Gỗ: Nó Là Gì Và Nó được Phân Biệt Bằng Những đặc điểm Nào? Cấu Trúc Và Kết Cấu, Các Loại Và Chức Năng, Màu Sắc. Thành Phần Hóa Học Bao Gồm Những Gì? Đơn Xin

2024 Tác giả: Beatrice Philips | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-18 12:28

Gỗ có nhiều chức năng - nó được sử dụng để xây nhà và làm đồ nội thất, sưởi ấm các căn phòng với nó, nó bao quanh chúng ta ở khắp mọi nơi. Nhưng về mặt vật lý hay cơ học thì gỗ là gì? Nó có thể được sử dụng như thế nào, và nó có những sai sót gì?

Nó là gì?

Gỗ được gọi là nguyên liệu thô tự nhiên, được sử dụng để sản xuất các loại sản phẩm và kết cấu. Nếu chúng ta nói về vật liệu này theo quan điểm vật lý, thì gỗ là một mô thực vật, bao gồm các tế bào kết dính với nhau với mật độ cao . Chính vì vậy, cấu trúc của cây dày đặc và có khả năng phục hồi. Tế bào cây (giống như bất kỳ tế bào sống nào khác) có vỏ. Nó chứa xenlulo, làm cho gỗ rất bền. Các tế bào có dạng ống - dài và hẹp, đó là lý do tại sao chúng được đặt tên là sợi.

Gỗ có khả năng giữ nhiệt . Điều này là do sự hiện diện của các khoảng trống giữa các tế bào - chính chúng là nơi giữ nhiệt và tích tụ nhiệt. Độ bền và trọng lượng không phù hợp có liên quan đến kích thước của các sợi. Chúng càng dày thì gỗ càng bền.

Việc chặt gỗ theo hướng của các thớ gỗ sẽ dễ dàng hơn. Việc chế biến gỗ của những loài nằm song song với nhau sẽ dễ dàng hơn . Cây phong khó xử lý hơn, vì cấu trúc của cây phong có sự đan xen chặt chẽ của các tế bào sợi. Nhưng không phải chỉ có cellulose mới có trong tế bào gỗ. Chúng cũng có một chất rất phức tạp và bí ẩn được gọi là lignin. Nhờ anh, các sợi được kết nối với nhau. Các nhà khoa học vẫn chưa thể suy ra công thức hóa học của lignin, nó rất phức tạp.

Gỗ có một bóng và mùi độc đáo giúp phân biệt nó với các vật liệu khác . Cả hai đều do sự hiện diện trong thành phần của nhựa, dầu, trong cây lá kim - gôm và các chất khác. Chính những yếu tố này giúp gỗ chống lại sự thối rữa. Gỗ được chia thành hai loại - rụng lá và lá kim. Cả hai nhóm đều rất lớn. Một nhóm riêng biệt nổi bật - cây một lá mầm, bao gồm cây cọ, tre.

Một số giống có giá trị hơn những giống khác. Giá trị được tăng lên bởi các thuộc tính như sức mạnh, độ bền và sự hiện diện của một kết cấu ban đầu - một mẫu. Các loài có giá trị bao gồm gỗ sồi, anh đào, gỗ sồi và một số loại khác.

Các tính chất cơ bản

Tất cả các đặc tính của gỗ được chia thành ba nhóm lớn: vật lý, công nghệ và cơ học.

Thể lực

Những đặc tính mà trong quá trình thử nghiệm không dẫn đến thay đổi thành phần hóa học của gỗ được gọi là vật lý. Chúng bao gồm các đặc điểm sau:

• vẻ bề ngoài;
• mức độ ẩm và mọi thứ liên quan đến sự thay đổi của nó;
• dẫn nhiệt và giữ nhiệt;
• tinh dân điện;
• cách âm và mọi thứ kết nối với nó;
• những thay đổi mà vật liệu thu được sau khi tiếp xúc với bức xạ điện từ.

Các thành phần như màu sắc, độ bóng, kết cấu và cấu trúc vĩ mô hình thành nên diện mạo . Màu sắc được gọi là cảm giác thị giác còn lại sau khi cây phản chiếu một luồng ánh sáng, hay nói đúng hơn, từ thành phần quang phổ của phản xạ này. Màu sắc là vô cùng quan trọng đối với gỗ. Họ được hướng dẫn bởi nó khi chọn giống mà căn phòng sẽ được trang trí, từ đó đồ nội thất, nhạc cụ, thể loại trang trí và ứng dụng sẽ được thực hiện, v.v.

Màu sắc của cây phụ thuộc vào nhiều yếu tố - giống, tuổi, khu vực và khí hậu của khu vực mà nó sinh trưởng. Màu sắc có thể thay đổi dưới tác động của gió, nắng, nhiễm nấm và độ ẩm, đặc biệt nếu cây đã ở trong nước lâu ngày . Nhưng nhiều giống chó có một giọng điệu độc đáo mà bác sĩ chuyên khoa có thể dễ dàng nhận ra. Bóng là thuộc tính của cây để phản chiếu một luồng ánh sáng. Ở một số giống, ánh sáng của nó mạnh hơn, ở một số giống thì ánh sáng yếu hơn. Trong số các loài mọc ở Nga, độ tỏa sáng mạnh nhất là ở gỗ sồi, gỗ dẻ gai, cũng như các cây như keo trắng.

Kết cấu không khác gì một bức vẽ của một cái cây . Nó trở nên có thể nhìn thấy sau khi các yếu tố giải phẫu được cắt (vòng hàng năm, tia của lõi, mạch máu). Dựa vào chiều rộng của các vòng sinh trưởng và hàm lượng của gỗ muộn, người ta sẽ đánh giá được chất lượng của nó như thế nào. Chiều rộng vòng tăng trưởng là số lớp chứa trong một cm, được bố trí hướng tâm ở phần cuối của gỗ.

Để hiểu được độ ẩm chứa bao nhiêu trong gỗ, chúng tôi đã giới thiệu một đặc điểm như độ ẩm. Nó được biểu thị bằng phần trăm: khối lượng nước trong gỗ so với khối lượng gỗ khô hoàn toàn.

Nó được đo bằng phương pháp trực tiếp hoặc gián tiếp. Cách dễ nhất và đáng tin cậy nhất để đo độ ẩm của gỗ là sấy khô . Cần có thời gian, nhưng câu trả lời là chính xác. Đối với các phương pháp gián tiếp có liên quan, chúng nhanh hơn đáng kể. Ví dụ, các phép đo bằng máy đo độ ẩm điện đo độ dẫn điện cho biết cây chứa bao nhiêu nước và độ dẫn điện của nó là bao nhiêu. Nhưng độ chính xác của các phương pháp này thấp - tối đa là 30%, và sau đó chỉ nơi kim được đưa vào để đo.

Nước trong cây có thể tự do và bị ràng buộc . Đầu tiên có thể được tìm thấy trong khoang của các sợi và trong không gian giữa các tế bào. Thứ hai là trong cấu trúc của tế bào, nó được giữ bởi các liên kết hóa lý. Nếu nước tự do được loại bỏ khỏi gỗ khá dễ dàng, thì nước liên kết khó loại bỏ hơn nhiều. Nếu gỗ thay đổi hình dạng trong quá trình sấy, cưa hoặc bảo quản, thì điều này được gọi là cong vênh. Dù là nguyên nhân nào cũng dẫn đến hiện tượng xuất hiện các khuyết tật của gỗ, do đó phải bảo quản và xử lý theo đúng công nghệ.

Gỗ có các đặc tính như hút ẩm và trương nở (do đó) . Điều này cần được tính đến khi làm việc với anh ta. Nó không phải lúc nào cũng tiêu cực, ví dụ, trong thùng hoặc thùng, đặc tính của gỗ phồng lên và tăng kích thước, vì điều này, làm tăng mật độ kết dính của các phần tử gỗ với nhau.

Gỗ có khối lượng riêng được đo bằng kilôgam trên mét khối (hoặc gam trên centimet khối) . Các loại gỗ khác nhau có cùng khối lượng riêng của chất gỗ (1,53 g / cm3), nhưng khối lượng riêng của gỗ khô hoàn toàn khác nhau. Có một số chỉ số về tỷ trọng - gỗ ướt có một tỷ trọng, và gỗ khô có một tỷ trọng khác. Cây có một đặc điểm như độ xốp, tức là mức độ lấp đầy các hốc trống bằng không khí. Độ rỗng của các loại đá khác nhau từ 40 đến 80%.

Chỉ số thẩm thấu có nghĩa là gỗ có thể đi qua bao nhiêu chất lỏng hoặc chất khí dưới tác động của áp lực lên nó. Một cách riêng biệt, trong số các tính chất vật lý của gỗ, các tính chất nhiệt được phân biệt, bao gồm nhiệt dung, khả năng dẫn nhiệt và giãn nở dưới ảnh hưởng của nó, cũng như khả năng dẫn nhiệt độ. Cây có đặc tính dẫn điện, tức là có dòng điện chạy qua cây . Gỗ càng khô thì dẫn điện càng kém và ngược lại.

Công nghệ

Loại đặc tính của gỗ này bao gồm các thông số như độ cứng, khả năng chống mài mòn, độ dẻo dai, khả năng lưu giữ của các loại ốc vít và khả năng xử lý vật liệu bằng các công cụ cắt. Độ dẻo dai khi va đập là đặc tính của gỗ để hấp thụ lực tác dụng lên nó trong quá trình va chạm mà không làm thay đổi cấu trúc của vật liệu . Độ nhớt cao có nghĩa là cần nhiều lực để phá vỡ mẫu.

Độ cứng đề cập đến khả năng của gỗ chống lại một cơ thể cứng hơn khi bị ép . Vật liệu cứng hơn để kiểm tra độ cứng và gỗ là thép. Độ cứng được xác định bằng cách sử dụng thang đo của máy đo lực. Khả năng chống mài mòn của gỗ được biểu thị bằng tính chất chống mài mòn trong quá trình ma sát với bề mặt có lớp phủ mài mòn. Có một công thức đặc biệt để tính tốc độ mài mòn.

Khả năng uốn cong của gỗ là khác nhau đối với các loài cây khác nhau. Những chỗ uốn cong tốt nhất là tần bì, sồi, sồi, tệ hơn - cây lá kim. Gỗ không chỉ có khả năng uốn cong mà còn có khả năng chẻ. Nếu bạn đóng đinh quá sát mép thì thuộc tính âm, còn nếu bạn chặt củi thì thuộc tính dương.

Cơ khí

Gỗ có khả năng chịu tác dụng của các lực tác dụng lên nó, tức là nó có tính chất cơ học. Chúng bao gồm sức mạnh, khả năng chống biến dạng, các đặc tính công nghệ và hoạt động. Các tính chất cơ học của gỗ được xác định trong các thử nghiệm như căng, nén, uốn và cắt . Gỗ được phân loại là vật liệu dị hướng, có nghĩa là nó có các đặc tính khác nhau theo các hướng khác nhau.

Độ bền tối đa là mức ứng suất tối đa cho phép trước khi bắt đầu đứt gãy mẫu . Nó phải được xác định trên mẫu không có khuyết tật, kích thước nhỏ và sạch. Để xác định độ bền nén của gỗ, bạn cần một mẫu có dạng lăng trụ.

Khả năng biến dạng là khả năng chịu tải trong thời gian ngắn mà không làm thay đổi hình dạng ban đầu . Do tính đàn hồi của nó, gỗ có thể trở lại hình dạng ban đầu sau khi tải trong thời gian ngắn. Mô đun đàn hồi được tính bằng một công thức đặc biệt. Cấu trúc của gỗ là do đó nó có thể biến dạng dưới tải trọng liên tục. Điều quan trọng là phải biết chính xác cả chỉ số độ bền và giới hạn của điện trở bổ sung, cũng như giới hạn độ bền (đối với các mẫu chịu tải luân phiên).

Để so sánh loài này với loài khác, cần phải biết những đặc điểm cụ thể vốn có trong tính chất cơ học của các loại gỗ khác nhau. Ví dụ, cây lá kim có sức mạnh cụ thể cao hơn cây rụng lá. Chúng cũng có chỉ số độ cứng cao hơn, nhưng tất cả các đặc tính cụ thể khác đều thấp hơn.

Tổng quan về loài

Có rất nhiều loài gỗ, khi lựa chọn một vật liệu để xây dựng hoặc chế biến, người ta nên tính đến các đặc điểm và tính chất riêng của từng loại. Gỗ không chỉ được chia thành các nhóm cây rụng lá và lá kim . Ví dụ, có một phân loại gỗ theo màu sắc. Tùy thuộc vào loài mà màu sắc của gỗ khác nhau. Màu sắc của cây phụ thuộc vào một số yếu tố. Đây là giống, độ tuổi, tốc độ phát triển của cây cũng như lượng thuốc nhuộm chứa trong cây.

Độ sáng cũng liên quan trực tiếp đến yếu tố sau này . Dát gỗ của cây gỗ (phần ngoài chứa các tế bào sống), âm bao giờ cũng nhạt hơn phần lõi. Ở phần lõi, trong đó tập trung tannin và nhựa, bóng tối hơn nhiều. Theo đó, ở tâm gỗ thì màu gỗ sẫm hơn, ở dát gỗ thì màu sáng.

Trước đây bao gồm cây thông, cây thông, cây tro. Loại thứ hai, có lõi hẹp - bạch dương, lê, bồ quân, alder. Trong số những loại được liệt kê, bạch dương có màu gỗ hoàn toàn trắng, trong khi phần còn lại có thân gỗ rất nhẹ . Điều này cũng là do tinh bột có trong dát gỗ. Sapwood được sử dụng để sản xuất ván gỗ.

Cây lá kim được sử dụng để tạo ra gỗ và các thành phần xây dựng khác . Chúng có cấu trúc nhẹ và dễ xử lý. Một số lượng lớn cây lá kim mọc ở Nga. Còn đối với các loại gỗ cứng, chúng được sử dụng để tạo ra các đồ đạc và nội thất.

Một số loài cây có giá trị cao hơn thì được gọi là có giá trị . Giá trị nằm ở chỗ những loại đá này có độ bền cao hơn nhiều, chúng tồn tại lâu hơn và có hoa văn độc đáo. Những giống này được sử dụng để tạo ra đồ nội thất đẹp, ván lát gỗ, cửa ra vào và các vật dụng trang trí khác. Tất cả chúng đều có giá cao hơn đáng kể so với các sản phẩm thông thường cùng chủng loại. Các loài có giá trị trong nước bao gồm anh đào, sồi, lê, gỗ hồng sắc, cũng như gỗ phong trắng hoặc nhựa ruồi.

Gỗ cũng được phân biệt bằng các dấu hiệu về tính thanh khoản và tính kém thanh khoản

• Gỗ lỏng - nó được sử dụng cho các nhu cầu gia đình. Gỗ thanh lý bao gồm gỗ thương phẩm và củi. Ngược lại, gỗ thương mại bao gồm gỗ tròn và gỗ nghiến, nhưng không bao gồm củi. Trong thành phần của gỗ công nghiệp cũng phân biệt dăm nghệ và nhựa gốc cây.
• Gỗ Illiquid - loại không thể sử dụng cho mục đích kinh tế do bị mất phẩm chất kỹ thuật do khuyết tật tự nhiên hoặc khuyết tật gia công.

Pulpwood được gọi là một loại tròn hoặc cắt nhỏ, từ đó cellulose hoặc bột gỗ được sản xuất. Chất lượng của loại gỗ này được xác định bởi sự đa dạng (trong đó có ba loại), cũng như độ tươi.

Mô tả về tệ nạn

Các khuyết tật của gỗ được gọi là những khuyết tật mà nó có. Điều này áp dụng cho toàn bộ thân cây và các phần tử riêng lẻ của nó. Lỗ hổng nhất thiết phải làm suy giảm chất lượng của gỗ, hạn chế khả năng sử dụng. Tất cả các loại khuyết tật và khuyết tật được liệt kê trong GOST 2140-81 . Bất cứ thứ gì lệch khỏi cấu trúc bình thường của gỗ đều được coi là khuyết tật.

Tệ nạn là tự nhiên, phát sinh bất kể ý muốn của một người (tiếp xúc với các yếu tố khí hậu, chim, côn trùng, động vật gặm nhấm, vi khuẩn, v.v.) và có các khuyết tật trong quá trình chế biến, bao gồm những khuyết tật phát sinh do quá trình chế biến, bảo quản hoặc bảo quản vật liệu không đúng cách.

Vices có thể vừa có điều kiện vừa không có điều kiện. Một khuyết tật như vậy được coi là vô điều kiện, làm giảm đáng kể chất lượng của gỗ, chẳng hạn như thối hoặc nấm . Núm là khuyết tật phổ biến nhất, nhưng khuyết tật cấu trúc của gỗ cũng phổ biến. Ví dụ, thân cây có xương xẩu có thể được sử dụng để trang trí ban đầu, nhưng nó không phải là một thứ gì đó khác. Thành phần cho phép bao gồm không quá hai khía trên một mét chiều dài gỗ, đồng thời các đốt phải khỏe mạnh.

Các khiếm khuyết trong quá trình xử lý bao gồm mọi thứ làm hỏng gỗ khi tác động cơ học lên nó ., cụ thể là - cưa, thu hoạch, lưu kho, bảo quản, vận chuyển, v.v … Do tác động cơ học mà gỗ thường xuyên phải chịu đựng nhất, có những nhược điểm mà ban đầu nó không có.

Các ứng dụng

Gỗ được sử dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, là một trong những vật liệu thân thiện với môi trường và đồng thời rẻ tiền.

Như nhiên liệu

Những thập kỷ qua đã cho thấy tầm quan trọng của việc sử dụng khoáng sản và tài nguyên tái tạo. Loại thứ hai bao gồm củi được sử dụng làm chất đốt. Sự gia tăng trong việc sử dụng củi để sưởi ấm các cơ sở đã được ghi nhận trên toàn thế giới, và Nga không phải là ngoại lệ . Viên nhiên liệu (viên nén) và than củi được sản xuất ở hầu hết các vùng của đất nước có rừng - bất kể là cây lá kim hay cây rụng lá. Than củi cũng đột nhiên trở nên phổ biến, mặc dù trước đó nó đã bị lãng quên một cách không đáng có. Bây giờ nó được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày và tại nơi làm việc.

Nhưng không thể sử dụng gỗ làm nhiên liệu và nguồn năng lượng mà không có bất kỳ hạn chế nào. Có một số lượng lớn các quy tắc và yêu cầu được thiết lập hợp pháp, liên quan đến việc người dân không thể chỉ thu hoạch củi, ngay cả cho nhu cầu cá nhân. Củi chỉ có thể được mua từ các tổ chức được phép cho loại hoạt động này, chẳng hạn như chặt và khai thác gỗ.

Là nguyên liệu thô

Những ngôi nhà ở nông thôn trong phần lớn các trường hợp ngày nay được dựng lên từ gỗ. Không thể phủ nhận những ưu điểm của gỗ: thân thiện với môi trường, tự nhiên, có vẻ ngoài hấp dẫn và có thể tạo ra rất nhiều kiểu dáng - từ túp lều cổ điển của Nga đến nhà gỗ trên núi cao. Họ xây dựng từ gỗ không chỉ nhà, mà còn cả nhà tắm, phòng tắm hơi, vọng lâu . Gỗ được sử dụng trong xây dựng nhà ở và kết cấu chịu lực, dầm, trần nhà. Tại các khu định cư nông thôn, những ngôi nhà thấp tầng vẫn đang được xây dựng từ gỗ - dành cho 2 hoặc 4 chủ sở hữu.

Ngành công nghiệp chế biến gỗ hiện đang phấn đấu để tăng khả năng chống ẩm, chống cháy, chịu lực của gỗ xẻ và cũng để cải thiện sự tuân thủ của gỗ và ván với quy chuẩn xây dựng . Nhưng đồng thời, gỗ vẫn phải là vật liệu tự nhiên, thoáng khí, giữ được đường vân độc đáo và hương thơm vốn có của nó. Các công nghệ chế biến và xây dựng mới liên tục xuất hiện, ví dụ như việc xây dựng nhà ở bằng công nghệ gỗ kép là một hiện tượng tương đối mới chỉ đang phổ biến ở Nga.

Bên cạnh xây dựng, gỗ được sử dụng rộng rãi như một vật liệu kết cấu cho sản xuất đồ nội thất . - ghế sofa, ghế, bàn, tủ quần áo và nhiều hơn nữa. Cầu thang, lan can, băng đô, hàng rào, lối đi và vỉa hè trong vườn, và các yếu tố trang trí khác trong thiết kế cảnh quan và trong các tòa nhà được làm bằng gỗ.

Là một vật liệu thủ công

Cả người nghiệp dư và người chuyên nghiệp đều tham gia vào nghệ thuật ứng dụng ngày nay. Gỗ được sử dụng cho hàng thủ công ở các dạng đa dạng nhất - từ mùn cưa và phiến đến thanh và ván gỗ. Những người thợ thủ công với bàn tay vàng và từ những chiếc hộp hoặc pallet gỗ sẽ tạo ra một chiếc ghế làm vườn - Adirondack, trông sẽ không tệ hơn một chiếc ghế trong nhà máy . Từ những vết cắt, bạn có thể thu được cả những con đường đi bộ ban đầu trong vườn, cũng như những tấm thớt hoặc bức tranh tuyệt đẹp được đốt bằng ghép hình.

Xử lý

Mặc dù cây là một nguồn tài nguyên thiên nhiên có thể tái tạo, nhưng phải mất vài thập kỷ rừng mới có thể phục hồi hoàn toàn. Phá rừng và cháy rừng ảnh hưởng tiêu cực đến điều kiện khí hậu, môi trường và làm giảm lượng tài nguyên sẵn có để sử dụng . Do đó, gỗ được tái chế để tái sử dụng trong sản xuất, cũng như xử lý chất thải thu được.

Bằng cách tận dụng hiệu quả các tàn dư và chất thải phát sinh từ quá trình chế biến gỗ, có thể cứu được một lượng lớn rừng.

Gỗ có thể được chia thành kinh doanh và phi kinh doanh . Loại đầu tiên bao gồm, ví dụ, tấm ván sàn và tấm lót dưới yên xe. Loại thứ hai bao gồm ván mỏng và phiến, chính xác hơn là tàn tích của chúng, vết cưa của các khúc gỗ, các mảnh và phế liệu khác nhau từ các hoạt động mộc, và vỏ cây, mùn cưa, dăm bào và bụi cũng được gọi là gỗ phi kinh doanh. Gỗ thương mại được sử dụng để tạo ra các sản phẩm mới. Phi kinh doanh có thể được thu thập, xử lý bổ sung và xử lý sau đó. Mặc dù liên quan đến gỗ phi thương mại, việc phát triển và tìm kiếm cách chế biến đang được thực hiện. Ví dụ, dăm bào và mùn cưa được nén lại, sau đó chúng được sử dụng để làm chất độn chuồng cho mèo.