7 октября, 2022
Строение и свойства древесины

Строение и свойства древесины

Механические свойства тканей прежде всего зависят от химического состава составляющих их оболочек. Каждая из главных составных частей их, а именно: целлюлоза, пектиновые вещества и лигнин, входя в оболочки в различном количестве, обусловливает различные механические свойства ее. Мицеллярная основа оболочки состоит из целлюлозы, которая сообщает ей крепость на разрыв и упругость. Межмицеллярные пространства заполняют или пектиновыми веществами, которые сообщают оболочке пластичность (свойство сохранять деформации) или же лигнином, который делает оболочку более жесткой, т. е. способной сопротивляться не только пластической, но и упругой деформации. В зависимости от того, в каком количестве входит в оболочку то или другое из указанных веществ, она делается то более крепкой и упругой, то пластичной, то жесткой. В оболочках древесины больше всего целлюлозы, поэтому знание механических свойств этого вещества особенно важно.

Важнейшим физическим свойством целлюлозы является ее чрезвычайно высокое сопротивление разрыву. Только хорошо закаленная сталь превосходит в этом отношении клетчатку.

Строение и свойства древесины

Высокое сопротивление клетчатки объясняется строением ее из длинных нитей мицелл, в которых отдельные части связываются силами главных валентностей, расположенных в виде цепей. Приблизительный теоретический подсчет дает предельную величину сопротивления на разрыв приблизительно в 200 кг на мм2. Если поверхность мицелл покрыта водою и адсорбированными веществами, как это бывает в древесине, тогда силы сцепления и сопротивление разрыву уменьшаются. Такое же уменьшение должно наблюдаться и при неправильной ориентировке мицелл, при их перепутывании, так как поверхность их соприкосновения при этом уменьшается. Наконец еще резче падает сопротивление в тканевых комплексах и в частности в древесине, которая содержит не только механические волокна, но также и проводящие ткани в виде сосудов и трахеид, а также и запасающие в виде древесной парецхимы и сердцевинных лучей. Примешиваясь к механическим элементам, они понижают в большей или меньшей степени механические качества.

Какое громадное влияние оказывают полости клеток на механические свойства древесины показывает уменьшение их под давлением в 200—300 атмосфер. В этом случае удельный вес повышается например у ели с 0,47 до 1,36, повышается и крепость на 30%.

Различие в механических коэффициентах разных древесин прежде всего зависит от различного соотношения механических и не механических тканей древесины и от их распределения. Чем меньше сосудов и больше бриформа, тем выше сопротивление древесины сжатию. Количество паренхимы и сердцевинных лучей колеблется у разных пород немного и в данном случае заметной связи с сопротивлением сжатию не обнаруживает. Тем не менее такая связь несомненно имеется. Непосредственное наблюдение строения в местах разрушения показывает, что именно около лучей начинается разрушение анатомической структуры при сжатии вдоль волокон. Около них волокна изгибаются и притом тем сильнее, чем больше ширина луча. Поэтому при давлении на древесину в продольном направлении, именно около луча, волокна легче всего отрываются от паренхимы луча. Это места наименьшего сопротивления и чем лучи шире, тем меньше сопротивление древесины продольному давлению. Кроме того сердцевинные лучи сильно уменьшают сопротивление расколу.

Строение и свойства древесины

В самой механической ткани, т. е. в либриформе лиственных и в поздних трахеидах хвойных различные слои оболочки далеко не равноценны в механическом отношении.

Из трех слоев, образующих оболочку, ранее всего разрывается наиболее толстый вторичный, а не тонкая срединная пластинка, т. е. первичный слой с межклетным веществом, склеивающим волокна друг с другом. При высушивании древесины вторичный и третичный слои могут разрываться трещинами, которые не идут в срединную пластинку.

То же самое обнаруживают наблюдения над разрушением древесины механическими усилиями.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.