1. Строение древесины и древесные породы

Со строением древесины связаны ее технические и декоративные свойства, которые необходимо учитывать при изготовление столярных изделий.

В растущем дереве различают: верхнюю ветвистую часть дерева - крону, ствол и корни. В столярном производстве используется лишь древесина ствола. Крона частично служит сырьем для получения ряда применяемых в столярном деле материалов

Как видно из табл. 9, основная масса древесины заключена в стволе дерева.

Таблица 9. Количество древесины в отдельных частях дерева (в %)

Химический состав древесины обусловлен ее растительным происхождением. Она состоит из органических веществ, в состав которых входят углерод (49,5%), водород (6,3%), кислород (44,2%) и азот, а также минеральные соединения, дающие при сгорании, золу (0,2-3%).

Химические элементы, входящие в состав древесины, образуют сложные органические вещества: целлюлозу, лигнин, гемицеллюлозы, смолы, эфирные масла, дубильные и красящие вещества. Из целлюлозы, в числе других продуктов, получают нитроцеллюлозные лаки Лигнин используется для производства древесно-волокнистых плит. Из смол получают скипидар и канифоль, идущие на приготовление лаков, растворителей и искусственной олифы

Рис. 59. Разрезы и строение древесины

Строение древесины ствола рассматривают на поверхности его разрезов. В поперечном разрезе ствола дерева (рис. 59) различают: кору (наружный покров), луб, по которому движутся питательные соки; молодей камбиальный слой, за счет которого ежегодно образуется новый, годовой слой (кольцо); заболонь, состоящую из отмирающих, но еще способных проводить соки клеток; ядро, отличающееся наибольшей твердостью, крепостью и обычно меньшей влажностью; сердцевину - центральную часть ствола, легко поддающуюся загниванию. От сердцевины к коре направлены по радиусам сердцевинные лучи.

В зависимости от разницы в цвете ядра и заболони все древесные породы разделяются на ядровые (сосна, дуб, ясень и др.) и безъядровые, а последние на заболонные и спелодревесные (ель, бук и др.). У заболонных пород (береза, осина и др.) строение древесины по всей толщине ствола одинаковое, сходное со строением заболони, и движение соков происходит по всей толще ствола.

Древесина имеет волокнистое строение, причем волокна, как правило, направлены вдоль ствола. Для ствола является характерным уменьшение (сбег) его диаметра к вершине (верхнему отрубу). Чрезмерное (больше 1 см на 1 пог. м) уменьшение диаметра - сбежистость ствола, так же как и его кривизна, отрицательно влияет на прочность лесоматериалов вследствие того, что при продольной распиловке искривленного или сбежистого бревна перерезается значительная часть волокон.

Рис. 60. Вид годовых слоев на разрезах дерева:1 - торцовый; 2 - тангенциальный; 3 - радиальный

Годовые слои (рис. 60) характеризуют строение и возраст древесины и обусловливают ее технические свойства. В каждом годовом слое различают древесину раннюю, расположенную ближе к центру ствола, более светлую и мягкую, и позднюю, темную и светлую. От количественного соотношения поздней и ранней древесины зависят цвет, вес и прочность древесины в целом.

Неправильности строения дерева: свилеватость - волнообразное (вдоль оси ствола) и путаное расположение волокон и косослой - спиральное (винтообразное) расположение волокон в стволе; то и другое снижает прочность древесины и затрудняет ее обработку. Поскольку, однако, распил свилеватой древесины нередко отличается красивым рисунком, ее применяют для лицевой отделки столярных изделий.

Большое количество сучков также уменьшает прочность и затрудняет обработку древесины. Сучковатость характеризуется видом, размерами и числом сучков, приходящихся на 1 пог. м доски или бруса, и для каждого сорта пиломатериалов и вида столярных изделий ограничивается определенными пределами. Кроме здоровых сучков встречаются твердые и смолистые роговые сучки, образующиеся при обламывании веток у ствола дерева, и табачные сучки, представляющие собой сухую темно-коричневую массу, при растирании пальцами распадающуюся в мелкий порошок. Загнивающие сучки ослабляют древесину и служат источником распространения гнили.

Породы дерева. Все древесные породы разделяются на хвойные и лиственные.

Характерной особенностью строения древесины хвойных пород являются смоляные ходы, представляющие собой тонкие, наполненные смолой каналы; для строения лиственных пород характерно наличие сосудов, имеющих трубчатую форму и хорошо различимых на поперечном разрезе ствола в виде мелких отверстий.

Лиственные породы подразделяются на кольцесосудистые, с кольцом крупных сосудов в ранней зоне годовых слоев и рассеяннососудистые, у которых сосуды различной величины распределены по годовому слою более или менее равномерно и поэтому граница между ранней и поздней древесиной ясно не выражена.

К хвойным породам относятся сосна, ель, лиственница, пихта, кедр, тис, кипарис, можжевельник. Деревянные части зданий изготовляют преимущественно из хвойных пород, ствол которых по сравнению с лиственными породами имеет более правильную форму. Древесина хвойных пород обычно меньше подвержена загниванию, чем большинство лиственных.

Сосна имеет прямой ствол, плотную и прочную древесину, сильно пропитанное смолистыми веществами ядро, мало подверженное загниванию. Рудовая (кондовая) сосна, растущая на высоких песчаных почвах, имеет мелкослойную древесину с узкой заболонью и хорошо выраженным ядром; мяндовая сосна, растущая на низких почвах, имеет широкослойную рыхлую древесину с широкой заболонью и слабо выраженным ядром.

Древесина ели белее, легче, рыхлее, сучковатее, менее смолиста и более подвержена загниванию, чем древесина сосны. Порода безъядровая.

Лиственница имеет плотную, более твердую и прочную древесину, чем сосна, узкую заболонь, небольшую сучковатость. Неравномерность усушки и трещиноватость ограничивают ее применение.

Пихта имеет древесину, сходную по внешнему виду и строению с древесиной ели.

Кедр имеет мягкую древесину, похожую на древесину мяндовой сосны.

Тис имеет весьма твердую, с красивой текстурой древесину, используемую как ценный отделочный материал для мебели.

Из лиственных пород в столярном деле чаще всего применяют: дуб, березу, клен, ясень, граб, бук, орех, липу, каштан, ильм, карагач, бархатное дерево, дзельква, чинар и др.

Дуб имеет прочную, плотную и упругую древесину, менее подверженную загниванию, чем древесина хвойных пород. Однако дубовая древесина сильно растрескивается и коробится, а также легко колется. Дуб применяют для изготовления паркета, дверей, оконных переплетов, поручней, для отделки помещений и производства мебели.

Береза имеет твердую, но легко обрабатываемую древесину белого и желтоватого цвета с мелкими сердцевинными лучами. Применяют ее преимущественно для изготовления фанеры и инструмента. Карельская береза, отличающаяся извилистым узловатым расположением древесных слоев и весьма красивой текстурой, а также высокой твердостью, является весьма ценным отделочным материалом для мебели.

Клен, имеющий древесину светло-желтой и светло-коричневой окраски, используется для изготовления паркета, инструмента и мебели.

Ясень обладает твердой и плотной древесиной, мало усыхающей и легко поддающейся обработке и отделке, поэтому он является ценным материалом для мебели.

Бук отличается высокими механическими свойствами и красивой текстурой. Его широко применяют для изготовления мебели, главным образом гнутой.

Орех (грецкий), известный под названием кавказского, имеет древесину с красивой текстурой и цветом от светло-серых до темно-коричневых тонов. Он обладает высокими механическими свойствами, хорошо обрабатывается и полируется. Древесина ореха широко применяется в столярном производстве для лицевой отделки мебели, панелей и отделочной 'фанеры. Особенно ценными являются наплывы ореха - ореховый кап, имеющий очень красивую текстуру.

Диморфант, или белый орех, имеет светло-желтую заболонь и. золотисто-желтое ядро.

Чинара (платан) имеет твердую древесину, хорошо поддающуюся обработке и отделке. Древесина розовато-красного цвета с красивой текстурой по радиальному разрезу. Применяется для лицевой отделки.

Липа имеет мягкую белую древесину, которая вследствие легкости ее обработки часто используется для резных и

токарных работ.

В столярном производстве применяют также ценные импортные породы: красное дерево, палисандр, розовое дерево, черное дерево, орех французский и американский (гикори). Некоторые из них в небольших количествах произрастают в южных районах СССР.

Красное дерево известно нескольких пород (махагони, габун, окуме); древесина его плотная, однородная, от желтого до темно-красного цвета с темными и светлыми полосами, особенно красива в полированном виде.

Палисандр обладает тяжелой, плотной древесиной, коричневого или шоколадного цвета с фиолетовым отливом.

Черное, или эбеновое, дерево отличается очень темным (от коричневого до черного) цветом и высоким удельным весом.