Внешнее гниение Это приводит к резкому снижению механических свойств древесины, и процесс гниения может развиваться не только в недосушенном, но и в относительно сухом материале. Зараженная древесина является опасным источником грибковой инфекции для деревянных конструкций и зданий, поскольку она легко распадается и рассыпается в порошок.
Дефекты древесины
Пороки древесины – это деформации внешней формы ствола дерева, отклонения от нормальной структуры, внутренние и внешние повреждения, снижающие качество древесины. Они развиваются во время роста дерева, при хранении и в процессе эксплуатации. Некоторые виды дефектов можно легко обнаружить при внешнем визуальном осмотре древесины. Однако большинство дефектов древесины можно обнаружить только после валки дерева, а иногда даже после его спиливания. Сорт древесины зависит от типа, характера и размера дефектов, которые иногда делают ее совершенно непригодной для использования.
Полное описание пороков древесины приведено в ГОСТ 2140-81.
Согласно ГОСТ 2140-81, все дефекты делятся на девять групп: 1) сучки; 2) трещины; 3) дефекты формы ствола; 4) дефекты структуры древесины; 5) химическое обесцвечивание; 6) грибковое заражение; 7) биологические повреждения; 8) инородные включения, механические повреждения и дефекты обработки; 9) порча.
Сучки являются наиболее распространенным дефектом древесины почти всех пород. Они нарушают однородность структуры древесины, затрудняют ее обработку и снижают ее прочностные показатели. Степень ослабления древесины сучками зависит от количества сучков, их расположения, размера и связи с древесиной ствола. Исходя из состояния самой древесины и степени срастания сучка с древесиной ствола, различают следующие типы: сильно сращенный, частично сращенный, твердый и не сращенный.
Склеенный нарост из твердой древесины имеет годичные слои, которые образуют единое целое с окружающей древесиной по длине и периметру нароста. Сучки древесины твердых пород могут быть здоровыми, кератинизированными или обесцвеченными. Здоровый сучок без гнили обычно немного темнее по цвету, чем окружающая древесина; рогатый сучок здоров, но не гнилой, и из-за содержания смолы и танина имеет более темный цвет, чем окружающая древесина. Пятнистый сучок отличается тем, что он окружен здоровой древесиной и находится на ранней стадии гниения.
Частично заживший свайный сучок возникает, когда ветка отмирает при жизни дерева, а расщелина частично зарастает древесиной, но не сливается с ней полностью.
Необработанный сучок создает отверстие или гниль в древесине, что снижает ее прочностные характеристики. Необработанные узлы могут быть твердыми, рыхлыми или похожими на табак.
Упавшие лиственные породы используются в производстве пиломатериалов и фанеры. Они не имеют надежного соединения с окружающей древесиной и легко выпадают при высыхании (рис.
Рыхлый сучок возникает в толще здоровой древесины, но самостоятельно загнивает настолько сильно, что древесина полностью или частично теряет свою первоначальную структуру.
Табачный узел – разложился от гниения и превратился в коричневую пеструю массу; при растирании легко превращается в порошок.
В зависимости от формы выемки на поверхности сучки делятся на кругло-овальные, поперечно-овальные (рис.) и лопастные (рис.).
В несущих деревянных конструкциях допускаются только здоровые сучки. В ответственных деревянных конструкциях не должно быть гниющих сучков.
Трещины возникают из-за неравномерного высыхания древесины, ее неоднородной структуры и различных внешних причин, возникающих в течение жизни древесины (мороз, сильный ветер и т.д.). Они снижают сортность древесины, ухудшают ее механические свойства и способствуют гниению.
Различают трещины в растущей древесине (метрики, ушибы, морозные ушибы) и трещины, образовавшиеся в срубленном дереве – усадочные трещины.
Метикулус – это внутренняя продольная трещина или несколько трещин, проходящих через сердцевину стебля, но не достигающих поверхности и постепенно сужающихся от нижней стороны к вершине. Метикулус обычно вызывается тем, что дерево раскачивается ветром (рис.
Синяк – это внутренняя трещина, которая проходит вдоль годовой мантии ствола дерева в течение некоторого времени. На последнем участке ствола обычно видны следы ушиба в виде дугообразной трещины. Различают частичную гематому, когда трещина занимает часть годичного слоя, и полную (кольцевую) гематому, когда трещина располагается вокруг всего годичного слоя.
Синяки возникают в результате сильного усыхания центральной части ствола дерева и в результате повреждения морозом (рис.
Морозобойное пучение – это продольная трещина, которая шире на внешней стороне ствола и постепенно сужается к сердцевине.
Обморожение вызывается неравномерным сжатием древесины при быстром и сильном охлаждении. Он может быть открытым (рис.) и закрытым (рис.).
Дефекты формы стебля. Кривизна – это изгиб стебля во время роста дерева в одном или нескольких местах. Она бывает односторонней, когда искривление ствола направлено в одну сторону, и разносторонней, когда искривление направлено в разные стороны.
Смятие характеризуется большим, чем обычно, уменьшением толщины бревна вдоль оси. В готовых бревнах обрезные волокна и более низкие механические свойства.
Фрезерование – это резкая шероховатость бревна в торце (внизу).
Родинка: наружное продольное углубление на заднем конце ствола. Этот дефект, вызванный условиями роста дерева в зависимости от глубины и протяженности роя, может снизить класс бревен.
Дефекты в структуре древесины. Наклон волокон – это неравномерность расположения волокон древесины (рис.) относительно продольной оси изделия (бревна, доски, бруса и т.д.). Наклон увеличивает прочность древесины при раскалывании, но затрудняет ее обработку и снижает прочность пиломатериалов на растяжение и изгиб из-за прорезания волокон древесины.
Кренн: ненормальное утолщение поздней древесины в годичных слоях; характерно для наклонных и искривленных деревьев.
Разбухание – это волнистое или неравномерное расположение волокон древесины, чаще встречающееся у лиственных деревьев, в основном в задней части ствола.
Керлинг – это местное резкое искривление годичных слоев под воздействием сучков и побегов.
Сердцевина – это узкая, центральная часть ствола, состоящая из рыхлой древесной ткани; если она попадает в изделия из древесины, то вызывает их растрескивание.
Двойная сердцевина, в виде двух сердцевинных стволов с независимой годичной слоистостью, увеличивает количество отходов при обработке древесины и усугубляет растрескивание древесины.
Упавший ствол – это отмершая вторая вершина или толстая ветвь, пронизывающая ствол под острым углом к его продольной оси. Это ухудшает однородность и механические свойства древесины.
Водный слой – это неестественно темная окрашенная область в сердцевине или зрелой древесине, которая появляется при росте
древесины из-за повышенного содержания влаги в этих районах. Этот дефект часто вызывает растрескивание и гниение древесины и снижает прочность на изгиб при ударе.
Прорастание, в виде заросшей поверхности ствола с мертвой древесиной и радиально распространяющейся трещиной, происходит у растущего дерева при зарастании дефекта.
Ранка – это рана, которая образуется на поверхности ствола растущего дерева в результате деятельности грибков и бактерий.
Сухая кора появляется в местах повреждений (порезы, ожоги, ушибы и т.д.) и является мертвой частью ствола.
Пропитанный смолой участок древесины встречается только у хвойных деревьев. Он снижает ударную прочность и водопроницаемость, а также затрудняет отделку – лакирование, окрашивание.
Смоляной карман в виде полости, заполненной смолой, встречается у хвойных деревьев, чаще всего у ели. Это предотвращает торцевание и склеивание древесины.
Некоторые дефекты (например, пятна, внутренняя заболонь и т.д.) не оказывают существенного влияния на механические свойства древесины.
Пороки древесины и их влияние на качество
Дефекты древесины древесины определяется как изменение внешнего вида, нарушение целостности тканей и клеточных мембран, регулярности структуры и повреждения, которые снижают качество древесины и ограничивают ее использование.
Дефекты – Пороки древесины механического происхождения, возникающие при заготовке, транспортировке, сортировке и обработке.
Влияние порока на качество древесины зависит от его вида, размера, расположения в материале и предполагаемого использования материала. Это снижает прочность и декоративность древесины, поэтому порода древесины определяется в обязательном порядке с учетом имеющихся в ней пороков.
Согласно ГОСТ 2140-81 “Пороки древесины. Классификация, термины и определения” все дефекты делятся на группы: сучки, трещины, грибковые повреждения, химические пятна, дефекты формы ствола и структуры древесины, повреждения, вызванные насекомыми, инородные включения и дефекты обработки.
узлы – наиболее распространенный и неизбежный дефект древесины, который представляет собой основание ветвей, заключенных в древесину ствола. По степени зарастания узлы классифицируются как открытые и заросшие.
Открытые узлы классифицируются по:
По форме среза на поверхности сортимента – круглые, овальные и продольные; узлы по этому признаку определяются отношением большего диаметра к меньшему; если это отношение не превышает двух, то узел называется круглым, а если оно составляет от двух до четырех диаметров – овальным; если отношение двух диаметров больше четырех – продольным;
По положению в ассортименте – гипсовые узлы, краевые узлы, реберные узлы, концевые узлы и узлы штапеля; гипсовые узлы располагаются на широкой стороне ассортимента (plat), краевые узлы на узкой стороне (edge), реберные узлы на краю, концевые узлы на конце, узлы штапеля одновременно на двух краях одной стороны;
В зависимости от их распределения – рассеянные, сгруппированные и разветвленные сучки; рассеянные сучки – это одиночные сучки, расположенные на расстоянии друг от друга большем, чем ширина сортимента; для широких сортиментов (ширина более 150 мм) расстояние между сучками должно быть не менее 150 мм; разветвленные сучки образованы двумя или более сучками, происходящими из одного скопления, и чаще встречаются у хвойных деревьев; два или более сучков, независимо от их формы, сгруппированы в сегмент длиной, равной ширине сегмента
в зависимости от степени срастания с окружающей древесиной: сращенные, частично сращенные, не сращенные или изношенные не сращенные сучки; сращенный сучок – это сучок, в котором слои годичного прироста не сращены с окружающей древесиной на площади менее 1/4 окружности; частично сращенный сучок имеет слои годичного прироста не сращенные на площади более 1/4, но менее 3/г4Незаросшие сучки: незаросшая часть сучка превышает 3/4 окружности сучка; сучок, который не имеет соединения между кольцами древесины и который может выпасть во время сушки, называется выпадающим сучком;
по состоянию древесины – здоровая, светлая здоровая, темная здоровая, здоровая с трещинами, гнилая,” гнилая, табачная; сучок с древесиной без признаков гниения называется здоровым; сучок со светлой древесиной и цветом, близким к к Сучок, в котором древесина бледная и явно более темного цвета, чем окружающая древесина, и обильно пропитана смолой, называется здоровым и темным; сучок, в котором площадь гниения меньше или больше 1/з размера сучка, соответственно; полностью сгнивший сучок, в котором древесина превратилась в коричневую массу, которая при надавливании легко выплевывается, называется табачной древесиной;
Количество сучков, их размер и расположение во многом зависят от породы дерева, части ствола и условий древостоя.
Количество сучков, их размер и расположение во многом зависят от породы дерева, части ствола и условий произрастания. На стволах светолюбивых пород (сосна) меньше сучков, чем на стволах ели. Деревья, растущие на открытом месте, очищаются от сучков меньше и гораздо позже, чем деревья в закрытых древостоях. В нижней (задней) части ствола меньше узлов, чем в верхней.
Сучки ухудшают внешний вид древесины, нарушают однородность структуры, а иногда и целостность, вызывают искажение волокон и годовых слоев, затрудняют механическую обработку. Сучки, особенно краевые, продольные, поперечные и групповые, снижают прочность древесины на растяжение вдоль волокон и прочность на изгиб. Табачные сучки указывают на скрытую внутреннюю гниль в древесине. Вторым по значимости дефектом древесины является трещины. Они подразделяются на трещины от клещей, морозные трещины, трещины усадки и трещины коры. Они появляются в растущей древесине и увеличиваются в срубленной древесине по мере ее высыхания. Все виды трещин нарушают целостность древесины и в некоторых случаях снижают ее механическую прочность.
Метиковые трещины – Радиальные трещины в ядре, которые ответвляются от сердцевины, не достигают коры и имеют значительную длину по всей длине ареала. Длина сетчатых трещин может составлять более 10 м. В зависимости от положения в бревне они делятся на простые и сложные. Простая метрическая трещина – это одна или две трещины одинакового диаметра, идущие в одной плоскости по длине сортамента. Две или более трещины под углом друг к другу на торце и одна или две трещины одинакового диаметра, но в разных плоскостях по длине сорта – это составные конические трещины.
Трещина кожи – это Трещина между годичными слоями, возникающая в ядре или зрелой древесине. Сформированный в растущем дереве, он имеет короткое продолжение по высоте ствола и не виден снаружи.
Трещина на морозе – Внешние продольные насечки в древесине растущих стволов деревьев. Простирается вглубь ствола по радиальным направлениям (чаще на заднем конце).
Дефекты формы стебля представляют собой различные отклонения от нормальной формы стебля и возникают в процессе роста дерева. К ним относятся бугристость, вздутие, узлы, искривление и овальность.
Ползучий это постепенное уменьшение толщины или ширины необработанной древесины по всей ее длине. Если диаметр уменьшается более чем на 1 см на каждый метр высоты ствола (длины бревна), это считается дефектом. Бревна из хвойных пород менее хрупкие, чем бревна из лиственных пород.
отступ – это резкое увеличение диаметра спинки пиломатериала и ширины пиломатериала. Выбоины и зазубрины препятствуют использованию древесины по назначению, увеличивают отходы при распиловке, зачистке и разделке древесины, а также вызывают радиальный уклон зерна.
Неровности и искривления встречаются у всех пород, особенно у лиственных деревьев, что затрудняет использование древесины по назначению и усложняет ее обработку. Шишки – это локальные утолщения ствола, либо с гладкой поверхностью и правильной структурой древесины, либо с неровной поверхностью и вздутыми
Кривизна – это кривизна ствола. Кривизна – это кривизна ствола по всей его длине. Различают простую и сложную кривизну, которая характеризуется соответственно одним или несколькими перегибами в сортаменте.
Структурные дефекты это косые волокна, пяточные суставы, опухшие суставы и т.д.
Перекос волокна (Это отклонение волокон от продольной оси сортимента, приводящее к повышенной усадке и короблению. Отклонение волокон делает древесину труднообрабатываемой, снижает способность к изгибу и прочность древесины на растяжение и изгиб.
Разрушающийся – Локальное изменение структуры хвойной древесины. Это проявляется в заметном увеличении ширины латеральной зоны годичных слоев. Он образуется в зоне сжатия изогнутых или наклонных стволов. Харка повышает твердость древесины и ее прочность на сжатие и статический изгиб, снижает прочность на растяжение, увеличивает усадку вдоль волокон, вызывая растрескивание и продольное коробление пилопродукции, снижает водопоглощение древесины и тем самым препятствует ее пропитке и внешнему виду.
Вытягивание древесины встречается на концах в виде изогнутых полос; на радиальных поверхностях – в виде узких полос (швов). Увеличивает прочность древесины на растяжение вдоль волокон и при статическом изгибе; также увеличивает усадку во всех направлениях, особенно вдоль волокон, что приводит к короблению и растрескиванию; делает древесину более трудной для обработки, вызывая ворсистость и размягчение поверхности.
Swollenness – Кривизна волокон. Снижает прочность древесины на растяжение, сжатие и изгиб, увеличивает прочность на раскалывание и сдвиг в продольном направлении, делает древесину труднообрабатываемой.
Twist встречается в виде частично врезанных, скобчато изогнутых контуров, образованных изогнутыми годичными слоями. Различают одностороннее и хроническое скручивание. Он снижает прочность древесины на сжатие и растяжение вдоль волокон, а также ударную прочность при изгибе. Прочность материала значительно снижается, если рулон находится в зоне растяжения опасного сечения. Карман из смолы Встречается в хвойной древесине; может быть односторонним и прерывистым, снижает прочность древесины. Смола, выделяющаяся из смоляных карманов, портит поверхность изделия и препятствует шпонированию и склеиванию.
Проникновение – Кора, частично или полностью заросшая на стволе или древесина, погибшая из-за повреждения; возникает на растущем дереве, когда повреждение заросло и сопровождается развитием каллов, грибковых сердцевинных пятен и полос сердцевинной гнили. Это нарушает целостность древесины и сопровождается деформацией соседних годовых слоев. Прорастание бывает открытым или закрытым.
Прорастание – Встречается только на хвойных деревьях. Он не оказывает существенного влияния на механические свойства, но значительно снижает ударную прочность при изгибе, уменьшает водопроницаемость, затрудняет шпонирование и склеивание.
Ложное ядро – Темноокрашенная внутренняя часть сердцевины ствола лиственных деревьев. В поперечном сечении он может быть округлым, звездообразным или лопастным. Этот дефект портит внешний вид и характеризуется плохой проницаемостью, снижением прочности на разрыв вдоль волокон и хрупкостью. В березе ложная сердцевина легко ломается.
Водный слой – Это происходит в виде влажных темных пятен определенной формы и размера, вызывает растрескивание, снижает ударопрочность и сопровождается гниением.
Химическое окрашивание В большинстве случаев это вызвано окислением танинов в древесине. К ним относятся танины, таниновые пятна и пожелтение, которые не влияют на физико-механические свойства древесины, но в случае интенсивного окрашивания ухудшают внешний вид материала.
Грибковые инфекции Грибки развиваются в древесине и могут разлагать или разрушать ее.
Грибки – это простейшие организмы, которые размножаются спорадически и вегетативно. Растущие деревья и срубленная древесина заражаются спорами – крошечными микроорганизмами, которые очень энергичны и хорошо приспособлены к неблагоприятным условиям. Споры могут переноситься на большие расстояния ветром или водой, проникать в трещины и раны на стволе и начинать развиваться.
На древесине грибки развиваются при определенной влажности (оптимально 40-60%) и температуре (оптимально 20-30°C).
При благоприятных условиях споры прорастают и образуют гифы (тонкие нити), которые переплетаются между собой, образуя мицелий или грибницу. Проникая вглубь древесины, нити выделяют ферменты, которые превращают целлюлозу и лигнин в водорастворимые вещества, доступные грибку.
Эти грибки делятся на два типа в зависимости от вида их пищи и степени повреждения древесины. В первом случае грибки питаются лигнином или целлюлозой, что приводит к разрушению клеточной стенки и, следовательно, всей древесины. Грибки, вызывающие такие изменения в древесине, называются дереворазрушающие грибы. Во втором случае изменяется цвет древесины и лишь частично ее физико-механические свойства. Такие грибы называются деревоокрашивающими грибами. дереворазрушающие грибы.
Механические свойства древесины, пораженной гнилью, резко ухудшаются, и ее способность выдерживать нагрузки полностью утрачивается. Плотность такой древесины уменьшается в 2-2,5 раза, а ее водопроницаемость увеличивается. При высыхании гнилая древесина быстро деформируется.
Обесцвечивающие древесину грибки питаются запасенными органическими веществами (белками, жирами, углеводами), которые накапливаются в полостях клеток древесины. Оптимальная температура для развития грибка обыкновенной пятнистости древесины (блютанг) составляет 20-25 °C. При температуре 7-8 °C рост гриба замедляется. Влажность, необходимая для роста грибка блютанга, составляет 22-163%. Оптимальное содержание влаги для гриба составляет 33-82%. Зараженная древесина становится серой с синеватым или зеленоватым оттенком. Прочность древесины снижается на 7-12%, в то время как содержание влаги и проницаемость для жидкостей увеличиваются. На такой древесине легко развиваются дереворазрушающие грибки и жуки.
Под влиянием дереворазрушающих грибов в растущем древесном продукте Пятна и разводы от грибковой сердцевины, В срубленной древесине – грибковые пятна заболони. Эти дефекты не оказывают существенного влияния на качество древесины, они лишь немного снижают ударную прочность, портят внешний вид и увеличивают водопроницаемость древесины.
Гниение вала – Участки ненормальной окраски ядра, которые можно разделить на пеструю ситовую гниль, коричневую щелевую гниль и белую волокнистую гниль ядра, в зависимости от цвета и характера повреждения. Этот дефект существенно влияет на механические свойства материала. В зависимости от тяжести гниения сортность древесины может ухудшиться до полной непригодности к использованию.
Форма это одно пятно или наложение зеленого, синего, черного или других цветов. Он не влияет на механические свойства древесины, но ухудшает ее внешний вид.
. Чернение появляется в древесине в результате биохимического процесса с участием грибов; предшествует гниению заболони.
Заболонная гниль наблюдается только на свежих кусках древесины. Штабелирование незначительно изменяет статическую прочность и твердость материала, но снижает прочность древесины на изгиб при ударе, ухудшает ее внешний вид и, в случае бука, снижает водопроницаемость.
Заболонная гниль Появляется в валежной, мертвой и спиленной древесине в результате деятельности дереворазрушающих грибов, а также после длительного хранения в ненадлежащих условиях. Снижает статическую прочность материала на изгиб на 22% и прочность на сжатие вдоль зерна на 20-25%.
Внешняя пробковая гниль Быстро снижает механические свойства древесины, процесс разрушения может протекать не только в невысушенном, но и в относительно сухом материале. Зараженная древесина является опасным источником грибковой инфекции для деревянных конструкций и зданий, поскольку она легко распадается и рассыпается в порошок.
Эти насекомые в первую очередь повреждают некорродированную, свежесрубленную древесину. Некоторые делают отверстия только в коре, в то время как многие проникают глубже в древесину.
Червоточина в зависимости от глубины проникновения может быть поверхностным (не влияет на механические свойства), мелким или глубоким (нарушает целостность древесины и снижает механические свойства). Червоточины способствуют проникновению грибков и развитию гнили.
Исследование дефектов древесины
Дефекты, имеющиеся в древесине, существенно влияют на способ ее использования и качество мебели и других изделий. Многие пороки древесины недопустимы не только на лицевой, но и на всех поверхностях готовой мебели. Умение определить вид дефекта, его размер и его влияние на качество готовой продукции из древесины является одной из задач мерчендайзера в этой группе товаров.
(Обзор ассортимента древесных материалов и полуфабрикатов В мебельном производстве, строительстве и других отраслях народного хозяйства широко используются различные древесные материалы и полуфабрикаты – доски, брусья, шпон, клееная, шпонированная декоративная фанера, ДСП, ДВП и столярные плиты, клееные и гнутоклееные гнутые элементы и др.
Недостатки древесины – это различные механические повреждения искусственного происхождения. Они возникают в результате воздействия различных механизмов и инструментов на продукт во время обработки, сортировки, уборки и транспортировки. Дефекты в пиломатериалах снижают их качество.
В чем разница между дефектами и недостатками
Некоторые люди считают, что недостатки и дефекты – это синонимы. Но эти термины имеют разное значение. Вы должны понимать разницу между дефектами и пороками древесины.
Дефекты древесины – это естественные дефекты, возникающие в условиях выращивания (ухудшение климата и почвы), а также во время использования и хранения. Пороки древесины влияют на целостность и однородность пилопродукции. Они снижают прочностные характеристики. Они также затрудняют обработку пиломатериалов.
Существуют первичные и вторичные пороки древесины. Первичные происходят во время роста и развития дерева, а вторичные – во время переработки продукта.
Дефекты древесины – это различные механические дефекты искусственного происхождения. Они возникают в результате воздействия различных механизмов и инструментов на продукт во время обработки, сортировки, уборки и транспортировки. Дефекты в пиломатериалах снижают их качество.
Перфорация – Локальное повреждение изделия из древесины острым инструментом (строжка). Возникает в виде отверстий глубиной до 2 см (или сквозных отверстий в случае виниров). Снижает качество материала, уменьшает декоративную ценность изделия и может быть косвенной причиной роста грибков.
Дефекты древесины.
Дефекты древесины – это специфические свойства и пороки древесины, которые влияют на ее породу и ограничивают ее экономическое использование.
Естественные дефекты Они появляются в период созревания древесины из-за ухудшения условий произрастания (климат, почва), случайных дефектов, естественного увядания, деятельности микроорганизмов, бактерий, короедов и птиц.
При оценке качества сортиментов древесины учитываются следующие характеристики дефектов
- Тип
- Размер и степень заражения
- Расположение на сортименте или круглом лесоматериале
В зависимости от типа дефекта, его можно игнорировать, уменьшить или увеличить качество (желательные дефекты, используемые в декорировании изделий из древесины).
Дефектами считаются те, которые значительно снижают прочность древесины (гниль, крупные трещины, нарушение целостности ствола в результате столкновения с посторонними предметами или перелома и т.д.).
Помимо визуального осмотра, для определения типа и степени дефекта используются электрические, магнитные и акустические методы обнаружения дефектов.
ВИДЫ ДЕФОРМАЦИИ
Дефекты классифицируются в соответствии с международным стандартом ISO и действующим ГОСТ 2140-81.
ЕСТЕСТВЕННЫЕ ДЕФЕКТЫ
К этой категории относятся сучки и дефекты структуры древесины (всего в государственном стандарте предусмотрено более 180 видов естественных пороков древесины).
узлы
Узел – это фрагмент ветки, заключенный в древесную ткань ствола. В зависимости от их структуры, состояния и положения по отношению к стволу сучки делятся на светлые и темные, неполные, неконсолидированные и конгломератные. Отдельными категориями являются табачные узлы, свободные узлы и поникающие узлы.
Заросшие сучки образуют на пиломатериале характерные узлы.
Сучки встречаются во всех породах древесины. Они существенно влияют на качество и пригодность древесины. Во время распиловки и сушки сучки отделяются от окружающей древесины, образуя отверстия.
Узел здоров Узел с дефектом Узел в группе
ТРЕЩИНЫ В РАСПИЛЕННОЙ ДРЕВЕСИНЕ
Взлом – являются поперечными или продольными по отношению к направлению зерна. В небольших кусках они оцениваются как единый дефект. В крупноразмерных пиломатериалах различают несколько типов трещин.
Усадочные трещины. Поверхностные расколы в древесине, которые уходят глубоко в зерно. Они образуются в процессе сушки. Повышает вероятность грибковой инфекции.
Распиливание трещин. Следствие внутренних напряжений в пиломатериале, возникающих при распиловке.
Трещины при пропаривании, трещины при пропитке. Следствие снижения прочности детали в сочетании с повышенными внутренними напряжениями.
Растрескивание от мороза Растрескивание от усадки
Метик – Радиальный разрыв древесины внутри ствола, который происходит в сердцевине во время роста и не достигает наружных слоев.
Различают следующие виды метрики:
- Шильфер – Множественные сетки внутри ботинка.
- Ветрозащита – Внутренняя трещина, которая проходит между сердцевиной и внешними слоями древесины, а не в центральной части ствола.
- Чиппинг – Расщепление между годичными слоями, образовавшееся в середине ствола. На усеченном конце она выглядит как арочная впадина.
- Frostbite – Дефект растущего дерева, вызванный резким и внезапным понижением температуры. Другим общепринятым стандартом является обморожение, которое представляет собой трещину, вызванную ударом молнии.
- Компрессионная трещина – Это повреждение ствола растущего дерева, вызванное избыточным давлением.
- Splinch – Поперечная трещина в стволе, идущая от терминальной части.
- Усадочная трещина – Наружные трещины, которые развиваются во время сушки и проникают во внутреннюю часть сортимента древесины.
Трещины, образующиеся при распиловке, пропаривании и сушке древесины, являются отдельной категорией.
ДЕФЕКТЫ ОБРАБОТКИ
В эту категорию входят дефекты древесины, вызванные механическими повреждениями во время валки, транспортировки или резки.
Иностранное включение – Инородное тело (стекло, железный осколок, кусок камня и т.д.). Вызывает опухание коры. Затрудняет обработку материала и может привести к повреждению оборудования.
Механическое повреждение стебля
Обезжиривание – Часть бревна без коры. Естественно возникает в результате повреждения грызунами или копытными. Косвенно вызывается грибками или вредителями.
- Гниль коры – Повреждения коры, вызванные весенней распутицей или лесным пожаром.
- Гниль коры – Повреждение или удаление части коры в результате падения во время урагана или промышленной вырубки окружающих деревьев. Это облегчает проникновение паразитов и грибковых спор в ствол, ослабляет дерево и может привести к его усыханию.
обугливание – Сильно обожженные участки на коре.
Карр – Повреждение целостности ствола (сучковатое пятно) в местах высева хвойной живицы. Этот дефект облегчает проникновение грибковых спор в живое дерево или в лесоматериалы.
Резка камня – Локальный поверхностный дефект на бревне после его повреждения топором. Вызывает восприимчивость материала к грибковым инфекциям и увеличивает объем отходов. Разновидностью насечки является – Повреждение шляпки бревна, затрагивающее кору и наружные слои заболони.
Прокол заболони – Локализованная полость на стволе после срезания инструментом во время уборки (пила, лебедка и т.д.).
Чиппинг – Проникающая трещина, идущая от терминальной части участка, постепенно сужающаяся.
Чиппинг – Торцевая часть ствола с недостающей древесиной, отломившейся во время валки.
Строгание – Выемка в детали (до недостающей части включительно) с выбитым, неровным дном. Это происходит с помощью специального инструмента (пека).
Пирсинг – Локальное повреждение ассортимента древесины острым инструментом (выколотка). Это проявляется в виде отверстий глубиной до 2 см (или сквозных отверстий для шпона). Это снижает качество материала, декоративные свойства древесины и может быть косвенной причиной появления грибков.
Фрагментация – Неравномерная попка от перелома ствола (например, при сильном ветре).
ДЕФЕКТЫ В ДЕРЕВООБРАБОТКЕ
Неправильная резка
чип – Кора на поверхности ствола, оставшаяся на краю пиломатериала. Снижает полезный выход материала и ограничивает использование полученных деталей.
Риск – Ряд следов на пиломатериалах от режущих инструментов после резки, строжки или фрезерования.
Волнистость – Углубления и впадины в пиломатериалах, возникающие в результате косого среза или неправильной сушки.
Ворс – Выступающие, неразделенные волокна на плоских кромках пиломатериалов, придающие им грубый вид. Это происходит из-за пиления незаточенными инструментами, неправильной заточки/незаточки зубьев пилы, недостаточного натяжения пилы (блуждающее пиление) и т.д.
Хрустящие – Много волос и много волокон древесины не отделяются на плоских краях доски.
Грань – Сплошная или потрепанная полоса из множества неразделенных волокон на краях доски или дерева. Возникает при пилении в теплую погоду, при работе с наклонной, сучковатой или сучковатой древесиной, а также в результате неправильной установки и использования деревообрабатывающих инструментов.
Другие ошибки обработки
Фасонный край – Скошенная режущая кромка на круглом прутке.
потрёпанное лицо – Ребристые разрезы и гребни, комки и волокна на лицевой стороне.
Козырек – Выступающая за пределы лицевой плоскости древесина, образовавшаяся в результате неполного распила древесного массива.
Кора – Часть коры, которая остается на шпоне (может отваливаться, оставляя отверстия и выемки).
Burr – Заостренный выступ, касающийся края пиломатериала.
Burr – Кусок дерева с острыми краями, которые не отвалились после строжки.
Счет – неглубокие углубления, в которых оторвались фрагменты волокон.
Пазы для шпона – Плотно расположенные неглубокие углубления, параллельные продольной оси волокон.
дент – Углубление в пиломатериале, вызванное местной деформацией при ударе кувалдой (или другим инструментом) по дереву и его валке.
Царапина – След (вмятина) в пиломатериале после контакта с острым предметом.
Гаечный ключ – Выемка по всей ширине рабочей поверхности, вызванная удалением части бревна ниже расчетного уровня при фрезеровании или строгании.
Необработанный – Неполный участок заготовки.
Гребешок – Остаточный пиломатериал, который возвышается над обрабатываемой деталью (вызвано плохим выравниванием фрезы).
Удаление заусенцев – При шлифовании обрезание массы ниже требуемого уровня.
Без шлифовки – Поверхность детали, которая уже была отшлифована, остается пустой.
Ожог – это почерневшее пятно на поверхности ствола, вызванное трением движущихся частей инструмента о древесину.
Осколки – Коробление пиломатериалов во время распиловки, сушки или хранения.
Коробление во время сушки вызвано разницей в высыхании материала в тангенциальной и радиальной ориентации. Лай может быть косвенным признаком других дефектов: обрезки, зарастание, сучки и т.д. Во время сушки заболонные участки быстрее теряют влагу. Их объем уменьшается быстрее, чем объем участков древесины, расположенных ближе к сердцевине, что приводит к искривлению заболони в сторону сердцевины. Размер дефекта меняется в зависимости от изменения влажности древесины.
Коробление может быть вызвано остаточными напряжениями в древесине во время распиловки (они появляются во время фрезерования и распиловки доски).
Этот дефект делает пиломатериалы сложными в использовании. Если степень встречаемости высокая, то это приводит к полной непригодности заготовок. Это затрудняет лесозаготовки и снижает выход годной древесины.
Чтобы предотвратить коробление плит, они подвергаются компрессионной сушке в соответствии со специально подобранным циклом сушки, который не вызывает значительных напряжений в изделии. Оставшиеся напряжения снимаются дополнительной термической и влажностной обработкой.
При склеивании деревянных элементов учитывается возможность коробления.
Измерение перекоса
- Продольное искривление – измеряется отношением наибольшего прогиба к длине прогиба (выражается в процентах).
- Боковое искривление – измеряется как отношение максимального свеса к ширине доски (выражается в процентах).
- Крылатость – измеряется максимальным отклонением поверхности детали от требуемой плоскости.
Коробление ламинированной фанеры измеряется линейкой, приложенной по диагонали к листу (выражается в сантиметрах по отношению к 1 погонному метру длины диагонали).
Фонд Викимедиа . 2010 .
Узлы
- Узел – Часть ветви, заключенная в древесину ствола.
В зависимости от их состояния и отношения к окружающей древесине, сучки делятся на свет и темный; плавленый, неразвитый и потеря; здоровый, гнилой и табак и т.д. д . Они также классифицируются в зависимости от их положения в пиломатериале.
На круглом дереве они отличаются открыть и заросший Сучки, которые можно определить по различным типам шероховатости поверхности.
Сучки значительно снижают ценность древесины как материала и ее породы. Прочность узла снижается в месте его роста, так как узел имеет собственную клеточную структуру, направленную под углом к окружающим волокнам. Они встречаются во всех породах древесины. В процессе распиловки и сушки сучки, не соединенные и частично соединенные, часто теряют связь с основой и выпадают (становятся потерянными сучками).
- Особым видом узла является стигма(см. ниже).
Пороки древесины – это общий термин, который охватывает различные аномальные характеристики структуры древесины, заражение пиломатериалов грибками или насекомыми, а также дефекты, возникающие при распиловке, хранении сырья и готовой продукции.
Пороки и дефекты древесины при механической обработке
Каждый вид пиломатериалов (будь то доски, бруски, блок-хаус, балки…) делится на классы. Это деление зависит от наличия на поверхности или в структуре изделий тех или иных дефектов, которые отрицательно влияют на свойства и внешний вид, снижают качество материала, ограничивают область его использования.
Пороки древесины – это общий термин, который включает в себя различные, ненормальные структурные характеристики древесины, грибковые или насекомые инфекции в пиломатериалах, а также дефекты, возникающие во время резки, хранения сырья и готовой продукции.
Дефекты делятся на две основные группы:
- первичный;
- вторичные (дефекты обработки).
Первичные дефекты – это естественные дефекты, которые возникают во время роста и развития дерева. Вторичные дефекты – это дефекты, возникшие в результате неправильной распиловки сырья или несоблюдения правил хранения пиломатериалов. Качество, а значит и цена древесины, напрямую зависит от типа, количества и размера различных дефектов. Существует девять групп таких дефектов (согласно ГОСТ 2140-81);
- узлы;
- трещины;
- изменения формы ствола;
- Дефекты внутренней структуры;
- Грибковое поражение;
- Химические пятна;
- Биологический ущерб;
- Механические повреждения, инородные включения, дефекты обработки;
- порча.
КРАСКИ
Наиболее распространенный первичный сортовой дефект древесины. По сути, это основание ветки, расположенное глубоко в древесине ствола. Отделения могут быть разными и классифицируются по следующим критериям:
1. Форма среза – круглая, овальная или продолговатая;
2. местоположение:
- Оштукатуренный – распространяется на широкую сторону заготовок;
- пиппинг – расположен на узкой стороне (кромка);
- ребристая – которая в то же время подвергается воздействию соседней панели/кромки;
- жалюзи – расширяющиеся к краю;
- Шов – полностью пронизывает пластину и кромку, простираясь на два ребра.
По расположению различают односторонние узлы (видимые только с одной стороны) и сквозные (распространяющиеся на обе пластины, пронизывающие все изделие).
3. взаимное расположение:
- разрозненные – одиночные сучки, отделенные один от другого расстоянием, превышающим ширину пиломатериала;
- группа – два или более узлов на изделии, длина которых равна ширине изделия;
- Ветвистый – характерен для пиломатериалов, изготовленных из древесины с вихревым расположением ветвей (в основном ель и сосна). Эта группа может состоять из двух близко расположенных продольных узлов или комбинации продольных, круглых и овальных.
4 Степень слияния с древесиной:
- связанный;
- частично исцелен;
- неисцеленные (среди которых есть и выпавшие).
- Здоровые – без малейших признаков гниения. К этой разновидности относятся светлые сучки, пятнистые сучки (немного темнее, чем окружающая древесина), темные сучки (пропитанные смолой, витом или танином) и трещиноватые сучки;
- гнилой/гнилой – площадь гнили составляет менее или более 1/3 от площади распила;
- табак – полностью сгнил.
Этот или другие виды сучков по-разному влияют на технические и декоративные свойства пиломатериала, чем меньше сучков, тем выше сорт. Здоровые круглые сучки не влияют на качество, а в некоторых случаях их наличие даже помогает достичь определенных дизайнерских целей. Естественно, гнилые сучки снижают прочностные характеристики, поэтому пиломатериалы с сучками считаются самым низким сортом и не подходят для использования в конструкциях.
КРАСКИ
Так называются разрывы в структуре древесины вдоль зерна, возникающие в результате внутренних напряжений. Существует четыре основных типа трещин, в зависимости от их причины:
- Метикулярные трещины классифицируются как первичные дефекты. Это радиальные внутренние трещины в стволах, которые развиваются во время роста дерева. Они встречаются у всех видов, особенно в перезрелых древостоях. Они наиболее распространены в сосне, лиственнице и буке. Трещины могут достигать длины 10 и более метров вдоль ствола, а иногда и в кроне. Иногда они вызваны ударом ствола о землю во время валки деревьев или ударом молнии. По мере высыхания сырья длина и толщина трещин клещей может увеличиваться. В бревне это будет видно только на торцах, в готовом пиломатериале – на боковых и торцевых сторонах.
- Отслаивание – отслаивание в сердцевине или в зрелой древесине вдоль годичного слоя, встречается у всех пород. Единственным способом обнаружения сколов в бревнах являются трещины на торцах, которые имеют дугообразную или круглую форму, не заполненную смолой. В готовых пиломатериалах этот недостаток проявляется в виде трещины в лицевой стороне или в виде углубления/продольной трещины в боковой стороне. Причина этого основного недостатка точно не известна. Обычно он возникает там, где мелкозернистая древесина резко переходит в крупнозернистую. Растрескивание может произойти в результате развития внутренней гнили стебля.
- Морозные укусы – это продольные наружные трещины на стволе еще растущих деревьев. Они возникают зимой из-за резкого снижения температуры и располагаются в области контрфорсов. Этот дефект чаще всего наблюдается у лиственных деревьев – трещины вдоль радиальных направлений простираются вглубь ствола. Они видны на боковых сторонах пиломатериалов и на концах бревен. В готовом изделии этот первичный дефект проявляется в виде длинной радиальной трещины, вокруг которой расширяются годовые слои.
- Усадочные трещины – это вторичный дефект древесины, чаще всего вызванный неправильно высушенной атмосферой. Они возникают в результате неравномерной сушки пиломатериала по всей его длине. Чаще всего они появляются на концах больших участков. Они отличаются от морозных трещин и трещин глубиной и длиной (не более 1 метра).
Трещины могут располагаться в разных местах пиломатериала, и по этому параметру их делят на торцевые и боковые (они могут доходить до торцов). Различают также мелкие трещины, которые составляют менее одной десятой толщины изделия, глубокие трещины, которые составляют более одной десятой, и сквозные трещины, которые распространяются на обе стороны или на оба конца.
Наличие трещин является одним из основных факторов снижения качества пиломатериалов. Этот дефект влияет на прочностные характеристики. Кроме того, споры грибков, влага и насекомые могут проникать в древесину через щели – это приводит к частичному, а иногда и полному разрушению деревянной конструкции.
Изменения формы туловища и его внутренней структуры
Деформации ствола возникают в результате неблагоприятных условий роста и бывают разных типов:
- кособокость – постепенное уменьшение диаметра ствола от основания к вершине;
- отек – быстрое увеличение диаметра нижней части ствола;
- овальность – эллипсовидные концы бревен;
- узлы – утолщения на стволе в различных местах;
- кривизна – кривизна ствола по всей его длине.
Изменения во внутренней структуре древесины проявляются в виде неровностей в годичных слоях или волокнах древесины. Они могут быть следующими:
- неравномерный наклон волокон (отклонение от продольной оси) – радиальный или тангенциальный;
- Вихрь – неравномерное или извилистое расположение волокон (волнистое, спутанное);
- Кривизна – кривизна однолетних слоев в узлах и побегах;
- Реактивная древесина – наблюдается на наклоненных/изогнутых стволах и ветвях. Действие силы тяжести в этом случае вызывает перераспределение веществ, влияющих на процессы роста и развития дерева.
Эти первичные искажения при обработке пиломатериалов (распиловка, лущение) значительно увеличивают процент отходов, а также вызывают радиальный перекос волокон в готовых пиломатериалах. Кроме того, измененная древесина трудно поддается обработке и приводит к появлению мясистых/отслаивающихся поверхностей, что влияет на качество и внешний вид продукта и может значительно снизить его сортность.
ХИМИЧЕСКИЕ ПЯТНА
Основной дефект, связанный с окислением танина. Проявляется в виде неестественно окрашенных участков срезанной древесины. Эти участки обычно наблюдаются в поверхностных слоях и исчезают по мере высыхания древесины. Химические пятна могут быть разными – пожелтение, таниновые пятна, потемнение.
Грибковые и биологические дефекты
Эти пороки древесины могут быть первичного или вторичного происхождения. Это означает, что пиломатериалы могут быть поражены грибками еще в процессе роста, или же споры могут попасть в них во время неправильного хранения и транспортировки. Грибки делятся на дереворазрушающие грибки и грибки, повреждающие древесину. Если первые просто портят внешний вид древесины, то вторые могут привести к полному разрушению ее структуры.
Существует два основных типа грибков, вызывающих гниение древесины:
- Плесень – выглядит как твердый налет на поверхности и может окрашивать древесину в черный, розовый, зеленый, синий и другие цвета. Этот дефект, в большинстве случаев, вызван недостаточной влажностью во время хранения. Это очень характерно для аллювиальной древесины.
- Пятна на ядре гриба (внутренняя темнота) – аномально окрашенные участки ядра, особенно заметные на концах.
- Коричневая окраска – характерна для лиственных пород, меняет их светлый цвет на коричневый. Возникает в уже срубленной древесине и распространяется с торца по всем волокнам.
- Заболонь – это участки, пораженные деревоокрашивающим грибком. Они могут быть светлыми (не маскируют текстуру) и темными (затемняют текстуру). Они проникают глубоко в структуру (более 2 мм), подслои также могут быть обнаружены на расстоянии от поверхности.
- Гниль – это особо разрушительное повреждение прочности материала, которое вызывается дереворазрушающими грибками. Существует несколько типов, включая мягкую и твердую заболонь, наружную гниль и гниль сердцевины.
Из всех видов грибковых повреждений, описанных выше, гниение и распад особенно опасны для древесины. Именно эти дефекты, вызванные дереворазрушающими грибами, приводят к полному разрушению структуры, вследствие чего прочность пиломатериала падает до нуля.
Биологические повреждения возникают, когда древесину атакуют различные вредные насекомые (жуки, термиты), бактерии или водоросли. Во время их деятельности нарушается целостность конструкции, что значительно ограничивает практическое использование пиломатериалов.
Сегодня существует широкий спектр высокоэффективных антисептиков для древесины, которые при правильном и своевременном использовании могут эффективно устранить грибковые и биологические повреждения – возможны как профилактические, так и лечебные меры.
НЕУДАЧИ В ЛЕЧЕНИИ
Вторичные дефекты, возникающие в результате неправильной/непрофессиональной обработки пиломатериалов. Это приводит к появлению дефектных пиломатериалов и соответствующему снижению сортности древесины. Основные дефекты лечения включают:
- Наличие большого количества рундука – участков коры на боковых сторонах и кромочном слое пиломатериала, затрудняющих его использование и увеличивающих отходы при монтаже. Превышение стандарта ГОСТ приводит к снижению класса пиломатериалов.
- Опасность представляют глубокие, периодически повторяющиеся следы на поверхности изделия, оставленные режущей частью инструмента.
- Шероховатость, ворсистость поверхности.
- Потертости – приподнятые, частично отделенные участки древесины с размытыми краями.
- Царапины – это неглубокие углубления на поверхности.
- Шероховатость.
- Непрощающий.
- Питтинг.
- Значительное отклонение от заданных размеров.
- Потрескавшиеся края и другие.
Коробление – это отдельная группа дефектов обработки (вторичных дефектов). Это изменение формы пиломатериала в результате распиловки, естественной сушки или неправильного хранения. Смятие может быть:
- Простой – продольный вдоль доски с одним изгибом;
- Сложный – продольный вдоль борта с несколькими перегибами;
- продольное вдоль края – изменение формы изделия в плоскости, параллельной пластине;
- поперечный – изгиб вдоль ширины;
- pied piping (спиральная порча) – спиральная порча по всей длине.
Инородные включения также относятся к отдельной группе вторичных пороков древесины. Они встречаются редко и свидетельствуют о наличии инородных тел (проволока, гвоздь, камень, пуля и т.д.) в пиломатериале. Такие дефекты сильно затрудняют обработку, а в некоторых случаях (если их вовремя не обнаружить) могут привести к поломке инструмента и даже к серьезным травмам персонала, работающего с инструментом.
К дефектам относятся различные нарушения в росте дерева, которые можно увидеть в продольном развитии ствола. К ним относится, например, чрезмерный рост – сужение ствола более чем на 1 см в диаметре на погонный метр. Противоположностью этого дефекта является кокомелисто – ситуация, когда задняя часть (часть ствола, ближайшая к земле) становится заметно шире, чем остальная часть ствола.
Дефекты древесины
Дерево – это натуральный, экологически чистый материал с благоприятными прочностными и тепловыми свойствами. Когда он хорошо высохнет, его можно использовать для дальнейшей работы. Но эти изделия необходимо покрыть слоем краски или лака для защиты или использовать только в помещении.
Кроме того, не теряя своей твердости и прочности, внешний вид древесины может быть испорчен окрашивающими грибками, так называемыми синими пятнами на поверхности. Предметы и детали из такой древесины не следует покрывать прозрачными лаками. Для предотвращения дальнейшего распространения грибка поверхность обрабатывается антисептическим раствором с помощью металлической щетки.
Для древесины характерно возникновение так называемых пороков – естественных нарушений в ее регулярной структуре, которые возникают в процессе роста и хранения. Они нарушают однородность материала и снижают его прочность и долговечность. Они также затрудняют обработку древесины и ухудшают ее эстетические качества, ухудшая ее внешний вид.
Первый тип недостатков – это узлы. Они бывают разной формы и направления, имеют разную степень сцепления с древесиной, могут быть здоровыми или гнилыми, сквозными или односторонними.
Другим распространенным видом дефектов являются трещины. Их наличие можно считать нормой для древесины. Они могут быть радиальными (идущими от центра дерева к его окружности) и другими, более сложными. Часто встречаются морозные трещины, вызванные отрицательными температурами. Они ориентированы от края к центру и сопровождаются образованием наростов. Усадочные трещины могут быть похожи на метиновые и морозные трещины, но имеют меньшую ширину и протяженность. Иногда между годовыми кольцами появляются трещины, которые называются трещинами коры.
К дефектам относятся различные аномалии роста дерева, проявляющиеся в продольном развитии ствола. К ним относится, например, дивергенция – сужение ствола более чем на 1 см в диаметре на погонный метр. Противоположный тип дефекта – кокомелисто, явление, при котором задняя часть (часть ствола, ближайшая к земле) сильно расширена по сравнению с остальной частью ствола.
Часто можно увидеть наросты на стволах деревьев, которые также являются дефектами.
Пороки древесины возникают из-за неправильной сушки и хранения. Рекомендуется сушить древесину медленно и равномерно. Для сушки очищенные от коры бревна следует укладывать в штабеля во избежание коробления, следя за тем, чтобы каждый ряд был выложен на одинаковую толщину.
Чтобы древесина не впитывала влагу, укладывайте ее на обрезки бревен или каменные или кирпичные столбы. Толстые доски можно укладывать плашмя только после предварительной сушки на ребрах.
Над дымоходами устанавливается крыша для защиты древесины от солнца и осадков. Для обеспечения вентиляции и улучшения сушки следует соблюдать расстояние 12-15 см от верха дымохода до крыши.
Одним из недостатков того, что волокна дерева растут по спирали, а не прямо вдоль ствола, является наклон. Древесину с таким дефектом очень трудно обрабатывать. Также трудно использовать потускневшую древесину, хотя этот дефект почти не влияет на ее прочность.
Поскольку расположение волокон оказывает особое влияние на прочность древесины, считается, что древесина также имеет дефекты. Тривиальный наклон волокон является примером этого, но существуют и более сложные явления (набухание).
Кроме того, существуют различные виды гнили и черви (отверстия, проделанные насекомыми).
В этой статье мы постарались описать все дефекты структуры древесины, но если мы что-то упустили, пожалуйста, добавьте свои комментарии.
Наличие ворса в кипах снижает выход химически чистой целлюлозы и увеличивает стоимость отбелки. Качество древесной массы, используемой в производстве бумаги, ухудшается из-за флокуляции, зажима пил при поперечной распиловке досок.
Аномальные отложения в древесине
Смола. Так называется обильный, пропитанный смолой участок древесины, образующийся в результате ранения стволов хвойных деревьев. Заболонь чаще всего встречается у сосны. На круглых бревнах его можно определить по ранам и отложению смолы. Раненые участки темнее, чем окружающая нормальная древесина, и просвечивают на более тонких породах.
Дефект измеряется по длине, ширине и глубине или площади трещины. Пропитанная смолой древесина имеет значительно меньшую водопроницаемость, водопоглощение и водоудерживающую способность, но большую плотность и меньшую ударную прочность; сообщается об увеличении теплоты сгорания пропитанной смолой древесины (на 30 % при содержании смолы 45 %). Обработанная смолой древесина более устойчива к гниению, но плохо отделана и склеена.
Карман. Этот дефект, ранее называемый смоляным карманом, представляет собой полость внутри или между винтами, которая заполняется смолой или камедью. Такие смоляные карманы встречаются у хвойных деревьев, в древесине которых есть смоляные ходы, особенно у ели. На концах видны дугообразные трещины, плоская сторона которых обращена к центру ствола, а выпуклая – к периферии (Рисунок 1). На тангенциальной поверхности карманы представляют собой углубления овальной формы, вытянутые в продольном направлении; в радиальном сечении они выглядят как короткие щели.
Различают односторонние карманы, которые выходят на одну или две смежные стороны ассортимента, и сквозные карманы, которые выходят на две противоположные стороны. Размер карманов в сибирской ели может варьироваться от нескольких миллиметров до 10-15 см. Карманы образуются в результате подкронового повреждения камбия, когда части ствола нагреваются солнечными лучами в период заморозков.
Небольшие карманы также могут образовываться в результате повреждения насекомыми. Для улучшения извлечения живицы из ели можно искусственно создавать карманы, нанося толстые подкорковые повреждения камбия специальным инструментом.
Карманы измеряются по глубине, ширине и длине, а их количество – в единицах (в пиломатериалах – на 1 м длины или на всю длину; в шпоне – на 1 м2 или на всю площадь крыла). Вытекание смолы из карманов препятствует отделке и склеиванию деталей. В мелких деталях карманы могут значительно снизить прочность древесины.
Водный слой. Это участки ядровой или зрелой древесины с повышенным содержанием влаги в свежесрубленном состоянии. Этот дефект встречается в задней части ствола хвойных деревьев (сосна, кедр и особенно ель и пихта), а также лиственных деревьев (осина, вяз, тополь и др.).
На торцах пиломатериалов видны темные пятна различной формы и полосы на продольных сторонах пиломатериалов. После высыхания влажные пятна бледнеют, и на этих участках древесины появляются небольшие трещины. Содержание влаги в заболоченной древесине сосны и ели в 3-4 раза выше, чем в здоровой (ядровой или зрелой) древесине.
В круглых лесоматериалах степень увлажнения измеряется наименьшей толщиной выреза в сердцевине (доске), наименьшим диаметром окружности, в которую он может быть вписан, или площадью, занимаемой пороком. В пиломатериалах измеряется ширина и длина или площадь, занимаемая дефектом.
Причины застоя воды точно не установлены. Некоторые исследователи считают, что это пятно на древесине вяза, тополя, пихты и некоторых других пород вызвано деятельностью бактерий. Многие исследования связывают возникновение заболачивания с инфильтрацией дождевой воды через неразвитые сучки. Один из исследователей предположил грибковую природу водного слоя в осине, где механические свойства снижаются в среднем на 10% (ударная прочность значительно уменьшается). Ламинированная водой древесина отличается от здоровой древесины повышенной усадкой и разбуханием. Наблюдается увеличение предела гигроскопичности. Водный слой затрудняет пропитку древесины антисептиками. Повышенное водопоглощение может привести к утоплению во время плавления. Согласно исследованиям, формирование водного слоя у ели и сосны связано с насыщением почвы влагой. Ламинированная водой древесина этих пород очень хрупкая. Наличие трещин в средней зоне застойной воды у растущих деревьев и образование трещин при сушке срубленной древесины снижает выход качественных пиломатериалов.
Трещины древесины параллельно волокнам.
Коробление древесины, т.е. изменение формы, происходит во время обработки, сушки и хранения.
Методы измерения искажений в пиломатериалах:
- Продольная деформация и поперечная деформация зависят от величины прогиба материала.
- Наибольшее отклонение поверхности от общей плоскости используется для измерения тупости маятникового типа.
- Сложная кривизна определяется величиной стрелы прогиба наибольшей кривизны, входящей в нее.
Некоторые дефекты древесины можно определить визуально, но все же наиболее точно и правильно они выявляются и измеряются аппаратными методами. В настоящее время для этой цели используются методы гамма-, фотоэлектрической, магнитной, флюороскопической и акустической дефектоскопии.
Повреждения от мороза идут от заболони к сердцевине и вызываются резкими перепадами температуры в холодное время года. Они характерны для лиственных пород, но реже встречаются у хвойных. По внешнему виду они напоминают разряды молнии. По краям часто встречаются валики, а кора значительно отросла.
Описание других дефектов
Можно выявить вторичные проблемы, которые в некоторых случаях затрудняют обработку. Эти дефекты могут быть естественными или возникнуть в результате неправильной заготовки древесины или хранения в неподходящих условиях.
Химические пятна
В процессе обработки могут встречаться участки древесины, которые значительно отличаются по оттенку от других. Ненормальная окраска вызвана окислением танинов. Эти участки обычно находятся на глубине 1-5 мм, в поверхностных слоях. Несмотря на изменение оттенка, на соответствующие механические свойства это не влияет. Кроме того, пятна постепенно исчезают по мере высыхания, поэтому с эстетической точки зрения дефект также можно считать незначительным.
Искривление
Коробление – это изменение формы пиломатериала. Они могут сгибаться, скручиваться или размахивать руками. Эта проблема возникает из-за неправильной и неравномерной сушки, которая вызывает напряжение в древесине. Деформация может происходить по-разному:
- по касательной, в направлении годичных колец;
- продольно – параллельно волокнам;
- Радиальные – вдоль сердечных лучей.
Разбитый материал не пригоден для использования в целом виде. Помимо неправильной формы, внутри остаются остаточные напряжения даже после полного высыхания.
Борьба с вредителями и болезнями
Биологические агенты весьма разнообразны. К ним относятся как насекомые, так и грибковые заболевания, поражающие деревья. При несоблюдении техники хранения могут возникнуть проблемы. Жуки, термиты и личинки быстро размножаются при температуре +18-20 градусов и влажности 60-80%. Они оставляют улиток, проделывая многочисленные отверстия в древесине.
Если таких повреждений много, материал разлагается и становится непригодным для использования. Отверстия могут быть поверхностными, умеренными или глубокими; некоторые из них могут проходить насквозь. Такие дефекты снижают прочность пиломатериалов. Кроме насекомых существуют и другие вредители. На стволах можно обнаружить отверстия, оставленные птицами, и повреждения коры.
Некоторые растения-паразиты также оказывают негативное влияние на состояние древесины.
Грибковые формы поражения делятся на два типа:
- деструктивные – питаются лигнином или целлюлозой, постепенно разъедая структуру клетки;
- окрашивающие грибки – питаются органическими веществами и выделяют фермент, который изменяет цвет древесины, разрушая ее в меньшей степени, чем первый вид.
Наличие грибка часто можно распознать по внешним признакам. К ним относятся появление плесени, пятен и разводов необычного цвета, гниль и изменение цвета заболони. При сильном заражении в стволе могут появиться большие полости. Некоторые дефекты видны сразу при визуальном осмотре, другие можно обнаружить только во время лечения. Для получения более точной информации используются такие технические меры, как рентгенодиагностика, гамма-дефектоскопия, акустический метод и фотоэлектрические испытания.
Читайте далее: