나무는 무엇이며 어떤가요?

나무에는 많은 기능이 있습니다. 집을 짓고 가구를 만들고 건물을 데우고 사방을 둘러싸고 있습니다. 그러나 물리학 또는 역학의 관점에서 나무는 무엇입니까? 그것은 어떻게 사용될 수 있으며 어떤 악덕을 가지고 있습니까?

목재는 다양한 종류의 제품과 구조물의 생산에 사용되는 천연 원료입니다. 물리학의 관점에서 이 물질에 대해 이야기하면 나무는 고밀도로 서로 인접한 세포로 구성된 식물 조직입니다. 이 때문에 나무의 구조는 조밀하고 탄력적입니다. 나무 세포(다른 살아있는 세포와 마찬가지로)에는 껍질이 있습니다. 그것은 나무가 매우 내구성이 있기 때문에 셀룰로오스를 함유하고 있습니다. 세포는 길고 좁은 관 모양을 하고 있어 섬유라는 이름이 붙여졌습니다.

나무는 열을 유지하는 성질이 있습니다. 이것은 세포 사이에 공극이 있기 때문입니다. 열을 유지하고 축적합니다. 다양한 강도와 무게 값은 섬유의 크기와 관련이 있습니다.두꺼울수록 목재의 내구성이 높아집니다.

섬유가 있는 방향으로 나무를 자르는 것이 더 쉽습니다. 병렬로 위치한 종의 목재를 처리하는 것이 더 쉽습니다. 단풍나무는 단풍나무 구조에 섬유 세포가 밀접하게 얽혀 있기 때문에 가공하기가 더 어렵습니다. 그러나 셀룰로오스만이 나무 세포에 포함되어 있는 것은 아닙니다. 그들은 또한 리그닌이라는 매우 복잡하고 신비한 물질을 함유하고 있습니다. 덕분에 섬유가 서로 연결됩니다. 과학자들은 아직 리그닌의 화학식을 추론할 수 없었으며 매우 복잡합니다.

나무는 다른 재료와 구별되는 독특한 그늘과 냄새를 가지고 있습니다. 둘 다 수지, 오일, 침엽수-검 및 기타 물질의 구성으로 인해 발생합니다. 이러한 동일한 요소는 목재가 부패와 싸우는 데 도움이 됩니다. 목재는 낙엽과 침엽수의 두 가지 유형으로 나뉩니다. 두 그룹 모두 매우 큽니다. 별도의 그룹이 눈에.니다 - 외떡잎 나무, 야자수, 대나무가 포함됩니다.

나무의 모든 특성은 물리적, 기술적 및 기계적 세 가지 큰 그룹으로 나뉩니다.

테스트 중에 목재의 화학적 조성에 변화를 일으키지 않는 특성을 물리적이라고 합니다. 여기에는 다음과 같은 특성이 포함됩니다.

• 모습;
• 습도 수준 및 그 변화와 관련된 모든 것;
• 열전도율 및 보온성;
• 전기 전도도;
• 방음 및 그와 관련된 모든 것;
• 전자파에 노출된 후 재료가 획득하는 변화.

외관은 색상, 광택, 질감 및 매크로 구조와 같은 구성 요소에 의해 형성됩니다. 색상은 나무에 의해 빛의 흐름이 반사된 후 또는 오히려 이 반사의 스펙트럼 구성에 남아 있는 시각적 감각입니다. 색상은 목재에 매우 중요합니다. 그들은 가구, 악기, 장식 및 응용 장르 작품 등이 만들어지는 방을 완성 할 품종을 선택하여 그것에 의해 안내됩니다.

나무의 색은 품종, 나이, 지역 및 자라는 지역의 기후와 같은 많은 요인에 따라 달라집니다. 바람, 태양, 곰팡이 감염 및 습기의 영향으로 색이 변할 수 있습니다. 특히 나무가 오랫동안 물속에 있는 경우에는 더욱 그렇습니다. 그러나 많은 품종은 전문가가 인식하기 쉬운 독특한 음색을 가지고 있습니다. 반짝이는 빛의 흐름을 반사하는 나무의 속성입니다. 어떤 품종은 광택이 더 강하고 어떤 품종은 약합니다. 러시아에서 자생하는 수종 중 참나무, 너도밤나무, 메뚜기 등의 나무가 광택이 가장 강하다.

질감은 나무의 패턴에 지나지 않습니다. 해부학 적 요소가 절단 된 후에 보입니다 (연간 고리, 코어 광선, 혈관). 연륜의 폭과 심재의 함량을 이용하여 품질을 평가합니다. 연륜의 너비는 1센티미터에 포함된 층의 수로, 목재 끝에서 반경 방향으로 퇴적됩니다.

직접 또는 간접 방법으로 측정됩니다. 목재의 수분 함량을 측정하는 가장 쉽고 신뢰할 수 있는 방법은 건조하는 것입니다. 시간이 걸리지만 답은 정확합니다. 간접 방법의 경우 훨씬 빠릅니다. 예를 들어, 전도도 측정 전기 수분 측정기로 측정하면 나무에 포함된 물의 양과 전기 전도도가 표시됩니다. 그러나 이러한 방법의 정확도는 최대 30%로 낮고 측정 바늘이 삽입된 위치에만 해당됩니다.

나무의 물은 자유롭거나 구속될 수 있습니다. 첫 번째는 섬유의 공동과 세포 사이의 공간에서 찾을 수 있습니다. 두 번째는 세포의 구조에 있으며 물리 화학적 결합에 의해 유지됩니다. 나무에서 자유수를 아주 쉽게 제거하면 결합수를 제거하기가 훨씬 더 어렵습니다. 목재가 건조, 톱질 또는 보관 중에 모양이 바뀌면 이를 뒤틀림이라고 합니다. 원인이 무엇이든 목재에 흠집이 생기므로 반드시 해당 기술에 따라 보관 및 가공해야 합니다.

목재는 수분 흡수 및 팽창(결과적으로)과 같은 특성을 가지고 있습니다. 그와 함께 일할 때 이것을 고려해야합니다. 예를 들어 통이나 통에서 나무가 부풀어 오르고 크기가 커지는 것이 항상 부정적인 것은 아닙니다. 이로 인해 나무 요소가 서로에 대한 견고성이 증가하기 때문입니다.

목재의 밀도는 입방 미터당 킬로그램(또는 입방 센티미터당 그램)으로 측정됩니다. 다른 유형의 목재는 목재 물질의 밀도가 동일하지만(1.53g/cm3) 완전히 건조된 목재의 밀도는 다릅니다. 밀도에 대한 몇 가지 지표가 있습니다. 젖은 나무에는 하나의 밀도가 있고 마른 나무에는 다른 밀도가 있습니다. 나무는 다공성, 즉 빈 구멍에 공기가 채워지는 정도와 같은 특성을 가지고 있습니다. 다른 암석의 다공성은 40-80%로 다양합니다.

투자율 지수는 목재가 압력의 영향으로 얼마나 많은 액체 또는 기체 물질을 통과할 수 있는지를 의미합니다. 이와는 별도로 목재의 물리적 특성 중에서 열용량, 열 전도 능력 및 그 영향으로 팽창하는 능력 및 온도 전도 능력을 포함하는 열 특성이 구별됩니다. 나무는 전기 전도성, 즉 전류가 통과하는 특성을 가지고 있습니다. 나무가 건조할수록 전기 전도도가 나빠지며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

이 범주의 목재 특성에는 경도, 내마모성, 충격 강도, 다양한 유형의 패스너 유지 및 절삭 공구로 재료를 처리하는 능력과 같은 매개변수가 포함됩니다. 충격 강도는 재료의 구조를 변경하지 않고 충격 중에 가해지는 힘을 흡수하는 목재의 특성입니다. 점도가 높다는 것은 시료를 부수기 위해 많은 힘이 필요하다는 것을 의미합니다.

경도는 움푹 들어간 상태에서 더 단단한 몸체에 저항하는 목재의 능력을 나타냅니다. 목재 및 경도 측정을 위한 더 단단한 재료는 강철입니다. 경도는 힘계의 눈금을 사용하여 결정됩니다.목재의 내마모성은 연마 코팅이 된 표면과 마찰하는 동안 내마모성을 나타내는 특성으로 표시됩니다. 마모 지수를 계산하는 특별한 공식이 있습니다.

목재는 가해지는 힘의 작용으로 저항할 수 있습니다. 즉, 기계적 특성이 있습니다. 여기에는 강도, 변형 저항, 기술 및 작동 특성이 포함됩니다. 목재의 기계적 특성은 인장, 압축, 굽힘 및 전단과 같은 테스트에서 결정됩니다. 목재는 이방성 재료로 분류되어 방향에 따라 특성이 다릅니다.

인장 강도 - 샘플 파손이 시작되기 전에 허용되는 최대 응력 수준. 결함이없고 작고 깨끗한 샘플에서 결정해야합니다. 목재의 압축강도를 결정하기 위해서는 각기둥 모양의 샘플이 필요합니다.

변형성은 원래 모양을 변경하지 않고 단기 하중을 견딜 수 있는 능력입니다. 탄성으로 인해 목재는 단기간의 하중 후에 원래 모양으로 돌아갈 수 있습니다. 탄성 계수는 ​​특수 공식을 사용하여 계산됩니다. 나무의 구조는 일정한 하중이 가해지면 변형될 수 있습니다.강도 지수와 추가 저항 한계, 내구성 한계(가변 하중을 받는 샘플의 경우)를 모두 정확히 아는 것이 중요합니다.

많은 수종의 목재가 있으며 건축 또는 가공 재료를 선택할 때 각각의 개별 특성과 특성을 고려해야합니다. 목재는 잘 알려진 낙엽수 및 침엽수 종의 그룹으로 나뉩니다. 예를 들어 색상별로 목재를 분류합니다. 수종에 따라 나무의 색상이 다릅니다. 나무의 색은 여러 요인에 따라 달라집니다. 이것은 품종, 나이, 나무가 자라는 속도, 그리고 얼마나 많은 염료를 함유하고 있는지에 관한 것입니다.

밝기는 마지막 요소와도 직접적인 관련이 있습니다. 나무의 변재(살아 있는 세포를 포함하는 외부 부분)에서 음색은 항상 코어의 음색보다 가볍습니다. 탄닌과 수지가 농축된 소리 부분은 훨씬 더 어두운 색조를 띤다. 따라서 심재에서는 목재가 어둡고 변재에서는 밝습니다.

첫 번째는 낙엽송, 소나무, 재를 포함합니다. 두 번째로 좁은 코어 - 자작 나무, 배, 린든, 알더. 나열된 자작 나무 숲 중 나무 그늘은 완전히 흰색이고 나머지는 매우 밝은 우디입니다. 이것은 또한 전분이 변재에 존재하기 때문입니다. 변재는 쪽모이 세공 마루판을 만드는 데 사용됩니다.

침엽수는 목재 및 기타 건축 구성 요소를 만드는 데 사용됩니다. 가볍고 다루기 쉬운 구조를 가지고 있습니다. 러시아에서는 많은 침엽수가 자랍니다. 활엽수는 가구 및 실내 장식을 만드는 데 사용됩니다.

특정 나무 종은 더 높은 가치를 가지며 가치 있다고합니다. 가치는 이 암석의 강도가 훨씬 더 높고 오래 지속되며 독특한 패턴을 가지고 있다는 사실에 있습니다. 이 품종은 아름다운 고급 가구, 쪽모이 세공 마루 판, 문 및 기타 장식 품목을 만드는 데 사용됩니다. 모두 같은 범주의 기존 제품보다 훨씬 비쌉니다. 국내 귀중한 종에서 체리, 오크, 배, 자단뿐만 아니라 흰색 또는 홀리 단풍 나무의 이름을 지정할 수 있습니다.

목재는 또한 유동성과 비유동성의 표시로 구별됩니다.

• 액체 나무 - 가정용으로 사용합니다. 액체 목재는 산업용 목재와 장작으로 구성됩니다. 차례로 산업용 목재에는 원형 및 분할 목재가 포함되지만 장작은 포함되지 않습니다. 산업용 목재의 구성에서 기술 칩과 그루터기 수지도 구별됩니다.
• 액체가 없는 나무 - 자연적 결함 또는 가공상의 결함으로 인하여 기술적 품질을 상실하여 경제적인 목적으로 사용할 수 없는 것.

나무의 결점은 나무가 가지고 있는 결점입니다. 이것은 전체 트렁크와 개별 요소에 적용됩니다.결함은 반드시 목재의 품질을 악화시켜 사용 가능성을 제한해야 합니다. 모든 유형의 결함 및 결함은 GOST 2140-81에 나열되어 있습니다. 나무의 정상적인 구조에서 벗어난 것은 모두 결함으로 간주됩니다.

악덕은 인간의 의지와 상관없이 발생하는 자연스러운 것입니다. (기후 요인, 조류, 곤충, 설치류, 박테리아 등의 영향) 및 재료의 부적절한 가공, 보관 또는 보관의 결과로 발생하는 결함을 포함하는 가공 결함이 있습니다.

결함은 조건부일 수도 있고 무조건적일 수도 있습니다. 이러한 결함은 무조건적인 것으로 간주되어 썩음이나 곰팡이와 같은 목재의 품질을 크게 저하시킵니다. 옹이가 가장 흔한 결함이지만 목재 구조의 결함도 드문 일이 아닙니다. 예를 들어, 매듭이 있는 트렁크는 원래 장식으로 사용할 수 있지만 이것이 악덕이 되는 것은 아닙니다. 허용되는 구성에는 목재 길이 미터당 2개의 매듭이 포함되며 매듭은 건강해야 합니다.

가공 결함에는 목재에 기계적 충격이 가해지는 동안 목재가 손상되는 모든 것이 포함됩니다., 즉, 톱질, 수확, 창고 보관, 보관, 운송 등. 목재가 가장 자주 겪는 기계적 작용의 결과로 원래는 없었던 결함을 얻게 됩니다.

목재는 가장 환경 친화적이고 동시에 저렴한 재료 중 하나인 많은 산업 분야에서 사용됩니다.

최근 수십 년 동안 재생 가능한 광물 및 자원 사용의 중요성이 나타났습니다. 후자는 연료로 사용되는 장작을 포함합니다. 공간 난방을 위한 장작의 사용 증가는 전 세계적으로 기록되었으며 러시아도 예외는 아닙니다. 연료 과립(펠렛) 및 연료 연탄은 침엽수 또는 낙엽을 포함하여 산림이 있는 거의 모든 지역에서 제조됩니다. 숯도 이전에는 과분하게 잊혀졌지만 갑자기 인기를 얻었습니다. 이제 일상 생활과 직장에서 널리 사용됩니다.

오늘날 대부분의 경우 시골집은 나무로 지어졌습니다. 나무의 장점은 부인할 수 없습니다. 환경 친화적이며 자연적이며 매력적인 외관을 가지고 있으며 고전적인 러시아 오두막에서 알파인 샬레에 이르기까지 많은 디자인을 만들 수 있습니다. 그들은 나무로 된 집을 지을뿐만 아니라 욕조, 사우나, 정자도 짓습니다. 목재는 주택 건설 및 내 하중 구조, 빔, 천장에 사용됩니다. 시골 정착지에서 저층 주택은 여전히 ​​​​목재로 지어지고 있습니다 - 2 ~ 4 명의 소유자.

목공 산업은 현재 목재의 습기, 화재, 강도에 대한 저항력을 높이고 목재 및 판자의 건축 법규 준수를 높이기 위해 노력하고 있습니다. 그러나 동시에 나무는 자연스럽고 통기성 있는 재료로 남아 있어야 하며 고유한 패턴과 고유한 향을 유지해야 합니다.처리 및 건설을 위한 새로운 기술이 지속적으로 등장하고 있습니다. 예를 들어 이중 빔 기술을 사용하는 주택 건설은 러시아에서만 인기를 얻고 있는 비교적 새로운 현상입니다.

목재는 건축 외에도 가구 생산의 구조재로 널리 사용됩니다. - 소파, 의자, 테이블, 캐비닛 등. 정원의 계단, 난간, 판금, 난간 동자, 경로 및 인도, 조경 디자인 및 건물의 기타 장식 요소는 나무로 만들어집니다.

아마추어와 전문가 모두 오늘날 응용 예술에 종사하고 있습니다. 목재는 톱밥과 석판에서 바, 쪽모이 세공 마루 판에 이르기까지 가장 다양한 형태의 공예품에 사용됩니다. 황금빛 손과 나무 상자 또는 팔레트를 가진 장인은 정원 의자를 만들 것입니다. 그것은 공장 의자보다 나쁘지 않을 것입니다. 톱 컷에서 정원의 원래 산책로와 장엄한 도마 또는 퍼즐로 구운 그림이 모두 얻어집니다.

나무는 재생 가능한 천연 자원이지만 숲이 완전히 회복되려면 수십 년이 걸립니다. 삼림 벌채와 산불은 기후 및 환경 조건에 악영향을 미치고 사용 가능한 자원의 양을 줄입니다. 따라서 목재는 생산에 재사용하고 폐기물을 처리하기 위해 재활용됩니다.

목재는 상업용과 비상업용으로 나눌 수 있습니다. 첫 번째는 예를 들어 슬래브와 슬래브를 포함합니다.두 번째 그룹에는 베니어판과 슬래브, 보다 정확하게는 그 잔재물, 톱으로 자른 통나무, 목공에서 나온 다양한 조각 및 트리밍이 포함되며 나무 껍질, 톱밥, 부스러기 및 먼지도 사용되지 않은 목재에 속합니다. 상업용 목재는 새로운 제품을 만드는 데 사용됩니다. 비업무용은 수집, 추가 처리 및 후속 폐기 대상입니다. 비상업적인 목재와 관련하여 개발 및 가공 방법에 대한 검색이 수행되고 있습니다. 예를 들어, 부스러기와 톱밥이 압축된 후 고양이 쓰레기가 만들어집니다.