Древесина — слоисто-пористый материал растительного происхождения. Состоит из многообразных клеток, связанных между собой порами. Строение древесины сложно и совершенно. Природа создала материал с такими уникальными качествами как: твердость, низкая тепло-, звукопроницаемость, высокая прочность. Дерево с легкостью поддается обработке инструментами, хорошо склеивается. Древесина была и остается ведущим материалом для изготовления домов.
Макроскопическое строение древесины
Если на срезе заметно строение штамба невооруженным взглядом, то говорят о таком понятии, как макростроение древесины. Бывает, что не вся плоскость среза окрашена равномерно: ближе к центру она может быть темнее, а дальше — светлее. Темная часть, самая прочная, созданная из мертвых клеток ткани, является ядром, а светлая — заболонью. Клетки ядра отмирают из-за закупорки проводящих сосудов смолой. Породы древесины с такой окраской называют ядровыми (дуб, сосна, ясень, лиственница). Если срез окрашен равномерно, то такие породы являются безъядровыми (ольха, береза).
Каждый год жизни отмечается на стволе увеличением слоя древесины определенного размера, который зависит от возраста, условий жизни растения, скорости роста. Такие слои называют годичными кольцами. Они особенно ярко видны на спилах хвойных пород.
Годичное кольцо содержит два таких слоя ткани, как:
- Ранний мягкий. Возникает в первой половине годичной вегетации. Имеет светлую окраску. Находится у центра ствола.
- Поздний твердый. Создается во второй половине годичного роста. Отличается темной окраской. Располагается ближе к коре.
По каналам ранней ткани транспортируются питательные элементы к вершине и обратно. Зона позднего слоя защищает растение от механических повреждений. В комле находятся самые узкие кольца. Из-за плохих условий произрастания они могут иметь волнистость, что повышает декоративность древесной массы. Древесный материал с самыми узкими кольцами считается лучшим.
От коры по радиусу к центру растения протягиваются светлые линии, используемые для перемещения питательных элементов. Эти линии называются сердцевинными лучами. Лучи характерны для всех пород. Они отчетливо видны на срезах. Ширина лучей меняется в пределах 0,05 — 1 мм. Их размер непосредственно зависит от условий жизни растения. Сердцевинные лучи ответственны за текстуру древесной массы. Некоторые из них прерываются далеко от сердцевины. Такие лучи называются вторичными в отличие от первичных, которые доходят до нее.
На поперечном разрезе лиственных пород замечаются небольшие отверстия, которые являются сосудами растения. Они поставляют дереву воду и питание. Если в раннем слое лежат крупные сосуды, а в позднем — мелкие, то такой сосудистый рисунок соответствует кольцесосудистой материи (дуб, вяз, ясень). Она отличается прочной древесной массой. Равномерное расположение сосудов по годичному кольцу соответствует мягкой рассеяннососудистой ткани (береза, осина). Весной с некоторых деревьев (береза, сахарный клен) собирают сок, перерезая их сосуды.
Для строения хвойных пород характерны протоки, наполненных смолой. Это смоляные ходы, которые свойственны лишь некоторым хвойным деревьям. Например, пихта и можжевельник их не имеют. Смоляные ходы разных направлений создают одну смолоносную систему.
Самый центр ствола занимает сердцевина, рыхлая масса, пронизывающая растение снизу доверху. Быстро поддается разложению. Она создается в начале жизни дерева. На срезе сердцевина представляется в виде отметины, как правило, круглой формы диаметром 2 — 5 мм. Лиственные породы имеют сердцевину большей площади, чем хвойные. Наибольшую сердцевину имеет бузина.
Тонкий слизистый слой клеток, лежащих в области между корой и древесиной, именуется камбием. Он вырабатывает микроэлементы для роста древесной ткани, принимая от луба питательные элементы. Начинаясь весной, процесс синтезирования новых клеток заканчивается осенью. Этим объясняется слоистое строение древесной массы.
Микроскопическое строение древесины
Только микроскопическое строение древесины отвечает в полной мере на вопрос: что же такое древесина? Множество разнообразных клеток, скрепленных между собой — это есть древесная масса. Каждая клетка наполнена протопластом, а межклеточное пространство — сложными полимерными соединениями. Однозначные по строению и функциям клетки создают соответствующие ткани: механические (опорные), проводящие и запасающие.
Оболочка клетки создана из природных высокомолекулярных полимеров: углеводов (70 — 80%) и лигнина (20 — 30%). Углеводная часть представлена холоцеллюлозой, гемицеллюлозой и целлюлозой. Лигнин — аморфное вещество, связывающее целлюлозные волокна между собой, благодаря чему целлюлоза приобретает прочность и эластичность. Лигнин и целлюлоза пропитывают стенки клеток, вызывая их одревеснение. В результате оболочка становится жесткой, твердой, по своей прочности не уступающая железобетону.
Читайте также: Жировая ткань это эктодерма или мезодерма
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:
- Структурные компоненты, образующие структуру клетки (целлюлоза, холоцеллюлоза, гемицеллюлоза, лигнин).
- 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:
- Дубильные вещества незаменимы при выделке кож.
- Экстрактивные компоненты находят применение в медицине.
- Кору используют в качестве топлива.
- Измельченная кора служит основой корокомпостов в сельском хозяйстве.
Разные химические составы коры и древесины приводят к необходимости перерабатывать их раздельно.
Пороки древесины
Повреждения всей структуры древесины или отдельных участков, которые снижают качество и ограничивают применение, называются пороками древесины. Некоторые пороки возникают в растущем дереве, другие — при хранении или эксплуатации сырья. Качество древесной массы определяется в соответствии с видами и размерами пороков, их расположения, назначения продукции.
ГОСТ 2140-81 устанавливает классификацию пороков по следующим группам:
- Сучки, основания бывших ветвей.
- Трещины, разрывы ткани вдоль волокон.
- Дефекты формы ствола. К ним относятся сужение ствола, кривизна, овальность, наросты, закомелистость.
- Пороки строения древесины: прожилки, полоски, пятнышки.
- Химические окраски. Они возникают в заготовленном сырье в результате окисления дубильных веществ.
- Грибные повреждения. Их вызывают грибы, которые являются растительными организмами, развивающимися из спор.
- Повреждения насекомыми, птицами. Такой порок ухудшает декоративность и физико-механические качества.
- Инородные включения.
- Покоробленность. Порок возникает в результате обработки материала.
Виды тканей из древесины
Вискоза, модал, бамбук. В составе ткани – древесина
Есть такие виды тканей, состав которых вызывает у потребителя вопрос – натуральные они или искусственные, а если искусственные, то получается, что это синтетика? К подобным тканям относится вискоза и её разновидности.
Вискозу принято классифицировать как искусственную ткань (не синтетическую), произведенную из натурального сырья при помощи сложного химического процесса. В Европе и США вискозные ткани позиционируются как полусинтетические, т.е. полученные из природного источника путем химического синтеза.
Вискозное волокно появилось в числе первых искусственных волокон. Исходным сырьём для производства вискозы является древесная целлюлоза, которую соответственно получают из древесины.
Из вискозы можно делать неволокнистые изделия (целлюлозную плёнку, целлофан) и прядильное вискозное волокно. Процесс производства прядильного волокна был разработан еще в конце ХIХ века.
В первой половине XIX века многими учеными из разных стран предпринимались попытки создать искусственные нити, похожие на шелковые. В 1889 году французскому ученому и промышленнику Илье де Шардонне удалось открыть новый метод получения вискозы. Именно его считают главным разработчиком искусственного шелка. Патент на своё изобретение де Шардонне оформил в 1892 году. И хотя его вискоза (искусственный шелк) имела существенные недостатки — горючесть и потерю прочности, процесс производства искусственных волокон, имитирующих шелк, был запущен.
Читайте также: Подкладочные ткани термостежка простеганный синтепон
В 1894 году британские ученые Чарльз Фредерик Кросс, Эдвард Джон Бивен и Клейтон Бидл усовершенствовали метод получения вискозы из древесной целлюлозы и запатентовали свой искусственный шелк, названный вискозой, так как его получали из высоковязкого раствора (лат. viscosus — вязкий).
Несмотря на то, что в процессе производства вискозного волокна задействованы довольно агрессивные химические вещества, ткань, которая получается из них, обладает уникальными свойствами – она пластична и очень приятна на ощупь, гигроскопична, т.е. отлично впитывает влагу, не электризуется, хорошо пропускает воздух, являясь «дышащей», не вызывает аллергических реакций при соприкосновении с кожей. Вискоза прекрасно окрашивается красителями для натуральных тканей.
Вискоза – это материал, способный имитировать любую натуральную ткань – лен, хлопок, шелк, шерсть. Блеск изделий из вискозного волокна сопоставим с шелковым, за что вискозные ткани и называют «искусственным шелком».
Для придания вискозе определенных характеристик — прочности, снижения сминаемости, эластичности, мягкости и определённого внешнего вида — блеска или матовости, на определенном этапе производства в неё добавляют специальные вещества, обеспечивающие требуемые свойства.
Из вискозного полотна шьют самую разнообразную одежду.
К недостаткам вискозы относится лёгкая сминаемость, что устраняется посредствам модификации ткани. Правда чем больше вискозная ткань мнется, тем меньше она подвергалась дополнительной химической обработке.
Вискоза – довольно нежный материал, она требует бережного ухода, ей подходит ручная или деликатная машинная стирка с щадящими моющими средствами. Гладить вискозные изделия лучше через влажную ткань, а если без ткани, то используя режим «шелк».
Район – это то же самое, что и вискоза. В современной промышленности некоторые модифицированные вискозные ткани стали выделять, называя их районом, такие ткани отличаются от обычной вискозы большей прочностью, износостойкостью и упругостью.
Ацетат или ацетатный шелк – это тоже вискозное волокно. Для его производства используется не целлюлоза в чистом виде, а ее отходы — ацетил-целлюлоз. Ацетат – это тонкий материал, с легким блеском, внешне напоминающий шелк.
Ацетатное штапельное волокно применяют для частичной замены шерсти при изготовлении тонких сукон и некоторых трикотажных изделий. Использование ацетатных волокон в составе ткани позволяет снижать сминаемость изделий.
Окрашиваются ацетатные волокна только специальными типами красителей, которые непригодны для большинства других волокон.
Ацетатные ткани мягкие и приятны на ощупь, не мнутся, устойчивы к деформации, быстро сохнут. Из недостатков — плохо впитывают влагу, в меньшей степени, чем непосредственно вискоза, приближены к свойствам натуральных тканей.
Производство ацетатного шелка было налажено в 1913 году, до середины 1950-х годов оно бурно развивалось, благодаря простоте производства и дешевизне исходного сырья. В дальнейшем развитие выработки ацетатов замедлилось, т.к. стали появляться новые типы искусственных волокон.
Аристократкой среди различных разновидностей вискозы является ткань под названием купро (или купра), свойства которой близки к натуральному шелку. Технология её получения является довольно дорогой и вредной. Купро производится из целлюлозы, растворенной в медно-аммиачном растворе. Часто в ткань купро, предназначенную для легких платьев и блузок, добавляется хлопок. На Западе эта ткань известна под торговым наименованием Bemberg. Производство ткани купро принадлежит немецкой компании JP Bemberg, основанной семьей Бемберг в конце XVIII века. Производитель вискозы Иоганн Генрих Бемберг с 1897 года начал делать текстильное волокно с использованием медно-аммиачного раствора. С 1916 года было налажено серийное производство подобного волокна.
Ткань купро приближена к шелку, она считается самой качественной и самой дорогой разновидностью вискозы. В 1924 – 1928 годах лицензию на технологию Bemberg получили Италия, Франция, Великобритания, США и Япония. Из-за вредности и дороговизны производства американские и европейские производители прекратили производство купро, одни разорились, другие получила запрет от властей. В настоящее время производством волокон для выработки купро занимается только японская корпорация Asahi Kasei. Из-за того, что ткань купро мало где производят, а там, где такое производство существует, действуют жесткие требования к очистным сооружениям, а также ограничения на выпуск, цены на изделия из купро довольно высоки.
Волокна купро могут включаться в состав других тканей — вискозы, шерсти и пр. Ацетатные ткани, в состав которых включены волокна купро, используют как маломнущиеся подкладочные материалы.
Читайте также: Как посадить вельветовую ткань
Купро обладает гигиеническими свойствами натурального хлопка, легкостью, приятным мягким блеском, хорошо окрашивается в любой цвет, как и натуральный шелк, имеет благородный внешний вид.
Модал – это вискозное волокно нового поколения, появившееся сравнительно недавно. Для модала в качестве источника целлюлозы обычно используется буковая или эвкалиптовая древесина. Модал, благодаря особой технологии производства, обладает всеми свойствами хлопка, но в улучшенном варианте. Волокна модала очень тонкие, легкие и прочные.
На ощупь модал чрезвычайно мягкий и нежный материал, экологичный, внешне напоминает шелк с матовым блеском, намного гигроскопичнее хлопчатобумажной ткани, обладает охлаждающим эффектом. Модал, в составе которого есть хлопковые волокна, применяется для пошива одежды и постельного белья, производства полотенец. Из модала делают нижнее бельё, домашнюю и спортивную одежду, чулочно-носочные изделия, а также блузки, платья и юбки.
Сиблон — вискозное высокомодульное волокно (ВВМ), усовершенствованная вискоза. Сиблон был изобретён в 1970-е годы. Вырабатывается из целлюлозы, получаемой из древесины хвойных пород. Сиблон прочнее вискозы, более гигроскопичен, ткани из сиблона меньше садятся и мнутся, легко окрашиваются, обладают высокими гигиеническими качествами. Сиблон относительно дешев в производстве, вследствие этого он широко используется для производства текстильных тканей широкого потребления.
Поливискоза – ткань, в составе которой есть волокна полиэстера, придающие вискозе повышенную прочность и низкую сминаемость. Из поливискозы изготавливается самая разнообразная одежда. Поливискоза не обладает высокой воздухопроницаемостью и гигроскопичностью, она в меньшей степени приближена к свойствам натуральных тканей.
Бамбук или бамбуковый текстиль производится из бамбуковой целлюлозы. Бамбук, как и все вискозные ткани, называют искусственным шелком. Бамбуковая нить может быть смешана с другими текстильными волокнами, такими как, например, пенька или даже спандекс. Из-за низкого использования химических веществ в процессе производства бамбуковой целлюлозы, вискоза, изготавливаемая из бамбука имеет экологическое преимущество по сравнению с производством другой древесно-волокнистой массы.
Многие производители позиционируют бамбуковую ткань как обладающую антибактерицидными и антимикробными свойствами. Федеральная торговая комиссия (FTC) утверждает, что данные заявления не что иное, как рекламный ход. Готовая бамбуковая ткань сохраняет лишь очень небольшую часть антибактериальных свойств бамбуковой целлюлозы.
Бамбуковая ткань экологична, приятна на ощупь, мало мнется, не электризуется, обладает повышенной гигроскопичностью, гипоаллергенна, долго сохраняет свой внешний вид.
Лиоцелл — ещё одно текстильное волокно, получаемое химическим путём из целлюлозы. Лиоцелл выпускается под различными коммерческими названиями: Тенсел — компания Lenzing AG (Австрия, США), Орцел — ВНИИПВ (Россия) и др.
Волокна лиоцелл, или тенсел, предназначенные для производства ткани схожей с тканью из вискозных волокон, но отличающиеся способом производства, начала делать в первой половине 1970-х годов ныне несуществующая американская компания Enka, их продукция называлась Newcell. В 1980 году британская компания Courtaulds , много лет занимавшаяся производством вискозы и ацетата, продолжила разработку данных волокон, назвав их тенсел (Tencel). В 1990-е годы лиоцеллом занялись в США. В конце 1990-х права на производство волокон были приобретены голландской транснациональной компанией Akzo Nobel, через некоторое время, передавшей их компании CVC Partners, которая в 2004 году также продала права австрийской компании Lenzing AG, производящей вискозные волокна и имеющей международные филиалы в США, Индие, Китае и Индонезии. Бренд Tencel ® компании Lenzing AG является одним из самых известных в мире производителем волокон лиоцелл.
Лиоцелл тоже делается из древесной целлюлозы. Его производство более дорогое, чем производство вискозы. Выработка лиоцелла наносит меньше вреда окружающей среде, чем выработка вискозы.
Волокна лиоцелл используются для производства многих повседневных тканей, например, штапеля, денима, ткани чино и пр. Лиоцелл может входить в состав тканей из различных волокон — шелка, хлопка, вискозы, полиэстера, льна, нейлона, шерсти. Лиоцелл имеет много общих свойств с натуральными тканями — хлопком, льном, рами, а также с вискозой. Он отлично окрашивается и может имитировать различные текстуры, выглядя как замша, кожа, шелк.
Лиоцелл (тенсел) очень прочен, мало мнется, экологичен, обладает высокой гигроскопичностью, и воздухопроницаемостю. Мягкая, тонкая и шелковистая ткань, с бархатистой поверхностью приятна на ощупь, считается гипоаллергенной.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом