Apakah kayu dan bagaimana ia?

Kayu mempunyai banyak fungsi - ia digunakan untuk membina rumah dan membuat perabot, memanaskan bilik dengannya, ia mengelilingi kita di mana-mana. Tetapi apakah kayu dari segi fizik atau mekanik? Bagaimanakah ia boleh digunakan, dan apakah kelemahannya?

Kayu dipanggil bahan mentah semula jadi, yang digunakan untuk pengeluaran pelbagai jenis produk dan struktur. Jika kita bercakap tentang bahan ini dari sudut pandangan fizik, maka kayu adalah tisu tumbuhan, terdiri daripada sel-sel yang melekat antara satu sama lain dengan ketumpatan tinggi. Disebabkan ini, struktur pokok itu padat dan berdaya tahan. Sel pokok (seperti sel hidup lain) mempunyai cangkerang. Ia mengandungi selulosa, yang menjadikan kayu itu tahan lama. Sel-sel itu dalam bentuk tiub - panjang dan sempit, itulah sebabnya mereka diberi nama gentian.

Kayu mempunyai keupayaan untuk mengekalkan haba. Ini disebabkan oleh kehadiran lompang antara sel - merekalah yang mengekalkan haba dan mengumpulnya. Kekuatan dan berat yang tidak konsisten adalah berkaitan dengan saiz gentian. Semakin tebal mereka, semakin tahan lama kayu itu.

Lebih mudah untuk memotong kayu ke arah di mana gentian berada. Lebih mudah untuk memproses kayu spesies di mana ia terletak selari. Pokok maple lebih sukar untuk diproses, kerana struktur maple mempunyai jalinan sel gentian yang rapat. Tetapi bukan sahaja selulosa terdapat dalam sel kayu. Mereka juga mempunyai bahan yang sangat kompleks dan misteri yang dipanggil lignin. Terima kasih kepadanya, serabut bersambung antara satu sama lain. Para saintis masih belum berjaya mendapatkan formula kimia lignin, ia sangat kompleks.

Kayu mempunyai naungan dan bau yang unik yang membezakannya daripada bahan lain. Kedua-duanya disebabkan oleh kehadiran dalam komposisi resin, minyak, dalam konifer - gusi dan bahan lain. Unsur-unsur yang sama ini membantu kayu melawan pereputan. Kayu dibahagikan kepada dua jenis spesies - daun luruh dan konifer. Kedua-dua kumpulan ini sangat besar. Kumpulan yang berasingan menonjol - pokok monokotiledon, yang termasuk pokok palma, buluh.

Semua ciri kayu dibahagikan kepada tiga kumpulan besar: fizikal, teknologi dan mekanikal.

Sifat-sifat yang semasa ujian tidak membawa kepada perubahan dalam komposisi kimia kayu dipanggil sifat fizikal. Ini termasuk ciri-ciri berikut:

• penampilan;
• tahap kelembapan dan semua yang berkaitan dengan perubahannya;
• kekonduksian haba dan pengekalan haba;
• kekonduksian elektrik;
• penebat bunyi dan segala yang berkaitan dengannya;
• perubahan yang diperolehi bahan selepas terdedah kepada sinaran elektromagnet.

Penampilan dibentuk oleh komponen seperti warna, gloss, tekstur dan makrostruktur. Warna dipanggil sensasi visual yang kekal selepas pokok itu memantulkan aliran cahaya, atau sebaliknya, daripada komposisi spektrum pantulan ini. Warna sangat penting untuk kayu.Mereka dibimbing olehnya apabila memilih baka yang mana bilik itu akan dihiasi, dari mana perabot, alat muzik, genre hiasan dan gunaan akan dibuat, dsb.

Warna pokok bergantung kepada banyak faktor - baka, umur, kawasan dan iklim kawasan di mana ia tumbuh. Warna mungkin berubah dengan baik di bawah pengaruh angin, matahari, jangkitan kulat, dan kelembapan, terutamanya jika pokok itu telah berada di dalam air untuk masa yang lama. Tetapi banyak baka mempunyai nada unik yang boleh dikenali dengan mudah oleh pakar. Kilauan adalah sifat pokok untuk memantulkan aliran cahaya. Dalam sesetengah baka, kilauan lebih kuat, dalam sesetengahnya lebih lemah. Daripada spesies yang tumbuh di Rusia, kilauan paling kuat adalah dalam kayu oak, kayu beech, serta dalam pokok seperti akasia putih.

Teksturnya tidak lebih daripada lukisan pokok. Ia menjadi kelihatan selepas unsur-unsur anatomi dipotong (cincin tahunan, sinar teras, kapal). Mengikut lebar gelang pertumbuhan dan kandungan kayu lewat, penilaian dibuat tentang kualitinya yang tinggi. Lebar cincin pertumbuhan ialah bilangan lapisan yang terkandung dalam satu sentimeter, diletakkan secara jejari di hujung kayu.

Ia diukur dengan kaedah langsung atau tidak langsung. Cara paling mudah dan boleh dipercayai untuk mengukur kandungan lembapan kayu adalah dengan mengeringkannya. Ia mengambil masa, tetapi jawapannya adalah tepat. Setakat kaedah tidak langsung, mereka jauh lebih pantas. Sebagai contoh, ukuran dengan meter lembapan elektrik konduktometri menunjukkan berapa banyak air yang terkandung dalam pokok dan apakah kekonduksian elektriknya. Tetapi ketepatan kaedah sedemikian adalah rendah - maksimum 30%, dan kemudian hanya di mana jarum dimasukkan untuk pengukuran.

Air dalam pokok boleh bebas dan terikat. Yang pertama boleh didapati di rongga gentian dan di ruang antara sel. Yang kedua adalah dalam struktur sel, ia dipegang oleh ikatan fizikokimia. Jika air bebas dikeluarkan dari kayu dengan mudah, maka air terikat adalah lebih sukar untuk dikeluarkan. Jika kayu berubah bentuk semasa pengeringan, menggergaji atau penyimpanan, ini dipanggil warpage. Walau apa pun ia disebabkan, ia membawa kepada kemunculan kecacatan kayu, oleh itu, ia mesti disimpan dan diproses mengikut teknologi.

Kayu mempunyai sifat seperti penyerapan lembapan dan bengkak (akibatnya). Ini harus diambil kira semasa bekerja dengannya. Ia tidak selalu negatif, sebagai contoh, dalam tong atau tong, harta kayu untuk membengkak dan meningkatkan saiz, kerana ini, meningkatkan ketumpatan lekatan unsur kayu antara satu sama lain.

Kayu mempunyai ketumpatan yang diukur dalam kilogram per meter padu (atau gram per sentimeter padu). Jenis kayu yang berbeza mempunyai ketumpatan bahan berkayu yang sama (ia adalah 1.53 g / cm3), tetapi ketumpatan berbeza bagi kayu kering sepenuhnya. Terdapat beberapa penunjuk ketumpatan - kayu basah mempunyai satu ketumpatan, dan kayu kering mempunyai satu lagi. Kayu mempunyai ciri seperti keliangan, iaitu, tahap pengisian rongga kosong dengan udara. Keliangan batuan yang berbeza berkisar antara 40 hingga 80%.

Indeks kebolehtelapan bermaksud berapa banyak bahan cecair atau gas yang boleh dilalui kayu di bawah pengaruh tekanan ke atasnya. Secara berasingan, antara sifat fizikal kayu, sifat terma dibezakan, termasuk kapasiti haba, keupayaan untuk mengalirkan haba dan berkembang di bawah pengaruhnya, serta keupayaan untuk menjalankan suhu. Sebatang pokok mempunyai sifat kekonduksian elektrik, iaitu, arus elektrik melaluinya. Semakin kering kayu, semakin teruk ia mengalirkan elektrik, dan sebaliknya.

Kategori sifat kayu ini termasuk parameter seperti kekerasan, ketahanan terhadap haus, keliatan, pengekalan pelbagai jenis pengikat, dan keupayaan untuk memproses bahan dengan alat pemotong. Keliatan impak ialah sifat kayu untuk menyerap daya yang dikenakan padanya semasa hentaman tanpa mengubah struktur bahan. Kelikatan yang tinggi bermakna ia memerlukan banyak daya untuk memecahkan sampel.

Kekerasan merujuk kepada keupayaan kayu untuk menahan badan yang lebih keras apabila ditekan. Bahan yang lebih keras untuk kayu dan ujian kekerasan ialah keluli. Kekerasan ditentukan menggunakan skala meter daya. Rintangan haus kayu ditunjukkan oleh sifat rintangan untuk haus semasa geseran terhadap permukaan dengan salutan kasar. Terdapat formula khas untuk mengira kadar lelasan.

Kayu mampu menahan di bawah tindakan daya yang dikenakan padanya, iaitu, ia mempunyai sifat mekanikal. Ini termasuk kekuatan, rintangan kepada ubah bentuk, sifat teknologi dan operasi. Sifat mekanikal kayu ditentukan dalam ujian seperti tegangan, mampatan, lenturan dan ricih. Kayu dikelaskan sebagai bahan anisotropik, yang bermaksud bahawa ia mempunyai sifat yang berbeza dalam arah yang berbeza.

Kekuatan muktamad ialah tahap tegasan maksimum yang dibenarkan yang mendahului permulaan patah sampel. Ia mesti ditentukan pada sampel yang bebas daripada kecacatan, bersaiz kecil dan bersih. Untuk menentukan kekuatan mampatan kayu, anda memerlukan sampel yang mempunyai bentuk prismatik.

Kebolehubah bentuk ialah keupayaan untuk menahan beban jangka pendek tanpa mengubah bentuk asal. Oleh kerana keanjalannya, kayu dapat kembali ke bentuk asalnya selepas beban jangka pendek. Modulus anjal dikira menggunakan formula khas. Struktur kayu adalah sedemikian rupa sehingga ia boleh berubah bentuk di bawah beban tetap. Adalah penting untuk mengetahui dengan tepat kedua-dua indeks kekuatan dan had rintangan tambahan, serta had ketahanan (untuk sampel yang tertakluk kepada beban berselang-seli).

Terdapat banyak spesies kayu, apabila memilih bahan untuk pembinaan atau pemprosesan, seseorang harus mengambil kira ciri dan sifat individu masing-masing. Kayu dibahagikan bukan sahaja kepada kumpulan spesies daun luruh dan konifer yang terkenal. Sebagai contoh, terdapat klasifikasi kayu mengikut warna. Bergantung pada spesies, warna kayu berbeza. Warna pokok bergantung kepada beberapa faktor. Ini adalah baka, umur, kadar pertumbuhan pokok, serta jumlah pewarna yang terkandung di dalamnya.

Kecerahan juga berkaitan secara langsung dengan faktor yang terakhir. Kayu gubal pokok (bahagian luarnya, yang mengandungi sel hidup), nada sentiasa lebih ringan daripada teras. Di bahagian teras, di mana tanin dan resin tertumpu, naungan adalah lebih gelap. Oleh itu, dalam kayu hati kayu lebih gelap, dalam kayu gubal ia lebih ringan.

Yang pertama termasuk larch, pain, abu. Yang kedua, dengan teras sempit - birch, pir, linden, alder. Daripada yang disenaraikan, birch mempunyai warna kayu putih sepenuhnya, manakala selebihnya mempunyai kayu yang sangat ringan. Ini juga disebabkan oleh fakta bahawa kanji terdapat dalam kayu gubal. Sapwood digunakan untuk pembuatan papan parket.

Konifer digunakan untuk membuat kayu dan komponen bangunan lain. Mereka mempunyai struktur yang ringan dan mudah dikendalikan. Sebilangan besar pokok konifer tumbuh di Rusia. Bagi kayu keras, ia digunakan untuk membuat perabot dan perabot.

Spesies pokok tertentu mempunyai nilai yang lebih tinggi, ia dipanggil berharga. Nilainya terletak pada fakta bahawa batuan ini mempunyai kekuatan yang jauh lebih tinggi, ia tahan lebih lama dan mempunyai corak yang unik. Varieti ini digunakan untuk mencipta perabot elit yang cantik, papan parket, pintu, dan barang hiasan lain. Kesemuanya berharga lebih tinggi daripada produk konvensional dalam kategori yang sama. Spesies berharga domestik termasuk ceri, oak, pear, rosewood, serta kayu maple putih atau holly.

Kayu juga dibezakan dengan tanda-tanda kecairan dan ketakcairan.

• Kayu cair - ia digunakan untuk keperluan rumah. Kayu cecair terdiri daripada kayu komersial dan kayu api. Sebaliknya, kayu komersial termasuk kayu bulat dan sumbing, tetapi tidak termasuk kayu api. Dalam komposisi kayu perindustrian, cip teknologi dan resin tunggul juga dibezakan.
• Kayu tidak cair - yang tidak boleh digunakan untuk tujuan ekonomi kerana fakta bahawa ia telah kehilangan kualiti teknikalnya disebabkan oleh kecacatan semula jadi atau kecacatan pemprosesan.

Kecacatan kayu dipanggil kecacatan yang ada padanya. Ini terpakai kepada keseluruhan batang dan elemen individunya. Kecacatan itu semestinya merendahkan kualiti kayu, mengehadkan kemungkinan penggunaannya. Semua jenis kecacatan dan kecacatan disenaraikan dalam GOST 2140-81. Apa-apa sahaja yang menyimpang daripada struktur kayu biasa dianggap sebagai kecacatan.

Maksiat adalah fitrah, yang timbul tanpa mengira kehendak seseorang (pendedahan kepada faktor iklim, burung, serangga, tikus, bakteria, dll.), dan terdapat kecacatan pemprosesan, termasuk kecacatan yang timbul akibat pemprosesan, penyimpanan atau penyimpanan bahan yang tidak betul.

Maksiat boleh bersyarat dan tidak bersyarat. Kecacatan sedemikian dianggap tidak bersyarat, yang mengurangkan kualiti kayu dengan ketara, seperti reput atau kulat. Simpulan adalah kecacatan yang paling biasa, tetapi kecacatan struktur pada kayu juga biasa. Batang berkerut boleh digunakan, sebagai contoh, untuk hiasan asal, tetapi ia tidak berhenti menjadi maksiat. Komposisi yang dibenarkan termasuk tidak lebih daripada dua simpulan setiap satu meter panjang kayu, manakala simpulan mestilah sihat.

Kecacatan dalam pemprosesan termasuk semua yang merosakkan kayu semasa kesan mekanikal ke atasnya., iaitu - menggergaji, menuai, pergudangan, penyimpanan, pengangkutan, dan lain-lain. Ia adalah akibat kesan mekanikal yang paling kerap dialami oleh kayu, memperoleh kelemahan yang pada mulanya tidak ada.

Kayu digunakan dalam banyak bidang industri, sebagai salah satu bahan yang paling mesra alam dan pada masa yang sama murah.

Dekad yang lalu telah menunjukkan kepentingan menggunakan mineral dan sumber yang boleh diperbaharui. Yang terakhir termasuk kayu api yang digunakan sebagai bahan bakar. Pertumbuhan penggunaan kayu api untuk pemanasan premis telah direkodkan di seluruh dunia, dan Rusia tidak terkecuali. Pelet bahan api (pelet) dan briket bahan api dibuat di hampir semua wilayah negara yang terdapat hutan - tidak kira sama ada konifer atau daun. Arang juga menjadi popular secara tiba-tiba, walaupun sebelum ini tidak sepatutnya dilupakan. Kini ia digunakan secara meluas dalam kehidupan seharian dan di tempat kerja.

Rumah desa dalam kebanyakan kes hari ini dibina daripada kayu. Kelebihan kayu tidak dapat dinafikan: ia mesra alam, semula jadi, mempunyai penampilan yang menarik dan memungkinkan untuk mencipta banyak reka bentuk - dari pondok Rusia klasik ke chalet alpine. Mereka membina dari kayu bukan sahaja rumah, tetapi juga mandi, sauna, gazebo. Kayu digunakan dalam pembinaan perumahan dan dalam struktur menanggung beban, rasuk, lantai. Di penempatan luar bandar, rumah bertingkat rendah masih dibina daripada kayu - untuk 2 atau 4 pemilik.

Industri kerja kayu kini berusaha untuk meningkatkan ketahanan kayu gergaji terhadap kelembapan, api, kekuatan, dan juga untuk meningkatkan pematuhan kayu dan papan dengan kod bangunan. Tetapi pada masa yang sama, kayu harus kekal sebagai bahan semula jadi, bernafas, mengekalkan corak unik dan aroma yang wujud. Teknologi pemprosesan dan pembinaan baru sentiasa muncul, contohnya, pembinaan rumah menggunakan teknologi kayu dua kali adalah fenomena yang agak baru yang hanya mendapat populariti di Rusia.

Selain pembinaan, kayu digunakan secara meluas sebagai bahan struktur untuk pengeluaran perabot. - sofa, kerusi, meja, almari pakaian dan banyak lagi. Tangga, pagar, platband, baluster, laluan dan kaki lima di taman, dan elemen hiasan lain dalam reka bentuk landskap dan dalam bangunan diperbuat daripada kayu.

Kedua-dua amatur dan profesional terlibat dalam seni gunaan hari ini. Kayu digunakan untuk kraf dalam bentuk yang paling pelbagai - daripada habuk papan dan papak kepada palang dan papan parket. Pengrajin dengan tangan emas dan dari kotak kayu atau palet akan membuat kerusi taman - Adirondack, yang akan kelihatan tidak lebih buruk daripada kilang. Dari potongan, kedua-dua laluan berjalan kaki asli di taman diperolehi, serta papan pemotong atau gambar yang indah yang dibakar dengan jigsaw.

Walaupun pokok adalah sumber semula jadi yang boleh diperbaharui, ia mengambil masa beberapa dekad untuk hutan pulih sepenuhnya. Penebangan hutan dan kebakaran hutan memberi kesan negatif kepada keadaan iklim dan persekitaran serta mengurangkan jumlah sumber yang tersedia untuk digunakan. Oleh itu, kayu dikitar semula untuk digunakan semula dalam pengeluaran, serta untuk memproses sisa yang terhasil.

Kayu boleh dibahagikan kepada perniagaan dan bukan perniagaan. Yang pertama termasuk, sebagai contoh, papak dan papan bawah pelana. Yang kedua termasuk venir dan papak, lebih tepat lagi, sisa-sisanya, potongan kayu balak, pelbagai kepingan dan sisa daripada aktiviti pertukangan, dan kulit kayu, habuk papan, pencukur dan habuk juga dirujuk kepada kayu bukan perniagaan. Kayu komersil digunakan untuk mencipta produk baharu. Bukan perniagaan tertakluk kepada kutipan, pemprosesan tambahan dan pelupusan seterusnya. Walaupun berhubung dengan kayu bukan komersial, pembangunan dan pencarian cara pemprosesan sedang dijalankan. Sebagai contoh, pencukur dan habuk papan dimampatkan, selepas itu ia digunakan untuk membuat sampah kucing.