Строение древесины: макро- и микроскопическое + примеры в картинках

Как строение древесины отражается на физико-механических свойствах

Свойства древесины очень сильно зависят от строения клеток, в частности их оболочки. Содержание твердой древесной массы будет больше, если расстояние между микрофибриллами будет меньше. Чем меньше содержание связанной влаги, тем прочнее дерево. Когда содержание связанной влаги большое, то микрофибриллы отодвигаются друг от друга, силы сцепления слабеют и механические свойства дерева ухудшаются. Поскольку сами микрофибриллы преимущественно располагаются вдоль клетки, то и дерево получает наибольшую прочность именно вдоль своих волокон.

Влияют на свойства древесины и форма и размеры волокон. Прямолинейная их форма, которая присуща для хвойных пород обеспечивает последним более высокие показатели прочности. Извилистость волокон в лиственных породах дерева обеспечивает лучшие показания ударной вязкости и прочности к скалыванию вдоль волокон.

Породы деревьев с кольцесосудистым строением имеют очень высокую гибкость, поскольку наличие сосудов обеспечивает волокнам способность не разрушаться при уплотнении.

Свойства и строение
Породы и сорта
Сушка и заготовка
Обработка
Инструменты

Пороки

Не­дос­тат­ки, из­ме­няю­щие внеш­ний вид Д., це­ло­ст­ность тка­ней, пра­виль­ность строе­ния и др., сни­жа­ют ка­че­ст­во Д. и ог­ра­ни­чи­ва­ют воз­мож­но­сти её прак­тич. ис­поль­зо­ва­ния. Воз­ни­ка­ют как в рас­ту­щем де­ре­ве, так и в сруб­лен­ной Д. во вре­мя её хра­не­ния и пе­ре­ра­бот­ки. К ним от­но­сят­ся: суч­ки; тре­щи­ны (ме­ти­ко­вые, мо­роз­ные, от­луп­ные), воз­ни­каю­щие в рас­ту­щем де­ре­ве и при суш­ке; по­ро­ки фор­мы ство­ла – сбе­жи­стость (ано­маль­ное умень­ше­ние диа­мет­ра по дли­не ство­ла), за­ко­ме­ли­стость (рез­кое уве­ли­че­ние диа­мет­ра в ниж­ней час­ти ство­ла), а так­же кри­виз­на, на­рос­ты; по­ро­ки строе­ния – на­клон во­ло­кон, сви­ле­ва­тость (из­ви­ли­стое и бес­по­ря­доч­ное рас­по­ло­же­ние во­ло­кон), за­ви­ток (ме­ст­ное ис­крив­ле­ние го­дич­ных сло­ёв), крень (ре­ак­тив­ная дре­ве­си­на у хвой­ных по­род), лож­ное яд­ро и внутр. за­бо­лонь у ли­ст­вен­ных по­род, па­сы­нок (круп­ный су­чок); ра­ны – су­хо­бо­кость (на­руж­ное омерт­в­ле­ние ство­ла) и про­рость (за­рас­таю­щая ра­на, со­дер­жа­щая ко­ру и омерт­ве­лую Д.), за­смо­лок и кар­ма­шек (от­ло­же­ния смо­лы), во­до­слой (пе­ре­ув­лаж­нён­ные уча­ст­ки яд­ра или спе­лой Д.) и др. К по­ро­кам Д. так­же от­но­сят­ся: из­ме­не­ния ес­теств. ок­ра­ски Д. (напр., про­ду­би­на и жел­тиз­на); гриб­ные по­ра­же­ния в ви­де си­не­вы, пле­се­ни, гни­ли; био­ло­гич. по­вре­ж­де­ния на­се­ко­мы­ми и пти­ца­ми (напр., чер­во­то­чи­ны от ли­чи­нок); ме­ха­нич. по­вре­ж­де­ния ство­лов и де­фек­ты об­ра­бот­ки ле­со­ма­те­риа­лов, ино­род­ные вклю­че­ния (кам­ни, ме­тал­лич. ос­кол­ки и др.), обуг­лен­ность, по­ко­роб­лен­ность. Не­ко­то­рые по­ро­ки Д. мо­гут рас­смат­ри­вать­ся как её дос­то­ин­ст­ва, напр. на­рос­ты с кра­си­вой тек­сту­рой.

Определение породы древесины по макроскопическому строению

Строение каждого вида древесины тесно связано с ее свойствами. Зная породу дерева можно достаточно точно оценить технологические свойства древесины и ее физико-механические свойства. Эти свойства для каждой породы дерева учеными выведены в справочную базу данных, которая служит ориентиром при выборе необходимых материалов для конкретных целей.

Определить вид дерева можно, используя такие признаки древесины, как:

• Наличие или отсутствие ядра.
• Ширина заболонного слоя и характер границы между ним и ядровой частью.
• Четкость годичных слоев и их очертаний на поперечном срезе.
• Внутри годичных слоев – характер распределения ранней и поздней древесины и четкость границ между ними.
• Присутствие сердцевинных лучей, их количество, размеры и характер окраски.
• В лиственных породах площадь распределения, размеры и количество сосудов, их состояние.
• В хвойных породах – количество и размеры смоляных ходов.
• Наличие или отсутствие сердцевинных повторений.

Использование дополнительных характеристик древесины, таких как плотность и твердость древесины, текстура и блеск сделает процесс определения вида намного точнее.

Хорошую помощь в правильном определении оказывают рисунки на продольных срезах древесины. Плотность и твердость древесины при определении вида лиственных пород имеет очень большое значение, поскольку довольно часто остальные признаки очень плохо выражены.

Особенности

Степень твёрдости лесоматериалов подразумевает под собой их способность оказывать эффективное сопротивление в моменты внедрения тел, являющихся более жёсткими и крепкими. Под такими телами подразумеваются гвозди и прочие крепежи.

Твёрдость разных пород может различаться в зависимости от направлений древесных срезов. В настоящее время принято выделять несколько типов твёрдости.

• Торцовая. Это такой подтип твёрдости, который может быть определён посредством утапливания в материал штока из металла. Последний характеризуется полусферическим концом с диаметром 11,28 мм. Шток вдавливают на глубину, которая соответствует радиусу в 5,64 мм. Делается это постепенно, в течение 2-х минут. Размеры отпечатка ровняются 1 квадратному сантиметру. Именно поэтому и сам показатель твёрдости измеряют в кг/м³.
• Радиальная.
• Тангенциальная.

Боковой уровень твёрдости у хвойных пород в большинстве случаев на 40% меньше, нежели торцевой. Что же касается лиственных сортов, то у них этот показатель достигает только 30%. Тангенциальный параметр твёрдости, к примеру, дубовых, пальмовых или ильмовых материалов оказывается более высоким, чем торцевой практически на 5-10%. Львиная доля существующих древесных пород характеризуется примерно равной тангенциальной и радиальной твёрдостью.

Чтобы из натурального и экологичного материала сделать высококачественное и привлекательное изделие, очень важно заблаговременно определить степень его твёрдости. В основном, чтобы узнать такую информацию о древесине, используют особый метод Бриннеля. Смысл данного способа состоит в том, что нужно вдавить металлический шарик с диаметром 10 мм в основание определённой деревянной заготовки с силой, составляющей не менее 100 кг

По выявленному типу деформирования и диаметру оставшегося заглубления удаётся легко определить величину твёрдости материала

Смысл данного способа состоит в том, что нужно вдавить металлический шарик с диаметром 10 мм в основание определённой деревянной заготовки с силой, составляющей не менее 100 кг. По выявленному типу деформирования и диаметру оставшегося заглубления удаётся легко определить величину твёрдости материала.

Твёрдые породы дерева очень востребованы на сегодняшний день. Ни для кого не секрет, что более плотные и прочные доски оказываются наиболее предпочтительными в строительных работах или изготовлении мебельных конструкций. У таких материалов имеются свои слабые и сильные стороны.

Рассмотрим, в чём заключаются основные преимущества твёрдых пород древесины:

• такие природные материалы не нуждаются в дополнительных защитных пропитках;
• из них получаются более прочные и износостойкие доски высокого качества;
• мебель из твёрдых пород имеет очень красивую, неповторимую текстуру.

К недостаткам относят следующие характеристики.

• С досками из твёрдых пород не так просто работать. Они довольно капризны в обработке, поэтому простым напильником с ними не всегда удаётся справиться.
• Такие материалы стоят гораздо дороже.
• Подходят далеко не для всех разновидностей мебели или полов.

Покоробленность

Коробление древесины, то есть изменение её формы, происходит во время её обработки, сушке, хранении.

Методы измерения покоробленности в пиломатериалах:

1. Продольные типы покоробленности и поперечный тип покоробленности определяют величиной стрелы прогиба материала.
2. Крыловатость определяют по наивысшему отклонению поверхности от общей плоскости.
3. Сложная покоробленность определяется величиной стрелы прогиба самого большого искривления в нее входящего.

Некоторые пороки древесины определяются визуально, но все же наиболее точно и корректно они выявляются и замеряются аппаратными методами. В настоящее время для этих целей используется гамма-дефектоскопия, фотоэлектрические, магнитные, рентгеноскопические, акустические методы.

Строение

Рис. 1. Главные разрезы ствола дерева: П – поперечный; Р – радиальный; Т – тангенциальный.

Рис. 2. Схема микроскопического строения древесины сосны (по В. Е. Вихрову): 1 – годичный слой; 2 – многорядный луч с горизонтальным смоляным ходом; 3 – окаймлённая пора; 4 – л…

Д. изу­ча­ют на трёх раз­ре­зах ство­ла: по­пе­реч­ном и двух про­доль­ных – ра­ди­аль­ном и тан­ген­ци­аль­ном (рис. 1). В Д. раз­ли­ча­ют за­бо­лонь (пе­ри­фе­рич. свет­лую зо­ну) и яд­ро (центр. зо­ну), имею­щее бо­лее тём­ную ок­ра­ску у т. н. яд­ро­вой Д. или ма­ло от­ли­чаю­щее­ся по цве­ту от за­бо­ло­ни у безъ­яд­ро­вой Д. Сре­ди безъ­яд­ро­вых по­род (ель, пих­та, бук и др.) вы­де­ля­ют спе­лод­ре­вес­ные, у ко­то­рых центр. зо­на Д. в све­же­сруб­лен­ном со­стоя­нии ме­нее влаж­ная, чем пе­ри­фе­ри­че­ская, и за­бо­лон­ные (бе­рё­за, клён) – с рав­но­мер­ной влаж­но­стью по се­че­нию ство­ла. Го­дич­ные слои (еже­год­ные при­рос­ты Д.) на по­пе­реч­ном раз­ре­зе име­ют вид кон­цен­трич. ок­руж­но­стей, на ра­ди­аль­ном и тан­ген­ци­аль­ном – со­от­вет­ст­вен­но пря­мых и изо­гну­тых по­лос; у мн. по­род в ка­ж­дом слое за­мет­ны ме­нее плот­ная свет­лая (т. н. ран­няя) и бо­лее плот­ная тём­ная (позд­няя) Д. У коль­це­со­су­ди­стых ли­ст­вен­ных по­род (напр., дуб, ясень) круп­ные со­су­ды рас­по­ло­же­ны толь­ко в ран­ней Д., а у рас­се­ян­но-со­су­ди­стых (бе­рё­за, оси­на) круп­ные и мел­кие со­су­ды рав­но­мер­но рас­пре­де­ле­ны по го­дич­но­му слою. У не­ко­то­рых ли­ст­вен­ных по­род на по­пе­реч­ном раз­ре­зе вид­ны свет­лые ра­ди­аль­ные по­лос­ки (лу­чи), на ра­ди­аль­ном – бле­стя­щие тём­ные или свет­лые по­пе­реч­ные по­лос­ки, а на тан­ген­ци­аль­ном – ве­ре­те­но­вид­ные уз­кие по­лос­ки. У не­ко­то­рых хвой­ных по­род (со­сна, кедр и др.) в позд­ней зо­не го­дич­ных сло­ёв на по­пе­реч­ном раз­ре­зе за­мет­ны свет­лые пят­ныш­ки – смо­ля­ные хо­ды.

Рис. 3. Схема микроскопического строения древесины берёзы (по В. Е. Вихрову): 1 – волокнистые трахеиды; 2 – годичный слой; 3 – лучи; 4 – сосуды.

На­блю­дае­мая с по­мо­щью оп­тич. и элек­трон­ных мик­ро­ско­пов струк­ту­ра Д. сруб­лен­но­го де­ре­ва вклю­ча­ет рас­ти­тель­ные клет­ки с от­мер­шим про­то­пла­стом (т. н. ме­зо­струк­ту­ра). Кле­точ­ные стен­ки (мик­ро­струк­ту­ра) со­сто­ят в осн. из цел­лю­лоз­ных мик­ро­фиб­рилл (на­но­струк­ту­ра). В тон­кой пер­вич­ной и тол­стой трёх­слой­ной вто­рич­ной обо­лоч­ке кле­точ­ной стен­ки мик­ро­фиб­рил­лы име­ют разл. ори­ен­та­цию; в наи­бо­лее мощ­ном внутр. слое вто­рич­ной обо­лоч­ки мик­ро­фиб­рил­лы рас­по­ло­же­ны под не­боль­шим уг­лом на­кло­на (5–15°) к длин­ной оси клет­ки. Та­кая пре­иму­ще­ст­вен­ная ори­ен­та­ция мик­ро­фиб­рилл – од­на из осн. при­чин ани­зо­тро­пии Д. Со сто­ро­ны по­лос­ти клет­ки стен­ку по­кры­ва­ет тон­кий бо­ро­дав­ча­тый слой. В стен­ках кле­ток име­ют­ся про­стые или окайм­лён­ные по­ры. В про­ме­жут­ках ме­ж­ду мик­ро­фиб­рил­ла­ми на­хо­дит­ся лиг­нин, вы­зы­ваю­щий од­ре­вес­не­ние кле­точ­ных сте­нок, а так­же ге­ми­цел­лю­ло­зы и во­да.

Д. хвой­ных по­род в осн. со­сто­ит из уд­ли­нён­ных про­зен­хим­ных кле­ток – тра­хе­ид (рис. 2). Рас­по­ло­жен­ные в ран­ней зо­не го­дич­но­го слоя круп­но­по­ло­ст­ные тра­хеи­ды вы­пол­ня­ют гл. обр. про­во­дя­щую функ­цию, позд­ние тол­сто­стен­ные тра­хеи­ды – ме­ха­ни­че­скую, а па­рен­хим­ные клет­ки, об­ра­зую­щие лу­чи и уча­ст­вую­щие в струк­ту­ре вер­ти­каль­ных смо­ля­ных хо­дов, – за­па­саю­щую. Го­ри­зон­таль­ные хо­ды в не­ко­то­рых лу­чах пере­се­ка­ют­ся с вер­ти­каль­ны­ми, со­став­ляя еди­ную смо­ло­нос­ную сис­те­му. В Д. ли­ст­вен­ных по­род (рис. 3) про­во­дя­щую функ­цию вы­пол­ня­ют со­су­ды, со­су­ди­стые и во­лок­ни­стые тра­хеи­ды; ме­ха­ни­че­скую – во­лок­на либ­ри­фор­ма и/или во­лок­ни­стые тра­хеи­ды; за­па­саю­щую – па­рен­хим­ные клет­ки в ви­де го­ри­зон­таль­ных од­но­ряд­ных и мно­го­ряд­ных лу­чей, а так­же вер­ти­каль­ной осе­вой па­рен­хи­мы.

Достоинства

Древесина обладает малым значением теплопроводности. Ее можно с успехом применять в качестве теплоизолирующего материала. Простота в обработке позволяет использовать широкий круг инструментов. Невозможно представить любой оркестр без музыкальных инструментов, изготовленных из дерева. Чарующие звуки скрипки – результат такого свойства древесины, как способность к резонансу. Древесина легко изгибается, открывается большой выбор для изготовления различных гнутых конструкций. Также деревянные изделия отличаются хорошими звукопоглощающими характеристиками. Красивая поверхность открывает простор для фантазии при дизайне помещений.

Основные разрезы ствола.

Р — торцовый сечение ствола плоскостью, проходящей поперек его оси;

R— радиальный сечение ствола плоскостью, проходяще через ось ствола по радиусу или диаметру поперечт го сечения;

Т — тангентальный сечение по хорде поперечного сечения параллельно оси ствола.

На рис. 2. показаны: 1 — доска радиальной и 2 — доска тангенталыюй распиловки.

Ствол

Ствол в основном состоит из клеток, вытянутых по его длине клетки группируются наслоениями, которые на торце имеют вид концентрических колец, а на продольных разрезах (радиальном и тангенгальном) наклонных и параболических линий. На торцовом разрезе, начиная от периферии к центру, различают следующие основные части ствола: кору, камбий, древесину и сердцевину.

Кора изолирует

Кора изолирует дерево от вредных воздействий внешней среды резких колебаний температуры, от насекомых вредителей леса и т. п. Она состоит из наружных покровных наслоений, резко отличающихся от внутренних наслоений древесины. В коре различают наружный слой корку или кожицу, средний слой пробковую ткань и внутренний луб.

Луб

Луб в растущем дереве служит проводником питательных веществ от кроны в ствол и корни; и нем откладываются запасы питательных веществ, необходимых дереву ранней весной для развертывания молодых листьев

Кора

Кора занимает от 5 до 20% объема дерева. Некоторые породы, например, пробковый дуб, выращиваемый в Крыму и на Кавказе, бархатное дерево, растущее в районе Амура и на Сахалине, имеют очень толстую и мало теплопроводную кору. Кора этих деревьев используется для изготовления пробковых теплоизоляционных плит и укупорочной пробки, а древесина в столярных и отделочных работах.

Камбий

Камбий расположен между лубом и древесиной в виде очень тонкого слоя тонкостенных клеток, способных к делению и росту. Клетки камбия, делясь, ежегодно откладывают в сторону коры клетки луба, а в противоположную сторону клетки древесины.
Весной камбий дает более рыхлую древесину, летом и осенью более плотную.
Древесина состоит из ряда концентрических слоев, идущих от сердцевины до коры, от которой она отделяется незаметным на глаз камбиальным слоем.
На поперечном разрезе ствола некоторых пород дерева можно легко различить наружную, более светлую часть заболонь и внутреннюю, более темную ядро.

Заболонь

Заболонь часть древесины более позднего образования, состоящая из молодых клеток, среди которых имеются живые и омертвевшие.
В растущем дереве по заболони (снизу вверх) движется влага с растворенными в ней минеральными веществами, отчего влажность заболони в свежесрубленном дереве гораздо больше, чем в ядре.Древесина заболони по своим механическим свойствам равноценна древесине ядра (при одинаковой их влажности), но стойкость ее против загнивания ниже.

Ядро

Ядро состоит из мертвых клеток и образуется не сразу, а постепенно, по мере отмирания клеток заболони. Ядро не принимает участия в продвижении необходимых для дерева питательных веществ вследствие закупорки проводящих путей. Потемнение древесины в ядре объясняется образованием в клетках древесины различных веществ (смол, дубильных и красящих веществ). Эти вещества делают древесину ядровой части более стойкой против загнивания.
В зависимости от наличия или отсутствия ядра древесные породы делятся на:

• а) ядровые, имеющие ядро и заболонь (дуб, сосна, лиственница, кедр и др.);
• б)заболонные (безъядровые), имеющие одну лишь заболонную древесину (береза, ольха, осина и др.)

Из группы заболонных пород выделяются спело-древесные породы (ель, пихта, бук), у которых центральная часть древесины, соответствующая положению ядра, не отличается по цвету от заболони, но содержит в растущем или в свежесрубленном дереве значительно меньше влаги.

1.4.1 Макроскопическое строение древесины

Под
макроскопическим строением (макроструктурой)
древесины понимают детали структуры,
которые можно исследовать невооружённым
взглядом и с помощью лупы. Строение
ствола и его тканей изучают на трёх
разрезах: поперечном, или торцовом
(плоскость разреза перпендикулярна оси
ствола) и двух продольных, параллельных
оси ствола, – радиальном (плоскость
разреза проходит вдоль оси ствола по
радиусу) и тангенциальном (плоскость
разреза проходит вдоль ствола по хорде,
т.е. перпендикулярно радиусу).

На
поперечном разрезе ствола (рисунок 1.2)
различают следующие части: сердцевину,
собственно древесину (ксилему), камбий
и кору.

1
– поперечный, 2 – радиальный, 3 –
тангенциальный.

Рисунок
1.2 – Основные части ствола и его главные
разрезы

Кору
подразделяют на внутреннюю часть (луб,
флоэма) и наружную часть (корка). Сердцевина
– тонкая центральная часть ствола и
ветвей. Сердцевина является рыхлой
первичной тканью, которая появляется
при росте дерева из семени и составляющая
вместе с образовавшимися в первый год
элементами первичную древесину.

Ксилема
(от греческого «ксилон» – дерево) –
вторичная древесная ткань, образующаяся
в результате прироста ствола в толщину
благодаря деятельности камбия. Ксилема
выполняет основные функции дерева:
проводящую, механическую и запасающую.

Камбий
– тонкий слой живых клеток, выполняющий
функцию образования вторичных сложных
тканей – ксилемы и флоэмы. При делении
клеток камбия число образующихся клеток
ксилемы намного превышает число клеток
флоэмы.

Рост
деревьев в толщину в умеренной
климатической зоне в течение года

происходит
неравномерно, возобновляясь весной и
прекращаясь осенью. Поэтому на поперечном
разрезе ствола видны годичные слои
(годичные кольца, кольца прироста) в
виде концентрических колец неправильной
формы. На радиальном разрезе годичные
слои имеют вид продольных параллельных
полос светлого и темного цветов, на
тангенциальном – вид извилистых линий,
создающих рисунок (текстуру).

В
центральной части ствола на поперечном
разрезе видно ядро (ядровая древесина),
которая имеет более темный цвет вследствие
отложения экстрактивных веществ. Ядровая
древесина выполняет только механическую
функцию. Наружную, более светлую, часть
ствола называют заболонной древесиной
(заболонью).

Кроме
макроструктуры древесины рассматривают
ее микроструктуру, но это разделение
условно, поскольку одни и те же элементы
можно наблюдать визуально и более
подробно исследовать с помощью микроскопа.
К таким элементам относят: сердцевинные
лучи, хорошо различимые на разрезах
древесины некоторых лиственных пород;
сосуды, существующие только у лиственных
пород (крупные сосуды видны невооруженным
глазом); смоляные ходы (только в древесине
некоторых хвойных пород –сосны,
лиственницы, ели), крупные вертикальные
смоляные ходы можно наблюдать невооруженным
глазом.

В словаре Синонимов

древо, деревце, деревцо, древесина, древо, балка, бревно, брус, валёжник, буревал, бурелом, дрова, дреколье, дубьё, дром, дрюк, дручина, дручок, дубина, дылка, дыль, колода, кол, мачта, обрубок, оглобля, орясина, древко, палка, пень, плаха, полено, столб, тёс, тычина, хворост, древесина, чурбан, чурка, деревяшка, головня, головёшка, лесина; каркас; фригидная, холодный, бесчувственный; деревянная башка, (авраамово, адамово, мудино, райское, дивное, ебеновое) дерево, балбес, балда, пустоголов, бестолочь, болван, глупец, тупой, дебил, дуболом, дуботол, дуботряс, дундук, дура, дурак, дуралей, дурачина, дурачок, дурень, дуриан, дуролом, дурошлеп, истукан, лопух, лох (петрович), мудак, мудило, мудозвон, недоумок, некумека, олух(-олухом), отморозок, пентюх, полудурок, полудурье, обалдуй, оболтус, межеумок, остолоп, телепень, тупец, тупица, туполом, фофан, хлыст, чмо, чурка (неговорящая, с ушами)

А. Макроструктура древесины.

Макроскопическое
строение древесины изучают на трех
основных разрезах ствола (рис. 9.1):
поперечный – торцовый и два продольных
– радиальный, проходящий через ось
ствола, и тангентальный, проходящий по
касательной к годовым кольцам.

Рис 9.1 Основные разрезы ствола: 1-торцовый, 2-радиальный, 3-тангентальный

На
торцевом разрезе ствола (рис.9.2.)
невооруженным глазом можно различить
следующие слои:

Рис 9.2 Торцевой разрез ствола.

1. Кора — защищает
   дерево от механических повреждений,
   от действия высоких и низких температур,
   атмосферных факторов.

2. Луб — тонкий
   внутренний слой коры, проводит питательные
   вещества, откладывает запасы этих
   веществ.

3. Камбий — тонкий
   слой живых клеток между лубом и
   древесиной. Деление клеток камбия ведет
   к росту дерева в толщину.

4. Заболонь — обычно
   более светлая часть древесины, состоящая
   из молодых клеток, по которым перемещается
   влага с питательными веществами.
   Заболонь в свежесрубленной древесине
   имеет большую влажность, легко загнивает,
   обладает малой прочностью.

5. Ядро — более темная
   часть древесины, состоящая из отмерших
   клеток, пропитанных смолой или дубильными
   веществами. Наиболее прочная, твердая,
   гнилостойкая часть древесины.

6. Сердцевина
   — проходит вдоль всего ствола дерева
   по центру. Образуется в первый год
   развития дерева. Состоит из слабо
   связанных между собой клеток с тонкими
   стенками. Обладает малой прочностью,
   подвержена загниванию.

7. Сердцевинные лучи
   — расположены по радиусу, начинаясь от
   сердцевины или на каком-то расстоянии
   от нее, доходят до коры. Служат для
   перемещения влаги и питательных веществ,
   создания запасов питательных веществ
   в зимнее время.

8. Годичные слои —
   имеют вид концентрических окружностей.
   Каждый слой соответствует одному году
   жизни дерева и состоит из светлого
   кольца ранней древесины и темного
   кольца поздней древесины. Ранняя
   древесина образуется весной и обладает
   меньшей прочностью. Поздняя древесина
   образуется летом и в начале осени, она
   более прочная и плотная. Чем больше
   процент поздней древесины, тем прочнее
   древесина в целом.

В зависимости от
макроструктуры древесные породы можно
разделить на три группы:

—Ядровые
породы,
имеющие ядра и заболонь. Они прочны,
гнилостойки. К ним относятся дуб, сосна,
кедр, лиственница, ясень.

—Заболонные
породы, не
имеющие ядро, а лишь заболонь. Эти породы
склонны к загниванию, имеют меньшую
прочность, чем ядровые породы. К ним
относятся береза, ольха, клен, осина.

—Спелодревесные
породы,
имеющие вместо ядра спелую древесину
и заболонь.

Спелая
древесина — это центральная часть
древесины, имеющая все свойства ядра,
но по цвету не отличающаяся от заболони.
К этой группе относятся ель, пихта, бук,
липа.

Лучшими породами
для строительства являются ядровые
породы.

Химический состав древесины и коры

Ткань древесной массы создана из клеток. Поэтому все химические компоненты располагаются в клеточных оболочках. Древесина состоит из минеральных и органических компонентов. К минеральным (неорганическим) веществам относятся элементы, которые остаются после сгорания древесной ткани (зола). Их величина составляет 1% от общей массы. По химическому составу эти элементы представляют собой смесь разных солей, растворимых (натрия, калия) и нерастворимых (магния, кальция, железа) в воде.

Остальную часть занимают органические составляющие, занимающие 99% общей массы. Их элементный состав содержит 49 — 50% углерода, 43 — 44 % кислорода, 6 % водорода и 0,1 — 0,3 % азота.

Органические вещества представлены в виде двух групп:

1. Структурные компоненты, образующие структуру клетки (целлюлоза, холоцеллюлоза, гемицеллюлоза, лигнин).
2. Экстрактивные вещества — компоненты, которые можно извлечь из древесины растворителями (экстрагировать). Они не входят в состав клеточной стенки. К ним относятся эфирные масла, красители, дубильные вещества, жиры, пектины. Древесина обязана им запахом, цветом, вкусом, сопротивлению гниению и болезням. Экстрактивные элементы составляют 3 — 5% от общей массы органических компонентов.

Химический состав лиственных пород отличается от хвойных большим содержанием структурных компонентов (гемицеллюлозы), но меньшим содержанием лигнина. В зависимости от географического места произрастания, возраста растения химический состав может меняться в пределах одной породы.

Химический состав коры отличается повышенным содержанием экстрактивных веществ, лигнина и пониженным содержанием целлюлозы. Доля неорганических веществ в общем количестве составляет 10-15 %, это в 10 раз больше, чем в древесине. Преобладающими элементами золы являются кальций (82-95 %), калий, магний.

Кора — ценное растительное сырье:

1. Дубильные вещества незаменимы при выделке кож.
2. Экстрактивные компоненты находят применение в медицине.
3. Кору используют в качестве топлива.
4. Измельченная кора служит основой корокомпостов в сельском хозяйстве.

Разные химические составы коры и древесины приводят к необходимости перерабатывать их раздельно.

Свойства древесины хвойных пород

Для каждой породы древесины, в том числе и хвойной, предусмотрены отдельные стандарты и характеристики. Именно от них и зависит область применения пиломатериалов

Важно выделить несколько характеристик, на которые обращают пристальное внимание при покупке леса для различных нужд

Смолянистые стволы деревьев, относящихся к хвойным породамИсточник drevologia.ru

Прочность

Известно, что любое дерево испытывает различные виды нагрузок, включая дождевую, ветровую и прочие. Соответственно, это учитывается при подготовке пиломатериалов. В таблице ниже укажем все возможные прочностные особенности леса хвойных сортов, которая поможет определить, подходит ли выбранный вариант дерева для той или иной задачи.

Название древесины	Устойчивость к гниению	Степень твердости	Пл min	Пл max
Ель	4 (невысокая)	660	400	500
Лиственница	3-4 (от умеренной до невысокой)	1200	950	1020
Дугласия	3-4 (умеренной или невысокой)	510-710	350	770
Тис	2 (высокая)	1200	640	800
Сосна	3-4 (умеренной или невысокой)	380-1240	400	500
Пихта	4 (невысокая)	350-500	350	450

Что касается твердости и износостойкости материала, то особенность структуры хвойного дерева напрямую влияет на сопротивление при выполнении механической обработки, а также при проникновении крепежных элементов.

Стволы хвойных деревьев, подготовленные к обработке на пиломатериалыИсточник par-torg.com

Показатели влажности

Влажность классифицируется на два типа:

• относительная — это та, которая выражается в виде соотношения влаги к весу древесины в еще в не высушенном состоянии;
• абсолютная — такая влажность показывает количество воды в общей массе конкретного древесного массива.

Такие свойства, как декоративность и износостойкость, определяются по-разному. Первое — визуально, второе — экспериментально соответственно.

Срез влажной древесины хвойных пород с видимой сыростью в волокнахИсточник kelohouse.ru