Химический состав и структура древесины. Свойства текстильных материалов
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
Содержание
. Химический состав и структура древесины
. Механические свойства текстильных материалов
1. Химический состав и структура древесины
Древесина как конструкционный материал обладает многими положительными свойствами. Это достаточно прочный и легкий материал. Относительно высокая твердость древесины позволяет обрабатывать ее на станках и придавать ей практически любую форму. Пластичность древесины и ее способность к изменению свойств при термо- и влагообработке позволяют обрабатывать данный материал методами гнутья, лущения, прессования.
Структура древесины
Как любой живой организм древесина состоит из клеток, которые в основном представляют собой полые трубки разных сечений. Строение древесины изучают на трех главных разрезах - поперечном, радиальном и тангентальном.
Сердцевина располагается в центральной части ствола. Она хорошо видна на поперечном разрезе в виде круглого или яркого звездчатого пятна. Древесина сердцевины рыхлая, легко загнивает, поэтому наличие сердцевины считается пороком материала.
За сердцевиной располагается древесина - наиболее ценная часть ствола с точки зрения промышленной переработки. Окаймляет древесину кораостоящая из двух частей: наружной и внутренней. Наружная корка - это слой омертвевшей ткани, защищающей древесину от механических повреждений и перепадов температуры окружающей среды. Внутренняя часть коры - луб - представляет собой узкий слой, по которому происходит нисходящий поток органических веществ от кроны к корням.
Все древесные породы принято делить на ядровые и заболонные. Ядровые породы в центре ствола имеют яркоокрашенную часть - ядро, имеющую более низкое значение влажности, чем на периферии. Ядрообразование - процесс накопления экстрактивных веществ, которые откладываются в отмирающих клетках и закупоривают проводящие пути. Примерами ядровых пород служат лиственница, сосна, кедр, тополь, яблоня, дуб, ясень и др.
Периферийная светлая часть ствола вокруг ядра называется заболонью. По заболони происходит восходящий поток воды и растворов минеральных солей от корней к кроне. Ширина заболони - характерный признак разных пород. Ширина заболони изменяется также по высоте ствола. Заболонь имеет существенно более высокую влажность, чем ядро.
Кроме ядровых и заболонных выделяют спелодревесные породы, характеризующиеся ровным светлым цветом древесины по всему сечению ствола, но влажность таких растущих деревьев такая же, как у ядровых хвойных пород. К ним относятся ель, пихта, осина, бук и др.
В результате ежегодного прироста по диаметру ствола образуются годичные слои, которые состоят из двух зон: ранней и поздней. Ранняя зона - светлая, образуется в первую половину вегетационного периода (до середины июля); поздняя - темная, образуется во второй половине вегетационного периода ( июль - август). На поперечном (торцевом) разрезе ствола годичные круги видны в виде колец, на радиальном - в виде параллельных линий, на тангентальном - конусообразных.
Ширина годичных слоев определяется породой и условиями произрастания: видом почвы и влажностно-тепловым режимом. По ширине годичных слоев определяют климат в местности роста дерева, а по количеству слоев - его возраст.
Серцевинные лучи на поперечном разрезе имеют вид светлых или темных радиальных линий, идущих от центра к периферии; на радиальном - полос, блестящих лент и пятен различного размера, расположенных поперек годичных слоев; на тангентальном - небольших черточек и штрихов темного цвета.
Сосуды встречаются только у лиственных пород. По размерам делятся на крупные (хорошо заметные невооруженным глазом)и мелкие (незаметные или слабо заметные). В зависимости от их расположения по годичному слою лиственные и древесные породы подразделяют на кольцесосудистые и рассеяннососудистые.
У кольцесосудистых пород (дуб, ясень, бархатное дерево, белая акация и др.) крупные сосуды сконцентрированы в ранней зоне годичного слоя и на торцевом срезе образует кольцо в виде округлых отверстий. На радиальном разрезе они видны в виде параллельных глубоких царапин, на тангентальном - таких же царапин в ранней зоне, имеющей конусообразную форму. Мелкие сосуды у кольцесосудистых пород сосредоточены в поздней зоне годичного слоя.
Рассеяннососудистые породы имеют равномерно расположенные сосуды по всей ширине годичного слоя (береза, яблоня, груша, черемуха, осина, клен, граб, липа).
Смоляные ходы встречаются только у хвойных пород. Представляют собой межклеточные каналы, заполненные смолой. Различают вертикальные и горизонтальные смоляные ходы, которые соединены между собой и образуют смоляную систему. Более крупные смоляные ходы - в древесине кедра, которые могут быть видны в виде смоляных точек на поперечном разрезе и продольных черточек - на радиальном. Горизонтальные смоляные ходы проходят по сердцевинным лучам и невооруженным глазом не заметны. Около трети смоляных ходов сосредоточено в поздней зоне годичного слоя.
Химический состав древесины
Древесина состоит преимущественно из органических веществ (99% общей массы). Основными химическими элементами являются углерод (примерно 50%), водород (около 6%), кислород (примерно 44%) и азот (до 0,25%), Элементный химический состав древесины разных пород практически одинаков. Абсолютно сухая древесина в среднем содержит 49% углерода, 44% кислорода, 6% водорода, 0,1-0,3% азота. При сжигании древесины оста