Kaj je les in kakšen je?

Drevo ima veliko funkcij – iz njega gradijo hiše in izdelujejo pohištvo, ogrevajo prostore, obdaja nas povsod. Toda kaj je les z vidika fizike ali mehanike? Kako se ga lahko uporablja in kakšne slabosti ima?

Les je naravna surovina, ki se uporablja za izdelavo različnih vrst izdelkov in konstrukcij. Če govorimo o tem materialu z vidika fizike, potem je les rastlinsko tkivo, sestavljeno iz celic, ki mejijo druga na drugo z visoko gostoto. Zaradi tega je struktura drevesa gosta in elastična. Drevesne celice (kot vse druge žive celice) imajo lupino. Vsebuje celulozo, zaradi katere je drevo tako trpežno. Celice so oblikovane kot cev – dolge in ozke, zato so jih poimenovali vlakna.

Les ima lastnost zadrževanja toplote. To je posledica prisotnosti praznin med celicami - zadržujejo toploto in jo kopičijo. Spremenljive vrednosti trdnosti in teže so povezane z velikostjo vlaken.Debelejši ko so, bolj je les trpežen.

Drevo je lažje rezati v smeri, v kateri se nahajajo vlakna. Lažje je obdelati les tistih vrst, v katerih se nahajajo vzporedno. Javorjeva drevesa je težje obdelati, saj je v strukturi javorja tesno prepletena vlaknastih celic. Vendar pa lesne celice ne vsebujejo le celuloze. Vsebujejo tudi zelo kompleksno in skrivnostno snov, imenovano lignin. Zahvaljujoč njemu so vlakna medsebojno povezana. Znanstveniki še niso uspeli razbrati kemijske formule lignina, tako zapletena je.

Drevo ima edinstveno senco in vonj, ki ga razlikuje od drugih materialov. Oba nastaneta zaradi prisotnosti v sestavi smol, olj, v iglavcih - gumi in drugih snovi. Ti isti elementi pomagajo lesu pri boju proti gnitju. Les je razdeljen na dve vrsti vrst - listavcev in iglavcev. Obe skupini sta zelo veliki. Izstopa ločena skupina - enokalična drevesa, vključujejo palmo, bambus.

Vse lastnosti lesa delimo v tri velike skupine: fizikalne, tehnološke in mehanske.

Tiste lastnosti, ki med preskušanjem ne povzročijo sprememb v kemični sestavi lesa, imenujemo fizikalne. Ti vključujejo naslednje značilnosti:

• videz;
• raven vlažnosti in vse, kar je povezano z njenimi spremembami;
• toplotna prevodnost in zadrževanje toplote;
• električna prevodnost;
• zvočna izolacija in vse, kar je povezano z njo;
• spremembe, ki jih material pridobi po izpostavljenosti elektromagnetnemu sevanju.

Videz tvorijo komponente, kot so barva, sijaj, tekstura in makrostruktura. Barva je vizualni občutek, ki ostane po odboju svetlobnega toka od drevesa, oziroma na spektralni sestavi tega odboja. Barva je za les izjemno pomembna. Vodijo jih, izberejo pasmo, s katero bo soba zaključena, iz katere bo izdelano pohištvo, glasbilo, delo dekorativnega in uporabnega žanra itd.

Barva drevesa je odvisna od številnih dejavnikov - pasme, starosti, regije in podnebja območja, kjer raste. Barva se lahko spremeni pod vplivom vetra, sonca, zaradi glivične okužbe, pa tudi zaradi vlage, še posebej, če je drevo dolgo časa v vodi. Toda številne pasme imajo edinstven ton, ki ga strokovnjak zlahka prepozna. Bleščice so lastnost drevesa, da odbijajo tok svetlobe. Nekatere pasme imajo močnejši lesk, nekatere šibkejšega. Od vrst, ki rastejo v Rusiji, imajo najmočnejši sijaj hrast, bukov les, pa tudi drevesa, kot je bela kobilica.

Tekstura ni nič drugega kot vzorec lesa. Vidna postane po izrezu anatomskih elementov (letni obroči, žarki jedra, posode). Po širini letnih obročev in vsebnosti poznega lesa ocenjujemo, kako kakovosten je. Širina letnega obroča je število plasti v enem centimetru, naloženih v radialni smeri na koncu lesa.

Merimo ga z neposrednimi ali posrednimi metodami. Najlažji in najbolj zanesljiv način za merjenje vsebnosti vlage v lesu je sušenje. Potreben je čas, a odgovor je točen. Kar zadeva posredne metode, so bistveno hitrejše. Na primer, meritve s konduktometričnim električnim merilcem vlage pokažejo, koliko vode vsebuje drevo in kakšna je njegova električna prevodnost. Toda natančnost takšnih metod je nizka - največ 30%, in to le tam, kjer je bila vstavljena merilna igla.

Voda v drevesu je lahko prosta ali vezana. Prvo lahko najdemo v votlini vlaken in v prostoru med celicami. Drugi je v zgradbi celice, držijo ga fizikalno-kemijske vezi. Če je prosto vodo iz lesa precej enostavno odstraniti, je vezano veliko težje odstraniti. Če les spremeni svojo obliko med sušenjem, žaganjem ali skladiščenjem, to imenujemo krivljenje. Ne glede na to, kaj je povzročilo, vodi do pojava napak v lesu, zato ga je treba skladiščiti in predelovati v skladu s tehnologijo.

Les ima lastnosti, kot sta vpijanje vlage in nabrekanje (posledično). To je treba upoštevati pri delu z njim. Ni vedno negativno, na primer v kadeh ali sodih lastnost drevesa, da nabrekne in poveča velikost, zaradi tega poveča tesnost lesenih elementov drug na drugega.

Les ima gostoto, merjeno v kilogramih na kubični meter (ali gramih na kubični centimeter). Različne vrste lesa imajo enako gostoto lesne snovi (ta je 1,53 g/cm3), vendar različno gostoto popolnoma posušenega lesa. Indikatorjev gostote je več – moker les ima eno gostoto, suh pa drugo. Drevo ima tako značilnost, kot je poroznost, to je stopnja zračnega polnjenja praznih votlin. Poroznost različnih kamnin se giblje med 40-80%.

Indeks prepustnosti pomeni, koliko tekoče ali plinaste snovi les lahko prepusti pod vplivom pritiska nanj. Ločeno med fizikalnimi lastnostmi lesa ločimo toplotne lastnosti, ki vključujejo toplotno kapaciteto, sposobnost prevajanja toplote in širjenja pod njenim vplivom ter sposobnost prevajanja temperature. Drevo ima lastnost električne prevodnosti, to pomeni, da skozi njega teče električni tok. Bolj ko je les suh, slabše prevaja elektriko in obratno.

Ta kategorija lastnosti lesa vključuje parametre, kot so trdota, odpornost proti obrabi, udarna trdnost, zadrževanje različnih vrst pritrdilnih elementov, pa tudi sposobnost obdelave materiala z rezalnimi orodji. Trdnost na udarce je lastnost lesa, da absorbira silo, ki deluje nanj med udarcem, ne da bi pri tem spremenil strukturo materiala. Visoka viskoznost pomeni, da je za prelom vzorca potrebna velika sila.

Trdota se nanaša na sposobnost lesa, da se ob vdolbini upre tršemu telesu. Trši material za les in merjenje trdote je jeklo. Trdoto določimo s pomočjo merilnika sile.Odpornost proti obrabi lesa je označena z njegovo lastnostjo odpornosti proti obrabi med trenjem ob površino z abrazivno prevleko. Za izračun indeksa abrazije obstaja posebna formula.

Les je sposoben upora pod delovanjem sil, ki delujejo nanj, to pomeni, da ima mehanske lastnosti. Ti vključujejo trdnost, odpornost proti deformacijam, tehnološke in operativne lastnosti. Mehanske lastnosti lesa se ugotavljajo s preskusi, kot so napetost, stiskanje, upogib in strig. Les uvrščamo med anizotropne materiale, kar pomeni, da ima v različnih smereh različne lastnosti.

Natezna trdnost - najvišja dovoljena raven napetosti pred začetkom okvare vzorca. Določiti ga je treba na vzorcu, ki nima napak, je majhen in čist. Za določitev tlačne trdnosti lesa je potreben vzorec prizmatične oblike.

Deformabilnost je sposobnost prenašanja kratkotrajnih obremenitev brez spreminjanja prvotne oblike. Zaradi svoje elastičnosti se lahko les po kratkotrajnih obremenitvah povrne v prvotno obliko. Modul elastičnosti se izračuna po posebni formuli. Struktura lesa je takšna, da se pod stalnimi obremenitvami lahko deformira.Pomembno je natančno poznati indeks trdnosti in mejo dodatnega upora ter mejo vzdržljivosti (za vzorce, ki so izpostavljeni spremenljivim obremenitvam).

Obstaja veliko vrst lesa, pri izbiri materiala za gradnjo ali obdelavo je treba upoštevati posamezne značilnosti in lastnosti vsakega. Les ni razdeljen le na dobro znane skupine listavcev in iglavcev. Na primer, obstaja klasifikacija lesa po barvi. Glede na vrsto se barve lesa razlikujejo. Barva drevesa je odvisna od več dejavnikov. To je pasma, starost, hitrost, s katero drevo raste, in tudi na tem, koliko barvila vsebuje.

Z zadnjim dejavnikom je neposredno povezana tudi svetlost. Pri beljavi drevesa (njenem zunanjem delu, ki vsebuje žive celice) je ton vedno svetlejši od tona sredice. Zvočni del, v katerem so skoncentrirani tanini in smole, ima precej temnejši odtenek. V skladu s tem je v srčiki les temnejši, v beljavi pa svetel.

Prvi vključujejo macesen, bor, jesen. Na drugo, z ozkim jedrom - breza, hruška, lipa, jelša. Od naštetih brezovih gozdov je odtenek lesa popolnoma bel, ostali so zelo svetlolesni. To je tudi posledica dejstva, da je v beljavi prisoten škrob. Belavina se uporablja za izdelavo parketnih desk.

Mehki les se uporablja za izdelavo lesa in drugih gradbenih komponent. Imajo lahko in za rokovanje enostavno strukturo. V Rusiji raste veliko število iglavcev. Kar se tiče trdega lesa, se uporabljajo za izdelavo pohištva in notranje opreme.

Določene drevesne vrste imajo večjo vrednost, imenujemo jih dragocene. Vrednost je v tem, da imajo te kamnine veliko večjo trdnost, daljšo življenjsko dobo in edinstven vzorec. Te sorte se uporabljajo za ustvarjanje čudovitega luksuznega pohištva, parketnih plošč, vrat in drugih dekorativnih elementov. Vsi so bistveno dražji od običajnih izdelkov v isti kategoriji. Od domačih dragocenih vrst lahko imenujemo les češnje, hrasta, hruške, palisandra, pa tudi belega ali svetega javorja.

Les odlikujejo tudi znaki likvidnosti in nelikvidnosti.

• tekoči les - Uporablja se za gospodinjske namene. Tekoči les sestavljajo industrijski les in drva. Industrijski les pa vključuje okrogel in cepljen les, ne vključuje pa drv za kurjavo. V sestavi industrijskega lesa ločimo še tehnološke sekance in štorovo smolo.
• Nelikvidni les - ki ga ni mogoče uporabiti v gospodarske namene, ker je izgubil tehnične lastnosti zaradi naravnih napak ali napak pri obdelavi.

Napake lesa so tiste napake, ki jih ima. To velja za celotno prtljažnik in njegove posamezne elemente.Napaka mora nujno poslabšati kakovost lesa in omejiti možnost njegove uporabe. Vse vrste napak in napak so navedene v GOST 2140-81. Za napako se šteje vse, kar ima odstopanja od običajne strukture lesa.

Razvade so naravne, ki se pojavljajo ne glede na voljo človeka. (vpliv podnebnih dejavnikov, ptic, žuželk, glodalcev, bakterij itd.), in so napake pri obdelavi, kamor štejemo tiste napake, ki nastanejo kot posledica nepravilne obdelave, skladiščenja ali skladiščenja materiala.

Napake so lahko pogojne in brezpogojne. Takšna napaka se šteje za brezpogojno, kar bistveno zmanjša kakovost lesa, kot je gniloba ali gliva. Grče so najpogostejša napaka, niso pa redke tudi napake v strukturi lesa. Grčasto deblo lahko uporabite na primer za izviren dekor, vendar to ne preneha biti razvada. Dovoljena sestava vključuje največ dve grči na meter dolžine lesa, pri čemer morajo biti grče zdrave.

Obdelovalne napake vključujejo vse, kar je poškodovalo les med mehanskim vplivom nanj., in sicer žaganje, spravilo, skladiščenje, skladiščenje, transport itd. Najpogosteje trpi les zaradi mehanskega delovanja in pridobi napake, ki jih prvotno ni imel.

Les se uporablja v številnih panogah, saj je eden najbolj okolju prijaznih in hkrati poceni materialov.

Zadnja desetletja so pokazala pomen uporabe obnovljivih mineralov in virov. Med slednje sodijo drva za kurjavo. Rast uporabe drv za ogrevanje prostorov beležimo po vsem svetu in Rusija ni izjema. Gorivni granulati (peleti) in gorivni briketi se proizvajajo v skoraj vseh regijah države, kjer so gozdovi, bodisi iglavci ali listavci. Tudi oglje je nenadoma postalo priljubljeno, čeprav je bilo prej nezasluženo pozabljeno. Zdaj se pogosto uporablja v vsakdanjem življenju in pri delu.

Podeželske hiše so danes v veliki večini primerov zgrajene iz lesa. Prednosti lesa so nesporne: je okolju prijazen, naraven, ima privlačen videz in omogoča ustvarjanje številnih modelov - od klasične ruske koče do alpske koče. Gradijo ne le hiše iz lesa, ampak tudi kopeli, savne, gazebos. Les se uporablja v stanovanjski gradnji in v nosilnih konstrukcijah, tramovih, stropih. V podeželskih naseljih se nizke hiše še vedno gradijo iz lesa - za 2 ali 4 lastnike.

Lesnopredelovalna industrija si zdaj prizadeva povečati odpornost žaganega lesa na vlago, ogenj, trdnost in tudi povečati skladnost lesa in plošč z gradbenimi predpisi. Hkrati pa mora les ostati naraven, zračen material, ohraniti edinstven vzorec in lastno aromo.Nove tehnologije za obdelavo in gradnjo se nenehno pojavljajo, na primer gradnja hiš s tehnologijo dvojnega žarka je razmeroma nov pojav, ki v Rusiji šele pridobiva na priljubljenosti.

Poleg gradbeništva se les pogosto uporablja kot konstrukcijski material za izdelavo pohištva. - sedežne garniture, stoli, mize, omare in še veliko več. Stopnice, ograje, plošče, balustri, poti in pločniki na vrtu, drugi dekorativni elementi v krajinskem oblikovanju in v stavbah so izdelani iz lesa.

Z uporabno umetnostjo se danes ukvarjajo tako ljubitelji kot profesionalci. Les se za obrt uporablja v najrazličnejših oblikah - od žagovine in plošč do palic in parketnih desk. Obrtniki z zlatimi rokami in iz lesenih škatel ali palet bodo ustvarili vrtni stol - adirondack, ki ne bo videti slabši od tovarniškega. Iz rezov žage dobimo tako izvirne pešpoti na vrtu kot veličastne deske za rezanje ali slike, žgane z vbodno žago.

Čeprav je drevo obnovljiv naravni vir, traja več desetletij, da si gozd popolnoma opomore. Krčenje gozdov in gozdni požari negativno vplivajo na podnebne in okoljske razmere ter zmanjšujejo količino virov, ki so na voljo za uporabo. Zato se les reciklira z namenom ponovne uporabe v proizvodnji, pa tudi za predelavo nastalih odpadkov.

Les lahko razdelimo na gospodarski in nekomercialni. Prvi vključuje na primer plošče in plošče.V drugo skupino sodijo furnir in plošče, natančneje njihovi ostanki, razžagana hlodovina, razni kosi in obrezki iz mizarstva, med neuporabljen les pa spadajo tudi lubje, žagovina, oblanci in prah. Komercialni les se uporablja za ustvarjanje novih izdelkov. Neposlovna je predmet zbiranja, dodatne obdelave in kasnejše odstranitve. Čeprav se v zvezi z nekomercialnim lesom razvijajo in iščejo načini predelave. Na primer, ostružke in žagovino stisnemo, nato pa iz njih naredimo mačje stelje.