هيكل الشجرة. من الخلايا إلى الجذور. ما هو الخشب؟ ما هي العناصر الكيميائية التي يتكون منها الخشب؟
يعد الخشب أحد المواد الرئيسية المستخدمة في تصنيع مجموعات النماذج. إنها تتميز بالكثافة المنخفضة، وقابلية التشغيل الجيدة باستخدام أدوات القطع، والتكلفة المنخفضة.
تتكون الشجرة من خلايا مترابطة بشكل وثيق، وتختلف في الشكل والحجم. تشكل الخلايا أليافًا، وهي أنابيب - أوعية تتدفق من خلالها العصائر المغذية. يتكون جذع الشجرة من أصداف مخروطية الشكل غير منتظمة الشكل، تندمج مع بعضها البعض وتنمو من الخارج كل عام. يظهر مخطط هيكل الشجرة في الشكل. 1، أ، ب.
اللحاء 1 يحمي الشجرة من التأثيرات المناخية الخارجية. يُطلق على الجزء الداخلي من اللحاء 2 اسم اللحاء، وهو الذي يوصل العناصر الغذائية. بين اللحاء 1 والخشب 4 يوجد الكامبيوم 3 - طبقة رقيقة من الأنسجة تعمل على تغذية الخشب وتشكيل (ترسيب) طبقته السنوية.
يتكون الخشب من حلقات نمو متحدة المركز (أحيانًا متعرجة) (هذا هو النسيج الموجود بين الكامبيوم واللب). خشب بعض الأنواع ليس له لون موحد: في الجزء الداخلي من الجذع يكون لونه أغمق من اللون المحيطي. في هذه الحالات، يُسمى الجزء ذو اللون الداكن من الخشب باللب، ويسمى الجزء المحيطي الأفتح بالخشب النسغ. تسمى هذه السلالات بالسلالات السليمة. وتشمل هذه الصنوبر، والصنوبر، والرماد، والبلوط، وما إلى ذلك. على سبيل المثال، في الصنوبر والصنوبر يتم تشكيل اللب فقط في سن 25-30 سنة. بعض الأنواع ليس لها جوهر (على سبيل المثال، شجرة التنوب، التنوب، البتولا، أسبن، الزيزفون، وما إلى ذلك). وهي تتكون فقط من خشب السابود.
الجزء منخفض الجودة من الشجرة هو اللب 5، ب؛ في بعض الأنواع يتعفن (الزيزفون، البتولا)، وفي أنواع أخرى ينفصل على شكل قلب (شجرة التنوب). بالنسبة للأجزاء الهامة من النموذج، تتم إزالة اللب عند قطع الخشب.
في الجزء الأخير من الجذع، تظهر بوضوح خطوط شعاعية ضيقة - الأشعة النخاعية التي تنقل العناصر الغذائية.
البنية المجهرية تعطي فكرة عن بنية الخشب. عند فحص المقاطع الرقيقة من الخشب تحت المجهر، يتبين أنها تتكون من مجموعة متنوعة من الخلايا التي تتكون من رواسب الطبقة الكامبية. تتكون الخلايا الحية للكامبيوم من قشرة رقيقة مملوءة بمادة سائلة - البروتوبلازم (مادة سائلة شفافة تحتوي على أحماض وأملاح غير عضوية وماء وبروتينات وما إلى ذلك). عند الوصول إلى مرحلة نضج معينة، تجف البروتوبلازم، وتموت الخلية وتبقى فقط قشرتها الصلبة - الطبقة السنوية. يتكون كل الخشب المتكون من حلقات سنوية من خلايا ميتة ذات أحجام وأشكال مختلفة. تسمى مجموعة الخلايا التي لها نفس الغرض الأنسجة. تنقسم الأنسجة الخشبية إلى ثلاثة أنواع: الأنسجة المخزنة والموصلة (الأوعية الدموية) والداعمة (الميكانيكية).
أرز. 1. مخطط هيكل الشجرة:
أ - نمو سنوي على الجذع، موضح في مقطع طولي من جذع الشجرة على طول المحور؛ ب - أقسام الجذع: P - عرضي (النهاية)، P - شعاعي، T - عرضي
قماش للتخزينيتكون من خلايا تخزين قصيرة ويعمل على تجميع وتخزين العناصر الغذائية (الشكل 2، أ، ب).
نسيج موصليتكون من خلايا ممدودة ذات جدران رقيقة ذات تجويف داخلي واسع. يبلغ متوسط طول الأوعية حسب نوع الخشب 100 ملم أو أكثر، ويصل القطر إلى 0.5 ملم (الشكل 2، ج).
دعم النسيجتتكون من خلايا طويلة سميكة الجدران ذات فتحات داخلية صغيرة ونهايات مدببة. كلما زاد عدد هذا النسيج، كلما كان الخشب أكثر كثافة (الشكل 2، د). يبلغ طول هذه الخلايا أكثر من 1 مم وعرضها يصل إلى 0.2 مم. ترتبط أطراف الخلايا الداعمة ببعضها البعض بقوة وتوفر مقاومة كافية للتمزق والضغط والانحناء. في الأشجار المتساقطة يتم توزيعها بالتساوي إلى حد ما في جميع أنحاء الطبقة السنوية. في الصنوبريات يتم استبدالها بخلايا إمداد سميكة الجدران.
كلما كانت الطبقات الصنوبرية السنوية أضيق، كلما كان الخشب أكثر كثافة. في الأشجار المتساقطة، على العكس من ذلك: كلما اتسعت الطبقات السنوية، كلما كان الخشب أكثر كثافة وصلابة (الرماد، البلوط، إلخ).
في الأنواع الصنوبرية، يتم لعب الدور الرئيسي من خلال الخلايا الممدودة المغلقة (الألياف) الموجودة بانتظام على طول جذع الخشب في صفوف شعاعية، والتي تعمل على توصيل الماء والأملاح غير العضوية الذائبة فيه (الشكل 2، ه، و). تسمى هذه الخلايا بالقصبة الهوائية، وهي موجودة في الأنواع الصنوبرية بنسبة تصل إلى 95٪ من حجم الخشب. يصل طول القصبة الهوائية إلى 10 ملم وسمكها يصل إلى 0.05 ملم.
تحل القصبات الهوائية ذات الجدران الرقيقة محل الوعاء، وتحل القصبات الهوائية ذات الجدران السميكة محل ألياف الأنسجة الداعمة (الميكانيكية). يحتوي عدد من الأشجار الصنوبرية على قنوات راتنجية يتراكم فيها الراتنج، مما يزيد من مقاومة الخشب للتعفن. ويبلغ قطر قنوات الراتنج في المتوسط 0.1 ملم، وهو ما يشكل حوالي 1٪ من حجم الخشب.
هيكل الأشجار المتساقطة أكثر تعقيدًا من الأشجار الصنوبرية. تكون الأشعة النخاعية أكثر تطوراً ويصل ارتفاعها إلى 160 ملم، ويتراوح عرض الأشعة من 0.015 إلى 0.6 ملم. يظهر الشكل المجهري للأنواع الخشبية. 3، أ - ج.
أرز. 2. العناصر الدقيقة للخشب:
أ - ألياف من خلايا تخزين قصيرة، ب - خلايا تخزين، ج - جزء من الوعاء الدموي، د - خلية نسيج ميكانيكية، ه - القصبة الهوائية رقيقة الجدران، و - القصبة الهوائية سميكة الجدران
خشب
معلومات عامة
يعد الخشب أحد مواد البناء الأكثر شيوعًا وله قرون من الخبرة في الاستخدام. ومما يسهل ذلك إلى حد كبير حقيقة أنها مادة ذاتية الشفاء.
تحتل روسيا المرتبة الأولى في العالم من حيث مساحة الغابات. الاحتياطيات كبيرة بشكل خاص في سيبيريا، وتتوفر أنواع الأخشاب القيمة في كاريليا والقوقاز والشرق الأقصى.
يتم تلبية الحاجة إلى الأخشاب من خلال المعالجة المعقدة والعميقة للخشب. جنبا إلى جنب مع المواد التقليدية مثل الأخشاب المستديرة، والألواح، والعوارض، وما إلى ذلك. يتم استخدام الهياكل الخشبية الملصقة والمنتجات المختلفة التي يتم الحصول عليها من نفايات الغابات بشكل متزايد. يتم تحويل النفايات إلى ألواح حبيبية وألواح ألياف ذات خصائص قيمة ومتنوعة.
الخشب، باستخدام الماء والمعادن والمواد الكيميائية، الذي يحول طاقة الشمس، ينتج مجموعة واسعة من المركبات العضوية في عملية التمثيل الضوئي، مما يثري الغلاف الجوي بالأكسجين. مثل أي كائن حي، تتكون الشجرة من خلايا وأوعية فردية، تختلف في الشكل والحجم والموقع.
يتم تحديد الخصائص الفيزيائية والميكانيكية وغيرها من خصائص الخشب من خلال خصائص تكوينه وبنيته. الخشب عبارة عن مادة ليفية متباينة الخواص تعتمد خصائصها على اتجاه الألياف.
اعتمادًا على بنيتها ، تنقسم أنواع الأشجار إلى صنوبرية ونفضية (وعائية حلقية ومبعثرة).
تتم دراسة بنية الخشب على المستويين الكلي والجزئي.
الهيكل والتكوين
تتكون الشجرة المتنامية من نظام الجذر والجذع والتاج. وللجذع أهمية صناعية حيث يتم الحصول على ما بين 60 إلى 90% من الخشب منه
البنية الكلية - هيكل جذع الشجرة يمكن رؤيته بالعين المجردة. عادة، تتم دراسة ثلاثة أقسام رئيسية من الجذع:عرضية (النهاية) ،
شعاعي، ويمر عبر محور البرميل، وعرضي،
يمر على طول الوتر على طول الجذع.
عند فحص أجزاء الجذع بالعين المجردة أو من خلال عدسة مكبرة، يمكن تمييز الأجزاء الرئيسية التالية: اللحاء، الذي يتكون من نسيج الفلين (خشب مسامي يوفر الحماية الحرارية في ظل تغيرات درجات الحرارة المختلفة) واللحاء (يؤدي وظائف موصلة - هذه هي الخلايا والأنسجة الموصلة). تحمل الطبقة اللحائية في الشجرة المتنامية العناصر الغذائية اللازمة للتطور من التاج إلى الجذور.
خلف اللحاء يوجد الكامبيوم (يتكون من خلايا خشبية قادرة على الانقسام أو التركيب). تضمن هذه الطبقة نمو الشجرة من خلال انقسام الخلايا، وهذا يتطلب العناصر الغذائية، لذلك يقع اللحاء والكامبيوم في مكان قريب. في كل عام خلال موسم النمو، يقوم الكامبيوم بترسيب خلايا اللحاء نحو اللحاء والخلايا الخشبية داخل الجذع. وتتكون طبقة الكامبيوم على مدى فترة من الزمن - الطبقة السنوية.
يوجد خلف خلايا الكامبيوم خشب (الجزء الرئيسي من الجذع)، مقسم إلى جزأين - خشب السابود (يتكون من خلايا موصلة يحدث من خلالها تدفق عمودي (لأعلى)؛ من خلال خلايا خشب السابود، يدخل الماء من الجذور إلى التاج و يشارك في عملية التوليف؛ خلايا sapwood لديها رطوبة عالية جدا). الجزء الداخلي من الخشب هو اللب (يتشكل بسبب موت خلايا خشب النسغ (الخلايا الأساسية تؤدي وظائف ميكانيكية).
توجد في وسط الخشب طبقة من الخلايا الرقيقة جدًا - اللب (البرعم الأساسي، الخلايا الأساسية - ليست قوية، وفضفاضة). يبدأ تعفن الخشب من القلب.
يتكون خشب الجذع في المقطع العرضي من عدد من حلقات النمو متحدة المركز الموجودة حول القلب. تتكون كل حلقة نمو من طبقتين:بداية الربيع)الخشب الذي يتشكل في الربيع أو أوائل الصيف، والخشب المتأخر (الصيفي)، والذي يتشكل قرب نهاية الصيف.
الخشب المبكر فاتح اللون ويتكون من خلايا كبيرة ولكن رقيقة الجدران. الخشب المتأخر يكون أغمق اللون وأقل مسامية وله قوة أكبر، لأنه يتكون من خلايا مسامية دقيقة ذات جدران سميكة.
مع نمو الشجرة، تغير جدران خلايا الخشب في الجزء الداخلي من الجذع، المتاخمة للنواة، تركيبها تدريجيًا ويتم تشريبها بالراتنج في الأنواع الصنوبرية، ومع العفص في الأنواع المتساقطة. يوجد في الخشب بجميع أنواعه أشعة لب تعمل على نقل الرطوبة والمواد المغذية في الاتجاه العرضي وإنشاء احتياطي من هذه المواد لفصل الشتاء. في الصنوبريات عادة ما تكون ضيقة جدًا ولا يمكن رؤيتها إلا تحت المجهر. ينقسم الخشب بسهولة على طول الأشعة الأساسية، ويتشقق أيضًا على طولها عند التجفيف.
البنية الدقيقة
تنقسم الخلايا الخشبية في الشجرة حسب وظيفتها إلى:
موصل (نقل السائل) ؛
التخزين (الذي يحتوي على إمدادات من العناصر الغذائية)؛
الميكانيكية (الدعم) تحدد خصائص الخشب.
مجموعات من الخلايا المتماثلة تشكل أنسجة خشبية.
الخلايا الموصلةتقع في خشب السابود والمنطقة المبكرة من الطبقة السنوية:
القصبات الهوائية (في الصنوبريات)
السفن (في الأخشاب الصلبة).
الأقفاص الميكانيكية:
- القصبات الهوائية (في الصنوبريات)
- libriforms (تشكل الجزء الأكبر من الجذع) (في الأشجار المتساقطة).
خلايا تخزينتقع في الأشعة النخاعية وتشكل قنوات أفقية.
يتم تحديد خصائص الخشب من خلال بنية غلاف الخلية الخشبية.
الياف دقيقة.
يتكون الميكروفيبريل من جزيئات متسلسلة من السليلوز (بوليمر طبيعي). (C6H10O5)n – الجزيء له شكل سلسلة.
يحتوي غشاء الخلية أيضًا على بوليمرات طبيعية أخرى - اللجنين والهيميسيلولوز،
التي تقع بين
الياف دقيقة.
يحتوي الخشب على 30% سليلوز، 25% ليجنين، 25% هيمسيلولوز.
يختلف الخشب الصنوبري عن الخشب المتساقط في وجود بنية أبسط وأكثر انتظامًا. وهو يتألف من القصبات الهوائية والأشعة النخاعية وخلايا الحمة والقنوات الراتنجية.
القصبات الهوائية (من القصبة الهوائية اليونانية – القصبة الهوائية والإيدوك –
الأنواع) لها شكل ألياف طويلة للغاية ذات نهايات مقطوعة بشكل غير مباشر.
القصبات الهوائية المبكرة - تتشكل في الربيع وأوائل الصيف. أنها تعمل على توصيل الماء بالمعادن الذائبة. ميزتها المميزة هي التجاويف الداخلية الكبيرة والجدران الرقيقة ؛ على الطبقة السنوية فهي الأخف وزنا والأضعف وتشكل الخشب المبكر.
القصبات الهوائية المتأخرةتتشكل في نهاية الصيف. جدرانها سميكة جداً، والتجاويف الداخلية صغيرة، والمسام صغيرة وقليلة العدد. إنها تؤدي وظيفة ميكانيكية، مما يمنح الخشب القوة. على الطبقة السنوية تكون أحلك وأكثر كثافة وأقوى، وتشكل خشبًا متأخرًا.
الخلايا البرنشيمية -هذا هو أحد أنواع الخلايا النباتية الحية التي تترسب فيها المواد الغذائية الاحتياطية (النشا والزيوت وغيرها). في المظهر، فهي موشورات رباعية السطوح وعادة ما تكون رقيقة، وتتكون من السليلوز واللجنين.
الخشب المتساقط له هيكل أكثر تعقيدًا. والسبب في ذلك هو التطور القوي للأوعية الدموية التي تحل محل الخلايا المجاورة، ونتيجة لذلك صحة
و توحيد الهيكل.
يتضمن تكوين الخشب المتساقط أشعة اللب والأوعية والقصبات الهوائية (ليس دائمًا) والألياف الليبرية
و خلايا الحمة.
Libriform هو نسيج ميكانيكي هو المكون الرئيسي للخشب من جميع الأخشاب الصلبة. تعتبر الألياف الليبريفورم أقوى العناصر الموجودة في الخشب الصلب.
و أداء وظائف ميكانيكية.
الأشعة الأساسيةفي خشب جميع الأنواع المتساقطة الأوراق تكون أكثر تطوراً بكثير من الأنواع الصنوبرية. لقد تم بناؤها حصريًا من خلايا الحمة، وهي ممدودة إلى حد ما على طول الحزمة.
خشبيتكون في الغالب من مواد عضوية (99٪ من الكتلة الإجمالية). التركيب الكيميائي الأولي للخشب من مختلف الأنواع هو نفسه تقريبًا. يحتوي الخشب الجاف تمامًا في المتوسط على 49% كربون، و44% أكسجين، و6% هيدروجين، و0.1-0.3% نيتروجين. عند حرق الخشب، يبقى الجزء غير العضوي منه - الرماد. يحتوي الرماد على الكالسيوم والبوتاسيوم والصوديوم والمغنيسيوم وعناصر أخرى.
تشكل العناصر الكيميائية المدرجة المواد العضوية الرئيسية: السليلوز واللجنين والهيميسيلولوز.
السليلوز هو بوليمر طبيعي، وهو عديد السكاريد ذو جزيء طويل السلسلة. وصيغة السليلوز هي (C6H10O5)n، حيث n هي درجة البلمرة، وتساوي 6000-14000. هذه مادة مستقرة للغاية، غير قابلة للذوبان في الماء والمذيبات العضوية العادية (الكحول، الأثير، إلخ)، بيضاء اللون. تسمى حزم جزيئات السليلوز الكبيرة - أجود الألياف - بالألياف الدقيقة. أنها تشكل إطار السليلوز لجدار الخلية. يتم توجيه الألياف الدقيقة في الغالب على طول المحور الطويل للخلية، ويوجد بينها اللجنين والهيموسليلوز والماء.
اللجنين عبارة عن بوليمر عطري (بوليفينول) ذو بنية معقدة. يحتوي على كربون أكثر وأكسجين أقل من السليلوز. بهذه المادة ترتبط عملية تحصين جدار الخلية الشابة. اللجنين غير مستقر كيميائيا، ويتأكسد بسهولة، ويتفاعل مع الكلور، ويذوب عند تسخينه في القلويات، والمحاليل المائية لحمض الكبريتيك وأملاحه الحمضية.
الهيميسيلولوز هي مجموعة من السكريات التي تشمل البنتوسان (C5H8O4)n والهكسوسان (C6H10O5)n. للوهلة الأولى، صيغة الهكسوسان مطابقة لصيغة السليلوز. ومع ذلك، فإن درجة بلمرة جميع الهيمسيلولوز أقل بكثير وتبلغ 60-200. ويشير هذا إلى سلاسل أقصر من الجزيئات وثبات أقل لهذه المواد مقارنة بالسليلوز.
بالإضافة إلى المواد العضوية الأساسية. في الخشبيحتوي على كمية صغيرة نسبيا من المواد الاستخراجية (العفص، والراتنجات، والصمغ، والبكتين، والدهون، وما إلى ذلك)، قابلة للذوبان في الماء أو الكحول أو الأثير.
تستهلك ثلاثة فروع من الصناعة الكيميائية الخشب كمادة خام: اللب والورق، والتحلل المائي والمواد الكيميائية الخشبية.تنتج صناعة اللب والورق اللب لصناعة الورق والورق المقوى ومجموعة من المواد السليولوزية (مشتقات السليلوز)، وكذلك الألواح الليفية.
بناءً على المقاومة الكيميائية العالية للسليلوز، يتم نقل المواد الأقل مقاومة المصاحبة له إلى محلول من خلال عمل عوامل مختلفة على الخشب. هناك ثلاث مجموعات من الطرق لإنتاج السليلوز الصناعي: الحمضية والقلوية والمحايدة. يعتمد اختيار طريقة أو أخرى بشكل أساسي على التركيب النوعي للمواد الخام الخشبية المعالجة.
تشمل مجموعة الطرق الحمضية الكبريتيت والثنائي كبريتيت. باستخدام طريقة الكبريتيت، يتم استخدام الخشب الصنوبري منخفض الراتنج (شجرة التنوب، التنوب) وعدد من الأنواع المتساقطة كمواد خام. تتيح لك طريقة ثنائي الكبريتيت استخدام الخشب من أي نوع تقريبًا لإنتاج السليلوز.
تشمل مجموعة الطرق القلوية الكبريتات والمحايدة. الطريقة الأكثر استخدامًا هي طريقة الكبريتات. يتم طهي رقائق الخشب في محلول من الصودا الكاوية وكبريتيد الصوديوم. تتيح لك طريقة الكبريتات الحصول على ألياف أقوى. وتشمل مزايا هذه الطريقة زمن طهي أقصر، فضلاً عن القدرة على تنفيذ العملية في دائرة مغلقة (عن طريق تجديد السائل)، مما يقلل من مخاطر تلويث المسطحات المائية. يتم إنتاج أكثر من نصف السليلوز في العالم باستخدام هذه الطريقة، حيث تسمح باستخدامها الخشب من أي نوع .
محايد - طريقة لإنتاج السليلوز من الخشب الصلب، حيث يحتوي محلول الطهي على مواد (أحادية الكبريتيت) لها تفاعل قريب من المحايد.
تستخدم مشتقات السليلوز على نطاق واسع. من خلال تفاعل السليلوز مع محاليل الصودا الكاوية، وأحماض النيتريك والكبريتيك أو أنهيدريد الأسيتيك، من الممكن الحصول على أقمشة صناعية (التيلة والفسكوز وحرير الأسيتات)، وألياف الكوردون لصناعة إطارات السيارات والطائرات، والسيلوفان، والسيليولويد، والأفلام والأفلام. أفلام التصوير الفوتوغرافي، ورنيش النيترو، والمواد اللاصقة النيتروية وغيرها من المنتجات.
عندما تتفاعل المحاليل المائية للأحماض مع الخشب، يتحلل السليلوز والهيميسيلولوز، والتي يتم تحويلها إلى سكريات بسيطة (الجلوكوز، الزيلوز، وما إلى ذلك). يمكن معالجة هذه السكريات كيميائيًا لإنتاج الزيليتول والسوربيتول ومنتجات أخرى. ومع ذلك، تركز صناعة التحلل المائي بشكل أساسي على المعالجة البيوكيميائية اللاحقة للسكريات.
يحدث تفاعل التحلل المائي عند درجة حرارة عالية إلى حد ما (150-190 درجة مئوية). عندما يتم تبريد التحلل المائي (محلول مائي من السكريات البسيطة)، يتم تشكيل الأبخرة، من المكثفات التي يتم الحصول عليها فورفورال. يتم استخدامه في إنتاج البلاستيك والألياف الصناعية (النايلون) والراتنجات وصناعة الأدوية (الفوراتسيلين وغيرها) والأصباغ وغيرها من المنتجات.
مع مزيد من المعالجة للتحلل المائي، يتم الحصول على خميرة التغذية والكحول الإيثيلي (الإيثانول) وثاني أكسيد الكربون. يتم الحصول على الإيثانول فقط من الخشب الصنوبري، الذي يستخدم كمذيب، وبشكل متزايد كوقود.
عندما يتم تسخين الخشب دون وصول الهواء، يحدث الانحلال الحراري. نتيجة للانحلال الحراري، يتم تشكيل الفحم والسوائل والغازات.
يستخدم الفحم النباتي، الذي يتميز بقدرته الامتصاصية العالية، في تنقية المحاليل الصناعية، ومياه الصرف الصحي، وفي إنتاج السكر، وفي صهر المعادن غير الحديدية، وفي صناعة الأدوية، وأشباه الموصلات، والأقطاب الكهربائية، ولأغراض أخرى كثيرة.
السائل عبارة عن محلول من منتجات التحلل، يستخدم في إنتاج المطهرات والفينولات وحمض الأسيتيك وكحول الميثيل والأسيتون. يتم استخدام الغازات الناتجة أثناء الانحلال الحراري للخشب كوقود.
بالإضافة إلى الخشب منخفض الجودة، فإن المواد الخام المستخدمة في الصناعة الكيميائية للغابات هي مواد استخراجية. استخراج الراتنج (الراتنج) من الأشجار الصنوبرية والشجيراتيتحقق عن طريق التنصت. للقيام بذلك، يتم عمل جرح خاص (كارا) على سطح جذوع الصنوبر أو الأرز في الخريف، والذي يتدفق منه الراتنج إلى جهاز استقبال مخروطي الشكل. إعادة التدوير مادة صمغيةيتم إجراؤها في المؤسسات الكيميائية للغابات، حيث يتم تقطير الجزء المتطاير - زيت التربنتين - ببخار الماء وغلي الصنوبري.
يستخدم زيت التربنتين على نطاق واسع كمذيب في صناعة الطلاء والورنيش لإنتاج الكافور الاصطناعي. يستخدم الكافور في إنتاج السليلوز والورنيش والأفلام. يستخدم الصنوبري في إنتاج المطاط والورق والورنيش النيترو والمواد العازلة الكهربائية وغيرها.
- خلف
عنب
في الحدائق والمساحات الشخصية، يمكنك اختيار مكان أكثر دفئًا لزراعة العنب، على سبيل المثال، على الجانب المشمس من المنزل، أو جناح الحديقة، أو الشرفة الأرضية. يوصى بزراعة العنب على طول حدود الموقع. لن تشغل الكروم المتكونة في سطر واحد مساحة كبيرة وفي نفس الوقت ستكون مضاءة جيدًا من جميع الجوانب. ويجب وضع العنب بالقرب من المباني بحيث لا يتعرض للمياه المتدفقة من الأسطح. في المناطق المستوية، من الضروري عمل نتوءات ذات تصريف جيد بسبب أخاديد الصرف. يقوم بعض البستانيين، بعد تجربة زملائهم من المناطق الغربية من البلاد، بحفر آبار زراعية عميقة وملئها بالأسمدة العضوية والتربة المخصبة. الثقوب المحفورة في الطين المقاوم للماء هي نوع من الأوعية المغلقة التي تمتلئ بالماء أثناء هطول الأمطار الموسمية. في التربة الخصبة، يتطور نظام جذر العنب بشكل جيد في البداية، ولكن بمجرد أن يبدأ التشبع بالمياه، فإنه يختنق. يمكن أن تلعب الثقوب العميقة دورًا إيجابيًا في التربة التي يتوفر فيها تصريف طبيعي جيد، أو تربة تحتية قابلة للنفاذ، أو يمكن استخدام الصرف الاصطناعي للاستصلاح. زراعة العنب
يمكنك استعادة شجيرة العنب القديمة بسرعة باستخدام طريقة الطبقات ("كاتافلاك"). ولهذا الغرض، توضع الكروم السليمة من الأدغال المجاورة في الأخاديد المحفورة في المكان الذي كانت تنمو فيه الشجيرة الميتة، وتغطى بالأرض. يتم إحضار الجزء العلوي إلى السطح، حيث تنمو شجيرة جديدة. يتم وضع طبقات من الكروم الخشبية في الربيع، والأشجار الخضراء في يوليو. لا يتم فصلهم عن الأدغال الأم لمدة سنتين إلى ثلاث سنوات. يمكن استعادة الشجيرة المجمدة أو القديمة جدًا عن طريق التقليم القصير للأجزاء الصحية الموجودة فوق سطح الأرض أو عن طريق تقليم "الرأس الأسود" لجذع تحت الأرض. في الحالة الأخيرة، يتم تحرير الجذع تحت الأرض من الأرض وقطعه بالكامل. ليس بعيدًا عن السطح، تنمو براعم جديدة من البراعم النائمة، والتي تتشكل بسببها شجيرة جديدة. تتم استعادة شجيرات العنب المهملة والمتضررة بشدة من الصقيع بسبب البراعم الدهنية القوية التي تتشكل في الجزء السفلي من الخشب القديم وإزالة الأكمام الضعيفة. ولكن قبل إزالة الأكمام، يتم تشكيل بديل. رعاية العنب
يحتاج البستاني الذي يبدأ في زراعة العنب إلى دراسة بنية شجرة العنب وبيولوجيا هذا النبات المثير للاهتمام بدقة. العنب نباتات كرمة (متسلقة) وتتطلب الدعم. ولكن يمكن أن ينتشر على طول الأرض ويتجذر، كما لوحظ مع عنب أمور في الحالة البرية. تنمو الجذور والجزء الموجود فوق سطح الأرض من الجذع بسرعة وتتفرع بقوة وتصل إلى أحجام كبيرة. في الظروف الطبيعية، ودون تدخل بشري، تنمو شجيرة عنب متفرعة تحتوي على العديد من الكروم ذات الرتب المختلفة، والتي تبدأ في الثمار متأخرة وتنتج المحاصيل بشكل غير منتظم. أثناء الزراعة، يتم تشكيل العنب وإعطاء الشجيرات شكلًا يسهل العناية به، مما يضمن إنتاجية عالية من العناقيد عالية الجودة. زراعة عشبة الليمون
Schisandra chinensis، أو schisandra، لها عدة أسماء - شجرة الليمون، العنب الأحمر، gomisha (اليابانية)، cochinta، kozyanta (Nanai)، kolchita (Ulch)، usimtya (Udege)، uchampu (Oroch). من حيث البنية والعلاقة الجهازية ومركز المنشأ والتوزيع، ليس لدى شيساندرا تشينينسيس أي شيء مشترك مع نبات الحمضيات الحقيقي الليمون، ولكن جميع أعضائه (الجذور، البراعم، الأوراق، الزهور، التوت) تنضح برائحة الليمون، ومن هنا جاءت رائحة الليمون. اسم شيساندرا. إن كرمة شيساندرا التي تلتصق أو تلتف حول دعامة، إلى جانب عنب آمور وثلاثة أنواع من الأكتينيديا، هي نبات أصلي من التايغا في الشرق الأقصى. ثمارها، مثل الليمون الحقيقي، حمضية جدًا بحيث لا يمكن استهلاكها طازجة، لكن لها خصائص طبية ورائحة لطيفة، وقد جذب هذا الكثير من الاهتمام إليها. يتحسن طعم توت شيساندرا تشينينسيس إلى حد ما بعد الصقيع. يزعم الصيادون المحليون الذين يستهلكون هذه الفاكهة أنها تخفف التعب وتنشط الجسم وتحسن الرؤية. ينص دستور الأدوية الصيني الموحد، الذي تم تجميعه في عام 1596، على ما يلي: "إن ثمرة عشبة الليمون الصينية لها خمسة أذواق، مصنفة على أنها الفئة الأولى من المواد الطبية. إن لب عشبة الليمون حامض وحلو، والبذور مريرة وقابضة، وبشكل عام وطعم الثمرة مالح، فتكون فيها جميع الأذواق الخمسة. تنمو عشبة الليمون
لا تتمتع أي من مواد البناء بنفس صفات الخشب. من السهل جدًا معالجتها. بالإضافة إلى أنها من أكثر المواد متانة وخفيفة الوزن وتحتفظ بالحرارة والرائحة الطيبة لفترة طويلة.
إن البدء بالخشب سيتطلب بالتأكيد الصبر. لا يهم إذا لم ينجح شيء ما في المرة الأولى، فكل شيء يأتي مع الخبرة. يمكن أن تكون العين واليد الثابتة مساعدين لن يسمحوا لك بارتكاب الأخطاء عند القطع والنشر والحفر والإزميل وتحويل الخشب.
الخشب ليس مادة بناء متقلبة، لكنه ببساطة لن يغفر بعض الأخطاء: سيكون من المستحيل إضافة بضعة سنتيمترات من اللوح المنشور بشكل غير متساو أو تسوية السطح التالف دون الإضرار بالمنتج المستقبلي. هذا ليس بلاستيسين أو طين، لكن الخشب ليس أقل شأنا منهم في اللدونة.
يأخذ الخشب الخام أو المنقوع بشكل خاص الشكل الذي ترغب في إعطائه له.
عند العمل، يمكنك إما تشويه نمط الخشب أو التأكيد عليه. في الحالة الثانية، سوف يستفيد المنتج المكتمل فقط وسيبدو رائعًا دون تغطيته بطبقة من الطلاء. وستساعد ورنيش الخشب المختلفة، التي يتم تطبيقها على السطح في طبقتين أو ثلاث طبقات رقيقة، على تحسين تشغيل النغمات.
لكي يؤكد المنتج المقصود على نسيج الخشب قدر الإمكان ولا يتعارض معه، من الضروري دراسته.
لا توجد كتلة من الخشب لا يمكن تتبع اتجاه نمو الحبوب عليها. لا يمكن أن تنشأ الفكرة الأكثر اكتمالا لما سيخرج من الكتلة المحددة إلا إذا قمت بقطع الكتلة في ثلاثة اتجاهات: بزاوية 45 درجة، على طول الحبوب وعبرها.
يُطلق على القطع بزاوية 45 درجة اسم القطع العرضي، والذي يعطي نسيج الخشب على شكل خطوط مخروطية الشكل (الشكل 1، أ). سيؤدي القطع على طول الألياف إلى قطع شعاعي، والذي سيُظهر الخطوط الرأسية للألياف (الشكل 1، ب). في الواقع، فإن القطع الذي يمر عبر الحبوب سيظهر نسيج الخشب من حلقات النمو (الشكل 1، ج). سيتم استدعاء مثل هذا القطع عرضيًا.
أرز. 1. أنواع القطع: أ – عرضية. ب – شعاعي. ج – عرضية .
إذا قمت بوضع الرسم المقصود بشكل صحيح على الكتلة، فإن مظهر المنتج المستقبلي سيستفيد فقط. بالإضافة إلى ذلك، يعتمد تعقيد وجمال التصميم المستقبلي بشكل مباشر على تنوع القوام الخشبي.
هيكل خشبي
من خلال عمل مقطع عرضي فقط، يمكنك رؤية هيكل الخشب بوضوح. تحتوي كل كتلة من الخشب غير المقطوع على لحاء - وهو جلد الشجرة الذي لا يستخدم في العمل، ويجب إزالته. توجد تحت اللحاء منطقة نمو الأشجار، والتي لا يمكن تمييزها عمليا بالعين المجردة.
على قطعة جديدة من شجرة تنمو، يتم تمثيل طبقة الكامبيوم بشكل جيد للغاية. إذا قمت بإزالة اللحاء، فسيتم الكشف عن طبقة رقيقة من الأنسجة الخضراء الرطبة - وهذا هو الكامبيوم. خلف الكامبيوم يوجد الخشب الفعلي مع حلقات النمو.
ويسمى الخشب أيضًا خشب السابوود. يوجد في وسط كل شجرة خشب القلب، والذي يمكن أن يكون بنفس لون خشب النسغ أو يكون له لون أغمق. اعتمادًا على ذلك، يتم تقسيم أنواع خشب النسغ إلى خشب نسغ، حيث لا يحتوي اللب على بنية واضحة وتقع الخلايا بكثافة كما هو الحال في خشب النسغ (الشكل 2، أ)، وخشب سليم، حيث يكون اللب واضحًا وفقًا لذلك يمكن تمييزه (الشكل 2، أ). في بعض الأحيان يسمى خشب السابود بالخشب عديم النواة.
أرز. 2. أنواع الصخور : أ – السابوود . ب – الصوت .
تشمل أنواع الأشجار السليمة جميع الصنوبريات (الصنوبر، والأرز، والتنوب، والطقسوس، والصنوبر) وبعض الأنواع المتساقطة، مثل البلوط والرماد والحور. غالبية الأنواع المتساقطة هي خشب النسغ، أو خالية من النواة: البتولا، شعاع البوق، ألدر، القيقب.
بالإضافة إلى البنية المجهرية للخشب، فإنه يشمل أيضًا كثافة الخلايا الخشبية. يتأثر إنشاء التركيبة وإمكانية استخدام كتلة معينة في العمل بالبنية الكلية للخشب، المتمثلة في حلقات النمو والأوعية على شكل قلب.
تشتمل البنية الكلية أيضًا على وجود عقد مختلفة وزوائد وعيون براعم غير متطورة، والتي تنحرف حلقات النمو وتشكل تجعيدات مختلفة.
يبدو أن الخشب، حيث يمكن تمييز حلقات النمو والأوعية الأفقية والرأسية بشكل واضح، هو الأكثر إثارة للاهتمام في المعالجة. تقريبا جميع الأنواع الصنوبرية - الصنوبر، الصنوبر، التنوب، التنوب، الأرز - لديها مثل هذا الخشب.
الخصائص الفيزيائية للخشب
تشمل الخصائص الفيزيائية للخشب كثافته، والرطوبة، والتوصيل الحراري، والتوصيل الصوتي، والتوصيل الكهربائي، ومقاومة التآكل (أي القدرة على تحمل تأثير البيئة العدوانية)، بالإضافة إلى صفاته الزخرفية (اللون واللمعان والرائحة). والملمس).
كثافةالخشب هو نسبة كتلته إلى حجمه، ويتم قياسه بجرام/سم3 أو كجم/م3. يعتمد هذا المؤشر على نوع الخشب وعمره وظروف نموه ورطوبته. ليست هناك حاجة للخوض في التفاصيل حول هذا المؤشر؛ يكفي أن نعرف أن الخشب ذو الكثافة الأعلى يدوم لفترة أطول بكثير ويكون أقل عرضة للتغيرات التي لا رجعة فيها من الخشب الأقل كثافة (ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أنه من أجل نقاء التحليل المقارن، يتم قياس كثافة الخشب على عينات ذات محتوى الرطوبة 15٪). البلوط لديه أعلى كثافة، يليه بالترتيب التنازلي: الرماد، القيقب، الصنوبر، الزان، البتولا، الجوز، الصنوبر، الزيزفون، الحور الرجراج، شجرة التنوب، التنوب.
رطوبةيعتبر الأخشاب المستخدمة في البناء وفي صناعة المنتجات الخشبية مؤشرًا على جودتها ومتانتها. من الناحية العملية، يتميز الخشب بأنه: جاف في الغرفة، مع نسبة رطوبة تتراوح بين 8-12٪؛ يجفف بالهواء صناعيًا، مع نسبة رطوبة تتراوح بين 12-18% (يتم الحصول على هذين النوعين من الخشب عن طريق تجفيف الخشب في غرف التجفيف)؛ تجفيف طبيعي جاف في الغلاف الجوي، مع رطوبة تتراوح بين 18-23٪ (يتم الحصول عليه نتيجة للتخزين طويل الأمد للأخشاب، مكدسة على منصات في غرف جافة وجيدة التهوية أو تحت مظلة، دون التعرض لأشعة الشمس المباشرة)، والخشب الرطب، مع نسبة رطوبة تزيد عن 23%.
كلما انخفض محتوى الرطوبة في الخشب، قل تعرضه للتعفن. ومع ذلك، لا ينبغي للمرء أن يسعى لاستخدام الأخشاب ذات المحتوى الرطوبي الأدنى. والحقيقة هي أن هيكل الخشب استرطابي للغاية: فهو يفرز بسهولة الرطوبة الزائدة عندما ترتفع درجة الحرارة وتنخفض الرطوبة المحيطة، كما يمتص الرطوبة بسهولة عندما تنخفض درجة الحرارة وتزداد الرطوبة المحيطة. وهذا يؤدي حتما إلى: في الحالة الأولى، إلى انكماش الخشب (انخفاض في أبعاده الحجمية)؛ في الحالة الثانية - لتورمها (زيادة الأبعاد الحجمية). يؤدي كل من الانكماش والانتفاخ إلى تغيير الأبعاد الحجمية للجزء الخشبي بشكل غير متساوٍ في اتجاهات مختلفة؛ والنتيجة هي تشويه الخشب وتشوه الهياكل الخشبية مما يجعلها في النهاية غير صالحة للاستعمال. أسهل طريقة لمنع الاعوجاج هي استخدام الخشب الذي يتوافق محتواه الرطوبي في وقت الاستخدام مع رطوبة التشغيل.
الموصلية الحرارية، الموصلية الصوتية.تحتفظ المنازل الخشبية المصنوعة من جذوع الأشجار أو الأخشاب بالحرارة جيدًا. الخشب الصحي قادر على نشر الصوت على طول الألياف: إذا سمع صوت رنين واضح بعد ضرب الجزء الخلفي من جذع شجرة أو لوح أو شعاع ، فهذا يشير إلى الجودة العالية للخشب ؛ صوت متقطع وممل يدل على اضمحلاله.
المقاومة للتآكليعد الخشب مهمًا جدًا للمباني والمنتجات المصنوعة منه، خاصة تلك التي تستخدم بشكل رئيسي في الهواء الطلق. تجدر الإشارة إلى أن الخشب الصنوبري أكثر مقاومة للتآكل مقارنة بالخشب المتساقط، حيث أن الخشب الصنوبري مشرب بمواد راتنجية طبيعية.
اللون واللمعان والرائحة والملمسهي الخصائص الفيزيائية للخشب التي تسمح لك بتحديد نوعه بصريًا.
يمكن أن يشير اللون إلى الجودة: على سبيل المثال، يشير اللون المزرق للخشب الصنوبري إلى المرحلة الأولية من الاضمحلال (لون الصنوبر الصحي من الأصفر البني في المناطق المشبعة بالراتنج إلى الأصفر الفاتح؛ ولون شجرة التنوب من الأصفر الفاتح إلى الأبيض) ); تعتبر البقع السوداء والبنية الداكنة على خشب الزان علامة على التحلل (لون خشب الزان الصحي من الأصفر إلى البيج الوردي).
يمكن أن يشير التغير في الرائحة أيضًا إلى عيوب الخشب: إذا كانت هناك رائحة ثابتة للأوراق الفاسدة في الغرفة التي يتم فيها تخزين خشب الزان، والرائحة في الغرفة التي يتم فيها تخزين خشب الصنوبر عفنة - فهذه علامة واضحة على عمليات التعفن .
يعتمد نسيج الخشب على القطع، وتعتمد القوة الميكانيكية لبعض الألواح أو القضبان على نوع القطع (الشكل 3). لكن اللون واللمعان والملمس هي أمور زخرفية بحتة.
أرز. 3. مكونات الجذع المقطع والملمس الخشبي في ثلاثة أقسام: أ – مكونات الجذع المقطع: 1 – الطبقة اللحائية من اللحاء؛ 2 - الكامبيوم. 3 - خشب النسغ. 4 - الأساسية. 5 - الأساسية؛ 6- الأشعة على شكل قلب؛ ب – نسيج خشب الصنوبر في ثلاثة أقسام: 1 – عرضي؛ 2 - على شعاعي. 3 - على عرضية.
الخواص الميكانيكية للخشب
تعتبر الخواص الميكانيكية للخشب أكثر أهمية، حيث أن قوة ومتانة الهياكل والمنتجات الخشبية تعتمد عليها.
القوة الميكانيكيةالخشب هو قدرته على تحمل مختلف الأحمال الثابتة والديناميكية. واستنادًا إلى اتجاه حركة الحمل، فإنهم يميزون بين قوة الضغط والانحناء والتقطيع (القص) وقوة الشد (الشكل 4). وفي الوقت نفسه، تكون قوة الضغط والشد للخشب عند توجيه الحمل على طول الألياف أعلى بكثير منها عند توجيه الحمل عبر الألياف. تعتمد القوة الميكانيكية للخشب على خصائصه الفيزيائية: زيادة الرطوبة تقلل من القوة، والخشب الكثيف أقوى من الخشب الخفيف والفضفاض.
أرز. 4. اختبار قوة الخشب: أ – اتجاه الحمل: 1 – على طول الألياف. 2 – شعاعيًا عبر الألياف؛ 3 – بشكل عرضي عبر الألياف .
بلاستيك– قدرة الجزء الخشبي على تغيير شكله تحت تأثير الحمل والحفاظ على هذا الشكل بعد إزالة الحمل المطبق. هذه الخاصية مهمة في تصنيع الأجزاء المنحنية: من المهم معرفة أنه مع زيادة الرطوبة ودرجة حرارة الخشب، تزداد اللدونة؛ لذلك، تتم معالجة الأجزاء التي تحتاج إلى الثني بالماء الساخن أو البخار. تتمتع أخشاب الزان والدردار والبلوط والدردار بمرونة عالية (بترتيب تنازلي). لا يتمتع الخشب الصنوبري باللدونة الكافية لثني الأجزاء بسبب البنية المستقيمة للألياف.
صلابةيرجع الخشب إلى قدرته على مقاومة دخول الأجسام الغريبة. وفقا لهذا المعيار، ينقسم الخشب إلى خشب الزان الصلب، والبلوط، والقيقب، والرماد، والدردار، والصنوبر (الأصعب هو خشب البقس والسنط) والزيزفون الناعم، والتنوب، والصنوبر، وجار الماء.
تحدد الصلابة خاصية ميكانيكية أخرى للخشب - وهي ارتداء المقاومة،القدرة على تحمل الاحتكاك. هناك علاقة مباشرة: كلما كان الخشب أكثر صلابة، زادت مقاومة التآكل.
من كتاب: Korshever N. G. يعمل على الخشب والزجاج
التركيب الكيميائي للخشب
الخشب هو مادة جدران الخلايا (جدران الخلايا الخشبية)، ويتكون بشكل رئيسي من مواد عضوية (حوالي 99%)، وجزء صغير فقط (حوالي 1%) يتكون من مواد معدنية، والتي تشكل الرماد عند حرق الخشب. المكونات العضوية الرئيسية للخشب هي مركبات عالية الجزيئية (البوليمرات)، والتي ترتبط ببعضها البعض بإحكام في الخشب. تنقسم المواد العضوية الموجودة في الخشب إلى ثلاثة أجزاء رئيسية: المواد الكربوهيدراتية، والمواد العطرية، والمواد الاستخراجية. المكونات الرئيسية للخشب هي: السليلوز (45-55%)، الهيمسيلولوز المرتبط ارتباطًا وثيقًا (24-30%) واللجنين (20-29%).
السليلوز، أو الألياف لها بنية ليفية، في صورتها النقية تكون عديمة اللون والرائحة والطعم، مستقرة جدًا، لا تتغير في الهواء ولا تذوب في الماء والكحول والأسيتون والأثير وغيرها من المذيبات العضوية الشائعة. يستخدم السليلوز في صناعة الورق والحرير الاصطناعي والمتفجرات والخيوط والسيليولويد وورنيش النيتروسليلوز وغيرها من المواد. الهيمسيلولوزوهي في تركيبها الكيميائي مواد قريبة من السليلوز. تحت تأثير الأحماض، فإنها تتحلل بسهولة وتتحول إلى محلول. اللجنينهي مادة نباتية عضوية معقدة. يختلف اللجنين عن السليلوز في محتواه العالي من الكربون وثباته المنخفض: فهو يتعرض بسهولة للقلويات الساخنة والعوامل المؤكسدة. يحتوي الخشب الصنوبري على قنوات راتنجية أو خلايا راتنجية في اللحاء. الراتنجات. يتم الحصول على الراتينج السائل من خشب الصنوبر - أوليوريسين، وهو سائل سميك ولزج وشفاف ذو رائحة عطرية. يحتوي خشب العديد من الأنواع (البلوط، الكستناء). العفص– العفص المستخدم في صناعة الجلود لدباغة الجلود الخام وتحويلها إلى جلود. تنتج العصائر اللبنية لبعض النباتات مواد خاصة - جوتا بيرشا. تسمى السلالات التي تنتج الطبرخي نباتات المطاط (euonymus warty) لأنها. وهي مادة خام لإنتاج المطاط.
2. خصائص الخشب
وتنقسم خصائص الخشب إلى الفيزيائية والميكانيكية والكيميائية والبيولوجية.
بدنيهذه هي خصائص الخشب التي يمكن تحديدها دون المساس بسلامة عينة الاختبار، ودون تغيير تركيبها الكيميائي. تشمل الخصائص الفيزيائية للخشب: المظهر والرائحة، والكثافة الظاهرية، والرطوبة، والرطوبة، ونفاذية الماء، والتوصيل الحراري، والتوصيل الصوتي، والمسامية، والانكماش، والتورم والتزييف، ونفاذية الغاز، وما إلى ذلك.
مظهريتم تحديد الخشب حسب لونه ولمعانه وملمسه. لونويكتسب الخشب لونه بفضل العفص والراتنجات والأصباغ التي يحتوي عليها. أنواع الخشب التي تنمو في ظروف مناخية مختلفة لها أيضًا ألوان مختلفة: من الأبيض (أسبن، شجرة التنوب، الزيزفون) إلى الأسود (الأبنوس). يشرقيعتمد الخشب على عدد وحجم وموقع الأشعة الأساسية. الخشب الكثيف عادة ما يكون له لمعان عالي (الزان، القيقب، الدردار، الجميز، السنط). نَسِيجيسمى النمط الذي يتم الحصول عليه على أجزاء من الخشب عند قطع أليافه وطبقاته السنوية وأشعته النخاعية. يعتمد الملمس على التركيب التشريحي لأنواع الخشب الفردية في اتجاه القطع. يشميتم تحديد جودة الخشب من خلال الراتنجات والزيوت الأساسية والعفص والمواد الأخرى الموجودة فيه. عند قطع الخشب حديثًا، يكون للخشب رائحة أقوى منها بعد التجفيف. رائحة النواة أقوى من رائحة خشب السابوود.
الحجمي وزنيميز الخشب بمحتوى رطوبة قياسي بنسبة 15٪. البناء والخصائص التقنية تعتمد على حجمها. تسمى نسبة وزن المادة إلى وزن الماء المأخوذ في نفس الحجم بالثقل النوعي للمادة. يبلغ متوسط المادة الخشبية الإجمالية المحددة 1.49-1.57 جم/سم3. نظرًا لأن الخشب يحتوي على مسام، فإن الوزن لكل وحدة حجم من الخشب في حالته الطبيعية أمر مهم عمليًا، أي. الوزن الحجمي للخشب. تختلف الكتلة الحجمية للخشب في حالة جفاف الهواء بشكل كبير - من 380 كجم/م3 لأنواع الأشجار الخفيفة جدًا (التنوب السيبيري) إلى 1050 كجم/م3 للأثقل (الساكسول والفستق). اعتمادًا على الكتلة الحجمية في حالة جفاف الهواء، يمكن تقسيم الخشب إلى المجموعات التالية: الأنواع الخفيفة، الوزن الحجمي يصل إلى 0.55 (الصنوبر، التنوب، التنوب، الأرز، الحور، الزيزفون، الحور الرجراج، الكستناء، الصفصاف، طائر الكرز). ); الأنواع المتوسطة الثقيلة، الوزن الحجمي 0.56-0.75 (الصنوبر، الطقسوس، لحاء البتولا، الدردار، البتولا، الدردار، الزان، البلوط، القيقب، رماد الجبل، الكرز، التفاح، الرماد، العرعر)؛ الأنواع ثقيلة جدًا ووزنها الحجمي أعلى من 0.76 (السنط الأبيض، البتولا الحديدي، شعاع البوق، الكمثرى، خشب البقس، الساكسول، الفستق، شعاع الهوبشورن، قرانيا).
في الممارسة العملية، يتم قبول المفاهيم التالية التي تميز درجة محتوى الرطوبة في الخشب المقطوع: الرطب (البقاء في الماء لفترة طويلة) - يصل إلى 150-200٪؛ الخشب المقطوع حديثًا: للأنواع الصنوبرية 80-100%، للأنواع المتساقطة الناعمة 60-93%، للأنواع المتساقطة الصلبة – 36-78%؛ النقل – رطوبة لا تزيد عن 22%؛ تجفيف بالهواء – 15-20%، تجفيف بالغرفة – 8-13%. يُطلق على محتوى الرطوبة في الخشب المعرض للهواء لفترة طويلة مع رطوبة نسبية ودرجة حرارة ثابتة اسم التوازن، ويسمى محتوى الرطوبة المطابق للحد الأقصى لمحتوى الرطوبة الاسترطابية بنقطة تشبع الألياف. الخشب استرطابي للغاية؛ ويختلف محتواه من الرطوبة تبعًا للرطوبة النسبية للهواء.
استرطابية (امتصاص الرطوبة) - قدرة الخشب على امتصاص بخار الماء من الهواء المحيط به وإخراج الرطوبة الموجودة فيه. الاسترطابية هي خاصية سلبية للخشب، لأنها تسبب تغيرات في الكثافة والكتلة الحجمية والتوصيل الحراري وقوة الخشب، والتباين في أبعاد الهياكل الخشبية أثناء تشغيلها في المباني والهياكل، والقابلية للضرر البكتيري. نفاذية الماءيتم تحديد الخشب من خلال كمية المياه التي يتم ترشيحها عبر سطح العينة خلال فترة زمنية معينة (جم/سم3) ويعتمد على نوع الخشب، ومحتواه الرطوبي الأولي، وطبيعة القطع وعوامل أخرى. في عملية تبخر الرطوبة الاسترطابية، يحدث انخفاض في الأبعاد الخطية والحجمية للخشب.
توصيل حراريالخشب صغير الحجم ويعتمد على الكتلة الحجمية وطبيعة المسام والرطوبة، ومع زيادة الكثافة والرطوبة تزداد التوصيلية الحرارية. الموصلية الحرارية للخشب ليست هي نفسها: في الاتجاه على طول الألياف، يكون معامل التوصيل الحراري أكبر بنحو 1.5 إلى 3 مرات من عبره.
الموصلية الصوتيةهي خاصية المادة لنقل الصوت من خلال سمكها. يعد الخشب موصلًا جيدًا للصوت، وينتقل فيه أسرع بمقدار 2-17 مرة من الهواء. تعتبر الموصلية الصوتية العالية للخشب من الخصائص السلبية له، مما يستلزم استخدام مواد عازلة للصوت. ينتقل الصوت بشكل أسرع عبر الألياف وأبطأ عبر الألياف (خاصة في الاتجاه العرضي). الخشب الرطب والمتعفن ينقل الصوت بشكل أسوأ بكثير من الخشب الجاف والصحي. تعتمد خصائص الرنين للخشب على تجانس هيكله ووزنه الحجمي. يتمتع خشب التنوب والتنوب القوقازي والأرز السيبيري بأفضل خصائص الرنين.
التوصيل الكهربائييخضع الخشب لتغيرات كبيرة ويعتمد على نوعه ودرجة حرارته واتجاه الطبقات السنوية والرطوبة. مع زيادة درجة الحرارة والرطوبة، تزداد الموصلية الكهربائية للخشب.
المساميةتتراوح نسبة الخشب الصنوبري من 46 إلى 80٪ والخشب المتساقط - من 32 إلى 80٪.
انكماش وتورم وتزييف. عندما يتم ترطيب الخشب الجاف حتى يصل إلى الحد الاسترطابي، فإن جدران الخلايا الخشبية تتكاثف وتنتفخ، مما يؤدي إلى زيادة حجم وحجم المنتجات الخشبية. يحدث انكماش الخشب بسبب إزالة الرطوبة المقيدة من جدران الخلايا. بسبب عدم تجانس هيكلها، يجف الخشب بشكل مختلف في اتجاهات مختلفة. عند حدوث التورم والانكماش، تشوه المواد الخشبية وتتشقق. يؤدي الالتواء إلى حدوث ضغوط داخلية في الخشب وتشقق الخشب وجذوع الأشجار.
ميكانيكيهي خصائص الخشب لمقاومة القوى الميكانيكية الخارجية (الأحمال) المؤثرة عليه. تعتمد الخواص الميكانيكية للخشب إلى حد كبير على الكثافة الظاهرية، فمع زيادة القوة تزيد قوته. مع زيادة الرطوبة، تقل القوة. تشمل الخواص الميكانيكية للخشب القوة، المرونة، الصلابة، اللزوجة، الهشاشة. في العديد من الهياكل الخشبية، يعمل الخشب في حالة الضغط، والسحق، والتقطيع، والثني، وفي كثير من الأحيان في حالة الشد، على طول الألياف وعبرها. في الأشجار الصنوبرية، تكون قوة الضغط على طول الألياف أكبر بـ 10-12 مرة منها عبرها، وفي الأخشاب الصلبة أكبر بـ 5-8 مرات. قوة الشد للخشب على طول الحبوب عالية جدًا فهي تتجاوز قوة الضغط على طول الحبوب وتصل إلى 1200-1300 كجم/سم2. تكون قوة الخشب أثناء الانحناء الثابت أعلى مرتين في المتوسط من قوة الضغط على طول الحبوب. قوة الخشب للتقطيع على طول الحبوب هي 8-10 مرات أقل من التوتر، و5-6 مرات أقل من الضغط.
صلابةهي قدرة المادة على مقاومة اختراق جسم آخر أكثر صلابة لها ولا يتلقى تشوهات متبقية. يتم قياس الصلابة كميًا بالقوة بالكيلو جرام , والتي يجب تطبيقها من أجل الضغط على جسم آخر أكثر صلابة في المادة. يتم قياس الصلابة بالكيلو جرام لكل 1 سم 2 الأسطح (كجم / سم 2 ). هناك صلابة مختلفة للخشب - النهاية والعرضية والقطرية. الصلابة النهائية للخشب تتجاوز الصلابة الجانبية. مع تغير الرطوبة بنسبة 1%، تتغير الصلابة النهائية للخشب بنسبة 3%، والصلابة الجانبية بنسبة 2%. يتم ترتيب الأنواع الرئيسية بالتسلسل التالي حسب درجة صلابتها بترتيب تنازلي: قرانيا، الفستق، شعاع البوق، شعاع البوق، الرماد، الكمثرى، لحاء البتولا، البلوط، الأوكالبتوس، الزان، روان، العرعر، القيقب النرويجي، الدردار، البتولا، الصنوبر، السرو، ألدر، الكستناء، الصنوبر، الصفصاف الأبيض، الحور الرجراج، شجرة التنوب، الأرز، التنوب السيبيري.
قابلية الانقسامهي قدرة الخشب على الانقسام على طول الحبوب تحت تأثير قوى الإسفين. ينقسم الخشب المجمد بسهولة. يجب أن تؤخذ في الاعتبار خصائص تقسيم الخشب عند تثبيت الأجزاء بالمسامير والمسامير، خاصة عند الأطراف والحواف.
عند تصنيع المنتجات الخشبية، فهي ذات أهمية كبيرة التكنولوجيةملكيات. وتشمل هذه قابلية القطع، ومقاومة التآكل، والانحناء، واللصق، وقابلية الطلاء، والقدرة على حمل أدوات التثبيت المعدنية.
الخواص الكيميائية يتميز الخشب بمقاومته للأحماض والقلويات والكواشف الأخرى. الخشب مقاوم للغاية لمحاليل القلويات والأملاح ومعظم الأحماض العضوية. ومع ذلك، فإن محاليل الأحماض المعدنية، وخاصة حمض النيتريك، وكذلك مياه البحر تدمر الخشب. يتمتع الخشب الصنوبري بمقاومة أكبر للتآكل في البيئات العدوانية مقارنة بالخشب الصلب. يصاحب انخفاض المقاومة الكيميائية للخشب تغير في لونه - من اللون البني إلى التفحم.
الخشب مادة قابلة للاحتراق: درجة حرارة التفحم هي 120-150 درجة مئوية؛ درجة حرارة الاشتعال هي 250-300 درجة مئوية. للحماية من الحريق، يتم تشريب الخشب بمركبات مقاومة للحريق (مثبطات الحريق)، ومطلية بمواد سائلة مقاومة للحريق، وما إلى ذلك.
الخصائص البيولوجية يتم تحديد الخشب من خلال مقاومته للفطريات والعفن والحشرات، والتي تعتمد على محتوى الراتنج والتانين وغيرها من المواد. وفقا للاستقرار الحيوي، ينقسم الخشب إلى ثلاث مجموعات: الأكثر مقاومة (الطقسوس، البلوط)، متوسطة المقاومة (الصنوبر، الأرز) ومنخفضة المقاومة (أسبن، خشب الزان). يتم زيادة مقاومة الخشب للتعفن عن طريق معالجته بالمطهرات التي تشمل مواد عضوية ومعدنية عالية السمية للفطريات والحشرات.
