Der Mensch nutzt Holz seit Urzeiten. Brennstoffe, Baustoffe, Möbel, Musikinstrumente – Produkte daraus begleiten uns unser ganzes Leben. Außerdem sind Bäume Naturkalender und lebende historische Denkmäler.
Es gibt einen ganzen Wissenschaftszweig - die Dendrochronologie, mit der Sie das Alter des Produkts herausfinden können und in welchem Bereich der Baum, aus dem es hergestellt wurde, gefällt wurde. Wenn Sie die Abschnitte der Jahresringe studieren, können Sie etwas über die Natur und Atmosphäre der Antike erfahren. Vor- und Nachteile, Struktur, Holz als Baustoff, Eigenschaften – all diese Themen verdienen Beachtung.
Wie die Dinge funktionieren
Die Eigenschaften und Eigenschaften des Materials können nicht verstanden werden, ohne zuerst die Struktur und Zusammensetzung von Holz zu studieren. Das Konzept selbst hängt davon ab, wer es verwendet. Für einen gewöhnlichen Menschen und einen Baumeister ist dies ausschließlich ein Teil eines Baumes unter der Rinde, der im Alltag oder in der Produktion verwendet werden kann. Für einen Botaniker ist die Struktur eines Baumes und Holzes der gesamte Komplex, einschließlich aller Elemente von der Wurzel bis zur Krone.
Krone wird in der Industrie eingesetztleicht, und die Zweige werden als Rohstoffe für Faserplatten und Karton verwendet. Hauptsache der Kofferraum. Auf dem Querschnitt öffnet sich die Struktur des Baumstammes. Die oberste Schicht, die Rinde, schützt lebende Zellen vor äußeren Einflüssen. Zwischen der Rinde und dem Stammkörper befindet sich eine Schicht lebender Zellen - Cadmium. In der Mitte geht der Kern durch den gesamten Stamm. Die losen Stoffe, aus denen es besteht, machen es für Gebrauchszwecke ungeeignet.
Der Kern des Baumes besteht hauptsächlich aus abgestorbenen Zellen, Harzablagerungen, Farbstoffen und Gerbstoffen. Der Kern ist von Splintholz umgeben, dem Teil des Baumes, der dafür verantwortlich ist, Wasser von den Wurzeln zu den Blättern zu leiten. Dementsprechend hat es viel Feuchtigkeit, lässt Wasser besser durch und ist anfälliger für Fäulnis. Nicht alle Bäume haben einen ausgeprägten Kern. Bei einigen von ihnen gibt es keinen Unterschied zwischen dem mittleren und dem Randteil des Rumpfes. Solche Gesteine nennt man Splintholz.
Mikroskopische Struktur von Holz
Mit einem Mikroskop kannst du die Struktur genauer untersuchen. Holz besteht im Allgemeinen aus toten Zellen. Junge Pflanzenzellen bestehen aus einer Hülle und einem inneren Teil - dem Zytoplasma und dem Zellkern. Die Basis einer dünnen transparenten Membran ist Zellulose oder Faser. Pflanzenzellen durchlaufen im Laufe der Zeit eine Metamorphose und werden je nach Funktion in ihrer Masse entweder zu Rinde (Verkorkung) oder zu Holz (Verholzung).
Lignin wird ständig in Zellen gebildet. Er ist der GrundVerholzung. Es gibt zwei Arten von Holzzellen - prosenchymale und parenchymale. Die erste Art macht je nach Art den größten Teil des Holzes aus - von 85% bis 99%. Sie sind wiederum nach ihren Funktionen unterteilt. Leitfähige Zellen sind für die Zufuhr von Nährstoffen und Feuchtigkeit von den Wurzeln zu den Blättern verantwortlich, während mechanische Zellen für die Stärke und Stabilität des Baumes verantwortlich sind. Parenchymzellen dienen der Pflanze als Vorratskammer. Sie reichern Nährstoffe (Fette, Stärke) an und geben sie bei Bedarf in einer schwierigen Zeit ab.
Koniferen
Je nach Art der Bäume unterscheidet sich auch ihre Struktur. Holzarten werden in Nadel- und Laubholzarten eingeteilt. Die Struktur von Nadelbäumen ist einfacher. Der Großteil sind Tracheidenzellen. Zu den Merkmalen von Nadelbäumen gehört das Vorhandensein von Zellen, die Harz produzieren. Bei verschiedenen Arten können sie entweder zufällig verstreut oder zu einem System von Harzpassagen kombiniert werden.
Hartholz
Hartholzbäume und ihre Struktur sind komplexer. Holz besteht aus Gefäßen, libriformen Fasern und Parenchymzellen. Da Laubbäume im Herbst ihre Blätter abwerfen, benötigen sie im Winter ein großes Nahrungsangebot. Daher die größere Anzahl von Parenchymzellen, die für die Ansammlung von Nährstoffen verantwortlich sind als bei Nadelbäumen. Dies ist am ausgeprägten Kern zu erkennen.
Eigenschaften
Holz hat eine Reihe charakteristischer Eigenschaften. Grund dafür sind die strukturellen Besonderheiten. Die Festigkeit von Holz ist ziemlich hoch und unter GebäudeMaterialien auf diesem Indikator, es nimmt eine Zwischenposition ein. Und angesichts des geringen spezifischen Gewichts ist es in dieser Hinsicht mit dem Metall vergleichbar. Der Schwachpunkt von Holz ist, dass es ein anisotropes Material ist. Die Fähigkeit, einem Bruch zu widerstehen, hängt von der Richtung der Kraft relativ zum Ort der Fasern ab. Die besten Festigkeitswerte werden gesehen, wenn das Material entlang der Fasern freigelegt wird.
Die Steifigkeit von Holz ist gering, der Grund dafür ist die spezifische Struktur. Holz ist ein poröses, flexibles Material. Balken sind in der Lage, ihre Form nach einer kurzzeitigen Belastung wiederherzustellen. Restdeformationen aufgrund längerer Exposition bleiben jedoch für immer bestehen. Ein Holzbalken kann seine Form nach längerer Benutzung nicht wiedererlangen.
Die Härte von Baustoffen wird dadurch bestimmt, welche Belastung erforderlich ist, um eine Stahlkugel mit bestimmten Abmessungen zu pressen. Bei den härtesten Holzarten sind es nur 1000 N. Gleichzeitig ist die geringe Härte einer der Hauptvorteile des Materials. Das Holz lässt sich gut verarbeiten, Nägel, Schrauben, selbstschneidende Schrauben h alten darin fest.
Die Holzfeuchte wird durch die spezifische Feuchtigkeit in den Poren bestimmt. Bei einem frisch gefällten Baum erreicht er 100 %. Je nach Verwendungszweck wird frisch geschnittenes Holz auf die erforderlichen Werte von 40 bis 15 % getrocknet.
Würde
Holz hat eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Es kann erfolgreich als wärmeisolierendes Material verwendet werden. Einfache Verarbeitungermöglicht es Ihnen, eine breite Palette von Werkzeugen zu verwenden. Musikinstrumente aus Holz sind aus keinem Orchester mehr wegzudenken. Die bezaubernden Klänge der Violine sind das Ergebnis einer solchen Eigenschaft des Holzes wie der Fähigkeit zu schwingen. Das Holz lässt sich leicht biegen, und es gibt eine große Auswahl für die Herstellung verschiedener gebogener Strukturen. Außerdem haben Holzprodukte gute schallabsorbierende Eigenschaften. Eine schöne Oberfläche eröffnet Raum für Fantasie in der Raumgest altung.
Fehler
Die Belastbarkeit von Holzprodukten hängt von der Richtung der Krafteinleitung ab. Dies liegt an der anisotropen Struktur von Holz. Darüber hinaus hängen die Festigkeitseigenschaften auch von der Nähe zur Stammmitte, der Feuchtigkeit, dem Vorhandensein von Knoten und Rissen ab. Dadurch wird viel Zeit für die Auswahl des richtigen Materials für den Auftrag aufgewendet.
Holz ist als organisches Material wehrlos gegen Insekten, Schimmel und Pilze. Für den Langzeitbetrieb ist eine teure chemische Behandlung erforderlich. Es ist erwähnenswert, dass Holzkonstruktionen ohne Vorbehandlung leichte Beute für Feuer sind.
Holzverarbeitung
Im Allgemeinen gibt es drei Arten der Holzverarbeitung:
- Am gebräuchlichsten ist die mechanische Methode. Der Baum wird gesägt, gehobelt, gesp alten.
- Bei der chemisch-mechanischen Bearbeitung wird das Material einer Zwischenaufbereitung unterzogen. Chips, Späne werden mit einem Bindemittel vermischt und erhitzt. Am Ausgang findet eine chemische Polymerisationsreaktion statterh alten Materialien wie Sperrholz, Spanplatten, Faserplatten.
- Holz wird bei der chemischen Behandlung Säuren, Laugen, Salzen und Hitze ausgesetzt. Von den Produkten einer solchen Verarbeitung kann man Holzkohle, Kolophonium, Gummi, Tannine, Zellulose nennen.
Bäume sind Hunderte Millionen Jahre älter als der Mensch. Alle Zivilisationen, die es je gegeben hat, basieren auf der Verwendung von Holz. Bücher, Möbel, Musikinstrumente – all das ist möglich dank dieses einzigartigen Naturmaterials.
