Опорный конспект по теме "Основные пороки древесины" учебной дисциплины МДК. 04.01 «Технология работ на деревообрабатывающем оборудовании» по профессии 18783 "Станочник деревообрабатывающих станков"

Основные пороки древесины.

Древесина как материал неоднородна. Она может иметь различные отклонения от нормы и повреждения. Все, что существенно снижает качество древесины, является ее пороками. Влияние порока на качество древесины зависит от его вида, размера, расположения в пилопродукции и ее назначения.

Оценка лесоматериалов основана на учете допустимой нормы пороков. Чем детальнее учитываются пороки, тем выше использование древесины, но тем труднее процесс сортировки, особенно скоростной с применением механизмов.

ГОСТ 2140-81 содержит виды пороков древесины, их классификацию, характеристику и измерение. В соответствии с указанным стандартом пороки подразделяются на несколько групп: пороки формы ствола, сучки, трещины, пороки строения древесины, грибные поражения, химические окраски, повреждения насекомыми, ненормальные отложения, инородные включения и дефекты обработки, деформации.

Пороки формы ствола. К порокам формы ствола относятся: сбежистость, закомелистость, наросты и кривизна. Сбежистостъ - это постепенное уменьшение толщины круглого лесоматериала или ширины необрезной доски на всем протяжении от их комлевой до вершинной части, превышающее величину нормального сбега в 1 см на 1 м длины сортимента. Сбежистостъ увеличивает расход сырья при распиловке и лущении круглых лесоматериалов на лущеный шпон. Размер сбежистости у обрезных пиломатериалов определяют как разность между комлевым и вершинным диаметрами в круглых лесоматериалах, у необрезных - между шириной комлевого и вершинного конца. Выражается сбежистостъ в сантиметрах на 1 погонный метр или соответственно в процентах. В закомелистых бревнах измерение нижнего диаметра производится на 1 м выше комлевого обреза. Закомелистость - это заметное увеличение диаметра комлевой части бревна или ширины необрезного пиломатериала по сравнению с остальной частью сортимента.

В зависимости от формы комлевой части бревна различается округлая и ребристая закомелистость. Закомелистость затрудняет применение круглых лесоматериалов по назначению, увеличивает количество отходов при распиловке и лущении, обусловливает появление в пиломатериалах и фанере косослоя (радиального наклона волокон), что затрудняет обработку и способствует короблению. Измеряется закомелистость разностью диаметров комля и сечения, расположенного на 1 м от комлевого среза, в сантиметрах. Наросты - это местное утолщение ствола различной формы и размеров. Сопровождаются свилеватостью древесины и встречаются у всех пород, чаще у лиственных. Наросты больших размеров затрудняют применение круглых лесоматериалов и осложняют их переработку на пиломатериалы. Используются наросты при производстве уникальной мебели и токарных изделий. Длину и толщину нароста измеряют в сантиметрах и метрах или долях диаметра ствола и ширины доски. Кривизна - искривление продольной оси круглого лесоматериала или пиломатериала. В зависимости от направления изгиба различается простая и сложная кривизна. При простой кривизне бревно или пиломатериал имеет искривление в одной плоскости, а при сложной - в разных плоскостях. Кривизна затрудняет применение круглых лесоматериалов по назначению, увеличивает количество отходов при распиловке и лущении, обусловливает появление в пилопродукции радиального наклона волокон (косослоя).

С учки. Сучки представляют собой основания ветвей, заключенные в древесину ствола. Сучки наблюдаются в виде участка древесины, отличающегося более темным цветом и имеющего самостоятельную систему годичных слоев. По форме разреза на поверхности пиломатериала сучки подразделяются на круглые, овальные и продолговатые. По тому, в каком месте пиломатериала находятся сучки, их подразделяют на пластевые, кромочные, ребровые, торцевые и сшивные (рис. 1.5). Толстый продолговатый сук (отставшая в росте или отмершая вторая вершина), пронизывающий ствол под острым углом, называется пасынком.

Рис. 1.5. Разновидности сучков:

а - круглый; б - овальный; в - продолговатые; г - пластевой;

д - кромочный; е - ребровый; ж - сшивные; з - групповые;

и - разветвленные

По степени срастания с окружающей древесиной сучки подразделяются на сросшиеся, частично сросшиеся и несросшиеся (выпадающие). По состоянию древесины сучки подразделяются на светлые и темные, здоровые, здоровые с трещинами, загнившие, гнилые и табачные. Сучки - неизбежный порок древесины, связанный с жизнедеятельностью дерева, они ухудшают ее внешний вид, нарушают однородность строения, а иногда и целостность, вызывают искривление волокон и годичных слоев, затрудняют механическую обработку. Наиболее заметно сучки снижают прочность древесины при растяжении вдоль волокон и при изгибе, особенно крупные, расположенные на кромках или близко к ним, а также продолговатые и более всего - сшивные и групповые. Сучки измеряются в миллиметрах или в долях ширины или толщины сортимента, с подсчетом их количества на 1 погонный метр длины или на весь сортимент. Сучки являются одним из основных сортообразующих пороков как хвойных, так и лиственных пиломатериалов. Так, в хвойных пиломатериалах 4-го сорта здоровыесучки допускаются без ограничения, а всех других сортов - с ограничением по размерам и количеству от 1 до 4 шт. на любом метре каждой из сторон. Частично сросшиеся и несросшиеся здоровые сучки допускаются с ограничением в пиломатериалах всех сортов в количестве от 2 до 4 шт. на любом метре каждой из сторон. Загнившие, гнилые и табачные сучки в пиломатериалах хвойных пород отборных сортов не допускаются (ГОСТ 8486-86).

В лиственных пиломатериалах (ГОСТ 2695-83) сросшиеся здоровые сучки не учитываются, кроме групповых размером для 1-го сорта - 10,2-го сорта - 20,3-го сорта - до 50 мм. В бытовой мебели (ГОСТ 16371 - 84) на поверхностях брусковых деталей, предназначенных под прозрачное покрытие, сросшиеся здоровые сучки на лицевой поверхности не учитываются, если их размер до 5, а на внутренней видимой поверхности - до 10 мм. Темные здоровые сучки допускаются только при условии окрашивания поверхности. Здоровые сучки с трещинами, частично сросшиеся и несросшиеся (выпадающие) на лицевых поверхностях изделий не допускаются.

Трещины. Трещины возникают от разрыва волокон древесины. Их подразделяют на метиковые, отлупные, морозные и трещины усушки. Метиковые - это внутренние радиальные трещины ствола, возникающие в растущем дереве. Отлупные - это внутренние трещины, идущие по годовому слою. Они возникают в стволе растущего дерева. Морозные - это наружные радиальные трещины ствола растущего дерева. Трещины усушки - это наружные радиальные трещины, возникающие при сушке лесоматериалов. Основные разновидности трещин в пиломатериалах показаны на рис. 1.6. Трещины измеряются по глубине в миллиметрах, а по длине - в сантиметрах. Метиковые, отлупные и морозные трещины в круглом лесе измеряются по наименьшей толщине средней доски, в которую они могут быть вписаны, или в долях диаметра торца. В пиломатериалах торцевые трещины измеряются по протяженности на торце или в долях той стороны сортимента, на которой их проекция больше.

Рис. 1.6. Основные разновидности трещин в досках:

а - метиковые; б - морозные; в - трещины усушки;

г - отлупные; I - пластевые; II - кромочные; III - торцевые

П ороки строения древесины. К порокам строения древесины относят - наклон волокон, крень, свилеватость, завиток, глазки, ложное ядро (рис. 1.7). Наклон волокон (косослой) - отклонение направления волокон от продольной оси сортимента. В зависимости от направления волокон наклон подразделяется на тангентальный и радиальный. Крень - местное изменение строения древесины с резким утолщением поздней зоны годовых слоев и повышением их твердости. Свилеватость - извилистое или путаное расположение волокон древесины. Этот порок встречается преимущественно в комлевой части лиственных пород. Завиток - местное искривление годовых слоев, обусловленное влиянием сучков. Завитки, особенно сквозные, снижают прочность древесины при сжатии и растяжении вдоль волокон, при статическом изгибе. Глазки - следы неразвившихся в побег спящих почек диаметром не более 5 мм. В пиломатериалах небольшого размера глазки, находящиеся в наиболее опасных сечениях, снижают их прочность и ударную вязкость при изгибе. Ложное ядро - окрашенная в темный цвет древесина на внутренней части ствола у лиственных безъядровых пород. Она отличается от настоящего ядра неоднородным строением и менее правильной формой. По сравнению с заболонью обладает повышенной стойкостью к загниванию.

Рис. 1.7. Пороки строения древесины:

а - наклон волокон (косослой); б - крень;

в - свилеватость; г - завиток; д - глазки;

е - ложное ядро

Грибные поражения. К грибным поражениям относят внутреннюю темнину, внутренние шили, плесень, заболонные грибные окраски, побурение. Внутренняя темнина - начальная стадия поражения древесины растущего дерева растущими грибами, что характеризуется изменением цвета древесины центральной части ствола без снижения ее твердости. Внутренняя гниль - конечная стадия поражения древесины растущего дерева растущими грибами, характеризующаяся снижением ее механической прочности, изменением нормальной структуры и цвета. Плесень - грибница и плодоношение плесневых грибов на поверхности древесины. Появляется чаще всего на сырой заболони при хранении лесоматериалов. Вызывает поверхностное окрашивание древесины. Заболонные грибные окраски - нормальные окраски, появляющиеся в заболони свежесрубленной древесины под воздействием деревоокрашивающих грибов. Наиболее распространенные из них - синева (синевато-серая окраска) и цветные заболонные пятна (оранжевого, желтого, розового и коричневого цвета). Эти окраски не оказывают влияния на механические свойства древесины. Но грибы, окрашивающие заболонь, могут разрушать клеи и лакокрасочные покрытия. Побурение - изменение цвета свежей заболони лиственных пород в результате биохимических процессов с участием грибов или без них. Ухудшает внешний вид древесины. При хранении непросушенной древесины заболонь может загнить и превратиться в заболонную (мраморную) гниль.

Химические окраски. Химические окраски срубленной древесины возникают в результате химических процессов и в большинстве случаев связаны с окислением дубильных веществ. К химическим окраскам относят: продубину, дубильные потеки и желтизну. Продубина - красновато-коричневая или бурая окраска подкорковых слоев (3 - 5 мм) сплавного леса тех пород, кора которых богата дубильными веществами (ель, дуб, ива и др.). Дубильные потеки - бурые пятна в виде потеков на поверхности лесоматериалов тех пород, которые богаты дубильными веществами. Желтизна - поверхностная окраска заболони пиломатериалов хвойных пород, возникающая при интенсивной сушке бывшей в сплаве древесины. На физические и механические свойства древесины химические окраски не влияют, но портят внешний вид строганого шпона, получаемого от этой древесины при интенсивной окраске.

Повреждения насекомыми. Древесину, как сырую, так и сухую, повреждают и разрушают насекомые: жуки, рогохвосты и термиты. К повреждениям относят червоточины, которые в зависимости от глубины их залегания различаются на поверхностные, неглубокие и глубокие. Неглубокие и глубокие червоточины нарушают целостность древесины и при большом количестве ходов резко понижают ее механические свойства.

Ненормальные отложения в древесине. К ненормальным отложениям в древесине относят: засмолок, смоляные кармашки, водослой. Засмолок - участок в древесине ствола, обильно пропитанный смолой. Этот порок затрудняет лицевую окраску, склеивание и обработку древесины. Смоляные кармашки - это полости между годовыми слоями, заполненные смолой, которые снижают прочность древесины и затрудняют работу режущих инструментов из-за обилия вытекающей смолы. Водослой - темные участки ядра или спелой древесины с повышенной влажностью. После высыхания пятна водослоя бледнеют и на этих местах появляются мелкие трещины.

Инородные включения и дефекты обработки древесины. К инородным включениям относятся посторонние предметы недревесного происхождения (металлические осколки, гвозди, проволока, песок, камни и т.д.). Инородные включения затрудняют обработку древесины, нередко являются причиной поломок инструмента и аварий. К дефектам обработки древесины резанием относятся риски, волнистость, ворсистость, мшистость, рябь шпона, задиры и выщербины, бахрома и др. Все эти дефекты являются показателями качества обработки древесины, их не замеряют, а учитывают их наличие.

Деформации древесины. К деформациям древесины относится покоробленность различной формы: поперечная по пласти, простая продольная по пласти, сложная продольная по пласти, продольная по кромке и крыловатость. Покоробленность изменяет форму пиломатериалов и затрудняет их применение по назначению. Величина покоробленность изменяется при высыхании и увлажнении древесины.

Список использованной литературы:

1. Ю. П. Тюкина, Н. С. Макарова «Технология лесопильно-деревообрабатывающего производства». Москва «Высшая школа» 1988 г.;

2. В. В. Амалицкий «Станки и инструменты лесопильного и деревообрабатывающего производства». Москва «Лесная промышленность» 1985 г.;

3. В. И. Любченко Г. Ф. Дружков «Справочник станочника лесопильно-деревообрабатывающего предприятия». Москва «Высшая школа» 1985 г.