Макроструктура древесины

Древесиной называют освобожденную от коры ткань волокон, которая содержится в стволе дерева. Ствол дерева состоит из клеток, имеющих разное назначение в растущем дереве, а следовательно, разную форму и ве­личину. Макроструктуру ствола (видимую невооружен­ным глазом или через лупу) можно рассмотреть на трех основных разрезах.

На торцевом срезе видна кора, камбий и древесина.

Кора состоит из наружной кожицы, пробкового слоя под ней и внутреннего слоя - луба. Под слоем луба у расту­щего дерева находится тонкий камбиальный слой, состо­ящий из живых клеток, размножающихся делением. Дре­весина состоит из вытянутых веретенообразных клеток - ячеек, стенки которых состоят в основном из целлюлозы. Эти пустотелые ячейки образуют волокна, воспринимаю­щие механические нагрузки. Вначале в листьях дерева из атмосферного углекислого газа и воды под действием солнечного света образуется глюкоза, хорошо растворяю­щаяся в воде. В растворенном виде глюкоза по внутрен­ним каналам дерева поступает к растущим клеткам кам­бия. В стенке клетки молекулы глюкозы соединяются своими концами между собой:

- ОН + НО-* - О - + Н₂О.

В результате происходящей реакции поликонденсацин образуются кислородная связь (-О-) и молекула воды, уходящая в сок дерева. Кислородная связь объединяет кольца глюкозы в макромолекуле целлюлозы, состоящей из нескольких сотен глюкозных ячеек.

Следовательно, целлюлоза является природным ли­нейным полимером, нитевидные цепи которого жестко связаны (сшиты) гидроксильными связями. Это объясня­ет отсутствие у древесины области высокоэластичного состояния, возникающего при нагревании многих линей­ных полимеров. Ежегодно в вегетативный период кам­бий откладывает в сторону коры клетки луба и внутрь ствола в значительно большем объеме клетки древесины. Деление клеток камбиального слоя начинается весной и заканчивается осенью. Поэтому древесина ствола состоит из ряда концентрических годовых колец. В свою очередь каждое годовое кольцо включает внутренний слой ранней (или весенней) древесины и внешний слой поздней (или летней) древесины

Строение древесины

а - срез торцевой: 1 - кора; 2 - луб; 3- камбий; 4-заболонь: 5-ядро; 6 - сердцевина; 7 - годовые слои; 8 - сердцевинные лучи; 6-— срез танген­циальный; в - то же, радиальный

Сердцевина-рыхлая первичная ткань, которая состоит из тонкостен­ных клеток, имеет малую прочность и легко загнивает. Поэтому сердцевина не допускается в тонких досках и брусках, предназначенных для растянутых и изгибаемых элементов конструкций. Нежелательна сердцевина и в столярных изделиях, так как она постепенно выкрашива­ется.

Ядро, или спелая древесина - внутренняя часть ство­ла дерева, состоящая из омертвевших клеток. Ядро вы­деляется темным цветом, так как стенки клеток древесины ядра постепенно изменяют свой состав: у хвойных пород они пропитываются смолой, а у лиственных - ду­бильными веществами. Движение влаги по этим клеткам прекращается, поэтому древесина ядровой части ствола обладает большей прочностью и стойкостью к загнива­нию по сравнению с древесиной заболони.

Заболонь состоит из колец более молодой древесины, окружающих ядро (или спелую древесину). По живым клеткам заболони растущего дерева перемещается влага с растворенными в ней питательными веществами. Дре­весина заболони имеет большую влажность, легко загнивает, вследствие значительной усушки усиливает короб­ление пиломатериалов.