniforme lungo l'altezza del tronco; è inoltre soggetto a fluttuazioni stagionali e giornaliere. Le proprietà del legno cambiano bruscamente con un'umidità inferiore al limite di saturazione delle pareti cellulari W bp, pari in media al 30% (determinato quando inumidito in acqua). Il legno ha la capacità di assorbire l'umidità dall'aria (sotto forma di acqua legata) e il contenuto massimo di umidità del legno raggiunge il limite igroscopico pari a W bp a temperatura ambiente. Quando è bagnato, il legno assorbe l'acqua sia in forma libera che legata, con un'umidità massima compresa tra il 100 e il 270%. In base al grado di umidità, la legna si divide in: legna bagnata, rimasta a lungo in acqua (umidità superiore al 100%); appena tagliato, mantenendo il contenuto di umidità dell'albero in crescita (50-100%); legno ad essiccazione atmosferica, ovvero legno essiccato all'aria e conservato all'aria aperta (15-20%); essiccazione in camera, o in camera asciutta, essiccata in camera o conservata in una stanza riscaldata (8-12%); assolutamente secco, essiccato ad una temperatura di circa 103°C (0%). Il legno, esposto all'aria a temperatura e umidità relativa costanti, acquisisce un adeguato contenuto di umidità di equilibrio, uguale per tutte le specie; durante il condizionamento dell'aria (temperatura dell'aria 20°C e umidità 65%), il contenuto di umidità del legno si dice normalizzato ed è del 12%. Una diminuzione del contenuto di acqua legata porta ad un ritiro del legno. Con la completa rimozione dell'acqua legata le dimensioni lineari del legno si riducono (8-10% in direzione tangenziale, 3-7% in direzione radiale, 0,1 -0,3% lungo le fibre) e volume (dell'11 -17%). Un aumento del contenuto di acqua legata (quando il legno viene conservato in aria umida o acqua) provoca il rigonfiamento del legno. A causa delle differenze di ritiro e rigonfiamento nelle diverse direzioni, si verifica una deformazione del legno. La rimozione irregolare dell'acqua legata dal legno a causa del ritiro limitato e delle deformazioni residue non uniformi provoca sollecitazioni che portano alla fessurazione del materiale durante il processo di essiccazione o al cambiamento della forma specificata delle parti durante la lavorazione meccanica del legno essiccato. La fessurazione del legno (ad esempio, travi e tronchi di grandi dimensioni) si verifica anche a causa delle sollecitazioni causate dalla differenza nel ritiro tangenziale e radiale.

La densità del materiale della parete cellulare (sostanza legnosa) non dipende dalla specie ed è di 1530 kg/m3. La densità del legno allo stato secco, dovuta alla presenza di vuoti al suo interno, dipende dalla specie e varia da 100 kg/m 3 (legno di balsa) a 1300 kg/m 3 (backout). La densità del legno per le specie domestiche più comuni ad umidità normalizzata è di 400-700 kg/m3. Con l'aumentare dell'umidità (sopra W p.p.), la densità del legno aumenta. Il legno ha la capacità di far passare liquidi e gas sotto pressione (permeabilità all'acqua e ai gas). La permeabilità del legno duro è maggiore di quella del legno tenero, è maggiore per l'alburno che per il durame e maggiore lungo la fibra che trasversalmente alla fibra.

La capacità termica specifica del legno assolutamente secco è la stessa per tutte le specie: 1,55 kJ/(kg °C); aumenta con l’aumentare dell’umidità e della temperatura. Anche la conduttività termica del legno aumenta con l'aumentare della densità, dell'umidità e della temperatura; lungo le fibre è due volte più alto che tra le fibre. La dilatazione termica del legno è bassa. Il legno secco ha una resistenza elettrica molto elevata (è un dielettrico), che diminuisce bruscamente (milioni di volte) con l'aumentare dell'umidità fino a W p.p., e con ulteriore umidità - solo centinaia o decine di volte. Il legno ha una bassa resistenza elettrica; Per aumentare la resistenza alla rottura, è impregnato di oli minerali. La costante dielettrica del legno secco è 2-5 e aumenta con l'aumentare dell'umidità e della temperatura. Sotto l'influenza di carichi meccanici, nel legno secco si formano cariche elettriche. Le proprietà piezoelettriche del legno sono dovute alla presenza di un componente orientato: la cellulosa; nel legno secco sono più evidenti, con l'aumentare dell'umidità diminuiscono e con un'umidità del 6-8% praticamente scompaiono. Nel legno la velocità di propagazione del suono lungo le fibre è di 5000 m/s, attraverso le fibre è 3-4 volte inferiore e diminuisce con l'aumentare dell'umidità e della temperatura del legno. La resistenza acustica specifica del legno, pari al prodotto della sua densità per la velocità del suono, è di circa 3·10 6 Pa·s/m. Il decremento dell'attenuazione acustica nel legno dipende dalla frequenza delle vibrazioni, dall'umidità, dalla temperatura ed è (2-4)·10 -2 Np. Il legno ha un assorbimento acustico relativamente basso e un'elevata capacità di risonanza, il che ha portato all'uso diffuso del legno (soprattutto abete rosso e abete) per la fabbricazione di tavole armoniche di strumenti musicali.

L'impatto delle oscillazioni elettromagnetiche sul legno dipende dalla loro frequenza: la radiazione IR riscalda gli strati superficiali del legno (utilizzati per l'essiccazione di impiallacciature e altri assortimenti sottili); la luce visibile ha un grande potere penetrante (per il rilevamento dei difetti del legno); la radiazione laser leggera brucia attraverso il legno (come una sorta di strumento di "taglio" per il taglio sagomato di prodotti in legno, lavori di incisione, ecc.); La radiazione UV provoca luminescenza nel legno (per controllare la qualità della lavorazione del legno). I raggi X e le radiazioni nucleari che attraversano il legno vengono attenuati a seconda dello spessore, della densità e dell'umidità dell'assortimento; Vengono utilizzati anche per il rilevamento dei difetti del legno.

Proprietà meccaniche. Il legno è caratterizzato da resistenza e deformabilità (la capacità di cambiare dimensione e forma). La resistenza dei campioni di legno viene determinata mediante test di compressione, tensione, flessione, taglio e (meno spesso) torsione. Le proprietà meccaniche del legno lungo la venatura sono significativamente più elevate rispetto a quelle trasversali. Per le specie domestiche più diffuse, i limiti di resistenza del legno (per campioni senza difetti, con contenuto di umidità del 12%) sono: quando compresso lungo la fibra 40-73 MPa; quando allungato lungo le fibre 66-171 MPa, attraverso le fibre nella direzione radiale 4-13,3 MPa, nella direzione tangenziale - 2,8-9,2 MPa; alla flessione 68-148 MPa. Aumentando il contenuto di umidità del legno a W pn si riduce di 2-2,5 volte la resistenza a compressione lungo le fibre; Anche un aumento delle dimensioni dei campioni e la presenza di difetti del legno ne riducono la resistenza. Sotto carichi a breve termine e relativamente piccoli, il legno si deforma come materiale elastico; Il modulo di elasticità del legno lungo le fibre è 12-18 GPa, lungo le fibre è 15-30 volte inferiore. Le proprietà reologiche del legno (che caratterizzano la sua maggiore capacità di deformarsi sotto carico nel tempo) aumentano con l'aumentare del contenuto di acqua legata e della temperatura. Con una diminuzione dell'umidità e della temperatura del legno caricato, una parte significativa delle deformazioni elastiche degenera in deformazioni “congelate”, che si manifestano nei processi di essiccazione, pressatura e piegatura del legno. Le deformazioni congelate provocano la “memoria” del legno agli influssi della temperatura e dell'umidità. La resistenza del legno sotto esposizione prolungata al carico può diminuire di 2 volte. Ripetuti cambiamenti di carico portano ad una diminuzione della resistenza - affaticamento del legno; i cambiamenti ciclici nell'umidità del legno caricato causano igrofatica, cioè una diminuzione della resistenza e una maggiore deformazione. Quando si progettano strutture in legno, vengono utilizzate resistenze di progetto molte volte inferiori ai limiti di resistenza, il che consente di tenere conto dell'influenza della durata del carico, dell'umidità, della temperatura, dei difetti e di altri fattori. La resistenza all'urto del legno caratterizza la sua capacità di assorbire il lavoro all'impatto senza distruzione; nelle latifoglie questa cifra è 2 volte superiore rispetto alle conifere. La durezza del legno dipende dalla sua densità, essendo la durezza finale maggiore di quella laterale.

Vizi. Difetti che modificano l'aspetto del legno, l'integrità dei tessuti, la correttezza della struttura, ecc., riducono la qualità del legno e limitano le possibilità del suo utilizzo pratico. Si verificano sia negli alberi in crescita che nel legno tagliato durante lo stoccaggio e la lavorazione. Questi includono: nodi; crepe (metik, gelo, crepe) che si verificano in un albero in crescita e durante l'essiccazione; difetti della forma del tronco - curvatura (una diminuzione anormale del diametro lungo la lunghezza del tronco), scavatura (un forte aumento del diametro nella parte inferiore del tronco), nonché curvatura, escrescenze; difetti strutturali - inclinazione delle fibre, arricciatura (avvolgimento e disposizione casuale delle fibre), arricciatura (curvatura locale degli strati annuali), tallone (legno reattivo nelle specie di conifere), falso durame e alburno interno nelle specie decidue, figliastro (grosso nodo); ferite - lato secco (necrosi esterna del tronco) e germogliamento (ferita eccessiva contenente corteccia e legno morto), catrame e tasca (depositi di resina), strato d'acqua (aree impregnate d'acqua del nucleo o del legno maturo), ecc. I difetti del legno includono anche : cambiamenti nel colore naturale del legno (es. cavo e giallo); infezioni fungine sotto forma di macchie blu, muffe, marciumi; danno biologico da parte di insetti e uccelli (ad esempio, wormhole delle larve); danni meccanici ai tronchi e difetti nella lavorazione del legno, inclusioni estranee (pietre, frammenti metallici, ecc.), carbonizzazioni, deformazioni. Alcuni difetti del legno possono essere considerati come i suoi vantaggi, ad esempio, escrescenze con una bella consistenza.

Applicazione. Il legno come materiale strutturale è ampiamente utilizzato nell'edilizia, nella costruzione navale, nel trasporto ferroviario, ecc.; utilizzato sotto forma di legname, legname, materiali in legno. Il legno viene utilizzato nella produzione di carta, cartone e pannelli di fibra. Come materia prima chimica, il legno viene utilizzato per produrre vari composti organici, come cellulosa, etanolo, lievito alimentare, xilitolo, sorbitolo, carbone, resina, metanolo, acido acetico, acetone e altri solventi, gas infiammabili e non infiammabili (durante la pirolisi del legno). Anche il legno conserva il suo valore come combustibile.

La scienza del legno è una disciplina scientifica che studia la struttura e le proprietà del legno e della corteccia utilizzando i metodi della biologia, della chimica, della fisica e di altre scienze. Per determinare la qualità del legno vengono eseguiti test, anche non distruttivi, basati sull'uso di infrarossi, luce, UV, raggi X e radiazioni nucleari, vibrazioni sonore e ultrasoniche. Si stanno sviluppando nuovi metodi per studiare il legno, nonché modi per migliorarne le proprietà (modifica del legno mediante pressatura, introduzione di polimeri sintetici e altre sostanze; impregnazione con antisettici e ritardanti di fiamma per proteggerlo dalla decomposizione e dal fuoco).

Lett.: Vanin S.I. Scienza del legno. M.; L., 1949; Perelygin L.M. Scienza del legno. 4a ed. M., 1971; Ugolev B. N. Scienza del legno con le basi della scienza delle materie prime forestali. M., 2001.

Il legno è costituito da sostanze organiche, che includono carbonio C, idrogeno H, ossigeno O e parte di azoto. La composizione chimica elementare del legno di specie diverse è quasi la stessa. In media, il legno assolutamente secco, indipendentemente dalla specie, contiene il 49,5% di carbonio, il 44,2% di ossigeno (con azoto) e il 6,3% di idrogeno. L'azoto nel legno contiene circa lo 0,12%. La composizione chimica elementare del legno del tronco e dei rami differisce poco. Anche le condizioni di crescita non hanno praticamente alcun effetto sul contenuto degli elementi di base.

Il legno contiene, oltre alle sostanze organiche, composti minerali che durante la combustione producono ceneri, la cui quantità varia dallo 0,2 all'1,7%; tuttavia in alcune specie (saxaul, semi di pistacchio) la quantità di ceneri raggiunge il 3-3,5%. Per la stessa specie, la quantità di cenere dipende dalla parte dell'albero, dalla posizione nel tronco, dall'età e dalle condizioni di crescita. Corteccia e foglie forniscono più cenere; Pertanto, il legno del fusto di quercia fornisce lo 0,35%, le foglie il 3,5% e la corteccia il 7,2% di ceneri. Il legno dei rami contiene più cenere del legno del tronco; ad esempio, i rami di betulla e abete rosso producono lo 0,64 e lo 0,32% di ceneri durante la combustione, mentre il legno del fusto produce lo 0,16 e lo 0,17% di ceneri. Il legno della parte superiore del tronco produce più cenere rispetto alla parte inferiore; ciò indica un elevato contenuto di ceneri nel legno giovane; Pertanto, il legno di faggio di 10, 20 e 50 anni ha dato un valore di combustione di 0,56; 0,46 e 0,36% di ceneri.

La cenere contiene principalmente sali di metalli alcalino terrosi. La cenere del legno di pino, abete rosso e betulla contiene oltre il 40% di sali di calcio, oltre il 20% di sali di potassio e sodio e fino al 10% di sali di magnesio. Una parte delle ceneri (10-25%) è solubile in acqua (principalmente alcali - potassa e soda). In passato la potassa K 2 CO 3, utilizzata nella produzione di cristalli, sapone liquido e altre sostanze, veniva estratta dalla cenere di legno. La cenere della corteccia contiene più sali di calcio (fino al 50% per l'abete rosso), ma meno sali di potassio, sodio e magnesio. Gli elementi chimici base contenuti nel legno (C, H e O) sopra menzionati formano sostanze organiche complesse.

I più importanti formano la membrana cellulare (cellulosa, lignina, emicellulose - pentosani ed esosani) e costituiscono il 90-95% della massa del legno assolutamente secco. Le restanti sostanze sono dette estrattive, cioè estratte con vari solventi senza alterare sensibilmente la composizione del legno; Di questi, i tannini e le resine sono quelli di maggiore importanza. Il contenuto di sostanze organiche di base nel legno dipende in una certa misura dalla specie. Questo può essere visto dalla tabella. 7.

Tabella 7. Contenuto di sostanza organica nel legno di diverse specie.

Materia organica
Solubile in etere.....
Solubile in acqua calda
Cellulosa senza pentosano
Pentosani

In media si può presumere che il legno di conifere contenga il 48-56% di cellulosa, il 26-30% di lignina, il 23-26% di emicellulose (10-12% pentosani e circa 13% esosani); allo stesso tempo, il legno deciduo contiene il 46-48% di cellulosa, il 19-28% di lignina, il 26-35% di emicellulose (23-29% pentosani e 3-6% esosani). Da questi dati risulta chiaro che il legno di conifere contiene una maggiore quantità di cellulosa ed esosani, mentre il legno di latifoglie è caratterizzato da un elevato contenuto di pentosani. Nella parete cellulare la cellulosa si combina con altre sostanze; Tra la cellulosa e la lignina si osserva un legame particolarmente stretto, la cui natura non è ancora chiara. In precedenza, si credeva che la lignina fosse miscelata solo meccanicamente con la cellulosa; Tuttavia, recentemente si sono sempre più convinti che esista una connessione chimica tra loro.

La composizione chimica del legno precoce e tardivo negli strati annuali, cioè il contenuto di cellulosa, lignina ed emicellulose, è quasi la stessa; il legno primaticcio contiene solo più sostanze solubili in acqua ed etere; questo è particolarmente vero per il larice. La composizione chimica del legno cambia poco lungo l'altezza del tronco; Pertanto, non sono state riscontrate differenze praticamente evidenti nella composizione del legno di quercia in base all'altezza del tronco. Nel pino, nell'abete rosso e nel pioppo tremulo all'età di maturazione è stato riscontrato un leggero aumento del contenuto di cellulosa e una diminuzione del contenuto di lignina e pentosani nella media altezza del tronco. Il legno dei rami di pino, abete rosso e pioppo tremulo contiene meno cellulosa (44-48% invece di 52-59%), ma più lignina e pentosani. Tuttavia nella quercia non si riscontravano differenze evidenti nella composizione chimica del legno del tronco e dei grandi rami; Solo nei rami piccoli si sono riscontrati meno tannini (8% nel tronco e 2% nei rami). La differenza nella composizione chimica dell'alburno e dei noccioli di quercia estiva può essere vista dai dati in tabella. 8.

Tabella 8. Differenze nella composizione chimica dell'alburno e del durame

Come possiamo vedere dalla tabella, una differenza notevole è stata riscontrata solo nel contenuto di pentosani e tannini: ce ne sono di più nel nocciolo del legno (e meno di cenere). La composizione chimica delle membrane cellulari del cambio, del legno neoformato e dell'alburno varia notevolmente: negli elementi legnosi il contenuto di cellulosa e lignina aumenta notevolmente (nelle ceneri dal 20,2 al 4,6% nel cambio, al 58,3 e 20,9% nel cambio alburno ), ma diminuisce drasticamente anche il contenuto di pectine e proteine ​​(dal 21,6 e 29,4% nel cambio e all'1,58 e 1,37% nell'alburno). L’influenza delle condizioni di crescita sulla composizione chimica del legno è stata poco studiata.

Il contenuto di cellulosa nella pineta diminuisce con il peggioramento delle condizioni del suolo: nei boschi di classe I - 58%; III classe - 56,8%; Qualità IV - 52,9% e qualità V - 51,5%; un fenomeno simile è stato riscontrato per il legno di abete rosso: nei popolamenti forestali di classe III - 52,1% e di classe IV - 48,5%. La composizione chimica della corteccia è notevolmente diversa dalla composizione chimica del legno. La composizione elementare della corteccia del falso sugi (%) è caratterizzata dai seguenti dati: crosta - carbonio 54,7; idrogeno 6,4 e ossigeno 38,8; rafia - rispettivamente 53,3; 5.7 e 40.8. Rispetto al legno, la corteccia contiene più ceneri, estrattivi e lignina, ma significativamente meno cellulosa (quasi 3 volte) e pentosani, e non c'è una netta differenza nel contenuto di pentosani nella corteccia di conifere (pino, abete rosso) e latifoglie alberi (betulla, pioppo tremulo) osservati. La composizione chimica della corteccia di alcune rocce è riportata in Tabella. 9.

Tabella 9. Composizione chimica della corteccia di varie rocce.

	Pezzo di corteccia	Composizione, % in peso della corteccia assolutamente secca
		solubile in acqua	cellulosa senza pentosani		pentosani + esosani	suberina

• " onclick="window.open(this.href," win2 return false >Stampa
• E-mail

Dettagli Categoria: Legno e legname

Struttura in legno e legname

Parti di un albero in crescita.

L'albero è composto da corona, tronco e radici . Ognuna di queste parti svolge funzioni specifiche e ha diverse applicazioni industriali (vedi figura).

Ci sono due concetti: “ albero" e "d legna».
Alberoè una pianta perenne, UN legna - tessuto vegetale, costituito da cellule con pareti lignificate, conduttrici di acqua e sali in esso disciolti.

Il legno è usato come materiale di consumo

materiale di trazione per la fabbricazione di vari prodotti.

Il legno come materiale strutturale naturale si ottiene dai tronchi degli alberi segandoli in pezzi.

Tronco L'albero ha una parte più spessa alla base e una parte più sottile nella parte superiore. La superficie del tronco è coperta abbaio . La corteccia è come la veste di un albero ed è composta da strato esterno di sughero e strato interno di rafia(Guarda l'immagine).

Strato di sughero la corteccia è morta. Strato di rafia funge da conduttore di succhi che nutrono l'albero. L'interno principale di un tronco d'albero è costituito da legno. Nel suo turno, il legno del tronco è costituito da molti strati, che sono visibili nella sezione come anelli degli alberi . L'età dell'albero è determinata dal numero di anelli di crescita. 2 anelli - il buio e la luce costituiscono 1 anno di vita dell'albero. Per conoscere l'età di un albero bisogna contare tutti gli anelli (scuri e chiari), dividere questo numero per 2 e aggiungere altri 3 o 4 anni (i cui anelli annuali non si sono ancora formati e sono visibili solo sotto un microscopio.

Viene chiamato il centro sciolto e morbido dell'albero nucleo e in sezione trasversale sembra una macchia scura con un diametro di 2-5 mm ed è costituita da tessuto sciolto che marcisce rapidamente. Questa circostanza ha permesso di classificarlo come un difetto del legno.

Dal nucleo alla corteccia si estendono linee leggere e lucenti raggi midollari . Hanno colori diversi e servono a condurre acqua, aria e sostanze nutritive nell'albero. I raggi midollari creano modello (trama) legna

Cambio - un sottile strato di cellule viventi situato tra la corteccia e il legno. Solo dal cambio si formano nuove cellule e l'albero cresce di spessore ogni anno. « Cambio»- dal latino “scambio” (di nutrienti).

Per studiare la struttura del legno ci sono tre sezioni principali bue (vedi figura).

Taglia 2 , si chiama passante perpendicolare al centro del tronco FINE . È perpendicolare agli anelli di crescita e alle fibre.

Sezione 3 si chiama passare attraverso il nucleo del tronco radiale . È parallelo agli strati e alle fibre annuali.

Taglio tangenziale 1 corre parallelo al centro del tronco e viene rimosso da esso ad una certa distanza. Questi tagli rivelano varie proprietà e modelli del legno.

Tutte le schede ricevute a segheria , presentano tagli tangenziali, ad eccezione di due assi tagliate dalla metà del tronco, così in pratica i tagli tangenziali sono talvolta chiamati tagli di tavola. Un taglio molto importante quando si determina il legno è il taglio finale. Mostra tutte le parti principali del tronco dell'albero contemporaneamente: midollo, legno e corteccia. Per determinare in pratica il tipo di legno, è sufficiente studiare macrostruttura un piccolo pezzo di legno che viene segato da una tavola in un blocco o cresta. Concentrandosi sugli anelli di crescita, vengono realizzate sezioni tangenziali e radiali. Tutte le sezioni vengono levigate accuratamente prima con carta vetrata a grana grossa e poi con carta vetrata a grana fine. È inoltre necessario avere a portata di mano una lente d'ingrandimento con un ingrandimento di cinquanta volte, un barattolo di acqua pulita e un pennello.

Al centro del tronco di molti alberi è chiaramente visibile nucleo . È costituito da tessuti sciolti formatisi nei primi anni di vita dell'albero. Il nucleo penetra nel tronco dell'albero fino alla sommità, in ogni ramo. Negli alberi decidui il diametro del nucleo è spesso maggiore che nelle conifere. Il sambuco ha un nucleo molto grande. Rimuovendo il nucleo, puoi facilmente ottenere un tubo di legno. Da tempo immemorabile, tali tubi sono stati utilizzati dai musicisti folk per realizzare vari strumenti a fiato: zhalek, tubi e tubi. La maggior parte degli alberi ha un nucleo rotondo all'estremità tagliata, ma esistono specie con una forma del nucleo diversa. Il nucleo di ontano all'estremità ricorda la forma di un triangolo, il frassino - un quadrato, il pioppo - un pentagono e il nucleo di quercia ricorda una stella a cinque punte. All'estremità attorno al nucleo si trovano anelli concentrici strati annuali o annuali legna Nella sezione radiale gli strati annuali sono visibili sotto forma di strisce parallele e nella sezione tangenziale sotto forma di linee sinuose.

Ogni anno l'albero riveste un nuovo strato di legno come una camicia, e per questo motivo il tronco e i rami diventano più spessi. Tra il legno e la corteccia c'è un sottile strato di cellule viventi chiamate cambio . La maggior parte delle cellule va alla costruzione di un nuovo strato annuale di legno e una parte molto piccola - alla formazione della corteccia. Abbaio è costituito da due strati - sughero e rafia. Lo strato di sughero situato all'esterno protegge il legno del tronco da forti gelate, raggi solari caldi e danni meccanici. Lo strato liberiale della corteccia conduce lungo il tronco l'acqua con le sostanze organiche prodotte nelle foglie. Il flusso della linfa verso il basso avviene nelle fibre della quercia. La corteccia degli alberi è molto varia nel colore (bianco, grigio, marrone, verde, nero, rosso) e nella consistenza (liscia, lamellare, fessurata, ecc.). I suoi usi sono molteplici. La corteccia di salice e quercia ne contiene molto tannini, utilizzato in medicina, nonché nella tintura e nella preparazione del cuoio. I tappi per i piatti vengono tagliati dalla corteccia della quercia da sughero e gli scarti vengono utilizzati come riempitivo per i salvagenti marini. Lo strato di tiglio ben sviluppato viene utilizzato per tessere vari articoli per la casa.

In primavera e all'inizio dell'estate, quando c'è molta umidità nel terreno, il legno dello strato annuale cresce molto rapidamente, ma più vicino all'autunno la sua crescita rallenta e, infine, in inverno si ferma completamente. Ciò si riflette nell'aspetto e nelle proprietà meccaniche del legno dello strato annuale: quello cresciuto all'inizio della primavera è solitamente più leggero e sciolto, mentre nel tardo autunno è scuro e denso. Se il tempo è favorevole, cresce un ampio anello di crescita, ma nelle estati fredde e rigide si formano anelli così stretti che a volte possono essere appena distinti ad occhio nudo. In alcuni alberi gli anelli di crescita sono chiaramente visibili, mentre in altri sono appena percettibili. Ma, di regola, gli alberi giovani hanno anelli annuali più larghi di quelli più vecchi. Anche lo stesso tronco d'albero in aree diverse ha anelli di crescita di larghezza diversa. Nella parte terminale dell'albero gli strati annuali sono più stretti che nella parte centrale o apicale. La larghezza degli strati annuali dipende dalla posizione dell'albero. Ad esempio, gli strati annuali di pino che crescono nelle regioni settentrionali sono più stretti degli strati annuali di pino meridionale. Dalla larghezza degli anelli di crescita dipendono non solo l'aspetto del legno, ma anche le sue proprietà meccaniche. Il miglior legno di conifera è considerato quello con strati di crescita più stretti. Il pino con stretti strati annuali e legno rosso-brunastro è chiamato dai maestri minerale ed è molto apprezzato. Il legno di pino con ampi strati annuali si chiama myandova. La sua forza è molto inferiore a quella del minerale.

Il fenomeno opposto si osserva nel legno di alberi come la quercia e il frassino. Il loro legno è più resistente e presenta ampi strati annuali. E in alberi come tiglio, pioppo tremulo, betulla, acero e altri, la larghezza degli anelli di crescita non influisce sulle proprietà meccaniche del loro legno.

In molti alberi gli strati annuali all'estremità sono cerchi più o meno regolari, ma ci sono specie in cui gli strati annuali formano all'estremità linee ondulate chiuse. Tali specie includono il ginepro: l'ondulazione degli anelli annuali ne è un modello. Ci sono alberi i cui strati annuali sono diventati ondulati a causa di condizioni di crescita anomale. L'ondulazione degli strati annuali nella parte di testa dell'acero e dell'olmo aumenta il carattere decorativo della struttura del legno.

Se esamini attentamente la sezione terminale degli alberi decidui, puoi distinguere innumerevoli punti chiari o scuri: questi sono vasi. Nella quercia, nel frassino e nell'olmo, i grandi vasi si trovano nell'area del legno precoce su due o tre file, formando anelli scuri chiaramente visibili in ogni strato annuale. Pertanto, questi alberi vengono solitamente chiamati anello-vascolare . Di norma, gli alberi anulare hanno un legno pesante e resistente. Betulla, pioppo tremulo e tiglio hanno vasi molto piccoli, appena visibili ad occhio nudo. All'interno dello strato annuale i vasi sono distribuiti uniformemente. Tali razze sono chiamate vascolare disseminato . Nelle specie anulari il legno è di durezza media e duro, mentre nelle specie vascolari diffuse può essere diverso. Ad esempio, nell'acero, nel melo e nella betulla è duro, mentre nel tiglio, nel pioppo tremulo e nell'ontano è morbido.

L'acqua con sali minerali viene fornita dalla radice attraverso i vasi fino ai germogli e alle foglie, e flusso della linfa verso l'alto. Tagliando i vasi di legno all'inizio della primavera, i raccoglitori raccolgono la linfa di betulla - pasoku. In questo modo viene preparata la linfa dell’acero zuccherino, che viene utilizzata per produrre lo zucchero. Ci sono alberi dalla linfa amara, come il pioppo tremulo.

Contemporaneamente alla crescita di un nuovo strato annuale all'interno del tronco, gli strati annuali precedenti situati più vicini al nucleo muoiono gradualmente. In alcuni alberi, il legno morto all'interno del tronco assume un colore diverso, solitamente più scuro rispetto al resto del legno. Si chiama il legno morto all'interno del tronco nucleo , e le rocce in cui si forma lo sono suono . Viene chiamato lo strato di legno vivo situato attorno al nucleo alburno . L'alburno è più ricco di umidità e meno durevole del durame stagionato. Il nucleo del legno si fessura meno ed è più resistente all'attacco di vari funghi. Pertanto il durame è sempre stato apprezzato più dell’alburno. L'alburno, saturo di umidità, si rompe gravemente quando si asciuga, lacerando allo stesso tempo il nucleo. Quando si raccoglie una piccola quantità di legno, alcuni artigiani preferiscono tagliare uno strato di alburno dalla cresta immediatamente prima dell'essiccazione. Senza alburno, il durame asciuga in modo più uniforme.

A razze sonore relazionare: pino, cedro, larice, ginepro, quercia, frassino, melo e altri. In un altro gruppo di alberi, il legno nella parte centrale del tronco muore quasi completamente, ma non differisce nel colore dall'alburno. Questo tipo di legno si chiama maturo e la razza legno maturo . Il legno maturo contiene meno umidità del legno vivo, perché il flusso della linfa verso l'alto avviene solo nello strato di legno vivo. A specie legnose mature relazionare abete rosso e pioppo tremulo .

Il terzo gruppo comprende alberi il cui legno al centro non muore e non è diverso dall'alburno. Il legno dell'intero tronco è costituito interamente da tessuti viventi di alburno attraverso i quali avviene il flusso della linfa verso l'alto. Tali specie di alberi sono chiamate alburno . A alburno le razze includono betulla, tiglio, acero, pero e altri.

Forse hai notato che in una catasta di legna di betulla a volte ti imbatti in un tronco con una macchia marrone al centro, molto simile al nocciolo? Ora sai che la betulla è una specie priva di noccioli. Da dove ha tratto il suo nucleo? Il fatto è che questo nucleo non è reale, ma falso. Falso nucleo in falegnameria rovina l'aspetto, il suo legno ha una resistenza ridotta. Non è così difficile distinguere un falso nucleo da uno vero. Se per un vero nucleo il confine tra esso e l'alburno corre rigorosamente lungo lo strato annuale, per uno falso può attraversare gli strati annuali. Il falso nucleo stesso a volte acquisisce un'ampia varietà di colori e forme bizzarre, che ricordano una stella o la corolla di un fiore esotico. Falso nucleo si forma solo negli alberi decidui, come betulla, acero e ontano , ma le conifere non ce l'hanno.

SU FINE sulla superficie del tronco di un albero, in alcune specie di alberi, sono chiaramente visibili strisce chiare e lucenti, che corrono a forma di ventaglio dal nucleo alla corteccia - questo raggi midollari . Conducono l'acqua orizzontalmente nel tronco e immagazzinano anche le sostanze nutritive. I raggi del nucleo sono più densi del legno circostante e dopo essere stati bagnati con acqua diventano chiaramente visibili. Nella sezione radiale, i raggi sono visibili sotto forma di strisce, trattini e macchie lucide, nella sezione tangenziale - sotto forma di trattini e lenticchie. In tutte le conifere, così come nelle latifoglie - betulla, pioppo tremulo, pero e altri - i raggi centrali sono così stretti da essere quasi invisibili ad occhio nudo. Nella quercia e nel faggio, invece, i raggi sono ampi e ben visibili in tutte le sezioni. Nell'ontano e nel nocciolo alcuni raggi sembrano larghi, ma se ne guardi uno attraverso una lente d'ingrandimento, non è difficile scoprire che non si tratta affatto di un raggio largo, ma di un fascio di raggi molto lunghi raggi sottili si riunivano. Tali raggi vengono solitamente chiamati false travi larghe .

Sul legno di betulla, sorbo selvatico, acero e ontano si possono spesso vedere macchie marroni sparse in modo caotico: queste sono le cosiddette ripetizioni fondamentali . Questi sono passaggi di insetti ricoperti di vegetazione. Nelle sezioni longitudinali, i nuclei ripetuti sono visibili sotto forma di striature e macchie informi di colore marrone o marrone, nettamente diverse dal colore del legno circostante.

Se il taglio finale del legno di conifere viene inumidito con acqua pulita, alcuni di essi presenteranno punti luminosi situati nella parte successiva degli anelli di crescita. Questo passaggi resina . Nelle sezioni radiali e tangenziali sono visibili come linee leggere. Pino, abete rosso, larice e cedro hanno passaggi di resina, ma sono assenti nel ginepro e nell'abete. Nel pino i condotti resinosi sono grandi e numerosi, nel larice sono piccoli, nel cedro sono grandi ma radi.

Probabilmente hai notato più di una volta sui tronchi delle conifere che presentano danni, afflussi di resina trasparente - resina . Linfa - materie prime pregiate che trovano svariati utilizzi nell'industria e nella vita quotidiana. Per raccogliere la resina, i raccoglitori tagliano deliberatamente i condotti resinosi delle conifere.

Il legno di alcuni alberi decidui diffusi nella zona centrale non ha la brillantezza dei colori e la struttura sorprendente che si trova negli alberi esotici importati dai paesi del sud. Corrisponde alla natura della Russia centrale: i suoi colori sono tenui, la trama è semplice e sobria. Ma più guardi il legno dei nostri alberi, più sottili sfumature di colore inizi a discernere in esso.

A una rapida occhiata al legno di betulla, pioppo tremulo e tiglio, può sembrare che tutti questi alberi abbiano lo stesso legno bianco. Ma, guardando da vicino, non è difficile scoprire che il legno di betulla ha una leggera sfumatura rosata, il legno di pioppo tremulo ha una tinta verde-giallastro e il legno di tiglio ha una tinta giallo-arancio. E naturalmente, non solo per le sue eccellenti proprietà meccaniche, il tiglio è diventato il materiale preferito e tradizionale tra gli intagliatori russi. Il colore caldo e morbido del suo legno conferisce alle statuine e ad altri intagli una vivacità straordinaria. La maggior parte delle conifere modello di trama espresso molto chiaramente. Ciò è spiegato dal colore contrastante delle parti tardive e precoci del legno in ogni strato annuale. Grazie ai grandi vasi situati lungo gli strati annuali e chiaramente visibili ad occhio nudo, gli alberi decidui - querce e frassini - hanno un bellissimo disegno strutturato.

Ogni specie di albero ha il suo odore . Alcuni hanno un odore forte e persistente, mentre altri hanno un odore debole, appena percettibile. Nel pino e in alcune altre piante legnose l'odore del durame è molto persistente e può durare per molti anni. Il legno di quercia, ciliegio e cedro hanno odori molto persistenti e unici.

Negli alberi della zona centrale, tiglio, pioppo tremulo, ontano, salice, abete rosso, pino, cedro e altri hanno legno tenero e flessibile. Legno duro di betulla, quercia, frassino, acero, larice; come il bosso, il pistacchio, la zelkova e il corniolo crescono solo nelle regioni meridionali del Caucaso e dell'Europa.

Più il legno è duro, più velocemente gli utensili da taglio diventano opachi e si rompono. Se un falegname taglia un edificio di larice, deve affilare l'ascia molto più spesso rispetto a quando lavora con l'abete rosso o il pino e affilare la sega più spesso. Quando si lavora con il legno duro, l'intagliatore deve affrontare le stesse difficoltà. Quando si affilano gli utensili, tiene conto della durezza del legno e rende l'angolo di affilatura meno acuto. Lavorare con il legno duro richiede più tempo che lavorare con il legno tenero. Ma gli artigiani sono sempre stati attratti dalla possibilità di applicare i tagli più fini al legno duro, dal suo bel colore profondo e dalla maggiore resistenza. Gli artigiani popolari lo sapevano bene. Laddove era richiesta una resistenza speciale, le singole parti erano realizzate in legno duro. Durante la stagione della fienagione il contadino non può fare a meno del rastrello di legno. Il rastrello dovrebbe essere leggero, quindi il manico per loro era realizzato in legno di pino, abete rosso o salice. La forza era richiesta dal blocco e dai denti. Utilizzavano principalmente legno di betulla, pero e melo.

Guarda i vecchi gradini del portico, le assi del pavimento o i ponti dei ponti ferroviari pieni di nodi. Sembra che i nodi siano usciti dalle assi. Ma non è così: i nodi sono rimasti al loro posto, ma il legno che li circondava si è consumato. I nodi devono tale resistenza all'abrasione non solo al loro contenuto resinoso, ma anche alla loro speciale posizione nella tavola. Dopotutto, ogni nodo è rivolto verso l'esterno. E dalla fine, come è noto, il legno ha acquisito maggiore resistenza e minore abrasione. Pertanto, fin dall'antichità, i lavoratori stradali hanno realizzato pavimentazioni in legno particolarmente resistenti utilizzando blocchi di estremità.

Il legno ha una proprietà che altri materiali naturali non hanno. Questo scissione , O fissilità . Durante la spaccatura il legno non viene tagliato, ma si spacca lungo la venatura. Pertanto puoi anche spaccare un tronco con un cuneo di legno. Il legno di conifera elastico di pino, cedro e larice a fibra dritta si spacca bene. Tra gli alberi decidui, querce, pioppi tremuli e tigli si dividono facilmente. La quercia si spacca bene solo in direzione radiale. La flessibilità dipende dalle condizioni del legno. Il legno leggermente inumidito o appena tagliato si spacca meglio del legno secco. Ma il legno troppo umido, bagnato, si spacca con difficoltà, perché diventa troppo viscoso. Se hai mai tagliato legna da ardere, probabilmente hai notato con quanta facilità e rapidità il legno congelato si spacca.

Le proprietà di spaccatura del legno sono di importanza pratica. Dalla spaccatura del legno si ottengono pezzi grezzi per fiammiferi, rivetti per utensili da bottaio, nel settore dei carri - pezzi grezzi per raggi e cerchioni, nell'edilizia - trucioli per tetti, tegole e tegole di gesso. Gli artigiani contadini tessevano cestini per funghi e biancheria con sottili strisce di pino spaccato, e in mezzo creavano divertenti figurine di cervi e pattini per bambini con trucioli di legno.

Se pieghi una scheggia di legno secco formando un arco e poi la rilasci, si raddrizzerà immediatamente. Il legno è un materiale elastico. Ma lei elasticità dipende in gran parte dal tipo di legno, dalla struttura e dall'umidità. Il legno pesante e denso con elevata durezza è sempre più elastico del legno leggero e tenero. Quando si sceglie un ramo per una canna da pesca, si cerca di sceglierne uno che non sia solo dritto, sottile e lungo, ma anche elastico. È improbabile che ci sia un pescatore che vorrebbe realizzare una canna da pesca da un ramo di fragile sambuco o olivello spinoso, e non da un ramo flessibile ed elastico di sorbo o nocciola. Gli indiani d'America preferivano realizzare canne da pesca con rami elastici di cedro. È difficile immaginare la storia dell'umanità senza un'arma antica: l'arco. Ma l’invenzione dell’arco sarebbe stata impossibile se il legno fosse stato privo di elasticità. L'arco richiedeva un legno molto forte e resistente e molto spesso era realizzato con frassino e quercia.

Grazie alla stessa elasticità, il legno viene utilizzato laddove è necessario attutire il rinculo. A questo scopo, sotto l'incudine veniva posto un massiccio blocco di legno e il manico del martello era di legno. È passato più di un secolo dall'invenzione delle armi da fuoco. Le pistole e i fucili a pietra focaia appartengono al passato, l'arma è diventata perfetta, ma il calcio e alcune altre parti sono ancora in legno. Dove puoi trovare un materiale che possa smorzare in modo così affidabile il rinculo quando viene sparato? È noto da tempo che il legno a fibra dritta è più elastico del legno ritorto. Anche il legno dello stesso albero ha elasticità diversa nelle diverse parti. Ad esempio, il legno maturo, situato più vicino al midollo, è più resistente del legno giovane, situato più vicino alla corteccia. Ma se il legno viene bagnato o cotto a vapore, la sua elasticità diminuirà drasticamente. La striscia di legno piegata mantiene la sua forma dopo l'essiccazione.

Più l'albero è umido, più è alto plastica e minore elasticità. Plastica l'opposto dell'elasticità. La plasticità è di grande importanza nella produzione di mobili piegati e in vimini, attrezzature sportive, cesti, carri e botti. Olmo, frassino, quercia, acero, ciliegio, sorbo, tiglio, salice, pioppo tremulo e betulla acquisiscono un'elevata plasticità dopo la bollitura in acqua o la cottura a vapore. Per la produzione di mobili piegati vengono utilizzati pezzi grezzi di acero, frassino, olmo e quercia e vimini - di salice e nocciolo. Gli archi dell'imbracatura sono piegati in betulla, olmo, ciliegio, acero e sorbo. Gli archi realizzati con questi alberi sono molto resistenti, ma se ne hai bisogno che siano più leggeri, vengono utilizzati il ​​salice e il pioppo tremulo. Il legno di conifera ha una bassa duttilità, quindi non viene quasi mai utilizzato per prodotti piegati o in vimini. L'eccezione è il pino, i cui trucioli sottili vengono utilizzati per tessere scatole e cestini, così come le radici di pino, abete rosso, cedro e larice, che vengono utilizzate per tessere cesti di radici.

Il legno saturo di umidità si gonfia, aumentando di volume. In molti prodotti in legno rigonfiamento - un fenomeno negativo. Ad esempio, è quasi impossibile spingere o estrarre un cassetto della scrivania gonfio. È difficile chiudere le ante di una finestra aperta dopo la pioggia. Per evitare il rigonfiamento del legno, i prodotti in legno vengono spesso rivestiti con uno strato protettivo di vernice o vernice. Gli artigiani lottano costantemente con il rigonfiamento del legno. Ma per gli utensili di Cooper questa proprietà si è rivelata positiva. Infatti, quando i rivetti - le assi da cui sono assemblati gli utensili da botti - si gonfiano, gli spazi tra loro scompaiono - gli utensili diventano impermeabili.

In precedenza, quando le navi entravano in riparazione in inverno, il loro rivestimento in legno era tradizionalmente calafatato lino o canapa quercia. Prima di tutto, molte materie prime preziose venivano sprecate e, in caso di forti gelate, il rimorchio diventava fragile ed era molto difficile lavorarci. È qui che è venuta in soccorso la cosiddetta lana di legno, trucioli molto sottili. La lana di legno non teme il gelo, riempie facilmente tutte le fessure della guaina. E quando la nave viene lanciata in acqua, la lana di legno si gonfia e ostruisce ermeticamente le più piccole fessure dello scafo.

Le specie di legno sono determinate dalle seguenti caratteristiche: consistenza, odore, durezza, colore .

Vengono chiamati gli alberi con fogliame deciduo , e quelli che hanno gli aghi - conifere .

Deciduo le razze lo sono betulla, pioppo tremulo, quercia, ontano, tiglio e così via., specie di conifere - pino, abete rosso, cedro, abete, larice ecc. Un albero si chiama larice perché, come gli alberi decidui, perde gli aghi in inverno.

Il legno è ampiamente utilizzato dall’uomo in vari settori dell’attività economica. Le proprietà del legno di una particolare specie determinano la possibilità del suo utilizzo in una particolare produzione. L'aspetto finale del prodotto, la sua qualità e durata dipendono dalla corretta scelta del materiale.

Legno: proprietà del legno duro

Il legno deciduo è caratterizzato da una struttura espressiva e da un'assenza quasi completa di odore. Si avverte principalmente immediatamente dopo il taglio, nonché durante la lavorazione. Molto spesso, il legno viene utilizzato come materiale di finitura e decorativo. Esistono legni duri anulari (quercia, frassino, olmo, ecc.) e vascolari diffusi (betulla, faggio, noce, pioppo tremulo, tiglio, ecc.). Hanno diversi modelli di disposizione dei vasi nello strato annuale. Diamo uno sguardo più da vicino alle proprietà e alla struttura del legno di alcuni legni duri.

Quercia

Il legno di quercia ha una struttura espressiva e un bel colore. La razza è sana. Presenta strati annuali ben visibili, alburno stretto, di colore significativamente diverso dal nucleo, che può essere marrone chiaro o marrone scuro.

Il legno di quercia è caratterizzato da elevata resistenza e capacità di flessione. Per la presenza di tannini (in grandi quantità), ha la maggiore resistenza alla decomposizione rispetto a tutti i legni duri.

Le proprietà del legno di quercia contribuiscono alla facile lavorazione del materiale, alla buona verniciabilità e lucidabilità. Abbastanza ampiamente utilizzato per l'intaglio, la decorazione di interni e la realizzazione di mobili. Grazie ai grandi vasi, il materiale è caratterizzato da una buona piegabilità senza distruzione delle fibre. Le proprietà meccaniche del legno consentono di utilizzare la quercia per la produzione di mobili curvati.

Un materiale prezioso per la finitura è quello che, a seguito di una prolungata esposizione all'acqua, acquisisce una resistenza molto elevata e, nella maggior parte dei casi, un colore quasi nero.

Faggio

La razza non è nucleare. Il legno ha una bella consistenza, bianco con una sfumatura rosso-giallastra. Gli strati annuali sono chiaramente visibili. Il legno di faggio è simile in alcune proprietà fisiche e meccaniche al legno di quercia. È durevole, denso, duro, facile da piegare, tagliare e trattato con vernici e vernici. Tuttavia, una volta essiccato, tende a deformarsi ed è anche instabile a marcire, motivo per cui non viene praticamente utilizzato per realizzare mobili.

Il legno di faggio è più richiesto nella fabbricazione di strumenti musicali, durante alcuni lavori di finitura, nell'intaglio, ecc.

Cenere

Ha un nucleo marrone scuro e un ampio alburno giallo chiaro con una bella venatura. Il legno è caratterizzato da elevata resistenza e tenacità. Ha una buona capacità di piegarsi quando cotto a vapore, è leggermente soggetto a screpolature e praticamente non si deforma durante l'asciugatura. Resistente alla putrefazione.

In termini di valore è uguale al legno di frassino, utilizzato per la finitura di mobili e strumenti musicali. I mestieri di valore sono realizzati con escrescenze di cenere (radiche).

Betulla

La più utilizzata nell'industria è la betulla verrucosa. La specie è senza nucleo, ha un legno bianco con una sfumatura giallastra o rossastra. Caratterizzato da buona resistenza e tenacità. Durezza e densità sono nella media.

Il materiale è conveniente con cui lavorare. Taglia e fora bene ed è anche facile da lucidare, incollare e verniciare. Tuttavia, nonostante tutte le proprietà positive del legno di betulla, ci sono anche alcuni svantaggi. È praticamente instabile, marcisce, si secca molto e si deforma. Ma ciò non influisce sulla richiesta di questo materiale per i lavori di finitura, poiché le proprietà del legno di betulla consentono di imitare varie specie pregiate. Il materiale viene utilizzato anche per la produzione di numerosi altri prodotti (cuscinetti per impiallacciatura, sci, ecc.).

Il legno di betulla della Carelia ha una struttura molto insolita. Raggi spezzati a forma di cuore, strati annuali ondulati e germogli dormienti sotto forma di strisce scure si combinano per produrre una bellissima superficie screziata. Il materiale viene utilizzato per la fabbricazione di prodotti artistici e mobili rivestiti.

Olmo

Ha durame bruno scuro e alburno bianco-giallastro. Il materiale è durevole, duro, denso, viscoso. Durante il processo di essiccazione non si crepa né si deforma. Tuttavia, a causa della struttura troppo densa, permeata di piccoli pori, il processo di lavorazione (in particolare la lucidatura) di questo materiale diventa notevolmente più complicato.

Utilizzato nei lavori di falegnameria. Cotto a vapore si presta bene alla piegatura, per questo viene utilizzato per la realizzazione di particolari curvi. Le radiche dell'olmo sono particolarmente preziose per la tornitura artigianale.

Noce

Il legno ha una ricca gamma tonale e una varietà di trame. Il colore varia dal grigio-brunastro chiaro al quasi nero. Il legno appena tagliato è di colore chiaro e con il tempo si scurisce gradualmente. È caratterizzato da robustezza, durezza moderata ed elevata resistenza alla putrefazione. Mantiene la sua forma, non si deforma ed è facile da lavorare. È ben lucidato, tagliato, incollato e impregnato.

Viene utilizzato principalmente per la finitura di locali, mobili e per la fabbricazione di prodotti intagliati.

Aspen

Se conservato in forma abbattuta, il legno di pioppo acquisisce un colore bianco con una sfumatura verdastra leggermente evidente. I raggi cordati e gli strati annuali sono praticamente invisibili. Una caratteristica distintiva del legno di pioppo è la quasi totale assenza di nodi. È altamente resistente all'umidità, non si deforma e praticamente non si rompe. È facile lavorare con Aspen. È morbido, flessibile, taglia bene, punge, si lucida facilmente e si incolla in modo affidabile. Lo svantaggio del pioppo tremulo è la sua rapida essiccazione.

Le proprietà e la struttura del legno ne determinano l'utilizzo per la produzione di compensato, fiammiferi, stoviglie, giocattoli e altri piccoli oggetti.

Ontano

Il colore naturale del legno di ontano varia dal bianco al marrone chiaro. Dopo la casa in legno, a causa dell'interazione con l'aria, cambia in breve tempo in rosso-marrone.

Il legno non è particolarmente resistente e può deformarsi una volta essiccato, ma ha una serie di proprietà tecnologiche positive, poiché è caratterizzato da leggerezza, moderata igroscopicità e morbidezza. Può essere tagliato, lucidato, incollato e verniciato senza problemi. Non ha odore e non assorbe gli odori estranei. È molto resistente alla putrefazione, motivo per cui viene spesso utilizzato per attrezzare pozzi e magazzini. Inoltre, viene utilizzato per lavori di intaglio e finitura. Le proprietà fisiche del legno di ontano consentono di imitare alcune specie legnose (ad esempio il mogano e l'ebano).

Tiglio

Il legno è bianco, con una leggera sfumatura rosata. Gli anelli degli alberi sono praticamente invisibili. È caratterizzato da una struttura e una resistenza omogenee. Tali proprietà del legno di tiglio come leggerezza, morbidezza e viscosità consentono di lavorare facilmente il materiale in tutte le direzioni, sia manualmente che a mano, è ben dipinto, incollato e mantiene la sua forma. Il legno è resistente alla putrefazione e non si screpola né si deforma durante l'essiccazione.

Grazie alla sua struttura forte e alla bassa deformazione, il tiglio viene utilizzato per realizzare grandi parti di mobili intagliati. Con questo materiale sono realizzati anche tavoli da disegno, matite, piatti, ecc.

Pera

Il legno è di colore bianco-rossastro o bruno-rosato. Più giovane è l'albero, più chiaro è il colore. La tessitura è di densità uniforme, i raggi midollari e gli anelli di accrescimento sono debolmente visibili. Il materiale è duro, denso, pesante, caratterizzato da un'elevata resistenza alla compressione. Le proprietà meccaniche del legno di pero sono superiori a quelle di quercia e frassino. Durante il processo di asciugatura, praticamente non si deforma né si rompe. Taglia abbastanza bene in tutte le direzioni. Facile da lucidare e verniciare.

Viene spesso utilizzato come materiale per decorare mobili, intagli e lavori di mosaico. Le proprietà fisiche del legno di pero consentono di ricavarne imitazioni di ebano.

albero di mele

Il legno è di colore rosa con venature rosso vivo, duro, pesante, piuttosto viscoso, ed ha una struttura uniforme. Caratterizzato da elevata robustezza e resistenza all'usura. Il legno del melo è soggetto a grave essiccazione e deformazione, quindi è meglio usarlo in forma essiccata. Il materiale può essere levigato, lucidato e verniciato bene. Se impregnato con olio essiccante o olio di lino, acquisisce un colore marrone scuro. Utilizzato principalmente per realizzare intagli e carpenteria.

Proprietà fondamentali del legno di conifere

Il legno di conifere è caratterizzato da uno specifico odore resinoso, una macrostruttura più chiaramente definita e una maggiore biostabilità rispetto al legno di latifoglie. Queste proprietà del legno di varie specie di conifere contribuiscono al loro uso diffuso nell'edilizia e nella produzione di vari beni di consumo. Le conifere includono pino, abete rosso, larice, tasso, abete, cedro e ginepro.

Pino

Il colore dell'alburno di pino può variare dal giallo pallido al giallo-rossastro, mentre il durame può variare dal rosa al rosso-brunastro. È caratterizzato da una trama rigata piuttosto pronunciata. I raggi midollari non sono visibili. Gli anelli degli alberi sono chiaramente visibili in tutte le sezioni.

Il legno è forte, morbido, leggero e molto affilato. A causa della grande quantità di resina, è caratterizzato da una maggiore resistenza alla decomposizione. Dopo l'asciugatura, praticamente non si deforma. È facile da lavorare, sega e taglia bene e si incolla relativamente bene.

Le elevate proprietà tecnologiche del legno di pino e la sua ampia distribuzione ne fanno la più utilizzata tra tutte le specie di conifere. Il materiale trova impiego nell'edilizia (sia civile che industriale), nell'arredamento, nella carpenteria e nella produzione di parquet. Inoltre, gli strumenti musicali, il compensato, le botti, ecc. sono realizzati in pino.

Abete rosso

Il legno di abete rosso è caratterizzato da morbidezza, leggerezza e buona nitidezza. Una caratteristica distintiva è la distribuzione estremamente uniforme delle fibre. Le proprietà fisiche e meccaniche del legno di abete rosso sono inferiori a quelle di pino in numerosi indicatori. Ha meno forza e anche un contenuto di resina, che lo rende meno resistente alle precipitazioni e ad altri influssi atmosferici. A causa della sua struttura meno flessibile e dell'elevato numero di nodi, il legno di abete rosso è più difficile da lavorare.

Il materiale viene utilizzato principalmente nella produzione di mobili. Anche gli strumenti a corda (in particolare i violini) sono realizzati in abete rosso, poiché nessun altro albero è in grado di produrre tale risonanza.

Larice

Ha alburno chiaro e stretto e durame bruno-rossastro. Legno duro, elastico, resinoso, estremamente imputrescibile. Le proprietà del legno di larice, sia fisiche che meccaniche, sono piuttosto elevate. Le caratteristiche distintive del materiale sono resistenza e durata. È inoltre caratterizzato da un'elevata densità, che aumenta notevolmente con l'essiccazione (a tal punto che non è possibile conficcarvi un chiodo).

Per le sue elevate proprietà fisiche e meccaniche, il larice è ampiamente utilizzato. È un materiale indispensabile per i lavori di costruzione. Il parquet in legno di larice è molto resistente e ha una durata molto lunga. La sua bella struttura e l'elevata resistenza alla deformazione lo rendono un materiale prezioso nella produzione di mobili.

cedro siberiano

Il legno è di colore rosato con una bella venatura. Gli anelli degli alberi sono chiaramente visibili in tutte le sezioni. È leggero e morbido. In termini di proprietà tecnologiche, il cedro è inferiore al pino, ma superiore all'abete rosso. Il materiale è facilmente lavorabile, ma non è molto resistente alla decomposizione.

Il legno di cedro ha proprietà risonanti, motivo per cui vengono realizzati strumenti musicali (chitarre, arpe, pianoforti a coda). Inoltre, viene utilizzato per la fabbricazione di mobili, nella produzione di matite, ecc.

Abete

La struttura del legno di abete è vicina al pino. È abbastanza resistente e denso, facile da lavorare. Ma contiene poche sostanze resinose, motivo per cui è caratterizzato da una bassa resistenza alla decomposizione e richiede un'ulteriore lavorazione.

Il legno di abete viene spesso utilizzato nella costruzione di case per la produzione di serramenti e pavimentazioni. Questo materiale è ampiamente utilizzato anche per lavori di intaglio.

Tasso

Ha alburno stretto bianco-giallastro e durame rosso-brunastro. Gli strati annuali sono caratterizzati da una forma sinuosa e sono ben visibili in tutte le sezioni. Il tasso è incluso nell'elenco delle specie chiamate "mogano". Legno duro, pesante e denso. Le proprietà del legno sono per lo più positive. È altamente resistente alla putrefazione. Ottimo per la lavorazione, la lucidatura e la verniciatura. È considerato uno dei migliori materiali utilizzati nelle finiture, nella tornitura e nella carpenteria. Le radiche sono molto pregiate, spesso si formano su tronchi di tasso e vengono utilizzate principalmente come materiale di finitura.

Ginepro

Il legno dell'arbusto è caratterizzato da alburno di colore bianco-rosato e durame bruno-giallastro. Presenta strati annuali ondulati ben visibili su tutte le sezioni. I raggi a forma di cuore non sono visibili.

Il legno è forte e pesante. È resistente alla decomposizione, quasi non perde volume durante il processo di essiccazione e praticamente non si gonfia quando interagisce con l'umidità. Più il materiale è asciutto, più bello sarà il taglio. Si presta bene alla lavorazione, lucidatura e verniciatura.

L'utilizzo del materiale è alquanto limitato a causa delle piccole dimensioni dei tronchi del cespuglio. Molto spesso, il legno di ginepro viene utilizzato per intagliare, realizzare oggetti decorativi, piccoli mestieri, giocattoli, prodotti di tornitura, ecc.