Kas yra mediena ir kokia ji yra?

Mediena atlieka daug funkcijų – iš jos statomi namai ir gaminami baldai, ja šildomi kambariai, ji mus supa visur. Bet kas yra mediena fizikos ar mechanikos požiūriu? Kaip jis gali būti naudojamas ir kokių trūkumų jis turi?

Mediena vadinama natūralia žaliava, kuri naudojama įvairių rūšių gaminiams ir konstrukcijoms gaminti. Jei kalbėsime apie šią medžiagą fizikos požiūriu, tai mediena yra augalinis audinys, susidedantis iš ląstelių, kurios sukimba viena su kita dideliu tankiu. Dėl šios priežasties medžio struktūra yra tanki ir elastinga. Medžio ląstelės (kaip ir visos kitos gyvos ląstelės) turi apvalkalą. Jame yra celiuliozės, todėl mediena yra tokia patvari. Ląstelės yra vamzdelio formos – ilgos ir siauros, todėl joms buvo suteiktas pluoštų pavadinimas.

Mediena turi savybę išlaikyti šilumą. Taip yra dėl to, kad tarp ląstelių yra tuštumų – būtent jos sulaiko šilumą ir ją kaupia. Nenuoseklus stiprumas ir svoris yra susiję su pluoštų dydžiu. Kuo jie storesni, tuo mediena patvaresnė.

Lengviau pjaustyti medieną ta kryptimi, kuria yra pluoštai. Lengviau apdoroti tų rūšių medieną, kurioje jie yra lygiagrečiai. Klevus apdoroti sunkiau, nes klevo struktūroje glaudžiai susipynusios pluošto ląstelės. Tačiau medienos ląstelėse randama ne tik celiuliozė. Jie taip pat turi labai sudėtingą ir paslaptingą medžiagą, vadinamą ligninu. Jo dėka pluoštai yra sujungti vienas su kitu. Mokslininkams dar nepavyko nustatyti cheminės lignino formulės, ji tokia sudėtinga.

Mediena turi unikalų atspalvį ir kvapą, išskiriantį ją iš kitų medžiagų. Abu yra dėl to, kad sudėtyje yra dervų, aliejų, spygliuočių - dervų ir kitų medžiagų. Tie patys elementai padeda medienai kovoti su irimu. Mediena skirstoma į dvi rūšis – lapuočių ir spygliuočių. Abi grupės yra labai didelės. Atskira grupė išsiskiria – vienaskilčiai medžiai, kuriems priskiriama palmė, bambukas.

Visos medienos charakteristikos skirstomos į tris dideles grupes: fizines, technologines ir mechanines.

Tos savybės, kurios bandymo metu nekeičia medienos cheminės sudėties, vadinamos fizinėmis savybėmis. Tai apima šias charakteristikas:

• išvaizda;
• drėgmės lygis ir viskas, kas susiję su jo pokyčiais;
• šilumos laidumas ir šilumos išlaikymas;
• elektrinis laidumas;
• garso izoliacija ir viskas, kas su ja susiję;
• pokyčiai, kuriuos medžiaga įgyja po elektromagnetinės spinduliuotės poveikio.

Išvaizdą formuoja tokie komponentai kaip spalva, blizgesys, tekstūra ir makrostruktūra. Spalva vadinama regimuoju pojūčiu, kuris išlieka po to, kai medis atspindi šviesos srautą, tiksliau, iš šio atspindžio spektrinės kompozicijos. Spalva yra labai svarbi medžiui.Juo vadovaujasi, pasirenka veislę, kuria bus dekoruojamas kambarys, iš kurių bus gaminami baldai, muzikos instrumentas, dekoratyvinis ir taikomasis žanras ir kt.

Medžio spalva priklauso nuo daugelio veiksnių – veislės, amžiaus, regiono ir vietovės, kurioje jis auga, klimato. Spalva gali pasikeisti dėl vėjo, saulės, grybelinės infekcijos ir drėgmės, ypač jei medis ilgą laiką buvo vandenyje. Tačiau daugelis veislių turi unikalų atspalvį, kurį gali lengvai atpažinti specialistas. Blizgesys yra medžio savybė atspindėti šviesos srautą. Kai kurių veislių blizgesys stipresnis, kai kurių silpnesnis. Iš Rusijoje augančių rūšių stipriausiai blizga ąžuolas, bukas, taip pat medžiai, pavyzdžiui, baltoji akacija.

Tekstūra yra ne kas kita, kaip medžio piešinys. Jis tampa matomas nupjovus anatominius elementus (metinius žiedus, šerdies spindulius, indus). Pagal augimo žiedų plotį ir vėlyvosios medienos kiekį vertinama, kokia ji kokybiška. Medžio žiedo plotis yra viename centimetre esančių sluoksnių skaičius, išdėstytas radialine kryptimi medienos gale.

Jis matuojamas tiesioginiais arba netiesioginiais metodais. Lengviausias ir patikimiausias būdas išmatuoti medienos drėgnumą – ją išdžiovinti. Tai užtrunka, bet atsakymas yra tikslus. Kalbant apie netiesioginius metodus, jie yra žymiai greitesni. Pavyzdžiui, matavimai konduktometriniu elektriniu drėgmės matuokliu parodo, kiek vandens yra medyje ir koks jo elektrinis laidumas. Bet tokių metodų tikslumas mažas – daugiausiai 30%, o tada tik ten, kur buvo įsmeigta adata matavimui.

Vanduo medyje gali būti laisvas ir surištas. Pirmąjį galima rasti skaidulų ertmėje ir erdvėje tarp ląstelių. Antrasis yra ląstelės struktūroje, jį palaiko fizikiniai ir cheminiai ryšiai. Jei laisvas vanduo iš medienos pašalinamas gana lengvai, tai surištą vandenį pašalinti daug sunkiau. Jei džiovinimo, pjovimo ar sandėliavimo metu mediena keičia savo formą, tai vadinama deformacija. Kad ir kokia būtų priežastis, ji sukelia medienos defektų atsiradimą, todėl ji turi būti saugoma ir apdorojama laikantis technologijos.

Mediena turi savybių, tokių kaip drėgmės sugėrimas ir brinkimas (todėl). Į tai reikia atsižvelgti dirbant su juo. Tai ne visada yra neigiama, pavyzdžiui, kubiluose ar statinėse medienos savybė išsipūsti ir didėti, todėl padidėja medinių elementų sukibimo tankis vienas su kitu.

Medienos tankis matuojamas kilogramais kubiniame metre (arba gramais kubiniame centimetre). Įvairių rūšių mediena turi vienodą sumedėjusios medžiagos tankį (jis yra 1,53 g/cm3), bet skirtingą visiškai išdžiūvusios medienos tankį. Yra keli tankumo rodikliai – šlapia mediena turi vieną tankį, o sausa – kitą. Mediena turi tokią savybę kaip poringumas, tai yra tuščių ertmių užpildymo oru laipsnis. Įvairių uolienų poringumas svyruoja nuo 40-80%.

Pralaidumo indeksas reiškia, kiek skystos ar dujinės medžiagos mediena gali praeiti veikiama jai daromo slėgio. Atskirai tarp fizinių medienos savybių išskiriamos šiluminės savybės, kurios apima šiluminę talpą, gebėjimą praleisti šilumą ir plėstis veikiant jos poveikiui, taip pat gebėjimą leisti temperatūrą. Medis turi elektros laidumo savybę, tai yra, per jį teka elektros srovė. Kuo mediena sausesnė, tuo blogiau ji praleidžia elektrą, ir atvirkščiai.

Šiai medienos savybių kategorijai priskiriami tokie parametrai kaip kietumas, atsparumas dilimui, kietumas, įvairių tipų tvirtinimo detalių išlaikymas, taip pat galimybė apdirbti medžiagą pjovimo įrankiais. Smūginis atsparumas – tai medienos savybė sugerti smūgio metu jai tenkančią jėgą, nekeičiant medžiagos struktūros. Didelis klampumas reiškia, kad mėginiui sulaužyti reikia daug jėgos.

Kietumas reiškia medienos gebėjimą atsispirti kietesniam kūnui spaudžiant. Kietesnė medžiaga medienai ir kietumui tikrinti yra plienas. Kietumas nustatomas naudojant jėgos matuoklio skalę. Medienos atsparumą dilimui rodo jos atsparumo dilimui savybė trinties metu į paviršių su abrazyvine danga. Yra speciali formulė dilimo greičiui apskaičiuoti.

Mediena gali būti atspari veikiant ją veikiančioms jėgoms, tai yra, ji turi mechaninių savybių. Tai yra stiprumas, atsparumas deformacijai, technologinės ir eksploatacinės savybės. Mechaninės medienos savybės nustatomos atliekant tokius bandymus kaip tempimas, gniuždymas, lenkimas ir šlytis. Mediena priskiriama anizotropinei medžiagai, o tai reiškia, kad ji turi skirtingas savybes skirtingomis kryptimis.

Tempiamasis stipris yra didžiausias leistinas įtempių lygis, esantis prieš prasidedant bandinio lūžimui. Jis turi būti nustatytas be defektų, mažo dydžio ir švaraus mėginio. Norint nustatyti medienos stiprumą gniuždant, reikia prizminės formos pavyzdžio.

Deformuojamumas – tai gebėjimas atlaikyti trumpalaikes apkrovas, nekeičiant pradinės formos. Dėl savo elastingumo mediena po trumpalaikių apkrovų gali grįžti į pradinę formą. Tamprumo modulis apskaičiuojamas pagal specialią formulę. Medienos struktūra tokia, kad esant pastovioms apkrovoms ji gali deformuotis. Svarbu tiksliai žinoti tiek stiprumo indeksą, tiek papildomo pasipriešinimo ribą, tiek ištvermės ribą (pavyzdžiams, veikiamiems kintamos apkrovos).

Medienos rūšių yra labai daug, renkantis medžiagą statybai ar apdirbimui reikia atsižvelgti į kiekvienos individualias savybes ir savybes. Mediena skirstoma ne tik į gerai žinomas lapuočių ir spygliuočių rūšių grupes. Pavyzdžiui, yra medienos klasifikacija pagal spalvą. Priklausomai nuo rūšies, medienos spalvos skiriasi. Medžio spalva priklauso nuo kelių veiksnių. Tai yra veislė, amžius, medžio augimo greitis, taip pat jame esančių dažiklių kiekis.

Ryškumas taip pat tiesiogiai susijęs su pastaruoju veiksniu. Medžio sakų mediena (išorinė jo dalis, kurioje yra gyvų ląstelių), tonas visada šviesesnis nei šerdies. Šerdies dalyje, kurioje koncentruojasi taninai ir dervos, atspalvis daug tamsesnis. Atitinkamai, šerdyje mediena tamsesnė, sakų – šviesi.

Pirmieji yra maumedis, pušis, uosis. Antrasis, siaura šerdimi – beržas, kriaušė, liepa, alksnis. Iš išvardintų beržas yra visiškai balto medžio atspalvio, o likusieji – labai šviesiai sumedėję. Taip yra ir dėl to, kad sakų medienoje yra krakmolo. Medienos mediena naudojama parketlenčių gamybai.

Spygliuočiai naudojami medienai ir kitoms statybinėms detalėms gaminti. Jie turi lengvą ir lengvai valdomą struktūrą. Rusijoje auga daug spygliuočių medžių. Kalbant apie kietmedžius, jie naudojami baldams ir baldams kurti.

Tam tikros medžių rūšys turi didesnę vertę, jos vadinamos vertingomis. Vertė slypi tame, kad šios uolienos yra daug stipresnės, ilgiau tarnauja ir turi unikalų raštą. Šios veislės naudojamos kuriant gražius elitinius baldus, parketlentes, duris ir kitus dekoro elementus. Visi jie kainuoja žymiai daugiau nei įprasti tos pačios kategorijos gaminiai. Vertingos buitinės rūšys yra vyšnių, ąžuolo, kriaušių, raudonmedžio, taip pat baltojo ar kiaukščio klevo mediena.

Mediena taip pat išsiskiria likvidumo ir nelikvidumo požymiais.

• Skysta mediena - naudojamas buitinėms reikmėms. Skysta mediena susideda iš komercinės medienos ir malkų. Savo ruožtu komercinei medienai priskiriama apvalioji ir skaldyta mediena, bet neapima malkų. Pramoninės medienos sudėtyje taip pat išskiriamos technologinės drožlės ir kelmų derva.
• Nelikvidi mediena - tokį, kuris negali būti naudojamas ūkiniais tikslais dėl to, kad dėl natūralių defektų ar apdorojimo defektų prarado savo technines savybes.

Medienos defektais vadinami tie defektai, kuriuos ji turi. Tai taikoma visai bagažinei ir atskiriems jo elementams. Defektas būtinai turi pabloginti medienos kokybę, apribodamas jos panaudojimo galimybę. Visų tipų defektai ir defektai yra išvardyti GOST 2140-81. Viskas, kas nukrypsta nuo įprastos medienos struktūros, laikoma defektu.

Nedorybės yra natūralios, atsirandančios nepriklausomai nuo žmogaus valios (klimato veiksnių, paukščių, vabzdžių, graužikų, bakterijų ir kt. poveikis), taip pat yra apdorojimo defektų, įskaitant tuos defektus, kurie atsiranda dėl netinkamo medžiagos apdorojimo, laikymo ar laikymo.

Nelaimės gali būti ir sąlyginės, ir besąlyginės. Toks defektas laikomas besąlygišku, o tai žymiai sumažina medienos kokybę, pavyzdžiui, puvinio ar grybelio. Dažniausias defektas yra mazgai, tačiau dažni ir konstrukciniai medienos defektai. Gumbuotą bagažinę galima naudoti, pavyzdžiui, originaliam dekorui, tačiau ji nenustoja būti yda. Į leistinų mazgų skaičių įeina ne daugiau kaip du mazgai vienam medienos ilgio metrui, o mazgai turi būti sveiki.

Apdorojimo defektai apima viską, kas sugadino medieną mechaninio poveikio metu., būtent - pjovimas, derliaus nuėmimas, sandėliavimas, sandėliavimas, transportavimas ir kt. Būtent dėl ​​mechaninio poveikio mediena nukenčia dažniausiai, įgydama trūkumų, kurių iš pradžių neturėjo.

Mediena naudojama daugelyje pramonės sričių, tai yra viena ekologiškiausių ir kartu nebrangių medžiagų.

Pastarieji dešimtmečiai parodė, kaip svarbu naudoti atsinaujinančius mineralus ir išteklius. Pastaroji apima malkas, naudojamas kaip kuras. Malkų naudojimo patalpų šildymui augimas fiksuojamas visame pasaulyje, ne išimtis ir Rusija. Kuro granulės (granulės) ir kuro briketai gaminami beveik visuose šalies regionuose, kur yra miškų – nesvarbu, spygliuočių ar lapuočių. Anglis taip pat staiga išpopuliarėjo, nors anksčiau buvo nepelnytai pamiršta. Dabar jis plačiai naudojamas kasdieniame gyvenime ir darbe.

Daugeliu atvejų kaimo namai šiandien yra pastatyti iš medžio. Medienos pranašumai yra neabejotini: jis yra ekologiškas, natūralus, patrauklios išvaizdos ir leidžia sukurti daugybę dizainų - nuo klasikinės rusiškos trobelės iki Alpių namelio. Iš medžio jie stato ne tik namus, bet ir pirtis, pirtis, pavėsines. Mediena naudojama būsto statyboje ir laikančiosiose konstrukcijose, sijose, perdangose. Kaimo gyvenvietėse vis dar statomi mažaaukščiai namai iš medžio - 2 ar 4 savininkams.

Medienos apdirbimo pramonė dabar siekia padidinti pjautinės medienos atsparumą drėgmei, ugniai, stiprumą, taip pat pagerinti medienos ir lentų atitiktį statybos normoms. Tačiau tuo pačiu metu mediena turi išlikti natūrali, kvėpuojanti medžiaga, išlaikyti unikalų raštą ir jai būdingą aromatą. Nuolat atsiranda naujų apdirbimo ir statybos technologijų, pavyzdžiui, namų statyba naudojant dvigubos medienos technologiją yra gana naujas reiškinys, kuris Rusijoje tik populiarėja.

Be statybos, mediena plačiai naudojama kaip konstrukcinė medžiaga baldų gamyboje. - sofos, kėdės, stalai, spintos ir kt. Laiptai, turėklai, juostos, balustrai, takai ir šaligatviai sode ir kiti dekoratyviniai elementai kraštovaizdžio dizaine ir pastatuose yra pagaminti iš medžio.

Taikomąja daile šiandien užsiima ir mėgėjai, ir profesionalai. Mediena amatams naudojama įvairiausiomis formomis – nuo ​​pjuvenų ir plokščių iki strypų ir parketlenčių. Auksinėmis rankomis ir iš medinių dėžių ar padėklų meistrai sukurs sodo kėdę - Adirondack, kuri atrodys ne prasčiau nei gamyklinė. Iš pjūvių gaunami tiek originalūs pasivaikščiojimo takai sode, tiek nuostabios pjaustymo lentos ar dėlioniu išdegintos nuotraukos.

Nors medis yra atsinaujinantis gamtos išteklius, miškui visiškai atsigauti prireikia kelių dešimtmečių. Miškų naikinimas ir miškų gaisrai neigiamai veikia klimato ir aplinkos sąlygas ir mažina naudojamų išteklių kiekį. Todėl mediena yra perdirbama, kad ją būtų galima pakartotinai panaudoti gamyboje, taip pat perdirbti susidariusias atliekas.

Mediena gali būti skirstoma į verslo ir ne verslo. Pirmoji apima, pavyzdžiui, plokštes ir lentas po balnu. Antroji apima fanerą ir plokštes, tiksliau jų liekanas, rąstų pjovimus, įvairius dailidės veiklos gabalus ir atraižas, o žievė, pjuvenos, drožlės ir dulkės taip pat vadinamos ne verslo mediena. Komercinė mediena naudojama naujiems produktams kurti. Ne verslui taikomas surinkimas, papildomas apdorojimas ir vėlesnis utilizavimas. Nors nekomercinės medienos atžvilgiu vykdoma plėtra ir apdirbimo būdų paieška. Pavyzdžiui, drožlės ir pjuvenos suspaudžiamos, po to iš jų gaminamas kačių kraikas.