Der Mensch verwendet seit jeher Holz. Kraftstoff, Baumaterialien, Möbel, Musikinstrumente - Produkte daraus begleiten uns unser ganzes Leben lang. Darüber hinaus sind Bäume natürliche Kalender und lebende historische Denkmäler.
Es gibt einen ganzen Zweig der Wissenschaft - die Dendrochronologie, mit der Sie das Alter des Produkts sowie den Bereich, aus dem der Baum gefällt wurde, herausfinden können. Wenn Sie Abschnitte von Jahresringen studieren, können Sie etwas über die Natur und Atmosphäre der Antike lernen. Vor- und Nachteile, Struktur, Holz als Baustoff, Eigenschaften - all diese Themen verdienen Aufmerksamkeit.
Wie es funktioniert
Die Eigenschaften und Merkmale des Materials können nicht verstanden werden, ohne zuvor die Struktur und Zusammensetzung des Holzes zu untersuchen. Das Konzept selbst hängt davon ab, wer es verwendet. Für den Durchschnittsmenschen und Baumeister ist dies ausschließlich ein Teil des Baumes unter der Rinde, der im Alltag oder in der Produktion verwendet werden kann. Für einen Botaniker ist die Struktur von Holz und Holz der gesamte Komplex, der alle Elemente von den Wurzeln bis zur Krone umfasst.
Crohn wird in der Industrie nur wenig verwendet, und die Zweige werden als Rohstoffe für Faserplatten und Pappe verwendet. Der Hauptwert ist der Kofferraum. Der Querschnitt des Blicks zeigt die Struktur des Holzstamms. Die oberste Schicht, der Cortex, schützt lebende Zellen vor äußeren Einflüssen. Zwischen der Kortikalis und dem Rumpfkörper befindet sich eine Schicht lebender Zellen - Cadmium. In der Mitte verläuft ein Kern durch den gesamten Stamm. Die losen Stoffe, aus denen es besteht, machen es für Gebrauchszwecke ungeeignet.
Der Kern des Baumes besteht hauptsächlich aus toten Zellen, Harzablagerungen, Farbstoffen und Tanninen. Der Kern ist von Splintholz umgeben - dem Teil des Baumes, der dafür verantwortlich ist, Wasser von den Wurzeln zu den Blättern zu leiten. Dementsprechend hat es viel Feuchtigkeit, es leitet mehr Wasser und ist anfälliger für Verfall. Nicht alle Bäume haben einen ausgeprägten Kern. Bei einigen von ihnen gibt es keinen Unterschied zwischen dem zentralen und dem marginalen Teil des Rumpfes. Solche Steine nennt man Splintholz.
Die mikroskopische Struktur von Holz
Mit einem Mikroskop können Sie die Struktur genauer untersuchen. Holz besteht ausschließlich aus toten Zellen. Junge Pflanzenzellen bestehen aus der Membran und dem Inneren - dem Zytoplasma und dem Zellkern. Die Basis einer dünnen transparenten Membran ist Cellulose oder Faser. Im Laufe der Zeit erfahren Pflanzenzellen eine Metamorphose und verwandeln ihre Masse je nach Funktion entweder in Rinde (Stanzen) oder in Holz (Holzfäller).
In den Zellen wird ständig Lignin gebildet. Es dient als Ursache für Holzfäller. Es gibt zwei Arten von Holzzellen - prosenchymale und parenchymale. Die erste Art macht je nach Art den größten Teil des Holzes aus - von 85% bis 99%. Sie sind wiederum durch ihre Funktionen unterteilt. Leitende Zellen sind für die mechanische Zufuhr von Nährstoffen und Feuchtigkeit von den Wurzeln zum Laub verantwortlich - für die Festigkeit und Stabilität des Baumes. Parenchymzellen dienen als Lagerraum für eine Pflanze. Sie sammeln Nährstoffe (Fette, Stärken) und geben sie in einer schwierigen Zeit nach Bedarf ab.
Nadelbäume
Je nach Baumart variiert auch deren Struktur. Holzarten werden in Nadel- und Laubbaumarten unterteilt. Die Struktur von Nadelbäumen ist einfacher. Der Großteil sind Tracheidenzellen. Zu den Merkmalen von Nadelbäumen gehört das Vorhandensein von Zellen, die Harz produzieren. Bei verschiedenen Arten können sie entweder zufällig gestreut oder zu einem System von Harzpassagen kombiniert werden.
Hartholz
Hartholzbäume und ihre Struktur sind komplexer. Holz besteht aus Gefäßen, librimiformen Fasern und Parenchymzellen. Da Laubbäume im Herbst Laub abwerfen, benötigen sie im Winter einen großen Vorrat an Nahrungsmitteln. Daher die größere Anzahl von Parenchymzellen, die für die Anreicherung von Nährstoffen verantwortlich sind als in Nadelbäumen. Dies ist im ausgeprägten Kern zu sehen.
Die Eigenschaften
Holz hat eine Reihe charakteristischer Eigenschaften. Strukturelle Merkmale sind der Grund. Die Festigkeit von Holz ist ziemlich hoch und nimmt unter den Baumaterialien nach diesem Indikator eine Zwischenposition ein. Und angesichts des geringen spezifischen Gewichts ist es in dieser Hinsicht mit Metall vergleichbar. Die Schwachstelle von Holz ist, dass es ein anisotropes Material ist. Die Fähigkeit des Widerstands gegen Zerstörung hängt von der Richtung der Kraft relativ zum Ort der Fasern ab. Die besten Festigkeitsindikatoren sind sichtbar, wenn sie dem Material entlang der Fasern ausgesetzt werden.
Die Härte des Holzes ist gering, der Grund dafür ist eine spezifische Struktur. Holz ist ein poröses, flexibles Material. Balken können nach kurzer Belastung ihre Form wiederherstellen. Restdeformationen aufgrund längerer Exposition bleiben jedoch für immer bestehen. Ein Holzbalken kann nach einer langen Operation seine Form nicht wiederherstellen.
Die Härte von Baustoffen hängt davon ab, welche Art von Last zum Pressen einer Stahlkugel mit bestimmten Abmessungen erforderlich ist. Für die härtesten Holzarten sind es nur 1000 N. Gleichzeitig ist eine geringe Härte einer der Hauptvorteile des Materials. Der Baum ist leicht zu bearbeiten, Nägel, Schrauben, selbstschneidende Schrauben sind fest darin gehalten.
Der Feuchtigkeitsgehalt von Holz wird durch den spezifischen Feuchtigkeitsgehalt in den Poren bestimmt. In einem Baum, der gerade gefällt wurde, erreicht er 100%. Je nach Verwendungszweck wird das frisch geschnittene Holz auf die erforderlichen Werte von 40 bis 15% getrocknet.
Vorteile
Holz hat eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Es kann erfolgreich als wärmeisolierendes Material eingesetzt werden. Durch die einfache Handhabung können Sie eine Vielzahl von Werkzeugen verwenden. Ohne Musikinstrumente aus Holz ist kein Orchester vorstellbar. Die faszinierenden Klänge der Geige sind das Ergebnis einer solchen Eigenschaft des Holzes wie der Fähigkeit zur Resonanz. Das Holz lässt sich leicht biegen, eine große Auswahl für die Herstellung verschiedener gebogener Strukturen eröffnet sich. Holzprodukte zeichnen sich auch durch gute Schallabsorptionseigenschaften aus. Eine schöne Oberfläche eröffnet Raum für Fantasie bei der Gestaltung von Räumen.
Nachteile
Die Fähigkeit von Holzprodukten, Lasten aufzunehmen, hängt von der Richtung der Krafteinwirkung ab. Dies ist auf die anisotrope Struktur von Holz zurückzuführen. Darüber hinaus hängen die Festigkeitseigenschaften auch von der Nähe zur Rumpfmitte, der Luftfeuchtigkeit, dem Vorhandensein von Knoten und Rissen ab. Dies macht es notwendig, viel Zeit für die Auswahl des geeigneten Materials für die Arbeit aufzuwenden.
Als organisches Material ist Holz für Insekten, Schimmelpilze und Pilze schutzlos. Für den Langzeitbetrieb ist eine teure chemische Behandlung erforderlich. Es ist erwähnenswert, dass Holzkonstruktionen ohne Vorbehandlung eine leichte Brandbeute sind.
