Древесина обладает разнообразными физико-механическими свойствами. Эти свойства зависят от ее строения, от породы дерева, от качества обработки, а также от пороков древесины. Древесина может быть почти в полтора раза тяжелее или в десять раз легче воды, иметь цвет от белого до черного с различными оттенками, обладать высокой гнилостойкостью или быстро сгнивать, быть упругой или хрупкой, твердой или мягкой, иметь на поверхности среза сложный рисунок или не иметь его, обладать различными запахами или быть без запаха.

Древесные материалы.

Достоинствами древесины являются: высокая прочность при небольшом весе, высокие термоизоляционные свойства, хорошее сопротивление действию кислот и щелочей, легкость обработки, склеивания и отделки, декоративность, широкое распространение и возобновляемость запаса. К недостаткам относятся: изменчивость формы (вследствие усушки, разбухания, коробления, растрескивания) и механической прочности, недостаточная сопротивляемость загниванию и вредному воздействию насекомых и их личинок.

Путем соответствующей обработки можно повысить качество древесины, ее декоративность. От 50 до 90% общего объема древесины содержится в стволе, поэтому ствол считается наиболее ценной частью дерева. Нижнюю часть ствола называют комлем, верхнюю - вершиной. Обычно ствол дерева имеет форму удлиненного конуса. Разницу в размерах нижнего и верхнего сечения ствола называют сбегом. Ствол может быть разработан на бревна, кряжи, чураки.
Макроструктурой называют строение древесины, видимое невооруженным глазом или с помощью лупы на плоскостях трех разрезов ствола: торцового (поперек ствола), радиального (вдоль ствола через сердцевину) и (вдоль ствола на некотором расстоянии от сердцевины).
На торцовом срезе от периферии к центру легко различить кору и собственно древесину, состоящую из кольцевых наслоений, называемых годичными слоями. По количеству годичных слоев в комлевом разрезе определяют возраст дерева.

Кора состоит из наружной пробковой ткани, называемой коркой, и внутренней грубоволокнистой ткани, именуемой лубом.
Между, лубом и древесиной в растущем и свежесрубленном дереве находится тонкий слизистый слой камбия, видимый лишь через лупу. Камбий состоит из живых растительных клеток, способных расти и размножаться путем деления. Весной камбий откладывает более крупные и рыхлые клетки, летом - более мелкие и плотные. Этим объясняется не только слоистое строение древесины, но и наличие в годичных слоях двух зон - ранней и поздней, различающихся между собою по плотности, а нередко и по цвету.
Непосредственно к камбию прилегает заболонь- молодая древесина; ближе к сердцевине находится ядровая древесина (ядро). Древесина заболони мягче ядровой.
Ядро состоит из отмирающих и отмерших клеток с утолщенными стенками и без протоплазмы. Ядровая древесина отличается от заболонной большей твердостью, плотностью, гнило-стойкостью. Породы деревьев, у которых ядро отличается по цвету от заболони, называют ядровыми. Безъядровые породы делят на спелодревесные, у которых молодая древесина более мягкая и рыхлая, чем спелая, хотя и не отличается по цвету от последней (ель, пихта, бук, липа), и заболонные у которых древесина однородна и восходящее сокодвижение происходит по всей древесине ствола (береза, осина, ольха, клен, граб). Заболонную древесину легче обрабатывать, но она менее гнилостойка. Иногда древесина безъядровых пород (береза, бук, клен, осина и др.) вследствие поражения ее окрашивающими или разрушающими грибками в центральной части ствола темнее, чем в периферийной. Образуется так называемое ложное ядро.
В центральной части ствола, по всей его длине, проходит сердцевина, состоящая из мягкой ткани. Сердцевину окружает рыхлая, слабо сросшаяся с ядром древесина, образовавшаяся в первые годы роста дерева, которую называют сердцевинной трубкой. При разделке древесины на столярные детали сердцевину и сердцевинную трубку обычно выбрасывают.
На гладком торцовом срезе ствола лиственных пород деревьев невооруженным глазом или через лупу можно увидеть поры древесины, представляющие собой полости перерезанных сосудов. Одни породы деревьев имеют крупные сосуды, расположенные на границах годичных слоев в зоне ранней древесины (дуб, ясень, вяз и др.).

Из тонкостенных паренхимных клеток, несколько вытянутых в радиальном направлении, состоят сердцевинные лучи.
Опорные клетки обычно веретенообразной формы имеют относительно толстые стенки и узкие полости. Длина этих клеток 0,7-1,6 мм, ширина 0,02-0,05 мм. Эти клетки, соединяясь между собою, образуют древесные волокна. Ткань из опорных клеток прочная, устойчивая к загниванию.
Древесина хвойных пород не имеет сосудов и древесных волокон. Основная масса ее (96%) состоит из особых замкнутых клеток, называемых трахеидами. Длина трахеид 2- 10 мм, толщина 0,02-0,05 мм. Трахеиды бывают тонкостенными и толстостенными.
Клеточные оболочки древесины состоят из органических соединений углерода, водорода, кислорода и азота. Содержание первых трех элементов в древесине различных пород примерно одинаково (около 50% углерода, 6% водорода, 44% кислорода). Количество азота колеблется в пределах 0,01-0,1%. Кроме органических веществ, древесина содержит минеральные соли, образующие при сжигании древесины золу, количество которой колеблется от десятых долей процента до 8%.
Перечисленные химические элементы образуют целлюлозу, гемицеллюлозы и лигнин, а также содержащиеся в полостях клеток и каналах смолы, дубильные и красящие вещества, эфирные масла.

Целлюлоза. В древесине хвойных пород содержится около 54% целлюлозы, в древесине лиственных пород - около 44%. Химический состав целлюлозы следующий: углерода - 44,34%; кислорода - 49,28%; водорода - 6,38%. Целлюлоза имеет тонкое волокнистое строение и служит для изготовления лучших сортов бумаги. Для получения бумаги древесину измельчают, обрабатывают под давлением горячим раствором кислоты или щелочи. В результате лигнин и часть гемицеллюлоз переходит в раствор, а целлюлоза остается нерастворенной. Полученную целлюлозу отцеживают, уплотняют, скатывают в рулоны и отправляют на писчебумажные фабрики. Обрабатывая непро-клеенную бумагу из целлюлозы крепкой серной кислотой с последующей промывкой водой и аммиаком, получают пергаментную бумагу.
При нагревании в результате действия минеральных кислот целлюлоза постепенно растворяется и превращается в глюкозу (виноградный сахар). Процесс этот называют гидролизом. Используя в качестве катализатора концентрированную серную кислоту, из каждой тонны сухой древесины можно получить до 650 кг различных Сахаров, в том числе до 300 кг чистой кристаллической глюкозы для пищевой промышленности. Глюкоза, полученная из древесины, может быть использована в качестве дешевого сырья для изготовления пластмасс и синтетического волокна. Остальные виды сахара, выделяемые при гидролизе, используют для производства кормовых дрожжей, спирта, глицерина, органических кислот и других продуктов. Так, например, из 1 т опилок можно получить не менее 100 кг глицерина первого сорта, 160 л спирта и 50 кг кормовых дрожжей. Себестоимость глицерина, полученного из древесины, на 40% ниже себестоимости глицерина, выработанного из пищевых жиров, а себестоимость спирта примерно вдвое ниже себестоимости спирта, полученного из картофеля.
Воздействуя на целлюлозу 17-25%-ным раствором едкого натра, получают мерсеризованную целлюлозу, отличающуюся блеском, прочностью и способностью окрашиваться. Эфиры целлюлозы, полученные при переработке древесины, широко используют в производстве кинофотопленок, лаков, пластмасс, искусственного шелка и пр.

Счетчик