Puit: Mis See On Ja Milliste Omaduste Poolest Seda Eristatakse? Struktuur Ja Tekstuur, Tüübid Ja Funktsioon, Värv. Mida Sisaldab Keemiline Koostis? Rakendus

Sisukord:

Video: Puit: Mis See On Ja Milliste Omaduste Poolest Seda Eristatakse? Struktuur Ja Tekstuur, Tüübid Ja Funktsioon, Värv. Mida Sisaldab Keemiline Koostis? Rakendus

Video: Puit: Mis See On Ja Milliste Omaduste Poolest Seda Eristatakse? Struktuur Ja Tekstuur, Tüübid Ja Funktsioon, Värv. Mida Sisaldab Keemiline Koostis? Rakendus
Video: TSENTER - Puidutöötlemise ja mööblitootmise kompetentsikeskus 2024, Mai
Puit: Mis See On Ja Milliste Omaduste Poolest Seda Eristatakse? Struktuur Ja Tekstuur, Tüübid Ja Funktsioon, Värv. Mida Sisaldab Keemiline Koostis? Rakendus
Puit: Mis See On Ja Milliste Omaduste Poolest Seda Eristatakse? Struktuur Ja Tekstuur, Tüübid Ja Funktsioon, Värv. Mida Sisaldab Keemiline Koostis? Rakendus
Anonim

Puidul on palju funktsioone - seda kasutatakse majade ehitamiseks ja mööbli valmistamiseks, sellega ruumide kütmiseks, see ümbritseb meid kõikjal. Aga mis on puit füüsika või mehaanika mõttes? Kuidas seda kasutada ja millised puudused sellel on?

Pilt
Pilt
Pilt
Pilt
Pilt
Pilt

Mis see on?

Puitu nimetatakse looduslikuks tooraineks, mida kasutatakse mitmesuguste toodete ja konstruktsioonide tootmiseks. Kui me räägime sellest materjalist füüsika seisukohast, siis on puit taimne kude, mis koosneb rakkudest, mis üksteise külge tihedalt kinni jäävad . Seetõttu on puu struktuur tihe ja vastupidav. Puurakkudel (nagu kõigil teistel elusrakkudel) on kest. See sisaldab tselluloosi, mis muudab puidu nii vastupidavaks. Rakud on toru kujul - pikad ja kitsad, mistõttu neile anti kiudude nimetus.

Pilt
Pilt

Puidul on võime soojust säilitada . See on tingitud tühimike olemasolust rakkude vahel - just nemad püüavad soojust kinni ja koguvad seda. Ebaühtlane tugevus ja kaal on seotud kiudude suurusega. Mida paksemad need on, seda vastupidavam on puit.

Puitu on lihtsam hakkida selles suunas, milles kiud asuvad. Lihtsam on töödelda nende liikide puitu, milles need paralleelselt asuvad . Vahtrapuid on raskem töödelda, kuna vahtra struktuuris on kiudrakud tihedalt põimunud. Kuid puitrakkudes ei leidu mitte ainult tselluloosi. Neil on ka väga keeruline ja salapärane aine, mida nimetatakse ligniiniks. Tänu temale on kiud omavahel ühendatud. Teadlased ei ole veel suutnud ligniini keemilist valemit järeldada, see on nii keeruline.

Pilt
Pilt

Puidul on ainulaadne varjund ja lõhn, mis eristab seda teistest materjalidest . Mõlemad on tingitud vaikude, õlide, okaspuude - kummide ja muude ainete olemasolust koostises. Need samad elemendid aitavad puidul lagunemise vastu võidelda. Puit on jagatud kahte liiki - lehtpuu ja okaspuu. Mõlemad rühmad on väga suured. Eraldi rühm paistab silma - üheidulehelised puud, mille hulka kuulub palmipuu, bambus.

Mõned tõud on väärtuslikumad kui teised. Väärtust suurendavad sellised omadused nagu tugevus, vastupidavus ja originaalse tekstuuri olemasolu - muster. Väärtuslike liikide hulka kuuluvad tamm, kirss, pöök ja mõned teised.

Pilt
Pilt
Pilt
Pilt
Pilt
Pilt

Põhilised omadused

Kõik puidu omadused on jagatud kolme suurde rühma: füüsiline, tehnoloogiline ja mehaaniline.

Füüsiline

Füüsikalisteks nimetatakse neid omadusi, mis katsetamise käigus ei muuda puidu keemilist koostist. Nende hulka kuuluvad järgmised omadused:

  • välimus;
  • niiskuse tase ja kõik, mis on seotud selle muutustega;
  • soojusjuhtivus ja soojuse säilitamine;
  • elektrijuhtivus;
  • heliisolatsioon ja kõik sellega seotud;
  • muutused, mis materjal omandab pärast elektromagnetilise kiirgusega kokkupuudet.
Pilt
Pilt

Sellised komponendid nagu värv, läige, tekstuur ja makrostruktuur moodustavad välimuse . Värvi nimetatakse visuaalseks aistinguks, mis jääb pärast seda, kui puu peegeldab valgusvoogu või pigem selle peegelduse spektraalsest koostisest. Värv on puidu jaoks äärmiselt oluline. Sellest juhinduvad nad tõu valimisel, millega tuba kaunistatakse, millest valmistatakse mööblit, muusikariista, dekoratiiv- ja rakendžanrit jne.

Pilt
Pilt

Puu värv sõltub paljudest teguritest - tõust, vanusest, piirkonnast ja piirkonna kasvukohast, kus see kasvab. Värv võib tuule, päikese, seeninfektsiooni ja niiskuse mõjul muutuda, eriti kui puu on pikka aega vees olnud . Kuid paljudel tõugudel on ainulaadne toon, mida spetsialist saab kergesti ära tunda. Läige on puu omadus peegeldada valgusvoogu. Mõnel tõul on sära tugevam, mõnel nõrgem. Venemaal kasvavatest liikidest on kõige tugevam sära tamme-, pöögipuidus, aga ka sellistes puudes nagu valge akaatsia.

Tekstuur pole midagi muud kui puu joonis . See muutub nähtavaks pärast anatoomiliste elementide (aastarõngad, südamiku kiired, anumad) lõikamist. Vastavalt kasvurõngaste laiusele ja hilise puidu sisaldusele hinnatakse, kui kvaliteetne see on. Kasvurõnga laius on kihtide arv ühes sentimeetris, puidu otsas radiaalselt maha pandud.

Selleks, et mõista, kui palju niiskust puidus sisaldub, tutvustasime sellist omadust nagu niiskus. Seda väljendatakse protsentides: vee mass puidus kuni täielikult kuivatatud puidu massini.

Pilt
Pilt

Seda mõõdetakse otseste või kaudsete meetoditega. Lihtsaim ja usaldusväärsem viis puidu niiskusesisalduse mõõtmiseks on selle kuivatamine . See võtab aega, kuid vastus on täpne. Mis puudutab kaudseid meetodeid, siis need on oluliselt kiiremad. Näiteks konduktomeetrilise elektrilise niiskusmõõtjaga tehtud mõõtmised näitavad, kui palju vett puu sisaldab ja milline on selle elektrijuhtivus. Kuid selliste meetodite täpsus on madal - maksimaalselt 30%ja siis ainult seal, kus mõõtmiseks nõel sisestati.

Puu vesi võib olla vaba ja seotud . Esimest võib leida kiudude õõnsusest ja rakkude vahelisest ruumist. Teine on raku struktuuris, seda hoiavad füüsikalis -keemilised sidemed. Kui vaba vesi eemaldatakse puidust üsna lihtsalt, siis seondunud vett on palju raskem eemaldada. Kui saematerjal muudab kuivatamise, saagimise või ladustamise ajal oma kuju, nimetatakse seda väändumiseks. Ükskõik, mis see on põhjustatud, põhjustab see puiduvigade ilmnemist, seetõttu tuleb seda ladustada ja töödelda vastavalt tehnoloogiale.

Pilt
Pilt

Puidul on sellised omadused nagu niiskuse imendumine ja turse (selle tagajärjel) . Seda tuleks temaga töötamisel arvesse võtta. See ei ole alati negatiivne, näiteks tünnides või tünnides suurendab puidu omadus paisuda ja suureneb, mistõttu suurendab puidust elementide üksteise külge haardumise tihedust.

Puidu tihedust mõõdetakse kilogrammides kuupmeetri kohta (või grammides kuupsentimeetri kohta) . Erinevat tüüpi puidul on sama puitmaterjali tihedus (see on 1,53 g / cm3), kuid täielikult kuivanud puidu tihedus on erinev. Tiheduse näitajaid on mitu - märjal puidul on üks tihedus ja kuival puidul teine. Puul on selline omadus nagu poorsus, see tähendab tühjade õõnsuste õhuga täitmise aste. Erinevate kivimite poorsus on vahemikus 40 kuni 80%.

Pilt
Pilt

Läbilaskvusindeks tähendab, kui palju vedelat või gaasilist ainet on võimeline sellele surve all läbima. Eraldi eristatakse puidu füüsikaliste omaduste hulgas soojusomadusi, mille hulka kuuluvad soojusmahtuvus, võime juhtida soojust ja laieneda selle mõjul, samuti võime juhtida temperatuuri. Puul on elektrijuhtivuse omadus, see tähendab, et seda läbib elektrivool . Mida kuivem on puit, seda halvemini juhib see elektrit ja vastupidi.

Pilt
Pilt

Tehnoloogiline

Sellesse puiduomaduste kategooriasse kuuluvad sellised parameetrid nagu kõvadus, kulumiskindlus, sitkus, erinevat tüüpi kinnitusdetailide kinnipidamine ja võimalus töödelda materjali lõikeriistadega. Löögikindlus on puidu omadus neelata löögi ajal sellele rakendatud jõud, muutmata materjali struktuuri . Kõrge viskoossus tähendab, et proovi murdmiseks kulub palju jõudu.

Kõvadus viitab puidu võimele vajutades kõvemale kehale vastu seista . Puidu ja kõvaduse testimisel on kõvem materjal teras. Kõvadus määratakse jõumõõturi skaala abil. Puidu kulumiskindlust näitab selle kulumiskindlusomadus hõõrdumisel abrasiivkattega pinna vastu. Hõõrdumiskiiruse arvutamiseks on olemas spetsiaalne valem.

Pilt
Pilt

Puidu paindumisvõime on erinevate puuliikide puhul erinev. Parimad kurvid on saar, tamm, pöök, hullem - okaspuud. Puit on võimeline mitte ainult painutama, vaid ka lõhestama. Kui sõidate naela servale liiga lähedale, on omadus negatiivne ja kui hakkate puitu, siis on see positiivne.

Mehaaniline

Puit on vastupanuvõimeline sellele rakendatavate jõudude mõjul, see tähendab, et sellel on mehaanilised omadused. Nende hulka kuuluvad tugevus, deformatsioonikindlus, tehnoloogilised ja tööomadused. Puidu mehaanilised omadused määratakse kindlaks selliste katsete abil nagu pinge, kokkusurumine, painutamine ja nihkejõud . Puit klassifitseeritakse anisotroopseks materjaliks, mis tähendab, et sellel on eri suundades erinevad omadused.

Pilt
Pilt

Lõpptugevus on maksimaalne lubatud pingetase, mis eelneb proovi murdumisele . See tuleb kindlaks teha defektivaba, väikese suurusega ja puhta proovi põhjal. Puidu survetugevuse määramiseks vajate prisma kujuga proovi.

Deformeeritavus on võime taluda lühiajalisi koormusi ilma esialgset kuju muutmata . Tänu elastsusele on puit pärast lühiajalist koormust võimeline taastama oma esialgse kuju. Elastsusmoodul arvutatakse spetsiaalse valemi abil. Puidu struktuur on selline, et see võib pidevate koormuste korral deformeeruda. Oluline on täpselt teada nii tugevusindeks ja lisatakistuse piir kui ka vastupidavuspiir (vahelduva koormusega proovide puhul).

Pilt
Pilt

Ühe liigi võrdlemiseks teisega on vaja teada eri puiduliikide mehaanilistele omadustele omaseid eriomadusi. Näiteks okaspuudel on suurem eritugevus kui lehtpuudel. Neil on ka suurem jäikuse näitaja, kuid kõik muud eriomadused on madalamad.

Liikide ülevaade

Puiduliike on palju, ehitamiseks või töötlemiseks materjali valimisel tuleks arvestada igaühe individuaalsete omaduste ja omadustega. Puit jaguneb mitte ainult tuntud leht- ja okaspuuliikide rühmadeks . Näiteks on puidu klassifikatsioon värvi järgi. Sõltuvalt liigist on puidu värvid erinevad. Puu värv sõltub mitmest tegurist. See on tõug, vanus, puu kasvukiirus, samuti selles sisalduvate värvainete kogus.

Heledus on otseselt seotud ka viimase teguriga . Puu puit (välimine osa, mis sisaldab elusrakke), toon on alati heledam kui südamikul. Põhiosas, kuhu on koondunud tanniinid ja vaigud, on toon palju tumedam. Vastavalt sellele on südamikus puit tumedam, saepuul hele.

Pilt
Pilt

Esimeste hulka kuuluvad lehis, mänd, tuhk. Teine, kitsa südamikuga - kask, pirn, pärn, lepp. Loetletutest on kasel täiesti valge puiduvärv, ülejäänud aga väga hele puitunud . See on tingitud ka asjaolust, et lehtpuus leidub tärklist. Sappuud kasutatakse parkettplaatide valmistamiseks.

Pilt
Pilt
Pilt
Pilt
Pilt
Pilt

Okaspuid kasutatakse saematerjali ja muude ehitusdetailide loomiseks . Neil on kerge ja kergesti käsitsetav struktuur. Venemaal kasvab suur hulk okaspuid. Mis puudutab lehtpuid, siis neid kasutatakse mööbli ja sisustuse loomiseks.

Teatud puuliikidel on suurem väärtus, neid nimetatakse väärtuslikuks . Väärtus seisneb selles, et neil kivimitel on palju suurem tugevus, need kestavad kauem ja neil on ainulaadne muster. Neid sorte kasutatakse ilusa eliitmööbli, parkettlaudade, uste ja muude dekoratiivesemete loomiseks. Kõik need maksavad oluliselt rohkem kui sama kategooria tavalised tooted. Kodumaiste väärtuslike liikide hulka kuuluvad kirss, tamm, pirn, roosipuu, samuti valge või holly vaher.

Pilt
Pilt
Pilt
Pilt
Pilt
Pilt

Puitu eristavad ka likviidsuse ja mittelikviidsuse tunnused

  • Vedel puit - seda kasutatakse majapidamises. Vedelpuit koosneb kaubanduslikust puidust ja küttepuudest. Kaubanduslik puit sisaldab omakorda ümarpuidu ja hakkpuitu, kuid ei sisalda küttepuid. Tööstusliku puidu koostises eristatakse ka tehnoloogilisi laaste ja kännuvaiku.
  • Mittelikviidne puit - sellist, mida ei saa majanduslikel eesmärkidel kasutada, kuna see on looduslike või töötlemisvigade tõttu kaotanud oma tehnilised omadused.

Tselluloosi nimetatakse ümmarguseks või hakitud sortimendiks, millest toodetakse tselluloosi või puidumassi. Sellise puidu kvaliteedi määravad sordid (mida on kolm), aga ka värskus.

Pilt
Pilt

Pahede kirjeldus

Puidu defekte nimetatakse nendeks puudusteks. See kehtib kogu pagasiruumi ja selle üksikute elementide kohta. Viga peab tingimata halvendama puidu kvaliteeti, piirates selle kasutamise võimalust. Kõik defektide ja defektide tüübid on loetletud standardis GOST 2140-81 . Kõik, mis erineb puidu tavapärasest struktuurist, loetakse veaks.

Pahed on loomulikud, mis tekivad sõltumata inimese tahtest (kokkupuude kliimateguritega, lindudega, putukatega, närilistega, bakteritega jne) ning töötlemisvigade hulka kuuluvad ka need vead, mis tekivad materjali ebaõige töötlemise, ladustamise või ladustamise tagajärjel.

Pilt
Pilt

Pahad võivad olla nii tingimuslikud kui ka tingimusteta. Sellist defekti peetakse tingimusteta, mis vähendab oluliselt saematerjali kvaliteeti, näiteks mädanik või seen . Sõlmed on kõige levinum defekt, kuid ka puidu struktuurivead on tavalised. Korkilist pagasiruumi saab kasutada näiteks originaalseks kaunistuseks, kuid see ei lakka olemast pahe. Lubatud koostis ei sisalda rohkem kui kahte sõlme puidu pikkuse ühe meetri kohta, samas kui sõlmed peavad olema terved.

Töötlemisvigade hulka kuuluvad kõik, mis puitu mehaanilise mõju ajal kahjustas ., nimelt - saagimine, ülestöötamine, ladustamine, ladustamine, transport jne. Puit kannatab kõige sagedamini mehaaniliste mõjude tagajärjel, omandades puudusi, mida tal esialgu ei olnud.

Pilt
Pilt
Pilt
Pilt

Rakendused

Puitu kasutatakse paljudes tööstusharudes, olles üks keskkonnasõbralikumaid ja samal ajal odavaid materjale.

Nagu kütus

Viimased aastakümned on näidanud taastuvate maavarade ja ressursside kasutamise tähtsust. Viimase hulka kuuluvad kütusena kasutatavad küttepuud. Küttepuude kasutamise kasv ruumide kütmiseks on registreeritud kogu maailmas ja Venemaa pole erand . Kütusegraanuleid (graanuleid) ja kütusebrikette valmistatakse peaaegu kõigis riigi piirkondades, kus on metsi - olenemata sellest, kas see on okas- või lehtpuu. Ka süsi sai ootamatult populaarseks, kuigi see oli varem teenimatult unustatud. Nüüd kasutatakse seda laialdaselt igapäevaelus ja tööl.

Pilt
Pilt

Kuid ilma piiranguteta on puitu kütusena ja energiaallikana võimatu kasutada. On tohutult palju seaduslikult kehtestatud reegleid ja nõudeid, millega seoses ei saa kodanikud isegi ainult isiklikeks vajadusteks küttepuid koristada. Küttepuid saab osta ainult organisatsioonidelt, kellel on luba selliseks tegevuseks, näiteks raieks ja metsaraieks.

Pilt
Pilt

Toorainena

Maamajad on enamikul juhtudel püstitatud tänapäeval puidust. Puidu eelised on vaieldamatud: see on keskkonnasõbralik, looduslik, atraktiivse välimusega ja võimaldab luua palju kujundusi - alates klassikalisest vene onnist kuni alpi suvilani. Nad ehitavad puidust mitte ainult maju, vaid ka vanne, saunu, vaatetorni . Puitu kasutatakse elamuehituses ning kandekonstruktsioonides, talades, lagedes. Maa -asulates ehitatakse puidust endiselt madala kõrgusega maju - 2 või 4 omanikule.

Puidutööstus püüab nüüd suurendada saematerjali vastupidavust niiskusele, tulele, tugevusele, samuti parandada puidu ja laudade vastavust ehitusnormidele . Kuid samal ajal peaks puit jääma looduslikuks, hingavaks materjaliks, säilitama ainulaadse mustri ja sellele omase aroomi. Pidevalt ilmuvad uued töötlemis- ja ehitustehnoloogiad, näiteks kahekordse puidutehnoloogiaga majade ehitamine on suhteliselt uus nähtus, mis Venemaal alles kogub populaarsust.

Pilt
Pilt

Lisaks ehitusele kasutatakse puitu laialdaselt mööblitootmise konstruktsioonimaterjalina . - diivanid, toolid, lauad, riidekapid ja palju muud. Trepid, piirded, ribad, balustrid, rajad ja kõnniteed aias ning muud dekoratiivsed elemendid maastiku kujundamisel ja hoonetes on valmistatud puidust.

Käsitöömaterjalina

Tarbekunstiga tegelevad täna nii harrastajad kui ka professionaalid. Puitu kasutatakse käsitööks kõige erinevamal kujul - alates saepurust ja tahvlitest kuni latide ja parkettlaudadeni. Kuldsete kätega ja puidust kastidest või kaubaalustest käsitöölised loovad aiatooli - Adirondacki, mis näeb välja mitte halvem kui tehase oma . Lõigetest saadakse nii aias originaalsed jalutusrajad kui ka suurepärased lõikelauad või tikksaega põletatud pildid.

Pilt
Pilt

Töötlemine

Kuigi puu on taastuv loodusvara, kulub metsa täielikuks taastumiseks mitu aastakümmet. Metsade hävitamine ja metsapõlengud mõjutavad negatiivselt kliima- ja keskkonnatingimusi ning vähendavad kasutamiseks saadaolevate ressursside hulka . Seetõttu võetakse puit ringlusse, et seda tootmises taaskasutada, samuti tekkinud jäätmeid töödelda.

Pilt
Pilt

Puidutöötlemisel tekkivaid jääke ja jäätmeid hästi ära kasutades on võimalik päästa suur hulk metsa.

Puidu võib jagada äri- ja mitteäriliseks . Esimene hõlmab näiteks plaati ja sadulalaudu. Teine hõlmab spooni ja plaate, täpsemalt nende jäänuseid, palkide saagilõike, mitmesuguseid puusepatöödest pärit tükke ja jääke ning puitu, saepuru, laastusid ja tolmu nimetatakse ka mitteäriliseks puiduks. Kaubanduslikku puitu kasutatakse uute toodete loomisel. Mitteäriline tegevus tuleb koguda, täiendavalt töödelda ja seejärel kõrvaldada. Kuigi mittekaubandusliku puidu osas tehakse arendusi ja otsitakse töötlemisviise. Näiteks surutakse laastud ja saepuru kokku, pärast mida tehakse kassiliiv.

Soovitan: