Kaj je vključeno v les? Zgradba in sestava lesa

Les je eden glavnih materialov, ki se uporabljajo za izdelavo modelov. Odlikuje ga nizka gostota, dobra obdelovalnost z rezalnimi orodji in nizki stroški.

Drevo je sestavljeno iz tesno zraščenih celic, ki se razlikujejo po obliki in velikosti. Celice tvorijo vlakna, ki so cevke – posode, po katerih se pretakajo hranilni sokovi. Drevesno deblo je sestavljeno iz stožčastih lupin nepravilne oblike, ki so med seboj zraščene in vsako leto rastejo od zunaj. Diagram drevesne strukture je prikazan na sl. 1, a, b.

Lubje 1 ščiti drevo pred zunanjimi klimatskimi vplivi. Notranji del lubja 2 se imenuje ličja, ki prevaja hranila. Med lubjem 1 in lesom 4 je kambij 3 - tanka plast tkiva, ki služi za hranjenje lesa in oblikovanje (odlaganje) njegove letne plasti.

Les je sestavljen iz koncentričnih (včasih vijugastih) rastnih obročev (to je tkivo, ki se nahaja med kambijem in sredico). Les nekaterih vrst nima enotne barve: v notranjem delu debla je temnejše barve kot v obrobju. V teh primerih temno obarvan del lesa imenujemo sredica, obrobni, svetlejši del pa beljavo. Takšne pasme imenujemo zvočne pasme. Sem spadajo bor, macesen, jesen, hrast itd. Na primer, pri boru in macesnu se jedro oblikuje šele pri starosti 25-30 let. Nekatere vrste nimajo jedra (na primer smreka, jelka, breza, trepetlika, lipa itd.). Sestavljeni so samo iz beljavine.

Nekakovosten del drevesa je sredica 5, b, pri nekaterih vrstah gnije (lipa, breza), pri drugih pa se loči v obliki sredice (smreka). Pri kritičnih delih modela jedro odstranimo pri rezanju lesa.

Na končnem delu debla so jasno vidne ozke radialne proge - medularni žarki, ki prevajajo hranila.

Mikrostruktura daje predstavo o strukturi lesa. Pri pregledu tankih delov lesa pod mikroskopom se izkaže, da je sestavljen iz različnih celic, ki jih tvorijo usedline kambialne plasti. Žive celice kambija so sestavljene iz občutljive lupine, napolnjene s tekočo snovjo - protoplazmo (tekoča prozorna snov, ki vsebuje kisline, anorganske soli, vodo, beljakovine itd.). Ko doseže določeno zrelost, se protoplazma izsuši, celica odmre in ostane le njena otrdela lupina – letna plast. Ves les, ki nastane iz letnih obročev, je sestavljen iz takih odmrlih celic različnih velikosti in oblik. Skupino celic, ki imajo enak namen, imenujemo tkivo. Lesna tkiva delimo na tri vrste: skladiščna, prevodna (vaskularna) in nosilna (mehanska).

riž. 1. Diagram drevesne strukture:
a - letni prirastki na deblu, prikazani v vzdolžnem prerezu drevesnega debla vzdolž osi; b - odseki debla: P - prečni (konec), P - radialni, T - tangencialni

Tkanina za shranjevanje je sestavljen iz kratkih skladiščnih celic in služi za kopičenje in shranjevanje hranil (slika 2, a, b).

Prevodna tkanina sestoji iz podolgovatih tankostenskih celic s širokimi notranjimi lumni. Dolžina posod, odvisno od vrste lesa, je v povprečju od 100 mm ali več, premer pa do 0,5 mm (slika 2, c).

Podporna tkanina sestoji iz dolgih celic z debelimi stenami z majhnimi notranjimi lumni in koničastimi konci. Več kot je tega tkiva, gostejši je les (slika 2, d). Dolžina takšnih celic je več kot 1 mm, širina do 0,2 mm. Konci podpornih celic so med seboj trdno povezani in zagotavljajo ustrezno odpornost proti trganju, stiskanju in upogibanju. Pri listavcih so dokaj enakomerno razporejeni po letni plasti. Pri iglavcih jih nadomestijo oskrbovalne celice z debelimi stenami.

Čim ožji so letni sloji iglavcev, tem gostejši je les. Pri listavcih pa ravno nasprotno: širše kot so letne plasti, gostejši in trši je les (jesen, hrast itd.).

Pri vrstah iglavcev imajo glavno vlogo zaprte podolgovate celice (vlakna), redno nameščene vzdolž lesnega debla v radialnih vrstah, ki služijo za prevajanje vode in v njej raztopljenih anorganskih soli (slika 2, e, f). Takšne celice imenujemo traheide, v iglavcih jih najdemo do 95% prostornine lesa. Dolžina traheidov je do 10 mm, debelina - do 0,05 mm.

Tankostenske traheide nadomeščajo žilo, debelostenske traheide pa vlakna podpornega (mehanskega) tkiva. Številna drevesa iglavcev imajo smolne kanale, v katerih se nabira smola, kar povečuje odpornost lesa proti gnitju. Premer smolnih kanalov je v povprečju 0,1 mm, kar predstavlja približno 1% volumna lesa.

Struktura listavcev je bolj zapletena kot zgradba iglavcev. Medularni žarki so bolj razviti in dosežejo višino 160 mm, širina žarkov pa se giblje od 0,015 do 0,6 mm. Mikrostruktura lesnih vrst je prikazana na sl. 3, a - c.

riž. 2. Mikroelementi lesa:
a - vlakna iz kratkih skladiščnih celic, b - skladiščne celice, c - žilni segment, d - celica mehanskega tkiva, e - tankostenski traheid, f - debelostenski traheid

LES, sekundarni ksilem trajnih rastlin; pri rastočih drevesih in grmovnicah sestavlja večino debel, vej, korenin in v njih opravlja prevodne, skladiščne in mehanske funkcije. Obstajajo vrste lesa iglavcev (bor, smreka itd.) in listavcev (hrast, breza itd.).

Struktura. Les preučujemo v treh delih debla: prečnem in dveh vzdolžnih - radialnem in tangencialnem (slika 1). Les delimo na beljavo (obrobna svetla cona) in jedro (osrednja cona), ki ima pri tako imenovani srčiki temnejšo barvo ali se po barvi malo razlikuje od beljavine pri nejedrnem lesu. Med stranskimi vrstami (smreka, jelka, bukev itd.) So zrele vrste lesa, pri katerih je osrednji del lesa v sveže posekanem stanju manj vlažen od obrobnega, in beljavica (breza, javor) - z enakomerno vlažnostjo po prerezu debla. Letne plasti (letni prirastki lesa) na prečnem prerezu imajo obliko koncentričnih krogov, na radialnem in tangencialnem odseku - ravnih in ukrivljenih trakov; Pri mnogih vrstah je v vsaki plasti opazen manj gost svetel (t.i. zgodnji) in bolj gost temen (pozni) les. Pri obročasto-žilnih listavcih (na primer hrast, jesen) so velike žile le v zgodnjem lesu, medtem ko so pri razpršeno-žilnih listavcih (breza, trepetlika) velike in majhne žile enakomerno razporejene po letni plasti. Pri nekaterih trdih lesih so na prečnem prerezu vidne svetle radialne proge (žarki), na radialnem sijoče temne ali svetle prečne proge, na tangencialnem prerezu pa vretenaste ozke proge. Pri nekaterih iglavcih (bor, cedra itd.) V poznem območju letnih plasti so na prerezu vidne svetle lise - smolni kanali.

Struktura lesa posekanega drevesa, opazovana z optičnim in elektronskim mikroskopom, vključuje rastlinske celice z odmrlim protoplastom (ti mezostruktura). Celične stene (mikrostruktura) so sestavljene predvsem iz celuloznih mikrofibril (nanostruktura). V tanki primarni in debeli troslojni sekundarni membrani celične stene so mikrofibrile različno orientirane; v najdebelejši notranji plasti sekundarne membrane se mikrofibrile nahajajo pod rahlim kotom naklona (5-15°) glede na vzdolžno os celice. Ta prednostna usmerjenost mikrofibril je eden glavnih razlogov za anizotropijo lesa. Na strani celične votline je stena prekrita s tanko bradavičasto plastjo. Celične stene imajo preproste ali obrobljene pore. V prostorih med mikrofibrilami je lignin, ki povzroča lignifikacijo celičnih sten, ter hemiceluloze in vode.

Les iglavcev je pretežno sestavljen iz podolgovatih prozenhimskih celic – traheidov (slika 2). Traheidi z veliko votlino, ki se nahajajo v zgodnjem območju letne plasti, opravljajo predvsem prevodno funkcijo, pozni traheidi z debelimi stenami opravljajo mehansko funkcijo, celice parenhima, ki tvorijo žarke in sodelujejo v strukturi navpičnih smolnih kanalov, pa opravljajo funkcijo shranjevanja. Horizontalni prehodi v nekaterih žarkih se sekajo z navpičnimi in tvorijo enoten sistem, ki nosi smolo. V lesu listavcev (slika 3) prevodno funkcijo opravljajo žile, vaskularne in vlaknate traheide; mehansko - libriformna vlakna in/ali vlaknate traheide; shranjevanje - celice parenhima v obliki vodoravnih enovrstnih in večvrstnih žarkov, kot tudi navpični aksialni parenhim.

Sestava in lastnosti. Kemična sestava lesa vseh vrst je skoraj enaka (49-50% ogljika, 43-44% kisika, 6% vodika in 0,1-0,3% dušika). V lesu ti elementi tvorijo organske snovi: celulozo (31-50%), lignin (20-30%) in hemiceluloze (19-35%), vključno s pentozani (5-29%) in heksozani (6-13%). Iglavci vsebujejo nekoliko več celuloze, listavci bistveno več pentozanov. Les vsebuje tudi ekstraktivne snovi (tanine, smole, gume, eterična olja itd.). Pri zgorevanju lesa minerali tvorijo pepel (0,1-1%). Masna toplota zgorevanja lesa ni odvisna od vrste in je 19,6-21,4 MJ/kg; volumetrična zgorevalna toplota (MJ/m 3) je odvisna od gostote lesa.

Fizične lastnosti. Videz lesa označujejo barva, sijaj in tekstura, ki služijo prepoznavanju lesnih vrst in določajo tudi vrednost lesa kot dekorativnega materiala. Raznolikost barv lesa različnih vrst je odvisna od sestave in vsebnosti ekstraktivnih snovi. Barva lesa se spremeni, ko je les izpostavljen zraku, svetlobi, temperaturi, kemičnim dejavnikom, pa tudi kot posledica parjenja, dolgotrajne izpostavljenosti vodi in glivičnih okužb. Sijaj lesa določa predvsem prisotnost žarkov v vzdolžnih prerezih. Tekstura lesa (vzorec, ki nastane kot posledica rezanja anatomskih elementov) ni odvisna le od vrste lesa, temveč tudi od smeri reza debla. Tekstura nekaterih trdih vrst je še posebej impresivna zaradi rezanih posod (na primer hrast, jesen), žarkov (bukev, javor) in strukturnih napak (karelska breza).

Vlažnost lesa (W) je opredeljena kot razmerje med maso vode, ki jo vsebuje, in maso popolnoma suhega lesa. Vezana voda je v celičnih stenah, prosta voda je v celičnih votlinah in medceličnih prostorih. Vlažnost jedra sveže posekanih iglavcev je 35-37%, beljavine 2-3 krat več; pri listavcih je ta razlika nepomembna. Vlaga je neenakomerno porazdeljena po višini debla; podvržen je tudi sezonskim in dnevnim nihanjem. Lastnosti lesa se močno spremenijo pri vlažnosti pod mejo nasičenosti celičnih sten W bp, ki je v povprečju enaka 30% (določeno pri navlaženju v vodi). Les ima sposobnost absorbiranja vlage iz zraka (v obliki vezane vode), največja vsebnost vlage v lesu pa doseže higroskopsko mejo W bp pri sobni temperaturi. Pri namakanju les vpija vodo v prosti in vezani obliki, najvišja vlažnost pa je 100-270 %. Les po stopnji vlažnosti delimo na: moker les, ki je bil dalj časa v vodi (vlažnost nad 100 %); sveže rezano, ki ohranja vsebnost vlage rastočega drevesa (50-100%); atmosfersko sušenje lesa ali zračno sušenje lesa na prostem (15-20%); komorno sušenje, ali sobno, sušeno v komori ali v ogrevanem prostoru (8-12 %); popolnoma suho, sušeno pri temperaturi približno 103 ° C (0%). Pri izpostavljenosti zraku pri stalni temperaturi in relativni vlažnosti dobi les ustrezno ravnotežno vsebnost vlage, ki je enaka za vse vrste; med klimatizacijo (temperatura zraka 20 ° C in vlažnost 65%) se vsebnost vlage v lesu imenuje normalizirana in znaša 12%. Zmanjšanje vsebnosti vezane vode povzroči krčenje lesa, s popolno odstranitvijo vezane vode se zmanjšajo linearne mere lesa (za 8-10% v tangencialni smeri, 3-7% v radialni smeri, 0,1 -0,3 % vzdolž vlaken) in volumna (za 11 -17 %). Povečana vsebnost vezane vode (ko je les v vlažnem zraku ali vodi) povzroči nabrekanje lesa. Zaradi razlik v krčenju in nabrekanju v različnih smereh pride do krivljenja lesa. Neenakomerno odstranjevanje vezane vode iz lesa zaradi omejenega krčenja in neenakomernih preostalih deformacij povzroča napetosti, ki vodijo do razpokanja materiala med sušenjem ali spremembe določene oblike delov pri mehanski obdelavi posušenega lesa. Do razpokanja lesa (na primer velikih tramov in hlodov) pride tudi zaradi napetosti, ki nastanejo zaradi razlike v tangencialnem in radialnem krčenju.

Gostota materiala celične stene (lesna snov) ni odvisna od vrste in znaša 1530 kg/m3. Gostota lesa v suhem stanju zaradi prisotnosti praznin v njem je odvisna od vrste in se giblje od 100 kg/m 3 (balsa les) do 1300 kg/m 3 (backout). Gostota lesa za najpogostejše domače vrste pri normalizirani vlažnosti je 400-700 kg / m3. Z večanjem vlažnosti (nad W p.p.) se povečuje gostota lesa. Les ima sposobnost prepuščanja tekočin in plinov pod pritiskom (vodo- in plinoprepustnost). Prepustnost lesa trdega lesa je višja kot prepustnost mehkega lesa, večja je pri beljavini kot pri srčiki in večja vzdolž vlaken kot počez.

Specifična toplotna kapaciteta popolnoma suhega lesa je enaka za vse vrste - 1,55 kJ/(kg °C); povečuje z naraščajočo vlažnostjo in temperaturo. Toplotna prevodnost lesa se povečuje tudi z naraščanjem gostote, vlažnosti in temperature; vzdolž vlaken je dvakrat višja kot čez vlakna. Toplotna razteznost lesa je majhna. Suh les ima zelo visoko električno upornost (je dielektrik), ki se močno zmanjša (milijonkrat) s povečanjem vlažnosti na W p.p., z nadaljnjo vlago pa le sto ali desetkrat. Les ima nizko električno trdnost; Za povečanje odpornosti proti zlomu je impregniran z mineralnimi olji. Dielektrična konstanta suhega lesa je 2-5 in narašča z naraščajočo vlažnostjo in temperaturo. Pod vplivom mehanskih obremenitev v suhem lesu nastanejo električni naboji. Piezoelektrične lastnosti lesa so posledica prisotnosti usmerjene komponente - celuloze; v suhem lesu so najbolj opazne, z naraščajočo vlažnostjo se zmanjšajo in pri vlažnosti 6-8% praktično izginejo. V lesu je hitrost širjenja zvoka vzdolž vlaken 5000 m / s, čez vlakna - 3-4 krat manj in se zmanjšuje z naraščajočo vlažnostjo in temperaturo lesa. Specifična zvočna upornost lesa, enaka zmnožku njegove gostote in hitrosti zvoka, je približno 3·10 6 Pa·s/m. Dekrement dušenja zvoka v lesu je odvisen od frekvence tresljajev, vlažnosti, temperature in znaša (2-4)·10 -2 Np. Les ima razmeroma nizko zvočno absorpcijo in visoko resonančno sposobnost, kar je privedlo do široke uporabe lesa (zlasti smreke in jelke) za izdelavo zvočnih plošč glasbil.

Vpliv elektromagnetnih nihanj na les je odvisen od njihove frekvence: IR sevanje segreva površinske plasti v lesu (uporablja se za sušenje furnirja in drugih tankih sortimentov); vidna svetloba ima veliko prodorno moč (za odkrivanje napak na lesu); svetlobno lasersko sevanje gori skozi les (kot neke vrste "rezalno" orodje za oblikovano rezanje lesenih izdelkov, graviranje itd.); UV sevanje povzroča luminiscenco v lesu (za nadzor kakovosti obdelave lesa). Rentgensko in jedrsko sevanje, ki prehaja skozi les, je oslabljeno glede na debelino, gostoto in vlažnost sortimenta; Uporabljajo se tudi za odkrivanje napak na lesu.

Mehanske lastnosti. Za les je značilna trdnost in deformabilnost (sposobnost spreminjanja velikosti in oblike). Trdnost lesenih vzorcev ugotavljamo s tlačnimi, nateznimi, upogibnimi, strižnimi in (redkeje) torzijskimi preskusi. Mehanske lastnosti lesa vzdolž vlaken so bistveno višje kot v vlaknu. Za najpogostejše domače vrste so meje trdnosti lesa (za vzorce brez napak, z vsebnostjo vlage 12%): pri stiskanju vzdolž vlaken 40-73 MPa; pri raztezanju vzdolž vlaken 66-171 MPa, čez vlakna v radialni smeri 4-13,3 MPa, v tangencialni smeri - 2,8-9,2 MPa; pri upogibu 68-148 MPa. Povečanje vsebnosti vlage v lesu na W pn zmanjša tlačno trdnost vzdolž vlaken za 2-2,5-krat; Povečanje velikosti vzorcev in prisotnost napak v lesu prav tako zmanjša njegovo trdnost. Pri kratkotrajnih in razmeroma majhnih obremenitvah se les kot elastičen material deformira; Modul elastičnosti lesa vzdolž vlaken je 12-18 GPa, čez vlakna je 15-30-krat manjši. Reološke lastnosti lesa (ki označujejo njegovo povečano sposobnost deformacije pod obremenitvijo skozi čas) se povečujejo z večanjem vsebnosti vezane vode in temperature. Z znižanjem vlažnosti in temperature obremenjenega lesa se pomemben del elastičnih deformacij degenerira v »zamrznjene« deformacije, ki se kažejo v procesih sušenja, stiskanja in upogibanja lesa. Zamrznjene deformacije povzročajo "spomin" lesa na vplive temperature in vlage. Trdnost lesa pri dolgotrajni izpostavljenosti obremenitvi se lahko zmanjša za 2-krat. Ponavljajoče se spremembe obremenitev povzročijo zmanjšanje trdnosti - utrujenost lesa; ciklične spremembe vlažnosti obremenjenega lesa povzročijo higroutrujenost, to je zmanjšanje trdnosti in povečano deformacijo. Pri projektiranju lesenih konstrukcij se uporabljajo projektni upori, ki so nekajkrat manjši od meja trdnosti, kar omogoča upoštevanje vpliva trajanja obremenitve, vlage, temperature, napak in drugih dejavnikov. Udarna trdnost lesa označuje njegovo sposobnost, da absorbira delo ob udarcu brez uničenja; pri listavcih je ta številka 2-krat večja kot pri iglavcih. Trdota lesa je odvisna od njegove gostote, pri čemer je končna trdota večja od stranske.

Razvade. Napake, ki spremenijo videz lesa, celovitost tkiv, pravilnost zgradbe itd., zmanjšujejo kakovost lesa in omejujejo možnosti njegove praktične uporabe. Pojavijo se tako v rastočih drevesih kot v posekanem lesu med skladiščenjem in predelavo. Sem spadajo: vozli; razpoke (metik, zmrzal, razpoke), ki nastanejo v rastočem drevesu in med sušenjem; napake v obliki debla - pregib (nenormalno zmanjšanje premera vzdolž dolžine debla), vkopavanje (močno povečanje premera v spodnjem delu debla), pa tudi ukrivljenost, izrastki; strukturne napake - nagnjenost vlaken, zvitost (navijanje in naključna razporeditev vlaken), zvitost (lokalna ukrivljenost letnih plasti), peta (reaktivni les pri vrstah iglavcev), lažna srčika in notranja beljava pri listavcih, pastorek (velika grča); rane - suha stran (zunanja nekroza debla) in brstična (raščajoča rana, ki vsebuje lubje in odmrli les), katran in žep (smolni nanosi), vodna plast (prenavlaženi predeli sredice ali zrelega lesa) itd. Med napake lesa sodijo tudi : spremembe naravne barve lesa (npr. votel in rumen); glivične okužbe v obliki modrih madežev, plesni, gnilobe; biološke poškodbe žuželk in ptic (na primer črvine iz ličink); mehanske poškodbe debla in napake pri obdelavi lesa, tuji vključki (kamni, kovinski drobci itd.), zoglenitev, zvijanje. Kot njegove prednosti lahko štejemo nekatere napake lesa, na primer izrastke z lepo teksturo.

Aplikacija. Les kot konstrukcijski material se pogosto uporablja v gradbeništvu, ladjedelništvu, železniškem prometu itd.; uporablja se v obliki lesa, lesa, lesnih materialov. Les se uporablja pri proizvodnji papirja, kartona in vlaknenih plošč. Les se kot kemična surovina uporablja za proizvodnjo različnih organskih spojin, kot so celuloza, etanol, krmni kvas, ksilitol, sorbitol, oglje, smola, metanol, ocetna kislina, aceton in druga topila, vnetljivi in ​​negorljivi plini (med piroliza lesa). Les ohranja svojo vrednost tudi kot gorivo.

Lesarstvo je znanstvena disciplina, ki proučuje zgradbo in lastnosti lesa in lubja z metodami biologije, kemije, fizike in drugih ved. Za ugotavljanje kakovosti lesa se izvajajo testi, vključno z nedestruktivnimi testi, ki temeljijo na uporabi infrardečega, svetlobnega, UV, rentgenskega in jedrskega sevanja, zvoka in ultrazvočnih tresljajev. Razvijajo se nove metode za preučevanje lesa, pa tudi načini za izboljšanje njegovih lastnosti (spreminjanje lesa s stiskanjem, vnos sintetičnih polimerov in drugih snovi, impregnacija z antiseptiki in zaviralci ognja za zaščito pred gnitjem in požarom).

Lit.: Vanin S.I. Znanost o lesu. M.; L., 1949; Perelygin L.M. Znanost o lesu. 4. izd. M., 1971; Ugolev B. N. Lesarstvo z osnovami gozdnega blaga. M., 2001.

Les je sestavljen iz organskih snovi, ki vključujejo ogljik C, vodik H, kisik O in nekaj dušika. Osnovna kemična sestava lesa različnih vrst je skoraj enaka. V povprečju absolutno suh les, ne glede na vrsto, vsebuje 49,5 % ogljika, 44,2 % kisika (z dušikom) in 6,3 % vodika. Dušika v lesu je približno 0,12 %. Osnovna kemična sestava lesa debla in vej se malo razlikuje. Tudi rastni pogoji praktično ne vplivajo na vsebnost osnovnih elementov.

Les poleg organskih snovi vsebuje mineralne spojine, ki pri zgorevanju tvorijo pepel, katerega količina se giblje od 0,2-1,7 %; vendar pa pri nekaterih vrstah (saxaul, jedrca pistacije) količina pepela doseže 3-3,5%. Pri isti vrsti je količina pepela odvisna od dela drevesa, lege v deblu, starosti in rastnih razmer. Lubje in listi zagotavljajo več pepela; Tako les hrastovega stebla zagotavlja 0,35%, listi - 3,5% in lubje - 7,2% pepela. Les vej vsebuje več pepela kot les debla; na primer brezove in smrekove veje pri zgorevanju proizvedejo 0,64 in 0,32 % pepela, stebelni les pa 0,16 in 0,17 % pepela. Les zgornjega dela debla daje več pepela kot spodnji del; to kaže na visoko vsebnost pepela v mladem lesu; Tako so bukova drva stara 10, 20 in 50 let dala zgorevalno vrednost 0,56; 0,46 in 0,36 % pepela.

Pepel vsebuje predvsem soli zemeljskoalkalijskih kovin. Pepel iz borovega, smrekovega in brezovega lesa vsebuje več kot 40 % kalcijevih soli, nad 20 % kalijevih in natrijevih soli ter do 10 % magnezijevih soli. Del pepela (10-25%) je topen v vodi (predvsem alkalije - pepelika in soda). V preteklosti so iz lesnega pepela pridobivali kalijev klorid K 2 CO 3, ki so ga uporabljali pri proizvodnji kristala, tekočih mil in drugih snovi. Pepel iz lubja vsebuje več kalcijevih soli (pri smreki do 50 %), manj pa kalijevih, natrijevih in magnezijevih soli. Zgoraj navedeni osnovni kemični elementi, ki jih vsebuje les (C, H in O), tvorijo kompleksne organske snovi.

Najpomembnejši med njimi tvorijo celično membrano (celuloza, lignin, hemiceluloze - pentozani in heksozani) in predstavljajo 90-95% mase popolnoma suhega lesa. Preostale snovi se imenujejo ekstraktivne, tj. ekstrahirane z različnimi topili, ne da bi opazno spremenile sestavo lesa; Med njimi so največji pomen čreslovine in smole. Vsebnost osnovnih organskih snovi v lesu je v določeni meri odvisna od vrste. To je razvidno iz tabele. 7.

Tabela 7. Vsebnost organskih snovi v lesu različnih vrst.

Organska snov
Topen v etru.....
Topen v vroči vodi
Celuloza brez pentozana
Pentozani

V povprečju lahko domnevamo, da les iglavcev vsebuje 48-56% celuloze, 26-30% lignina, 23-26% hemiceluloze (10-12% pentozanov in približno 13% heksozanov); istočasno les listavcev vsebuje 46-48% celuloze, 19-28% lignina, 26-35% hemiceluloze (23-29% pentozanov in 3-6% heksozanov). Iz teh podatkov je razvidno, da les iglavcev vsebuje povečano vsebnost celuloze in heksozanov, za les listavcev pa je značilna visoka vsebnost pentozanov. V celični steni je celuloza združena z drugimi snovmi; Posebno tesno povezavo, katere narava je še vedno nejasna, opazimo med celulozo in ligninom. Prej je veljalo, da je lignin le mehansko pomešan s celulozo; V zadnjem času pa so vse bolj prepričani, da med njima obstaja kemična povezava.

Kemična sestava zgodnjega in poznega lesa v letnih plasteh, to je vsebnost celuloze, lignina in hemiceluloze, je skoraj enaka; rani les vsebuje samo več snovi, topnih v vodi in etru; to še posebej velja za macesen. Kemična sestava lesa se po višini debla malo spreminja; Tako v sestavi hrastovega lesa glede na višino debla ni bilo praktično opaznih razlik. Pri boru, smreki in trepetliki je bilo v zreli dobi ugotovljeno rahlo povečanje vsebnosti celuloze ter zmanjšanje vsebnosti lignina in pentozanov v srednji višini debla. Les vej bora, smreke in trepetlike vsebuje manj celuloze (44-48% namesto 52-59%), vendar več lignina in pentozanov. Vendar pa pri hrastu ni bilo opaznih razlik v kemični sestavi lesa debla in velikih vej; Le v majhnih vejah je bilo manj taninov (8 % v deblu in 2 % v vejah). Razlika v kemični sestavi beljavine in jedrc poletnega hrasta je razvidna iz podatkov v tabeli. 8.

Tabela 8. Razlike v kemični sestavi beljave in srčike

Kot je razvidno iz tabele, je bila opazna razlika le v vsebnosti pentozanov in taninov: v lesu jedrca jih je več (in manj pepela). Kemična sestava celičnih membran kambija, novonastalega lesa in beljavine je zelo različna: v elementih lesa močno naraste vsebnost celuloze in lignina (v pepelu od 20,2 do 4,6 % v kambiju, na 58,3 in 20,9 % v beljavica), močno pa se zmanjša tudi vsebnost pektinov in beljakovin (z 21,6 in 29,4 % v kambiju ter na 1,58 in 1,37 % v beljavi). Vpliv rastnih razmer na kemično sestavo lesa je malo raziskan.

Vsebnost celuloze v borovem lesu se zmanjša s poslabšanjem talnih razmer: v gozdnih sestojih razreda I - 58%; III razred - 56,8%; IV kakovost - 52,9 % in V kakovost - 51,5 %; podoben pojav je bil ugotovljen tudi pri smrekovem lesu: v gozdnih sestojih razreda III - 52,1 % in razreda IV - 48,5 %. Kemična sestava lubja se opazno razlikuje od kemične sestave lesa. Elementno sestavo lubja lažnih sugi (%) označujejo naslednji podatki: skorja - ogljik 54,7; vodik 6,4 in kisik 38,8; bast - oziroma 53,3; 5,7 in 40,8. V primerjavi z lesom vsebuje lubje več pepela, ekstraktivnih snovi in ​​lignina, bistveno manj pa celuloze (skoraj 3-krat) in pentozanov, v lubju iglavcev (bor, smreka) in listavcev pa ni velike razlike v vsebnosti pentozanov. drevesa (breza, trepetlika). Kemična sestava lubja nekaterih kamnin je podana v tabeli. 9.

Tabela 9. Kemična sestava lubja različnih kamnin.

	Kos lubja	Sestava, % glede na maso popolnoma suhega lubja
		topen v vodi	celuloza brez pentozanov		pentozani + heksozani	suberina

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

Podrobnosti Kategorija: Les in les

Struktura lesa in lesa

Deli rastočega drevesa.

Drevo je sestavljeno iz krošnjo, deblo in korenine . Vsak od teh delov opravlja posebne funkcije in ima različne industrijske aplikacije (glejte sliko).

Obstajata dva koncepta: " drevo" in "d les».
Drevo je trajna rastlina, A les - rastlinsko tkivo, sestavljeno iz celic z olesenelimi stenami, ki prevajajo vodo in v njej raztopljene soli.

Les se uporablja kot potrošni material

vlečni material za izdelavo različnih izdelkov.

Les kot naravni konstrukcijski material pridobivamo iz drevesnih debel z razžaganjem na kose.

Prtljažnik Drevo ima debelejši del pri dnu in tanjši del pri vrhu. Površina debla je pokrita lubje . Lubje je kot obleka za drevo in je sestavljeno iz zunanji sloj plute in notranji sloj ličja(glej sliko).

Plast plute lubje je mrtvo. Bast sloj služi kot prevodnik sokov, ki hranijo drevo. Glavna notranjost drevesnega debla je sestavljena iz lesa. po svoje, les debla je sestavljen iz več plasti, ki so vidne v razdelku kot drevesni obroči . Starost drevesa je določena s številom rastnih obročev. 2 prstana - temno in svetlo sestavljata 1 leto življenja drevesa. Če želite ugotoviti starost drevesa, morate prešteti vse obroče (temne in svetle), to število deliti z 2 in dodati še 3 ali 4 leta (katerih letni obroči še niso oblikovani in so vidni le pod mikroskop.

Ohlapno in mehko središče drevesa se imenuje jedro in v prerezu je videti kot temna lisa s premerom 2-5 mm in je sestavljena iz ohlapnega tkiva, ki hitro gnije. Ta okoliščina je omogočila uvrstitev med napake lesa.

Od sredice do lubja segajo v obliki svetlih sijočih črt medularni žarki . So različnih barv in služijo za prevajanje vode, zraka in hranilnih snovi znotraj drevesa. Medularni žarki ustvarjajo vzorec (tekstura) les

Kambij - tanka plast živih celic, ki se nahaja med lubjem in lesom. Samo iz kambija nastajajo nove celice in drevo vsako leto raste v debelino. « Kambij»- iz latinščine "izmenjava" (hranil).

Za preučevanje strukture lesa obstajajo trije glavni deli vol (glej sliko).

Rez 2 , ki poteka pravokotno na jedro debla, se imenuje konec . Je pravokotna na rastne obroče in vlakna.

Oddelek 3 ki poteka skozi jedro debla se imenuje radialno . Je vzporedna z letnimi plastmi in vlakni.

Tangencialni rez 1 poteka vzporedno z jedrom debla in je oddaljena od njega na določeni razdalji. Ti rezi razkrivajo različne lastnosti in vzorce lesa.

Vse plošče, prejete na žaga , imajo tangencialne reze, z izjemo dveh desk, odrezanih iz sredine hloda, tako da v praksi tangencialni rezi se včasih imenujejo rezi plošče. Zelo pomemben rez pri določanju lesa je končni rez. Prikazuje vse glavne dele drevesnega debla hkrati: sredica, les in lubje. Za določitev vrste lesa v praksi je dovolj študija makrostruktura majhen kos lesa, ki je iz deske razžagan v blok ali greben. S poudarkom na rastnih obročih se naredijo tangencialni in radialni odseki. Vse dele skrbno obrusimo najprej z grobozrnatim, nato pa z drobnozrnatim brusnim papirjem. Pri roki je treba imeti tudi povečevalno steklo s petdesetkratno povečavo, kozarec čiste vode in čopič.

Sredi debla mnogih dreves je jasno vidno jedro . Sestavljen je iz ohlapnih tkiv, ki nastanejo v prvih letih življenja drevesa. Sredica prodre v deblo do samega vrha, v vsako vejo. Pri listavcih je premer sredice pogosto večji kot pri iglavcih. Bezeg ima zelo veliko sredico. Z odstranitvijo jedra lahko zelo enostavno dobite leseno cev. Takšne piščali so že od nekdaj uporabljali ljudski godci za izdelavo različnih pihal: žalekov, piščal in piščal. Večina dreves ima okroglo sredico na končnem rezu, vendar obstajajo vrste z drugačno obliko sredice. Jedro jelše na koncu spominja na obliko trikotnika, jesena - kvadrata, topola - peterokotnika, jedro hrasta pa spominja na peterokrako zvezdo. Na koncu okoli jedra so koncentrični obroči letne ali letne plasti les Na radialnem odseku so letne plasti vidne v obliki vzporednih trakov, na tangencialnem odseku pa v obliki vijugastih črt.

Vsako leto si drevo kot srajco nadene novo plast lesa, zaradi česar se deblo in veje odebelijo. Med lesom in lubjem je tanka plast živih celic, imenovanih kambij . Večina celic gre za gradnjo nove letne plasti lesa in zelo majhen del - za tvorbo lubja. Lubje sestoji iz dveh plasti - pluta in ličja. Plast plute, ki se nahaja na zunanji strani, ščiti les debla pred močnimi zmrzali, vročimi sončnimi žarki in mehanskimi poškodbami. Črtasta plast lubja vodi vodo z organskimi snovmi, ki nastanejo v listih, po deblu navzdol. V hrastovih vlaknih se pojavi tok soka navzdol. Drevesna skorja je zelo raznolika po barvi (bela, siva, rjava, zelena, črna, rdeča) in strukturi (gladka, lamelna, razpokana itd.). Njena uporaba je raznolika. Lubje vrbe in hrasta vsebuje veliko tanini, ki se uporablja v medicini, pa tudi pri barvanju in obdelavi usnja. Zamaške za posodo izrežejo iz lubja hrasta plutovca, odpadke pa uporabijo kot polnilo za morske rešilne pasove. Dobro razvit ličnjak lipe se uporablja za tkanje različnih gospodinjskih predmetov.

Spomladi in zgodaj poleti, ko je v tleh veliko vlage, les letnega sloja raste zelo hitro, bližje jeseni pa se njegova rast upočasni in končno pozimi popolnoma ustavi. To se odraža v videzu in mehanskih lastnostih lesa letne plasti: zgodaj spomladi zrasla je navadno svetlejša in bolj rahla, pozno jeseni pa temna in gosta. Ob ugodnih vremenskih razmerah zraste širok rastni kolobar, v ostrih hladnih poletjih pa nastanejo tako ozki kolobarji, da jih s prostim očesom včasih komaj ločimo. Pri nekaterih drevesih so rastni obročki dobro vidni, pri drugih pa komaj opazni. Toda mlada drevesa imajo praviloma širše letne obroče kot starejša. Tudi isto drevesno deblo ima na različnih območjih različno široke rastne obroče. V zadnem delu drevesa so letne plasti ožje kot v srednjem ali temenskem delu. Širina letnih plasti je odvisna od lokacije drevesa. Na primer, letne plasti borovcev, ki rastejo v severnih regijah, so ožje od letnih plasti južnega bora. Od širine rastnih obročev ni odvisen samo videz lesa, temveč tudi njegove mehanske lastnosti. Za najboljši les iglavcev velja tisti z ožjimi rastnimi sloji. Bor z ozkimi letnimi plastmi in rjavordečim lesom imenujejo mojstri ruda in je zelo cenjen. Borov les s širokimi letnimi plastmi se imenuje myandova. Njegova trdnost je veliko nižja od trdnosti rude.

Nasprotni pojav opazimo v lesu dreves, kot sta hrast in jesen. Njihov les je bolj trpežen in ima široke letne plasti. In pri drevesih, kot so lipa, aspen, breza, javor in drugi, širina rastnih obročev ne vpliva na mehanske lastnosti njihovega lesa.

Pri mnogih drevesih so letne plasti na koncu bolj ali manj pravilni krogi, vendar obstajajo vrste, pri katerih letne plasti na koncu tvorijo valovite sklenjene črte. Takšne vrste vključujejo brin: valovitost letnih obročev je vzorec zanj. Obstajajo drevesa, katerih letne plasti so postale valovite zaradi nenormalnih rastnih pogojev. Valovitost letnih plasti v čelnem delu javorja in bresta povečuje dekorativnost teksture lesa.

Če skrbno pregledate končni del listavcev, lahko ločite nešteto svetlih ali temnih pik - to so plovila. Pri hrastu, jesenu in brestu se velike posode nahajajo v območju zgodnjega lesa v dveh ali treh vrstah in tvorijo jasno vidne temne obroče v vsaki letni plasti. Zato se ta drevesa običajno imenujejo obročasto-žilni . Obročasta drevesa imajo praviloma težak in trpežen les. Breza, trepetlika in lipa imajo zelo majhne žile, s prostim očesom komaj vidne. Znotraj letne plasti so žile enakomerno razporejene. Takšne pasme se imenujejo diseminirano vaskularno . Pri obročastih vrstah je les srednje trd in trd, pri difuzno žilnih vrstah pa je lahko drugačen. Na primer, pri javorju, jablani in brezi je trda, pri lipi, trepetliki in jelši pa mehka.

Voda z mineralnimi solmi se dovaja od korenine skozi žile do popkov in listov ter tok soka navzgor. Z rezanjem lesnih posod zgodaj spomladi nabiralci nabirajo brezov sok - pasoku. Na ta način se pripravi sok sladkornega javorja, ki se uporablja za proizvodnjo sladkorja. Obstajajo drevesa z grenkim sokom, kot je aspen.

Hkrati z rastjo nove letne plasti v deblu postopoma odmrejo prejšnje letne plasti, ki se nahajajo bližje jedru. Pri nekaterih drevesih odmrli les v deblu postane drugačne barve, običajno temnejše od preostalega lesa. Mrtev les v deblu se imenuje jedro , kamnine, v katerih nastaja, pa so zvok . Plast živega lesa, ki se nahaja okoli jedra, se imenuje beljava . Belavina je bolj bogata z vlago in je manj trpežna kot začinjena sredica. Les v jedru manj poka in je bolj odporen na napad različnih gliv. Zato je bila srčika vedno bolj cenjena kot beljava. Belavica, prepojena z vlago, ob sušenju močno poči, hkrati pa strga jedro. Pri spravilu majhne količine lesa nekateri obrtniki raje odrežejo plast beljavine z grebena neposredno pred sušenjem. Brez beljavine se srčika bolj enakomerno suši.

TO zvočne pasme nanašati: bor, cedra, macesen, brin, hrast, jesen, jablana in drugi. Pri drugi skupini dreves les v osrednjem delu debla skoraj popolnoma odmre, vendar se po barvi ne razlikuje od beljavine. Ta vrsta lesa se imenuje zrelo , in pasmo zrelega lesa . Zrel les vsebuje manj vlage kot živi les, ker se tok sokov navzgor pojavi samo v plasti živega lesa. TO zrele vrste lesa nanašati smreka in trepetlika .

Tretja skupina vključuje drevesa, katerih les v središču ne odmre in se ne razlikuje od beljavine. Les celotnega debla je v celoti sestavljen iz živih tkiv beljavine, skozi katere poteka navzgor tok soka. Takšne drevesne vrste se imenujejo beljava . TO beljava pasme vključujejo breza, lipa, javor, hruška in drugi.

Ste morda opazili, da v brezovi drvnici včasih naletite na poleno z rjavo liso na sredini, ki je zelo podobna strženu? Zdaj veste, da je breza vrsta brez jedrc. Od kod je dobil jedro? Dejstvo je, da to jedro ni resnično, ampak lažno. Lažno jedro v tesarstvu pokvari videz, njegov les ima zmanjšano moč. Lažnega jedra ni tako težko ločiti od pravega. Če za pravo jedro meja med njim in beljavo poteka strogo vzdolž letne plasti, potem lahko za lažno prečka letne plasti. Samo lažno jedro včasih pridobi najrazličnejše barve in bizarne oblike, ki spominjajo bodisi na zvezdo bodisi na venec eksotične rože. Lažno jedro nastaja le pri listavcih, kot npr breza, javor in jelša , iglavci pa ga nimajo.

Vklopljeno konec na površini drevesnega debla so pri nekaterih drevesnih vrstah jasno vidne svetle sijoče proge, ki pahljačasto potekajo od sredice do lubja - to medularni žarki . V deblu prevajajo vodo horizontalno in tudi hranijo hranila. Sredični žarki so gostejši od okoliškega lesa in po omočenju z vodo postanejo dobro vidni. Na radialnem odseku so žarki vidni v obliki sijočih trakov, črt in lis, na tangencialnem odseku - v obliki črt in leč. Pri vseh iglavcih, pa tudi pri listavcih - brezi, aspen, hruški in drugih - so sredični žarki tako ozki, da so s prostim očesom skoraj nevidni. Nasprotno, pri hrastu in bukvi so žarki široki in jasno vidni na vseh delih. Pri jelši in leski (leski) se nekateri žarki zdijo široki, a če enega od njih pogledate skozi povečevalno steklo, ni težko odkriti, da sploh ne gre za širok žarek, ampak za kup zelo dolgih tanki žarki zbrani skupaj. Takšni žarki se običajno imenujejo lažni široki tramovi .

Na lesu breze, jerebike, javorja in jelše lahko pogosto vidite rjave lise, ki so kaotično razpršene - to so t.i. osnovne ponovitve . To so zaraščeni prehodi žuželk. V vzdolžnih prerezih so ponavljajoča se jedra vidna v obliki prog in brezobličnih madežev rjave ali rjave barve, ki se močno razlikujejo od barve okoliškega lesa.

Če končni rez lesa iglavcev navlažimo s čisto vodo, bodo nekateri od njih imeli svetle lise, ki se nahajajo v poznejšem delu rastnih obročev. to smolni prehodi . Na radialnih in tangencialnih odsekih so vidni kot svetle črte. Bor, smreka, macesen in cedra imajo prehode smole, pri brinu in jelki pa jih ni. Pri boru so smolnati kanali veliki in številni, pri macesnu so majhni, pri cedri so veliki, a redki.

Verjetno ste večkrat opazili na deblih iglavcev, ki imajo poškodbe, nalive prozorne smole - smola . Sap - dragocene surovine, ki najdejo raznoliko uporabo v industriji in vsakdanjem življenju. Za zbiranje smole nabiralci namerno režejo smolne kanale iglavcev.

Les nekaterih široko razširjenih listavcev srednjega pasu nima svetlobe barve in vpadljivega vzorca teksture, kot ga najdemo pri eksotičnih drevesih, uvoženih iz južnih držav. Ujema se s srednjo rusko naravo - njene barve so utišane, vzorec teksture je preprost in zadržan. Toda bolj ko opazujete les naših dreves, bolj subtilne barvne odtenke začnete zaznavati v njem.

Ob hitrem pogledu na les breze, trepetlike in lipe se morda zdi, da imajo vsa ta drevesa enak bel les. Toda, če pogledamo natančno, ni težko ugotoviti, da ima brezov les rahlo rožnat odtenek, les trepetlike ima rumenkasto-zelen odtenek, lipov les pa rumenkasto-oranžen odtenek. In seveda, ne samo zaradi odličnih mehanskih lastnosti, lipa je postala priljubljen in tradicionalen material med ruskimi rezbarji. Topla in mehka barva njegovega lesa daje figuricam in drugim rezbarijam izjemno živahnost. Večina iglavcev vzorec teksture izraženo zelo jasno. To je razloženo s kontrastno barvo poznih in zgodnjih delov lesa v vsaki letni plasti. Zahvaljujoč velikim posodam, ki se nahajajo vzdolž letnih plasti in so jasno vidne s prostim očesom, imajo listavci - hrast in jesen - čudovit teksturiran vzorec.

Vsaka drevesna vrsta ima svojega vonj . Nekateri imajo močan in obstojen vonj, drugi pa šibek, komaj zaznaven vonj. Pri boru in nekaterih drugih lesnatih rastlinah je vonj srčike zelo obstojen in lahko traja več let. Hrast, češnja in cedra imajo zelo obstojne in edinstvene vonjave.

V drevesih srednjega pasu imajo lipa, aspen, jelša, vrba, smreka, bor, cedra in drugi mehak, upogljiv les. Trd les iz breze, hrasta, jesena, javorja, macesna; kot so pušpan, pistacija, zelkova in dren rastejo le v južnih predelih Kavkaza in Evrope.

Trši kot je les, hitreje se rezilno orodje topi in zlomi. Če tesar seka stavbo iz macesna, potem mora veliko pogosteje brusiti sekiro kot pri delu s smreko ali borom in pogosteje brusiti žago. Pri delu s trdim lesom se rezbar srečuje z enakimi težavami. Pri ostrenju orodij upošteva trdoto lesa in naredi kot ostrenja manj oster. Delo s trdim lesom zahteva več časa kot delo z mehkim lesom. Toda obrtnike je vedno privlačila možnost nanosa najboljših rezov na trdi les, njegova čudovita globoka barva in povečana trdnost. Ljudski obrtniki so to dobro vedeli. Kjer je bila potrebna posebna trdnost, so bili posamezni deli izdelani iz trdega lesa. V času košnje kmet ne more brez lesene grablje. Grablje naj bodo lahke, zato je bil ročaj zanje izdelan iz borovega, smrekovega ali vrbovega letaka. Trdnost je bila zahtevana od bloka in zob. Uporabljali so predvsem les breze, hruške in jablane.

Poglejte stare stopnice za verande, talne deske ali palube železniških mostov, ki so posejane z vozli. Zdi se, da so vozli prišli iz desk. Vendar ni tako: grče so ostale na mestu, les, ki jih obdaja, pa je bil obrabljen. Tolikšno odpornost proti obrabi vozli ne dolgujejo le svoji vsebnosti smole, ampak tudi svojemu posebnemu položaju v plošči. Navsezadnje je vsak vozel obrnjen navzven. In od konca, kot je znano, ima les povečano trdnost in manj obrabe. Zato so že od antičnih časov cestni delavci s končnimi bloki postavljali posebej močne lesene tlake.

Les ima lastnost, ki je drugi naravni materiali nimajo. to cepljivost , oz cepljivost . Pri cepljenju se les ne reže, ampak se cepi po vlaknu. Zato lahko celo hlod razcepite z lesenim klinom. Ravnozrnat elastičen les iglavcev bora, cedre in macesna se dobro cepi. Med listavci se zlahka cepijo hrast, trepetlika in lipa. Hrast se dobro cepi samo v radialni smeri. Gibljivost je odvisna od stanja lesa. Rahlo navlažen ali sveže posekan les se cepi bolje kot suh les. Toda preveč navlažen, moker les se težko cepi, saj postane preveč viskozen. Če ste že kdaj sekali drva, ste verjetno opazili, kako zlahka in hitro se cepi zamrznjen les.

Cepilne lastnosti lesa so praktičnega pomena. Pri cepljenju lesa se izdelujejo surovci za vžigalice, zakovice za sodarsko posodo, v vagonarski dejavnosti - surovci za napere in platišča, v gradbeništvu - strešni sekanci, skodle in skodle iz mavca. Kmečki rokodelci so iz tankih trakov cepljene borovine spletli košare za gobe in perilo, vmes pa iz sekancev izdelovali smešne figurice jelenčkov in drsalk za otroke.

Če drobec suhega lesa upognete v lok in ga nato izpustite, se bo v trenutku zravnal. Les je elastičen material. Ampak ona elastičnost v veliki meri odvisna od vrste lesa, strukture in vlažnosti. Težak in gost les z visoko trdoto je vedno bolj elastičen od lahkega in mehkega lesa. Ko izbirate vejo za ribiško palico, poskušate izbrati takšno, ki ni le ravna, tanka in dolga, ampak tudi elastična. Malo verjetno je, da bo ribič, ki bi želel izdelati ribiško palico iz veje krhkega bezga ali krhlika, ne pa iz prožne in elastične veje jerebike ali leske. Ameriški Indijanci so najraje izdelovali ribiške palice iz elastičnih cedrovih vej. Težko si je predstavljati zgodovino človeštva brez starodavnega orožja - loka. Toda izum loka bi bil nemogoč, če lesu manjka elastičnosti. Lok je zahteval zelo močan in odporen les, najpogosteje je bil izdelan iz jesena in hrasta.

Zahvaljujoč enaki elastičnosti se les uporablja tam, kjer je potrebno ublažiti odboj. V ta namen so pod nakovalo postavili masivno leseno klado, ročaj kladiva pa iz lesa. Od izuma strelnega orožja je minilo več kot stoletje. Kremenčevke in puške so preteklost, orožje je postalo popolno, a zadnjica in nekateri drugi deli so še vedno leseni. Kje najti material, ki bi tako zanesljivo blažil trk ob strelu? Že dolgo je bilo ugotovljeno, da je ravnozrnat les bolj elastičen kot zvit les. Tudi les istega drevesa ima v različnih delih različno elastičnost. Na primer, zreli jedrni les, ki se nahaja bližje jedru, je bolj odporen kot mlad les, ki se nahaja bližje lubju. Če pa les zmočimo ali parimo, se njegova elastičnost močno zmanjša. Upognjen trak lesa po sušenju ohrani svojo obliko.

Bolj ko je drevo mokro, višje je plastika in manjša elastičnost. Plastika nasprotje elastičnosti. Plastičnost je velikega pomena pri izdelavi upognjenega in pletenega pohištva, športne opreme, pletenju košar, vozov in sodarstvu. Brest, jesen, hrast, javor, ptičja češnja, rowan, lipa, vrba, aspen in breza pridobijo visoko plastičnost po vrenju v vodi ali pari. Za izdelavo upognjenega pohištva se uporabljajo surovci iz javorja, jesena, bresta in hrasta ter protja - iz vrbe in lešnika. Loki jermena so upognjeni iz breze, bresta, ptičje češnje, javorja in jerebike. Oboki iz teh dreves so zelo močni, če pa potrebujete lažje, se uporabi vrba in trepetlika. Les iglavcev ima nizko duktilnost, zato se skoraj nikoli ne uporablja za upognjene ali pletene izdelke. Izjema je bor, katerega tanki sekanci se uporabljajo za tkanje škatel in košar, pa tudi korenine bora, smreke, cedre in macesna, ki se uporabljajo za pletenje koreninskih košar.

Les, nasičen z vlago, nabrekne in se poveča v volumnu. V številnih izdelkih iz lesa otekanje - negativen pojav. Na primer, nabrekel predal mize je skoraj nemogoče potisniti ali izvleči. Po dežju je težko zapreti krila odprtega okna. Za preprečevanje nabrekanja lesa so leseni izdelki najpogosteje prevlečeni z zaščitno plastjo barve ali laka. Obrtniki se nenehno borijo z nabrekanjem lesa. Toda za cooperjevo posodo se je ta lastnost izkazala za pozitivno. Ko namreč zakovice - deske, iz katerih so sestavljene sodarske posode - nabreknejo, reže med njimi izginejo - posoda postane nepremočljiva.

Prej, ko so ladje pozimi prihajale na popravilo, je bila njihova lesena obloga tradicionalno zamašena lanu ali konoplje hrast. Najprej je bilo izgubljenih veliko dragocenih surovin, v hudih zmrzali pa je vleka postala krhka in z njo je bilo zelo težko delati. Tu je na pomoč priskočila tako imenovana lesna volna - zelo tanki ostružki. Lesna volna ne zdrži zmrzali, zlahka zapolni vse razpoke v oblogi. In ko se ladja spusti v vodo, lesna volna nabrekne in tesno zamaši najmanjše razpoke v trupu.

Vrste lesa določajo naslednje značilnosti: tekstura, vonj, trdota, barva .

Drevesa z listjem se imenujejo listavec , in tisti, ki imajo igle - iglavcev .

Listopadni pasme so breza, aspen, hrast, jelša, lipa in itd., iglavcev - bor, smreka, cedra, jelka, macesen itd. Drevo se imenuje macesen, ker tako kot listavci pozimi odvrže iglice.

Ljudje široko uporabljajo les v različnih sektorjih gospodarske dejavnosti. Lastnosti lesa določene vrste določajo možnost njegove uporabe v določeni proizvodnji. Od pravilne izbire materiala je odvisen končni videz izdelka, njegova kakovost in trajnost.

Les: lastnosti trdega lesa

Za les listavcev je značilna izrazita struktura in skoraj popolna odsotnost vonja. Čuti se predvsem takoj po rezanju, pa tudi med obdelavo. Najpogosteje se les uporablja kot zaključni in dekorativni material. Obstajajo obročastožilni (hrast, jesen, brest itd.) in difuznožilni trdi les (breza, bukev, oreh, trepetlika, lipa itd.). Imajo različne vzorce razporeditve plovil v letni plasti. Oglejmo si podrobneje lastnosti in strukturo lesa nekaterih listavcev.

Hrast

Hrastov les ima izrazito strukturo in lepo barvo. Pasma je zdrava. Ima dobro vidne letne plasti, ozko beljavo, bistveno drugačno barvo od sredice, ki je lahko svetlo rjava ali temno rjava.

Za hrastov les je značilna visoka trdnost in upogibna sposobnost. Zaradi prisotnosti taninov (v velikih količinah) ima največjo odpornost proti gnitju v primerjavi z vsemi trdimi lesovi.

Lastnosti hrastovega lesa prispevajo k enostavni obdelavi materiala, dobremu barvanju in poliranju. Precej pogosto se uporablja za rezbarjenje, notranjo dekoracijo in izdelavo pohištva. Zahvaljujoč velikim žilam je za material značilna dobra upogljivost brez uničenja vlaken. Mehanske lastnosti lesa omogočajo uporabo hrasta za izdelavo upognjenega pohištva.

Dragocen material za dodelavo je tisti, ki zaradi dolgotrajne izpostavljenosti vodi pridobi zelo visoko trdnost in v večini primerov skoraj črno barvo.

Bukev

Pasma je nejedrska. Les ima lepo teksturo, bel z rumenkasto rdečim odtenkom. Letne plasti so dobro vidne. Bukov les je po nekaterih fizikalnih in mehanskih lastnostih podoben hrastovemu lesu. Je trpežna, gosta, trda, enostavna za upogibanje, rezanje in obdelavo z laki in barvami. Vendar pa se v sušenem stanju rad zvija in je tudi nestabilen proti gnitju, zato se praktično ne uporablja za izdelavo pohištva.

Po bukovem lesu se bolj povprašuje pri izdelavi glasbil, pri nekaterih zaključnih delih, pri rezbarstvu itd.

pepel

Ima temno rjavo sredico in svetlo rumeno široko beljavo z lepim zrnatim vzorcem. Za les je značilna visoka trdnost in žilavost. Ima dobro sposobnost upogibanja pri parjenju, je rahlo nagnjen k pokanju in se pri sušenju praktično ne zvija. Odporen proti gnitju.

Po vrednosti je jesenov les enak Uporablja se za dodelavo pohištva in glasbil. Dragocene obrti so narejene iz izrastkov pepela (burls).

Breza

V industriji se najbolj uporablja bradavičasta breza. Vrsta je brez jedra, ima bel les z rumenkastim ali rdečkastim odtenkom. Odlikuje ga dobra moč in žilavost. Trdota in gostota sta povprečni.

Material je primeren za delo. Dobro reže in vrta, enostavno pa ga je tudi polirati, lepiti in barvati. Kljub vsem pozitivnim lastnostim pa ima brezov les tudi nekaj slabosti. Praktično je nestabilen za gnitje, se močno izsuši in zvija. Toda to ne vpliva na povpraševanje po tem materialu za zaključna dela, saj lastnosti brezovega lesa omogočajo posnemanje različnih dragocenih vrst. Material se uporablja tudi za izdelavo številnih drugih izdelkov (furnir, smuči itd.).

Les karelske breze ima zelo nenavadno teksturo. Zlomljene žarke v obliki srca, valovite rastne plasti in speči popki v obliki temnih prog se združijo v čudovito lisasto površino. Material se uporablja za izdelavo umetniških izdelkov in furniranje pohištva.

brest

Ima temno rjavo sredico in rumenkasto belo beljavo. Material je trpežen, trden, gost, viskozen. Med sušenjem ne poči ali se zvija. Vendar pa zaradi pregoste strukture, prežete z majhnimi porami, postane proces obdelave (zlasti poliranja) tega materiala bistveno bolj zapleten.

Uporablja se pri mizarskih delih. V parjenem stanju se dobro upogiba, zato se uporablja za izdelavo ukrivljenih delov. Zareze na brestu so še posebej dragocene za struženje.

oreh

Les ima bogat tonski razpon, pa tudi raznolike teksture. Barva se spreminja od svetlo rjavkasto sive do skoraj črne. Sveže posekan je les svetle barve in sčasoma postopoma temni. Odlikuje ga moč, zmerna trdota in visoka odpornost proti gnitju. Ohranja obliko, se ne zvija in je enostaven za obdelavo. Je dobro poliran, rezan, lepljen in impregniran.

Uporablja se predvsem za dodelavo prostorov, pohištva in za izdelavo izrezljanih izdelkov.

Aspen

Ko je shranjen v posekani obliki, les trepetlike pridobi belo barvo z rahlo opaznim zelenkastim odtenkom. Srčasti žarki in letne plasti so praktično nevidne. Posebnost lesa trepetlike je skoraj popolna odsotnost vozlov. Je zelo odporen na vlago, se ne zvija in praktično ne poka. Aspen je enostaven za delo. Je mehak, upogljiv, dobro se reže, prebada, enostavno polira in zanesljivo lepi. Pomanjkljivost aspen je njegovo hitro sušenje.

Lastnosti in struktura lesa določajo njegovo uporabo za izdelavo vezanega lesa, vžigalic, posode, igrač in drugih manjših predmetov.

Jelša

Naravna barva jelševega lesa se spreminja od bele do bledo rjave. Po brunarici se zaradi interakcije z zrakom v kratkem času spremeni v rdeče-rjavo.

Les ni posebno obstojen in se lahko pri sušenju zvija, ima pa vrsto pozitivnih tehnoloških lastnosti, saj ga odlikujejo lahkotnost, zmerna higroskopičnost in mehkoba. Lahko se brez težav reže, polira, lepi in barva. Je brez vonja in ne absorbira tujih vonjav. Je zelo odporen proti gnitju, zato se pogosto uporablja za opremljanje vodnjakov in skladišč. Poleg tega se uporablja za rezbarjenje in zaključna dela. Fizikalne lastnosti jelševega lesa omogočajo imitacijo nekaterih vrst lesa (na primer mahagonija in ebenovine).

Lipa

Les je bel, z rahlim rožnatim odtenkom. Drevesni kolobarji so praktično nevidni. Zanj je značilna homogena struktura in trdnost. Takšne lastnosti lipovega lesa, kot so lahkotnost, mehkoba in viskoznost, omogočajo enostavno obdelavo materiala v vseh smereh, tako ročno kot ročno, dobro je barvano, lepljeno in drži obliko. Les je odporen proti gnitju in med sušenjem ne poka in se zvija.

Zaradi močne strukture in majhne deformacije se lipa uporablja za izdelavo velikih delov rezbarjenega pohištva. Iz tega materiala so izdelane tudi risalne deske, svinčniki, posode itd.

hruška

Les je rdečkasto bel ali rožnato rjav. Mlajše kot je drevo, svetlejša je barva. Tekstura je enotna po gostoti, medularni žarki in rastni obročki so slabo vidni. Material je trd, gost, težak, za katerega je značilna visoka tlačna trdnost. Mehanske lastnosti hruškovega lesa so boljše od hrastovega in jesenovega lesa. Med sušenjem se praktično ne zvija in ne poči. Kar dobro se reže v vse smeri. Enostaven za poliranje in barvanje.

Pogosto se uporablja kot material za okrasitev pohištva, za rezbarije in mozaična dela. Fizikalne lastnosti hruškovega lesa omogočajo izdelavo imitacije ebenovine.

jablana

Les je rožnate barve s svetlo rdečimi žilami, trd, težak, precej viskozen in ima enotno strukturo. Odlikuje ga visoka trdnost in odpornost proti obrabi. Les jablane je nagnjen k močnemu sušenju in zvijanju, zato ga je bolje uporabiti v posušeni obliki. Material je mogoče dobro brusiti, polirati in barvati. Ko je impregniran s sušilnim oljem ali lanenim oljem, pridobi temno rjavo barvo. Uporablja se predvsem za izdelavo rezbarskih in tesarskih izdelkov.

Osnovne lastnosti lesa iglavcev

Za les iglavcev je značilen specifičen smolnat vonj, jasneje izražena makrostruktura in večja biostabilnost v primerjavi z lesom listavcev. Te lastnosti lesa različnih vrst iglavcev prispevajo k njihovi široki uporabi v gradbeništvu in proizvodnji različnih potrošniških dobrin. Iglavci so bor, smreka, macesen, tisa, jelka, cedra in brin.

Pine

Barva beljavine je lahko od bledo rumene do rdečkasto rumene, sredica pa od rožnate do rjavkasto rdeče. Zanj je značilna precej izrazita črtasta tekstura. Medularni žarki niso vidni. Drevesni kolobarji so dobro vidni na vseh odsekih.

Les je močan, mehak, lahek in zelo oster. Zaradi velike količine smole je značilna povečana odpornost proti gnitju. Po sušenju se praktično ne zvija. Lahko se obdeluje, dobro pili in reže ter razmeroma dobro lepi.

Zaradi visokih tehnoloških lastnosti borovega lesa in njegove široke razširjenosti je med vsemi vrstami iglavcev najpogosteje uporabljen. Material se uporablja v gradbeništvu (tako civilnem kot industrijskem), v proizvodnji pohištva, mizarstvu in parketu. Poleg tega so iz bora izdelani glasbeni instrumenti, vezan les, sodi itd.

Smreka

Smrekov les odlikujejo mehkoba, lahkotnost in dobra ostrina. Posebnost je izjemno enakomerna porazdelitev vlaken. Fizikalne in mehanske lastnosti smrekovega lesa so po številnih kazalnikih slabše od borovega. Ima manjšo trdnost in tudi vsebnost smol, zaradi česar je manj odporen na padavine in druge atmosferske vplive. Zaradi manj upogljive strukture in velikega števila grč je smrekov les težje obdelati.

Material se uporablja predvsem pri izdelavi pohištva. Iz smreke izdelujejo tudi godala (zlasti violine), saj nobeno drugo drevo ne zmore takšne resonance.

Macesen

Ima ozko svetlo beljavo in rdečkasto rjavo sredico. Trden, elastičen, smolnat les, izjemno odporen proti trohnenju. Lastnosti macesnovega lesa, tako fizikalne kot mehanske, so precej visoke. Posebnosti materiala so moč in vzdržljivost. Zanjo je značilna tudi velika gostota, ki se s sušenjem močno poveča (do te mere, da vanjo ni mogoče zabiti žeblja).

Zaradi visokih fizikalnih in mehanskih lastnosti se macesen pogosto uporablja. Je nepogrešljiv material za gradbena dela. Parket iz macesnovega lesa je zelo trpežen in ima zelo dolgo življenjsko dobo. Zaradi svoje lepe teksture in visoke odpornosti na upogibanje je dragocen material v proizvodnji pohištva.

Sibirska cedra

Les je rožnate barve s čudovitim zrnatim vzorcem. Drevesni kolobarji so dobro vidni na vseh odsekih. Je lahka in mehka. Glede na tehnološke lastnosti je cedra slabša od bora, vendar boljša od smreke. Material se zlahka obdeluje, vendar ni zelo odporen proti gnitju.

Cedrov les ima resonančne lastnosti, zato iz njega izdelujejo glasbila (kitare, harfe, klavirji). Poleg tega se uporablja za izdelavo pohištva, pri izdelavi svinčnikov itd.

Jelka

Struktura lesa jelke je blizu boru. Je precej trpežna in gosta, enostavna za obdelavo. Vendar vsebuje malo smolnatih snovi, zato je značilna nizka odpornost proti gnitju in zahteva dodatno obdelavo.

Jelov les se pogosto uporablja pri gradnji hiš za izdelavo okenskih in vratnih blokov ter talnih oblog. Ta material se pogosto uporablja tudi za rezbarska dela.

Tisa

Ima ozko rumenkasto belo beljavo in rjavo rdečo sredico. Za letne plasti je značilna vijugasta oblika in so jasno vidne na vseh odsekih. Tisa je vključena v seznam vrst, imenovanih "mahagoni". Trd, težek, gost les. Lastnosti lesa so večinoma pozitivne. Je zelo odporen proti gnitju. Dobro za obdelavo, poliranje in barvanje. Velja za enega najboljših materialov, ki se uporabljajo pri dodelavi, struženju in mizarstvu. Brade so zelo dragocene, pogosto se oblikujejo na deblih tise in se uporabljajo predvsem kot zaključni material.

Brin

Za les grma je značilna beljavica rožnato bele barve in rumenkasto rjava sredica. Ima valovite letne plasti, ki so dobro vidne na vseh odsekih. Žarki v obliki srca niso vidni.

Les je močan in težak. Je odporen proti gnitju, med sušenjem skoraj ne izgubi prostornine in pri interakciji z vlago praktično ne nabrekne. Bolj ko je material posušen, lepši je kroj. Dobro se obdaja obdelavi, poliranju in barvanju.

Uporaba materiala je nekoliko omejena zaradi majhnosti grmovnih debel. Najpogosteje se brinov les uporablja za rezbarjenje, izdelavo okrasnih predmetov, manjših obrti, igrač, strugarskih izdelkov itd.