Kayu: Apakah Itu Dan Dengan Apa Ciri Yang Dibezakan? Struktur Dan Tekstur, Jenis Dan Fungsi, Warna. Apa Yang Termasuk Dalam Komposisi Kimia? Permohonan

2024 Pengarang: Beatrice Philips | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-18 12:20

Kayu mempunyai banyak fungsi - ia digunakan untuk membina rumah dan membuat perabot, bilik panas dengannya, ia mengelilingi kita di mana sahaja. Tetapi apakah kayu dari segi fizik atau mekanik? Bagaimana ia dapat digunakan, dan apa kekurangannya?

Apa ini?

Kayu disebut bahan mentah semula jadi, yang digunakan untuk pengeluaran pelbagai jenis produk dan struktur. Sekiranya kita membincangkan bahan ini dari sudut pandang fizik, maka kayu adalah tisu tumbuhan, yang terdiri daripada sel-sel yang saling menempel dengan ketumpatan tinggi . Oleh kerana itu, struktur pokoknya lebat dan tahan lasak. Sel pokok (seperti sel hidup lain) mempunyai cengkerang. Ia mengandungi selulosa, yang menjadikan kayu tahan lama. Sel-sel berbentuk tabung - panjang dan sempit, itulah sebabnya mereka diberi nama serat.

Kayu mempunyai keupayaan untuk menahan panas . Ini disebabkan oleh adanya kekosongan di antara sel - mereka yang memerangkap haba dan mengumpulkannya. Kekuatan dan berat badan yang tidak konsisten berkaitan dengan ukuran serat. Semakin tebal, semakin tahan lama kayu itu.

Lebih mudah memotong kayu ke arah di mana serat berada. Lebih mudah memproses kayu spesies di mana mereka berada secara selari . Pokok maple lebih sukar diproses, kerana struktur maple mempunyai sel-sel serat yang saling berkait rapat. Tetapi bukan hanya selulosa yang terdapat dalam sel kayu. Mereka juga mempunyai bahan yang sangat kompleks dan misterius yang disebut lignin. Terima kasih kepadanya, gentian saling bersambung. Para saintis belum dapat menyimpulkan formula kimia lignin, begitu rumit.

Kayu mempunyai naungan dan bau yang unik yang membezakannya dengan bahan lain . Kedua-duanya disebabkan oleh adanya komposisi resin, minyak, dalam konifer - gusi dan bahan lain. Unsur-unsur yang sama ini membantu kayu melawan kerosakan. Kayu terbahagi kepada dua jenis spesies - gugur dan konifer. Kedua-dua kumpulan sangat besar. Kumpulan yang terpisah menonjol - pokok monocotyledonous, yang merangkumi pokok palma, buluh.

Sebilangan baka lebih berharga daripada yang lain. Nilainya ditambah dengan sifat seperti kekuatan, ketahanan dan kehadiran tekstur asli - corak. Spesies berharga termasuk oak, ceri, kayu beech dan beberapa yang lain.

Sifat asas

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

Fizikal

Sifat-sifat yang semasa ujian tidak membawa kepada perubahan komposisi kimia kayu disebut fizikal. Ini merangkumi ciri-ciri berikut:

• penampilan;
• tahap kelembapan dan semua yang berkaitan dengan perubahannya;
• kekonduksian haba dan pengekalan haba;
• kekonduksian elektrik;
• penebat bunyi dan semua yang berkaitan dengannya;
• perubahan yang diperolehi oleh bahan setelah terdedah kepada radiasi elektromagnetik.

Komponen seperti warna, gloss, tekstur dan struktur makro membentuk penampilan . Warna disebut sensasi visual yang kekal setelah pohon memantulkan aliran cahaya, atau lebih tepatnya, dari komposisi spektrum pantulan ini. Warna sangat penting untuk kayu. Mereka dipandu olehnya ketika memilih baka yang akan dihiasi ruangannya, dari mana perabot, alat muzik, genre hiasan dan diterapkan akan dibuat, dll.

Warna pokok bergantung pada banyak faktor - keturunan, umur, wilayah dan iklim kawasan di mana ia tumbuh. Warnanya mungkin berubah di bawah pengaruh angin, matahari, jangkitan jamur, dan kelembapan, terutama jika pohon itu sudah lama berada di dalam air . Tetapi banyak keturunan mempunyai nada unik yang mudah dikenali oleh pakar. Kilau adalah hak milik pokok untuk memantulkan aliran cahaya. Dalam beberapa keturunan, kilau lebih kuat, di beberapa keturunannya lebih lemah. Dari spesies yang tumbuh di Rusia, kilauan terkuat adalah pada kayu oak, kayu beech, dan juga pada pokok seperti akasia putih.

Teksturnya tidak lebih dari gambar pokok . Ia menjadi kelihatan setelah elemen anatomi dipotong (cincin tahunan, sinar inti, kapal). Mengikut lebar cincin pertumbuhan dan kandungan kayu akhir, penilaian dibuat mengenai seberapa tinggi kualiti. Lebar cincin pertumbuhan adalah jumlah lapisan yang terkandung dalam satu sentimeter, diletakkan secara radikal di hujung kayu.

Untuk memahami seberapa banyak kelembapan yang terkandung di dalam kayu, kami memperkenalkan ciri seperti kelembapan. Ia dinyatakan sebagai peratusan: jisim air di kayu hingga jisim kayu kering sepenuhnya.

Ia diukur dengan kaedah langsung atau tidak langsung. Kaedah termudah dan paling dipercayai untuk mengukur kandungan lembapan kayu adalah dengan mengeringkannya . Ia memerlukan masa, tetapi jawapannya tepat. Sejauh kaedah tidak langsung, kaedah ini jauh lebih cepat. Sebagai contoh, pengukuran dengan meter kelembapan elektrik konduktometri menunjukkan berapa banyak air yang terdapat di dalam pokok dan berapa kekonduksian elektriknya. Tetapi ketepatan kaedah sedemikian rendah - maksimum 30%, dan hanya di mana jarum dimasukkan untuk pengukuran.

Air di pokok boleh bebas dan terikat . Yang pertama boleh didapati di rongga serat dan di ruang antara sel. Yang kedua adalah dalam struktur sel, ia dipegang oleh ikatan fizikokimia. Sekiranya air bebas dikeluarkan dari kayu dengan mudah, maka air terikat jauh lebih sukar untuk dikeluarkan. Sekiranya kayu berubah bentuknya semasa pengeringan, menggergaji atau menyimpannya, ini disebut warpage. Apa pun yang disebabkannya, ia menyebabkan kemunculan kecacatan kayu, oleh itu, ia mesti disimpan dan diproses sesuai dengan teknologinya.

Kayu mempunyai sifat seperti penyerapan kelembapan dan pembengkakan (akibatnya) . Perkara ini harus diambil kira semasa bekerja dengannya. Tidak selalu negatif, misalnya, dalam tong atau tong, sifat kayu membengkak dan bertambah besar, 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 kayu kering yang berbeza. Terdapat beberapa petunjuk kepadatan - kayu basah mempunyai satu ketumpatan, dan kayu kering mempunyai yang lain. Pokok mempunyai ciri seperti keliangan, iaitu tahap pengisian rongga kosong dengan udara. Keliangan batu yang berlainan berkisar antara 40 hingga 80%.

Indeks kebolehtelapan bermaksud berapa banyak bahan kayu cair atau gas yang dapat dilalui di bawah pengaruh tekanan di atasnya. Secara berasingan, antara sifat fizikal kayu, sifat termal dibezakan, yang meliputi kapasiti haba, keupayaan untuk melakukan haba dan mengembang di bawah pengaruhnya, serta kemampuan untuk melakukan suhu. Pokok ini mempunyai sifat kekonduksian elektrik, iaitu arus elektrik melaluinya . Semakin kering kayu, semakin teruk pengaliran elektrik, dan sebaliknya.

Teknologi

Kategori sifat kayu ini merangkumi parameter seperti kekerasan, ketahanan aus, ketangguhan, pengekalan pelbagai jenis pengikat, dan kemampuan memproses bahan dengan alat pemotong. Kekukuhan hentaman adalah sifat kayu untuk menyerap daya yang dikenakan padanya semasa hentakan tanpa mengubah struktur bahan . Kelikatan tinggi bermaksud bahawa memerlukan banyak kekuatan untuk memecahkan sampel.

Kekerasan merujuk kepada kemampuan kayu untuk menolak badan yang lebih keras ketika ditekan . Bahan yang lebih sukar untuk ujian kayu dan kekerasan adalah keluli. Kekerasan ditentukan menggunakan skala meter daya. Rintangan haus kayu ditunjukkan oleh sifat tahan terhadap pemakaian semasa geserannya terhadap permukaan dengan lapisan kasar. Terdapat formula khas untuk mengira kadar lelasan.

Keupayaan kayu membengkok berbeza untuk spesies pokok yang berbeza. Selekoh terbaik adalah abu, oak, beech, lebih teruk - konifer. Kayu mampu bukan sahaja membongkok, tetapi juga membelah. Sekiranya anda mengetuk paku terlalu dekat ke tepi, maka sifatnya akan menjadi negatif, dan jika anda memotong kayu, maka itu akan menjadi positif.

Mekanikal

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

Kekuatan utama adalah tahap tekanan maksimum yang dibenarkan sebelum permulaan keretakan sampel . Ia mesti ditentukan pada sampel yang bebas dari kecacatan, bersaiz kecil dan bersih. Untuk menentukan kekuatan mampatan kayu, anda memerlukan sampel yang mempunyai bentuk prismatik.

Kebolehubahsuaian adalah keupayaan untuk menahan beban jangka pendek tanpa mengubah bentuk asalnya . Kerana keanjalannya, kayu dapat kembali ke bentuk semula jadi setelah beban jangka pendek. Modulus elastik dikira menggunakan formula khas. Struktur kayu sedemikian rupa sehingga dapat berubah bentuk di bawah beban berterusan. Penting untuk mengetahui dengan tepat kedua-dua indeks kekuatan dan had rintangan tambahan, serta had daya tahan (untuk sampel yang dikenakan beban bergantian).

Untuk membandingkan satu spesies dengan spesies lain, perlu mengetahui ciri-ciri spesifik yang terdapat pada sifat mekanik pelbagai jenis kayu. Sebagai contoh, konifer mempunyai kekuatan spesifik yang lebih tinggi daripada yang gugur. Mereka juga mempunyai indikator kekakuan yang lebih tinggi, tetapi semua ciri khas lain lebih rendah.

Gambaran keseluruhan spesies

Terdapat banyak spesies kayu, apabila memilih bahan untuk pembinaan atau pemprosesan, seseorang harus mengambil kira ciri dan sifat masing-masing. Kayu dibahagikan bukan sahaja kepada kumpulan spesies gugur 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, usia, kadar di mana pokok itu tumbuh, serta jumlah pewarna yang dikandungnya.

Kecerahan juga berkaitan secara langsung dengan faktor yang terakhir . Kayu getah pokok (bahagian luar, yang mengandungi sel hidup), nadanya selalu lebih ringan daripada inti. Di bahagian inti, di mana tanin dan resin tertumpu, naungannya jauh lebih gelap. Oleh itu, dalam kayu bakar, kayu lebih gelap, di kayu getah, itu ringan.

Yang pertama termasuk larch, pine, abu. Yang kedua, dengan inti sempit - birch, pir, linden, alder. Dari yang tersenarai, birch mempunyai warna kayu yang sepenuhnya putih, sementara selebihnya mempunyai kayu yang sangat ringan . Ini juga disebabkan oleh fakta bahawa pati terdapat dalam kayu getah. 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. Adapun kayu keras, mereka digunakan untuk membuat perabot dan perabot.

Spesies pokok tertentu mempunyai nilai yang lebih tinggi, mereka dipanggil berharga . Nilai terletak pada hakikat bahawa batu-batu ini mempunyai kekuatan yang lebih tinggi, ia bertahan lebih lama dan mempunyai corak yang unik. Varieti ini digunakan untuk membuat perabot elit yang indah, papan parket, pintu, dan barang hiasan lain. Semuanya berharga lebih tinggi daripada produk konvensional dalam kategori yang sama. Spesies berharga domestik termasuk ceri, oak, pir, rosewood, serta kayu maple putih atau holly.

Kayu juga dibezakan dengan tanda-tanda kecairan dan kecairan

• Kayu cair - ia digunakan untuk keperluan isi rumah. Kayu cair terdiri daripada kayu komersial dan kayu bakar. Sebaliknya, kayu komersial merangkumi kayu bulat dan serpihan, tetapi tidak termasuk kayu bakar. Dalam komposisi kayu industri, cip teknologi dan resin tunggul juga dibezakan.
• Kayu illiid - yang tidak dapat digunakan untuk tujuan ekonomi kerana fakta bahawa ia telah kehilangan kualiti teknikalnya kerana kecacatan semula jadi atau kecacatan pemprosesan.

Kayu pulp disebut kepingan bulat atau cincang dari mana pulpa selulosa atau kayu dihasilkan. Kualiti kayu tersebut ditentukan oleh varietas (di antaranya ada tiga), serta kesegaran.

Penerangan mengenai maksiat

Kecacatan kayu disebut kecacatan yang ada padanya. Ini berlaku untuk keseluruhan batang dan unsur-unsurnya. Kekurangannya semestinya merosakkan kualiti kayu, sehingga membatasi kemungkinan penggunaannya. Semua jenis kecacatan dan kecacatan disenaraikan dalam GOST 2140-81 . Apa-apa yang menyimpang dari struktur kayu biasa dianggap sebagai kecacatan.

Keburukan adalah semula jadi, yang timbul tanpa menghiraukan kehendak seseorang (pendedahan kepada faktor iklim, burung, serangga, tikus, bakteria, dll.), dan terdapat kecacatan pemprosesan, yang meliputi kecacatan yang timbul akibat pemprosesan, penyimpanan atau penyimpanan bahan yang tidak betul.

Keburukan boleh menjadi bersyarat dan tidak bersyarat. Kecacatan seperti itu dianggap tanpa syarat, yang secara signifikan mengurangkan kualiti kayu, seperti busuk atau jamur . Knot adalah kecacatan yang paling biasa, tetapi kecacatan struktur pada kayu juga sering terjadi. Batang gnarled boleh digunakan, misalnya, untuk hiasan asli, tetapi tidak berhenti menjadi naib. Komposisi yang dibenarkan merangkumi tidak lebih dari dua knot per satu meter panjang kayu, sementara simpul mestilah sihat.

Kecacatan dalam pemprosesan merangkumi semua yang merosakkan kayu semasa kesan mekanikal di atasnya ., iaitu - menggergaji, menuai, menyimpan, penyimpanan, pengangkutan, dan lain-lain. Ini adalah akibat daripada kesan mekanikal yang paling sering diderita oleh kayu, memperoleh kekurangan yang pada awalnya tidak dialami.

Permohonan

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

Seperti bahan bakar

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

Tetapi mustahil untuk menggunakan kayu sebagai sumber bahan bakar dan tenaga tanpa sekatan. Terdapat sejumlah besar peraturan dan syarat yang telah ditetapkan, sehubungan dengan warga yang tidak hanya dapat menebang kayu bakar, bahkan untuk keperluan peribadi. Kayu bakar hanya boleh dibeli dari organisasi yang mempunyai kebenaran untuk jenis aktiviti ini, seperti penebangan dan pembalakan.

Sebagai bahan mentah

Rumah-rumah desa di sebilangan besar kes hari ini didirikan dari kayu. Kelebihan kayu tidak dapat dinafikan: mesra alam, semula jadi, mempunyai penampilan yang menarik dan memungkinkan untuk membuat banyak reka bentuk - dari pondok Rusia klasik hingga chalet alpine. Mereka membina dari kayu bukan sahaja rumah, tetapi juga mandi, sauna, gazebo . Kayu digunakan dalam pembinaan perumahan dan struktur penahan beban, balok, siling. Di perkampungan luar bandar, rumah-rumah rendah masih dibina dari kayu - untuk 2 atau 4 pemilik.

Industri kerja kayu sekarang berusaha untuk meningkatkan ketahanan kayu gergajian terhadap kelembapan, kebakaran, kekuatan, dan juga untuk meningkatkan kepatuhan 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 melekat. Teknologi pemprosesan dan pembinaan baru selalu muncul, misalnya, pembinaan rumah menggunakan teknologi kayu berganda adalah fenomena yang agak baru yang hanya mendapat populariti di Rusia.

Selain pembinaan, kayu banyak digunakan sebagai bahan struktur untuk pengeluaran perabot . - sofa, kerusi, meja, almari pakaian dan lain-lain. Tangga, pagar, pelat, balusters, jalan dan trotoar di taman, dan elemen hiasan lain dalam reka bentuk landskap dan bangunan terbuat dari kayu.

Sebagai bahan kraf

Amatur dan profesional terlibat dalam seni terapan hari ini. Kayu digunakan untuk kraf dalam bentuk yang paling pelbagai - dari habuk papan dan papak hingga bar dan papan parket. Pengrajin dengan tangan keemasan dan dari kotak kayu atau palet akan membuat kerusi taman - Adirondack, yang tidak akan kelihatan lebih buruk daripada kilang . Dari jalan pemotongan, kedua-dua jalan pejalan kaki asli di kebun diperoleh, serta papan pemotong atau gambar yang indah yang dibakar dengan jigsaw.

Memproses

Walaupun pokok adalah sumber semula jadi yang boleh diperbaharui, memerlukan beberapa dekad untuk hutan pulih sepenuhnya. Penebangan hutan dan kebakaran hutan memberi kesan negatif terhadap keadaan iklim dan persekitaran dan mengurangkan jumlah sumber yang ada untuk digunakan . Oleh itu, kayu dikitar semula untuk menggunakannya semula dalam pengeluaran, dan juga untuk memproses sisa yang dihasilkan.

Dengan memanfaatkan sisa dan sisa yang dihasilkan dari pemprosesan kayu, sejumlah besar hutan dapat diselamatkan.

Kayu boleh dibahagikan kepada perniagaan dan bukan perniagaan . Yang pertama merangkumi, papan papak dan pelana bawah. Yang kedua merangkumi venir dan papak, lebih tepatnya, sisa-sisa mereka, potongan kayu gergaji, berbagai kepingan dan sisa dari kegiatan pertukangan, dan kulit kayu, habuk papan, serutan dan debu juga disebut kayu bukan perniagaan. Kayu komersial digunakan untuk membuat produk baru. Bukan perniagaan dikenakan pengumpulan, pemprosesan tambahan dan pelupusan berikutnya. Walaupun berkaitan dengan kayu bukan komersial, pengembangan dan pencarian cara pemprosesan sedang dilakukan. Contohnya, serutan dan habuk papan dimampatkan, selepas itu digunakan untuk membuat sampah kucing.