Внешний вид древесины

Цвет. Древесина поглощает падающее световое излучение избира­тельно. От спектрального состава отраженного ею светового потока зави­сит возникающее зрительное ощущение, называемое цветом.

Обычно для характеристики цвета древесины используют словесные описания, в основе которых лежат определенные зрительные образы или символические понятия. Однако это свойство древесины можно объектив­но охарактеризовать с помощью методов, которыми располагает коло­риметрия (от латинского "колор" – цвет) – наука о цветовых измерени­ях. Для этого необходимо установить численные значения трех показате­лей – цветового тона X, чистоты Ри светлоты ρ.

Цветовой тон определяется длиной волны Кчистого спек­трального цвета. Обычно цвета окружающих нас объектов более или менее блеклые так как чистые спектральные цвета разбавлены белым. Чистота цвета Р,которая характеризует степень этого разбавления может изменяться от 100% до нуля. Светлота определяется коэффициентом отражения р. Для белых поверхностей, отражающих максимальное количество световой энергии, коэффициент отражения близок к единице, для черных приближается к нулю.

Характеристики цвета древесины можно установить, используя фото­электрические колориметры или атлас цветов, представляющий собой аль­бом с большим количеством накрасок. Каждой накраске соответствует опре­деленный номер, по которому в таблице справочника, приложенного к атла­су, находят значения λ, Р иρ.

С помощью такого атласа автором были определены цветовые ха­рактеристики пород из коллекции МЛТИ. Было показано, что выдержан­ная в течение 5 – 20 лет древесина большинства отечественных пород весь­ма мало отличается по цветовому тону. Длина волны λ, колеблется в пре­делах 578 – 585 нм* (1 нанометр (нм) = 1 миллимикрону = 10^-9 м), что соответствует желтому участку спектра. Вместе с тем наблюдается большое разнообразие значений чистоты цвета Р,кото­рые изменяются в пределах 30 – 60 %. Светлота ρ изменяется в еще боль­ших пределах (20 – 70 %). Данные, характеризующие цвет некоторых из ис­следованных пород, приведены в табл. 9

9. Цветовые характеристики древесины некоторых пород

Порода	Цветовой тон λ,нм	Чистота Р,%	Светлота ρ, %
Лиственница – ядро Тис – ядро – заболонь Сосна – ядро – заболонь Ель Кедр – ядро Пихта Дуб – ядро Ильм – ядро Клен Береза Бук Осина	583,5 585,5 579,2 581,1 579,0 580,0 583,0 579,6 581,5 582,0 582,0 582,9 582,7 578,2	54,0 55,8 45,6 51,6 47,0 44,0 46,5 40,1 53,1 44,3 41,7 42,2 41,6 38,6	32,5 25,1 53,5 49,0 58,6 54,4 39,5 57,3 29,9 34,7 41,7 41,6 35,0 68,7

Основное вещество, из которого состоит древесина, – целлюлоза почти белого цвета Все многообразие цветовых оттенков древесины при­ют ей вещества, заключенные в полостях клеток или пропитывающие их стенки красящие и дубильные, смолы и продукты их окисления.

Древесина пород умеренного пояса окрашена бледно, а тропиче­ского пояса очень ярко. Интенсивность окраски увеличивается с возрас­том, особенно у ядровых пород; в оптимальных условиях роста окраска бывает более яркой.

Древесина многих пород изменяет цвет при выдержке под влиянием воздуха и света. Тем не менее цвет многих пород настолько характерен, что может служить одним из признаков при их распознавании. Изменение цвета древесины чаще всего указывает на поражение ее грибами.

В речной воде древесина дуба сильно темнеет в результате соедине­ния дубильных веществ с солями железа. Этой же причиной объясняется и появление на поверхности дубовых пиломатериалов черных полос и пятен при распиловке сырой древесины. Заболонь сосны после сплава иногда приобретает желтую окраску, а древесина березы – оранжевую. При пропаривании древесины бука она довольно равномерно окрашивается в крас­новатый цвет. После высокотемпературной сушки у древесины хвойных пород появляется буроватая окраска.

Цвет – одна из важнейших характеристик внешнего вида древесины, которую учитывают при выборе пород для внутренней отделки помеще­ний, изготовления мебели, музыкальных инструментов, художественных поделок, спортивного инвентаря и т. д.

Блеск. Под блеском древесины понимают ее способность направ­ленно отражать световой поток. Наибольший блеск наблюдается при ос­вещении зеркальных, т. е. гладких поверхностей с размерами неровностей, меньшими половины длины световой волны. В отличие от них матовые поверхности, имеющие однородные неровности больших размеров, отра­жают световой поток диффузно, т. е. равномерно во все стороны. Поверх­ности даже самым тщательным образом обработанной древесины прибли­жаются к матовым и могут характеризоваться коэффициентом диффузного отражения (белизной).

Если на продольных разрезах древесины встречаются участки со сравнительно небольшими структурными неровностями, появляются бли­ки, отсветы. Такой способностью обладают сердцевинные лучи на ради­альных разрезах (лучше расколах) древесины клена, платана, бука, ильма, дуба, кизила, белой акации, айланта; шелковистый блеск свойственен дре­весине бархатного дерева. Из иноземных пород особенно заметным бле­ском отличается древесина сатинового дерева и махагони (красное дерево).

Исследования, проведенные ранее автором и позднее Б.М. Рыбиным (МЛТИ) с помощью блескомера ФБ-2, показывают, что при использован­ном способе измерения степень блеска зависит от колориметрических ха­рактеристик древесины и ее белизны. Чем больше белизна, тем выше из­меряемые показатели блеска. Эти показатели возрастают с увеличением угла падения (и отражения) светового потока.

Пока еще не удается дать полную количественную характеристику блеска древесины, точно соответствующую нашим зрительным восприятиям

Текстура. Текстурой (не смешивать с английским термином "texture", который используется для обозначения фактуры древесины: анатомических неровностей, мелко- и крупнослойности) называют рисунок, образующийся на поверхности древесины вследствие перерезания анатомических элементов. Чем сложнее строение древесины и разнообразнее сочетание отдельных элементов, тем богаче ее текстура. В строении древесины хвойных пород принимает участие сравнительно мало типов упорядоченно расположенных анатомических элементов, создающих довольно однообразную текстуру.

У хвойных пород текстура зависит в основном от разницы в окраске ранней и поздней древесины, а также от ширины годичных слоев. Извили­стые очертания годичных слоев образуют более интересный рисунок, осо­бенно у лиственницы (рис. 22, а) и тиса на тангенциальном разрезе.

Для древесины лиственных пород с более сложным строением ха­рактерно наличие видимых невооруженным глазом крупных сосудов (на­пример, ясень, бархатное дерево, дуб), сердцевинных лучей, обычно окра­шенных темнее, чем окружающая древесина (например, бук, ильм, платан), неправильно расположенных волокон и т.д. Это создает более богатую текстуру.

Выбор направления разреза древесины определяет характер тексту­ры. Из наших лиственных пород на радиальном разрезе красивую тексту­ру, обусловленную наличием сердцевинных лучей имеют: бук, платан, клен, явор, дуб, ильм, карагач (рис. 22, б). Три последние кольцесосудистые породы ценятся своей текстурой и на тангенциальном разрезе.

Кроме этих пород на тангенциальном разрезе красивую текстуру, образованную в основном перерезанными сосудами, имеют: ясень, грец­кий орех, бархатное дерево, каштан съедобный, вяз.

Путаное расположение волокон (свилеватость) создает отличаю­щуюся высокими декоративными свойствами текстуру древесины капов -наростов на стволах деревьев лиственных пород. Так называемая узорчатая древесина наблюдается у карельской берёзы (рис 22, в). Очень ценится текстура "птичий глаз", представляющая собой аномальную древесину бе­лого клена. Выразительна волнистая текстура ясеня маньчжурского (рис. 22, г). Своеобразную текстуру можно получить при неравномерном прессовании древесины, лущении ее ножом с волнистым лезвием, а также при лущении древесины под углом к направлению волокон. Текстура, также как и цвет, определяет ценность древесины как декоративного материала. Прозрачная отделка древесины лаками проявляет ее текстуру. Лаковое покрытие, имеющее близкий к древесине коэффициент преломления света, увеличивает прозрачность поверхностных слоев и способствует зрительному восприятию глубины текстуры.

Макроструктура. Для оценки качества древесины по внешнему виду используют некоторые характеристики макроструктуры: ширину годичных слоев, степень равнослойности, содержание поздней древесины в годичных слоях, равноплотность, а также величину и характер распреде­ления анатомических неровностей.

Показателем годичного прироста, характеризующим среднюю ширину годичных слоев, служит число слоев, приходящееся на 1 см отрезка, отмеренного по радиальному направлению на торцовой поверхно­сти образца. Степень равнослойности обычно оценивают по разнице в числе годичных слоев на двух таких соседних участках длиной по 1 см. Содержание поздней древесины определяется соот­ношением в процентах между суммарной шириной зон поздней древесины и общей протяженностью (в радиальном направлении) участка измерения, включающего целое число слоев.

Согласно ГОСТ 16483 18-72 на торце образца проводят карандашом линию в радиальном направлении, отмечают границы крайних целых го­дичных слоев на участке примерно в 2 см и подсчитывают число слоев N Расстояние l между отметками измеряют масштабной линейкой с погреш­ностью не более 0,5 мм Число годичных слоев в 1 см вычисляют с по­грешностью до половины слоя по формуле

n= .

Затем в каждом годичном слое между отметками измеряют ширину поздней зоны δ измерительной лупой с погрешностью не более 0,1 мм, по­лученные величины складывают и процент поздней древесины подсчиты­вают с погрешностью до 1 % по формуле

где Σδ – общая ширина поздних зон;

l – общее протяжение тех годич­ных слоев, в которых измерялась ширина поздней зоны.

Существуют различные автоматизированные приборы для измерения этих показателей. В отечественной практике находит применение микродендрометр, разработанный в МарГТУ

Как указывалось ранее, ширина годичных слоев и содержание поздней древесины у разных пород различны, они изменяются по высоте и радиусу ствола зависят от условий произрастания. В табл. 10 приведены ориентировочные характеристики макроструктуры древесины для некоторых наших пород [26, 10]

Равноплотность древесины характеризуется равномерностью распределения механических тканей по ширине годичного слоя. Малой равноплотностью обладает древесина пород с резкой разницей в строении ранней и поздней зон годичных слоев - лиственница, сосна, дуб, ясень и др. Высокой равноплотностью отличаются самшит, груша, граб, клен, бук ольха, осина, липа и ряд других пород.

Поверхности древесины, как бы тщательно они не обрабатывались режущими инструментами, всегда будут иметь те или иные неровности, образованные перерезанием полых анатомических элементов.

10. Ширина годичных слоев и содержание поздней древесины у некоторых пород

Порода	Район произрастания	Число годич­ных слоев в 1 см	Процент поздней древесины
Лиственница сибирская Сосна обыкновенная     Ель обыкновенная Ель сибирская   Дуб черешчатый   Береза повислая и пушистая Осина	Западная Сибирь Восточная Сибирь Север европейской части Западная Сибирь Восточная Сибирь Север европейской части Западная Сибирь Восточная Сибирь Центральные районы европейской части Центральные районы европейской части Центральные районы европейской части	5,5 13,5 11,8 6,9 11,2 12,1 6,5 5,5   5,5   5,4	–   –

Поверхность продольных разрезов древесины таких часто используемых для отделки пород, как дуб, ясень, орех, ильм, по данным Б.М. Буглая и Н.М. Бессоновой имеет анатомические неровно­сти высотой до 200 мкм и более. У хвойных пород неровности имеют вы­соту 8 – 60 мкм, а у большинства рассеяннососудистых лиственных пород 30 – 100 мкм

§ 11. Влажность древесины и коры; свойства, связанные с ее

Дата добавления: 2015-04-30