L'uomo usa il legno da tempo immemorabile. Carburante, materiali da costruzione, mobili, strumenti musicali: i prodotti da esso ci accompagnano per tutta la vita. Inoltre, gli alberi sono calendari naturali e monumenti storici viventi.
C'è un'intera branca della scienza: la dendrocronologia, che ti consente di scoprire l'età del prodotto e in quale area è stato abbattuto l'albero da cui è stato realizzato. Studiando le sezioni degli anelli annuali, puoi conoscere la natura e l'atmosfera dei tempi antichi. Vantaggi e svantaggi, struttura, legno come materiale da costruzione, proprietà: tutti questi aspetti meritano attenzione.
Come funzionano le cose
Le proprietà e le caratteristiche del materiale non possono essere comprese senza prima aver studiato la struttura e la composizione del legno. Il concetto stesso dipende da chi lo usa. Per una persona comune e un costruttore, questa è esclusivamente una parte di un albero sotto la corteccia, che può essere utilizzata nella vita o nella produzione di tutti i giorni. Per un botanico, la struttura di un albero e del legno è l'intero complesso, compresi tutti gli elementi dalle radici alla corona.
Krone è usato nell'industrialeggermente, e i rami sono usati come materie prime per pannelli di fibra e cartone. La cosa principale è il tronco. Sulla sezione trasversale si apre la struttura del tronco d'albero. Lo strato più alto, la corteccia, protegge le cellule viventi dalle influenze esterne. Tra la corteccia e il corpo del tronco c'è uno strato di cellule viventi: il cadmio. Al centro, il nucleo passa attraverso l'intero tronco. I tessuti larghi di cui è composto lo rendono inadatto a scopi utilitaristici.
Il nucleo dell'albero è costituito principalmente da cellule morte, depositi di resina, coloranti e tannini. Il nucleo è circondato da alburno, la parte dell'albero che è responsabile della conduzione dell'acqua alle foglie dalle radici. Di conseguenza, ha molta umidità, passa di più l'acqua ed è più incline alla decomposizione. Non tutti gli alberi hanno un nucleo pronunciato. In alcuni di essi non c'è differenza tra la parte centrale e quella marginale del tronco. Tali rocce sono chiamate alburno.
Struttura microscopica in legno
Usando un microscopio, puoi studiare la struttura più in profondità. Il legno è generalmente composto da cellule morte. Le giovani cellule vegetali sono costituite da un guscio e da una parte interna: il citoplasma e il nucleo. La base di una sottile membrana trasparente è la cellulosa o la fibra. Nel tempo, le cellule vegetali subiscono metamorfosi e, a seconda della funzione intrinseca, trasformano la loro massa in corteccia (tappatura) o legno (lignificazione).
La lignina si forma costantemente nelle cellule. Lui è la ragionelignificazione. Esistono due tipi di cellule legnose: prosenchimali e parenchimali. Il primo tipo costituisce la maggior parte del legno, a seconda della specie, dall'85% al 99%. A loro volta, sono divisi in base alle loro funzioni. Le cellule conduttive sono responsabili del trasporto di nutrienti e umidità dalle radici al fogliame, mentre le cellule meccaniche sono responsabili della forza e della stabilità dell'albero. Le cellule parenchimali fungono da dispensa per la pianta. Accumulano sostanze nutritive (grassi, amidi) e le distribuiscono secondo necessità durante un periodo difficile.
Conifere
A seconda del tipo di alberi, anche la loro struttura differisce. Le specie legnose sono divise in conifere e decidue. La struttura delle conifere è più semplice. La maggior parte sono cellule tracheidi. Le caratteristiche delle conifere includono la presenza di cellule che producono resina. In specie diverse, possono essere dispersi casualmente o combinati in un sistema di passaggi di resina.
Legno duro
Gli alberi di latifoglie e la loro struttura sono più complessi. Il legno è costituito da vasi, fibre libriformi e cellule parenchimali. Poiché gli alberi decidui perdono le foglie in autunno, hanno bisogno di una grande scorta di cibo in inverno. Da qui il maggior numero di cellule parenchimali responsabili dell'accumulo di nutrienti rispetto alle conifere. Questo può essere visto dal core pronunciato.
Proprietà
Il legno ha una serie di proprietà caratteristiche. Le caratteristiche strutturali sono la ragione di questo. La resistenza del legno è piuttosto alta e tra le costruzionimateriali su questo indicatore, occupa una posizione intermedia. E dato il piccolo peso specifico, è paragonabile sotto questo aspetto al metallo. Il punto debole del legno è che è un materiale anisotropo. La capacità di resistere alla frattura dipende dalla direzione della forza rispetto alla posizione delle fibre. I migliori valori di resistenza si vedono quando il materiale è esposto lungo le fibre.
La rigidità del legno è piccola, il motivo è la struttura specifica. Il legno è un materiale poroso e flessibile. Le travi sono in grado di ripristinare la loro forma dopo un carico a breve termine. Ma le deformazioni residue, dovute all'esposizione prolungata, rimangono per sempre. Una trave di legno non sarà in grado di recuperare la sua forma dopo un lungo periodo di utilizzo.
La durezza dei materiali da costruzione è determinata dal carico necessario per premere una sfera d'acciaio di determinate dimensioni. Per le specie di legno più dure, è solo 1000 N. Allo stesso tempo, la bassa durezza è uno dei principali vantaggi del materiale. Il legno è facile da lavorare, chiodi, viti e viti autofilettanti sono saldamente fissati al suo interno.
Il contenuto di umidità del legno è determinato dal contenuto di umidità specifico nei pori. In un albero appena tagliato, raggiunge il 100%. A seconda dello scopo, il legno appena tagliato viene essiccato ai livelli richiesti dal 40 al 15%.
Dignità
Il legno ha una bassa conducibilità termica. Può essere utilizzato con successo come materiale termoisolante. Facilità di elaborazioneconsente di utilizzare una vasta gamma di strumenti. È impossibile immaginare un'orchestra senza strumenti musicali in legno. I suoni incantevoli del violino sono il risultato di una tale proprietà del legno come la capacità di risuonare. Il legno è facilmente curvabile, e c'è un'ampia scelta per la realizzazione di varie strutture curvate. Inoltre, i prodotti in legno hanno buone caratteristiche fonoassorbenti. Una bella superficie apre spazio all'immaginazione nell'interior design.
Difetti
La capacità dei prodotti in legno di sopportare carichi dipende dalla direzione di applicazione della forza. Ciò è dovuto alla struttura anisotropa del legno. Inoltre le caratteristiche di resistenza dipendono anche dalla vicinanza al centro del tronco, dall'umidità, dalla presenza di nodi, crepe. Questo fa sì che venga dedicato molto tempo alla selezione del materiale giusto per il lavoro.
Essendo un materiale organico, il legno è indifeso contro insetti, muffe e funghi. Per il funzionamento a lungo termine, è necessario un costoso trattamento chimico. Vale la pena notare che le strutture in legno senza pretrattamento sono facili prede del fuoco.
Lavorazione del legno
In generale, ci sono tre tipi di lavorazione del legno:
- Il più comune è il metodo meccanico. L'albero viene segato, piallato, spaccato.
- Durante le lavorazioni chimico-meccaniche, il materiale viene sottoposto a una preparazione intermedia. Patatine fritte, trucioli vengono mescolati con un legante e riscaldati. Ha luogo una reazione di polimerizzazione chimica e in uscitaricevere materiali come compensato, truciolare, fibra di legno.
- Durante il trattamento chimico, il legno viene esposto ad acidi, basi, sali e soggetto a calore. Tra i prodotti di tale lavorazione si possono citare carbone, colofonia, gomma, tannini, cellulosa.
Gli alberi sono centinaia di milioni di anni più vecchi dell'uomo. Tutte le civiltà che siano mai esistite si basano sull'uso del legno. Libri, mobili, strumenti musicali: tutto questo è possibile grazie a questo materiale naturale unico.
