Koks: Kas Tas Ir Un Ar Kādām īpašībām Tas Atšķiras? Struktūra Un Faktūra, Veidi Un Funkcija, Krāsa. Kas Ir Iekļauts ķīmiskajā Sastāvā? Pieteikums

2024 Autors: Beatrice Philips | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-18 12:19

Kokam ir daudz funkciju - to izmanto māju celtniecībai un mēbeļu izgatavošanai, telpu apsildīšanai, tas mūs ieskauj visur. Bet kas ir koks fizikas vai mehānikas ziņā? Kā to var izmantot un kādi trūkumi tam ir?

Kas tas ir?

Koku sauc par dabīgu izejvielu, ko izmanto dažāda veida izstrādājumu un konstrukciju ražošanai. Ja mēs runājam par šo materiālu no fizikas viedokļa, tad koks ir augu audi, kas sastāv no šūnām, kas pielīp viena otrai ar augstu blīvumu . Šī iemesla dēļ koka struktūra ir blīva un elastīga. Koku šūnām (tāpat kā citām dzīvām šūnām) ir apvalks. Tas satur celulozi, kas padara koksni tik izturīgu. Šūnas ir caurules formā - garas un šauras, tāpēc tām tika piešķirts šķiedru nosaukums.

Kokam ir spēja saglabāt siltumu . Tas ir saistīts ar tukšumu klātbūtni starp šūnām - tie ir tie, kas uztver siltumu un uzkrāj to. Nekonsekventa izturība un svars ir saistīti ar šķiedru lielumu. Jo biezāki tie ir, jo izturīgāka ir koksne.

Ir vieglāk sasmalcināt koksni virzienā, kurā atrodas šķiedras. Vieglāk ir apstrādāt to sugu koksni, kurās tās atrodas paralēli . Kļavu kokus ir grūtāk apstrādāt, jo kļavas struktūrā ir cieši savstarpēji saistītas šķiedru šūnas. Bet koka šūnās ir ne tikai celuloze. Viņiem ir arī ļoti sarežģīta un noslēpumaina viela, ko sauc par lignīnu. Pateicoties viņam, šķiedras ir savienotas viena ar otru. Zinātniekiem vēl nav izdevies izsecināt lignīna ķīmisko formulu, tas ir tik sarežģīts.

Kokam ir unikāla nokrāsa un smarža, kas to atšķir no citiem materiāliem . Abi ir saistīti ar sveķu, eļļu, skujkoku - smaganu un citu vielu klātbūtni sastāvā. Šie paši elementi palīdz kokam cīnīties ar sabrukšanu. Koksne ir sadalīta divu veidu sugās - lapkoku un skujkoku. Abas grupas ir ļoti lielas. Izceļas atsevišķa grupa - viendīgļlapu koki, kuros ietilpst palma, bambuss.

Dažas šķirnes ir vērtīgākas nekā citas. Vērtību palielina tādas īpašības kā izturība, izturība un oriģinālas faktūras - raksta - klātbūtne. Pie vērtīgām sugām pieder ozols, ķirsis, dižskābardis un daži citi.

Pamata īpašības

Visas koksnes īpašības ir sadalītas trīs lielās grupās: fiziskās, tehnoloģiskās un mehāniskās.

Fiziski

Tās īpašības, kuras testēšanas laikā neizmaina koksnes ķīmisko sastāvu, sauc par fizikālām. Tie ietver šādas īpašības:

• izskats;
• mitruma līmenis un viss, kas saistīts ar tā izmaiņām;
• siltuma vadītspēja un siltuma saglabāšana;
• elektriskā vadītspēja;
• skaņas izolācija un viss, kas ar to saistīts;
• izmaiņas, ko materiāls iegūst pēc elektromagnētiskā starojuma iedarbības.

Izskatu veido tādas sastāvdaļas kā krāsa, spīdums, faktūra un makrostruktūra . Krāsa tiek saukta par vizuālo sajūtu, kas paliek pēc tam, kad koks atspoguļo gaismas plūsmu vai, pareizāk sakot, no šī atspulga spektrālā sastāva. Krāsa ir ārkārtīgi svarīga kokam. Viņi no tā vadās, izvēloties šķirni, ar kādu telpa tiks dekorēta, no kuras tiks izgatavotas mēbeles, mūzikas instruments, dekoratīvs un lietišķs žanrs utt.

Koka krāsa ir atkarīga no daudziem faktoriem - šķirnes, vecuma, reģiona un apgabala, kurā tas aug. Krāsa var mainīties vēja, saules, sēnīšu infekcijas un mitruma ietekmē, īpaši, ja koks jau ilgu laiku atrodas ūdenī . Bet daudzām šķirnēm ir unikāls tonis, ko speciālists var viegli atpazīt. Spīdums ir koka īpašība, kas atspoguļo gaismas plūsmu. Dažām šķirnēm spīdums ir spēcīgāks, dažām - vājāks. No Krievijā augošajām sugām spēcīgākais spīd ozols, dižskābarža koks, kā arī tādi koki kā baltā akācija.

Tekstūra ir nekas cits kā koka zīmējums . Tas kļūst redzams pēc anatomisko elementu sagriešanas (gada gredzeni, serdes stari, trauki). Atbilstoši augšanas gredzenu platumam un vēlīnās koksnes saturam tiek novērtēts, cik tā ir kvalitatīva. Augšanas gredzena platums ir slāņu skaits, kas atrodas vienā centimetrā, kas novietots radiāli koka galā.

Lai saprastu, cik daudz mitruma ir koksnē, mēs ieviesām tādu īpašību kā mitrums. To izsaka procentos: ūdens masa kokā līdz pilnīgi žāvētas koksnes masai.

To mēra ar tiešām vai netiešām metodēm. Vienkāršākais un uzticamākais veids, kā izmērīt koksnes mitrumu, ir tās žāvēšana . Tas prasa laiku, bet atbilde ir precīza. Kas attiecas uz netiešajām metodēm, tās ir ievērojami ātrākas. Piemēram, mērījumi ar konduktometrisko elektrisko mitruma mērītāju parāda, cik daudz ūdens satur koks un kāda ir tā elektriskā vadītspēja. Bet šādu metožu precizitāte ir zema - ne vairāk kā 30%, un tad tikai tur, kur adata tika ievietota mērīšanai.

Ūdens kokā var būt brīvs un saistīts . Pirmo var atrast šķiedru dobumā un telpā starp šūnām. Otrais ir šūnas struktūrā, to tur fizikāli ķīmiskās saites. Ja brīvais ūdens no koka tiek noņemts diezgan viegli, tad saistīto ūdeni ir daudz grūtāk noņemt. Ja zāģmateriāli žāvēšanas, zāģēšanas vai uzglabāšanas laikā maina savu formu, to sauc par deformāciju. Neatkarīgi no tā, ko tas izraisa, tas noved pie koka defektu parādīšanās, tāpēc tas ir jāuzglabā un jāapstrādā saskaņā ar tehnoloģiju.

Koksnei piemīt tādas īpašības kā mitruma absorbcija un pietūkums (kā sekas) . Tas jāņem vērā, strādājot ar viņu. Tas ne vienmēr ir negatīvs, piemēram, tvertnēs vai mucās koka īpašība uzbriest un palielināties, tāpēc palielinās koka elementu saķeres blīvums.

Koksnes blīvums tiek mērīts kilogramos uz kubikmetru (vai gramos uz kubikcentimetru) . Dažādiem koksnes veidiem ir vienāds koksnes blīvums (tas ir 1,53 g / cm3), bet pilnīgi žāvētas koksnes blīvums ir atšķirīgs. Ir vairāki blīvuma rādītāji - mitrai koksnei ir viens blīvums, bet sausai - cits. Kokam ir tāda īpašība kā porainība, tas ir, tukšo dobumu piepildīšanas pakāpe ar gaisu. Dažādu iežu porainība svārstās no 40 līdz 80%.

Caurlaidības indekss nozīmē, cik daudz šķidras vai gāzveida vielas koksne spēj iziet spiediena ietekmē. Atsevišķi starp koka fizikālajām īpašībām tiek izdalītas termiskās īpašības, kas ietver siltuma jaudu, spēju vadīt siltumu un paplašināties tās ietekmē, kā arī spēju vadīt temperatūru. Kokam ir elektrovadītspējas īpašums, tas ir, caur to iet elektriskā strāva . Jo sausāka koksne, jo sliktāk tā vada elektrību un otrādi.

Tehnoloģiski

Šajā koka īpašību kategorijā ietilpst tādi parametri kā cietība, nodilumizturība, stingrība, dažāda veida stiprinājumu aizture un spēja apstrādāt materiālu ar griezējinstrumentiem. Triecienizturība ir koka īpašība absorbēt spēku, kas tam tiek pielikts trieciena laikā, nemainot materiāla struktūru . Augsta viskozitāte nozīmē, ka parauga salaušanai nepieciešams liels spēks.

Cietība attiecas uz koka spēju izturēt cietāku ķermeni, kad to nospiež . Cietākais materiāls koka un cietības pārbaudei ir tērauds. Cietību nosaka, izmantojot spēka mērītāja skalu. Koka nodilumizturību norāda uz tās īpašību izturību pret nodilumu berzes laikā pret virsmu ar abrazīvu pārklājumu. Ir speciāla formula noberšanās ātruma aprēķināšanai.

Koka spēja saliekties dažādām koku sugām ir atšķirīga. Labākie līkumi ir osis, ozols, dižskābardis, sliktāk - skujkoki. Koksne spēj ne tikai saliekties, bet arī sadalīt. Ja jūs dzenat naglu pārāk tuvu malai, tad īpašums būs negatīvs, un, ja jūs sasmalcināsit koksni, tad tas būs pozitīvs.

Mehānisks

Koksne spēj izturēt pret to iedarbotos spēkus, tas ir, tai ir mehāniskas īpašības. Tie ietver izturību, izturību pret deformāciju, tehnoloģiskās un ekspluatācijas īpašības. Koka mehāniskās īpašības tiek noteiktas tādos testos kā spriedze, saspiešana, liekšanās un bīdes . Koksne ir klasificēta kā anizotrops materiāls, kas nozīmē, ka tam ir dažādas īpašības dažādos virzienos.

Galīgā izturība ir maksimālais pieļaujamais sprieguma līmenis, kas ir pirms parauga lūzuma sākuma . Tas jānosaka no parauga, kuram nav defektu, mazs izmērs un tīrs. Lai noteiktu koka spiedes stiprību, jums ir nepieciešams paraugs ar prizmatisku formu.

Deformējamība ir spēja izturēt īslaicīgas slodzes, nemainot sākotnējo formu . Pateicoties elastībai, koks spēj atgriezties sākotnējā formā pēc īslaicīgām slodzēm. Elastības moduli aprēķina, izmantojot īpašu formulu. Koka struktūra ir tāda, ka pastāvīgās slodzēs tā var deformēties. Ir svarīgi precīzi zināt gan stiprības indeksu, gan papildu pretestības robežu, kā arī izturības robežu (paraugiem, kas pakļauti mainīgām slodzēm).

Lai salīdzinātu vienu sugu ar citu, ir jāzina īpašās īpašības, kas raksturīgas dažādu veidu koksnes mehāniskajām īpašībām. Piemēram, skujkokiem ir lielāka īpatnējā izturība nekā lapu kokiem. Viņiem ir arī augstāks stinguma rādītājs, bet visas pārējās specifiskās īpašības ir zemākas.

Sugas pārskats

Ir daudz koksnes sugu, izvēloties materiālu būvniecībai vai apstrādei, jāņem vērā katra individuālās īpašības un īpašības. Koksne ir sadalīta ne tikai labi zināmās lapkoku un skujkoku sugu grupās . Piemēram, ir koka klasifikācija pēc krāsas. Atkarībā no sugas koksnes krāsas atšķiras. Koka krāsa ir atkarīga no vairākiem faktoriem. Tā ir šķirne, vecums, koka augšanas ātrums, kā arī tajā esošo krāsvielu daudzums.

Spilgtums ir arī tieši saistīts ar pēdējo faktoru . Koka sulu koks (ārējā daļa, kurā ir dzīvas šūnas), tonis vienmēr ir gaišāks nekā serdes. Galvenajā daļā, kurā koncentrēti tanīni un sveķi, nokrāsa ir daudz tumšāka. Attiecīgi sirdskolā koksne ir tumšāka, zelmenī - gaiša.

Pirmie ietver lapegles, priedes, pelnus. Otrais, ar šauru kodolu - bērzs, bumbieris, liepa, alksnis. No uzskaitītajiem bērzam ir pilnīgi balta koka nokrāsa, bet pārējiem ir ļoti gaišs koks . Tas izskaidrojams arī ar to, ka zelmenī ir ciete. Sapzeni izmanto parketa dēļu ražošanai.

Skujkoki tiek izmantoti zāģmateriālu un citu celtniecības elementu izveidei . Viņiem ir viegla un viegli lietojama struktūra. Krievijā aug liels skaits skuju koku. Kas attiecas uz cietkoksni, tos izmanto, lai izveidotu mēbeles un mēbeles.

Atsevišķām koku sugām ir lielāka vērtība, tās sauc par vērtīgām . Vērtība slēpjas faktā, ka šiem iežiem ir daudz lielāka izturība, tie kalpo ilgāk un tiem ir unikāls raksts. Šīs šķirnes tiek izmantotas, lai radītu skaistas elites mēbeles, parketa dēļus, durvis un citus dekoru priekšmetus. Tie visi maksā ievērojami vairāk nekā parastie vienas kategorijas produkti. Vietējās vērtīgās sugas ir ķirsis, ozols, bumbieris, rožkoks, kā arī baltā vai holija kļavas koks.

Koksne izceļas arī ar likviditātes un nelikviditātes pazīmēm

• Šķidra koksne - to izmanto mājsaimniecības vajadzībām. Šķidrā koksne sastāv no komerciāliem kokmateriāliem un malkas. Savukārt komerciālie kokmateriāli ietver apaļo un šķelto kokmateriālu, bet neietver malku. Rūpnieciskās koksnes sastāvā izšķir arī tehnoloģiskās skaidas un celmu sveķus.
• Nelikvīds koks - tādu, kuru nevar izmantot saimnieciskiem mērķiem, jo tas ir zaudējis tehniskās īpašības dabisku defektu vai apstrādes defektu dēļ.

Papīrmalku sauc par apaļu vai sasmalcinātu sortimentu, no kura tiek ražota celuloze vai koksnes masa. Šādas koksnes kvalitāti nosaka šķirne (no kurām ir trīs), kā arī svaigums.

Netikumu apraksts

Koka defektus sauc par tiem defektiem, kas tam ir. Tas attiecas uz visu bagāžnieku un tā atsevišķiem elementiem. Trūkumam obligāti jāsamazina koksnes kvalitāte, ierobežojot tās izmantošanas iespējas. Visi defektu un defektu veidi ir uzskaitīti GOST 2140-81 . Viss, kas atšķiras no parastās koka struktūras, tiek uzskatīts par defektu.

Ļaunumi ir dabiski, kas rodas neatkarīgi no personas gribas (klimatisko faktoru iedarbība, putni, kukaiņi, grauzēji, baktērijas utt.), un ir apstrādes defekti, kas ietver tos defektus, kas rodas materiāla nepareizas apstrādes, uzglabāšanas vai uzglabāšanas rezultātā.

Ļaunumi var būt gan nosacīti, gan bez nosacījumiem. Šāds defekts tiek uzskatīts par beznosacījumu, kas ievērojami samazina zāģmateriālu kvalitāti, piemēram, puvi vai sēnītes . Mezgli ir visizplatītākais defekts, bet bieži sastopami arī koka konstrukcijas defekti. Rievoto stumbru var izmantot, piemēram, oriģinālam dekoram, taču tas nebeidz būt netikums. Pieļaujamā sastāvā ir ne vairāk kā divi mezgli uz vienu kokmateriāla garuma metru, savukārt mezgliem jābūt veseliem.

Apstrādes defekti ietver visu, kas koksni bojāja mehāniskās iedarbības laikā uz to ., proti - zāģēšana, ražas novākšana, noliktava, uzglabāšana, transportēšana utt. Mehāniskās iedarbības rezultātā koksne cieš visbiežāk, iegūstot trūkumus, kādi tai sākotnēji nebija.

Lietojumprogrammas

Koksne tiek izmantota daudzās rūpniecības jomās, jo tā ir viens no videi draudzīgākajiem un vienlaikus lētākajiem materiāliem.

Tāpat kā degviela

Pēdējās desmitgades ir parādījušas atjaunojamo minerālu un resursu izmantošanas nozīmi. Pēdējā ietilpst malka, ko izmanto kā degvielu. Malkas izmantošanas pieaugums telpu apsildīšanai ir reģistrēts visā pasaulē, un Krievija nav izņēmums . Degvielas granulas (granulas) un degvielas briketes ražo gandrīz visos valsts reģionos, kur ir meži - neatkarīgi no tā, vai tie ir skujkoku vai lapu koki. Arī kokogles pēkšņi kļuva populāras, lai gan iepriekš tās bija nepelnīti aizmirstas. Tagad to plaši izmanto ikdienas dzīvē un darbā.

Bet nav iespējams izmantot koksni kā degvielu un enerģijas avotu bez jebkādiem ierobežojumiem. Pastāv milzīgs skaits likumīgi noteiktu noteikumu un prasību, saistībā ar kurām pilsoņi nevar tikai novākt malku pat personīgām vajadzībām. Malku var iegādāties tikai no organizācijām, kurām ir atļauja šāda veida darbībām, piemēram, ciršanai un mežizstrādei.

Kā izejviela

Lauku mājas lielākajā daļā gadījumu mūsdienās tiek celtas no koka. Koka priekšrocības ir nenoliedzamas: tā ir videi draudzīga, dabiska, tai ir pievilcīgs izskats un tas ļauj radīt daudz dizainu - no klasiskas krievu būdas līdz kalnu kotedžai. Viņi būvē no koka ne tikai mājas, bet arī vannas, saunas, lapenes . Koks tiek izmantots mājokļu celtniecībā un nesošajās konstrukcijās, sijās, griestos. Lauku apmetnēs mazstāvu mājas joprojām tiek būvētas no koka - 2 vai 4 īpašniekiem.

Kokapstrādes rūpniecība tagad cenšas palielināt zāģmateriālu izturību pret mitrumu, uguni, izturību, kā arī uzlabot kokmateriālu un plākšņu atbilstību būvnormatīviem . Bet tajā pašā laikā kokam vajadzētu palikt dabiskam, elpojošam materiālam, saglabāt unikālu rakstu un tam raksturīgo aromātu. Nepārtraukti parādās jaunas apstrādes un celtniecības tehnoloģijas, piemēram, māju celtniecība, izmantojot dubultkoksnes tehnoloģiju, ir salīdzinoši jauna parādība, kas Krievijā tikai iegūst popularitāti.

Papildus celtniecībai koks tiek plaši izmantots kā strukturāls materiāls mēbeļu ražošanā . - dīvāni, krēsli, galdi, skapji un daudz kas cits. Kāpnes, margas, joslas, balusters, celiņi un ietves dārzā, kā arī citi dekoratīvi elementi ainavu dizainā un ēkās ir izgatavoti no koka.

Kā amatniecības materiāls

Ar lietišķo mākslu šodien nodarbojas gan amatieri, gan profesionāļi. Koks tiek izmantots amatniecībai visdažādākajās formās - no zāģu skaidām un plātnēm līdz stieņiem un parketa dēļiem. Amatnieki ar zelta rokām un no koka kastēm vai paliktņiem izveidos dārza krēslu - Adirondack, kas izskatīsies ne sliktāk par rūpnīcas . No izcirtņiem tiek iegūti gan oriģinālie pastaigu celiņi dārzā, gan arī lieliski dēlīši vai attēli, kas sadedzināti ar finierzāģi.

Apstrāde

Lai gan koks ir atjaunojams dabas resurss, ir vajadzīgas vairākas desmitgades, lai mežs pilnībā atjaunotos. Mežu izciršana un mežu ugunsgrēki negatīvi ietekmē klimatiskos un vides apstākļus un samazina izmantošanai pieejamo resursu daudzumu . Tāpēc koksni pārstrādā, lai to atkārtoti izmantotu ražošanā, kā arī pārstrādātu radušos atkritumus.

Labi izmantojot koksnes pārstrādes atlikumus un atkritumus, var ietaupīt lielu meža daudzumu.

Koksni var iedalīt uzņēmējdarbībā un uzņēmējdarbībā . Pirmajā ietilpst, piemēram, plātnes un seglu dēļi. Otrajā ietilpst finieris un plātnes, precīzāk, to paliekas, apaļkoku zāģētie izcirtņi, dažādi gabali un atgriezumi no galdniecības darbībām, kā arī miza, zāģu skaidas, skaidas un putekļi attiecas uz koksni, kas nav paredzēta uzņēmējdarbībai. Tirdzniecības koksne tiek izmantota jaunu produktu radīšanai. Ar uzņēmējdarbību nesaistītas lietas tiek savāktas, papildus apstrādātas un vēlāk iznīcinātas. Lai gan attiecībā uz nekomerciālu koksni, tiek izstrādāti un meklēti apstrādes veidi. Piemēram, skaidas un zāģu skaidas tiek saspiestas, pēc tam tās izmanto kaķu pakaišu pagatavošanai.