Mi a fa és milyen?

A fának számos funkciója van - házak építésére és bútorok készítésére, helyiségek fűtésére használják, mindenhol körülvesz bennünket. De mi a fa fizikai vagy mechanikai szempontból? Hogyan használható, milyen hibái vannak?

A fát természetes nyersanyagnak nevezik, amelyet különféle termékek és szerkezetek előállítására használnak fel. Ha a fizika szempontjából beszélünk erről az anyagról, akkor a fa növényi szövet, amely sejtekből áll, amelyek nagy sűrűséggel tapadnak egymáshoz. Emiatt a fa szerkezete sűrű és rugalmas. A fasejteknek (mint minden más élő sejtnek) héjuk van. Cellulózt tartalmaz, ami nagyon tartóssá teszi a fát. A sejtek cső alakúak - hosszúak és keskenyek, ezért kapták a rostok elnevezést.

A fa képes megtartani a hőt. Ennek oka a sejtek közötti üregek jelenléte - ők tartják meg a hőt és halmozzák fel. Az ellentmondásos szilárdság és súly a szálak méretével függ össze. Minél vastagabbak, annál tartósabb a fa.

Könnyebb a fa aprítása abban az irányban, amelyben a szálak találhatók. Könnyebb feldolgozni azon fajok faanyagát, amelyekben párhuzamosan találhatók. A juharfákat nehezebb feldolgozni, mivel a juhar szerkezetében a rostsejtek szorosan összefonódnak. De nem csak cellulóz található a fasejtekben. Rendelkeznek egy nagyon összetett és titokzatos anyaggal, a ligninnel is. Neki köszönhetően a szálak összekapcsolódnak egymással. A tudósok még nem tudták kikövetkeztetni a lignin kémiai képletét, annyira összetett.

A fa egyedi árnyalatú és illatú, amely megkülönbözteti más anyagoktól. Mindkettő annak köszönhető, hogy a gyanták, olajok, tűlevelűekben - gumik és egyéb anyagok jelen vannak. Ugyanezek az elemek segítik a fát a pusztulás elleni küzdelemben. A fa kétféle fajra oszlik - lombhullató és tűlevelű. Mindkét csoport nagyon nagy. Egy külön csoport kiemelkedik - egyszikű fák, amelyek közé tartozik a pálmafa, a bambusz.

A fa összes jellemzője három nagy csoportra osztható: fizikai, technológiai és mechanikai.

Fizikai tulajdonságoknak nevezzük azokat a tulajdonságokat, amelyek a vizsgálat során nem okoznak változást a fa kémiai összetételében. Ezek a következő jellemzőket tartalmazzák:

• megjelenés;
• páratartalom és minden, ami a változásaihoz kapcsolódik;
• hővezető képesség és hővisszatartás;
• elektromos vezetőképesség;
• hangszigetelés és minden, ami ehhez kapcsolódik;
• az elektromágneses sugárzás hatására bekövetkező változásokat.

A megjelenést olyan összetevők alakítják, mint a szín, a fényesség, a textúra és a makrostruktúra. A színt vizuális érzetnek nevezzük, amely azután marad, hogy a fa visszaver egy fényáramot, vagy inkább ennek a visszaverődésnek a spektrális összetételéből. A szín rendkívül fontos a fa számára.Ez vezérli őket, kiválasztják a fajtát, amellyel a helyiséget díszítik, amelyből bútorok, hangszerek, dekorációs és alkalmazott műfajok készülnek, stb.

A fa színe számos tényezőtől függ - fajtától, kortól, régiótól és a növekedési terület éghajlatától. A szín szél, nap, gombás fertőzés és nedvesség hatására megváltozhat, különösen, ha a fa hosszú ideig vízben van. De sok fajta egyedi tónussal rendelkezik, amelyet a szakember könnyen felismerhet. A csillogás a fa azon tulajdonsága, hogy visszaveri a fényáramot. Egyes fajtáknál erősebb a fényesség, másoknál gyengébb. Az Oroszországban termő fajok közül a legerősebb fény a tölgyben, a bükkben, valamint a fákban, például a fehér akácban található.

A textúra nem más, mint egy fa rajza. Az anatómiai elemek (évgyűrűk, magsugarak, erek) levágása után válik láthatóvá. A növekedési gyűrűk szélessége és a késői faanyag mennyisége alapján értékelik, hogy milyen minőségű. A fagyűrű szélessége az egy centiméterben lévő rétegek száma, sugárirányban a fa végén.

Közvetlen vagy közvetett módszerekkel mérik. A fa nedvességtartalmának mérésének legegyszerűbb és legmegbízhatóbb módja a szárítás. Időbe telik, de a válasz pontos. Ami a közvetett módszereket illeti, lényegesen gyorsabbak. Például a konduktometrikus elektromos nedvességmérővel végzett mérések megmutatják, hogy egy fa mennyi vizet tartalmaz, és mekkora az elektromos vezetőképessége. De az ilyen módszerek pontossága alacsony - legfeljebb 30%, és csak akkor, ha a tűt mérésre szúrták be.

A fában lévő víz szabad és kötött lehet. Az első a rostok üregében és a sejtek közötti térben található. A második a sejt szerkezetében van, fizikai-kémiai kötések tartják. Ha a szabad vizet elég könnyen eltávolítjuk a fából, akkor a megkötött vizet sokkal nehezebb eltávolítani. Ha a fűrészáru szárítás, fűrészelés vagy tárolás közben megváltoztatja alakját, ezt vetemedésnek nevezzük. Bármi is okozza, fahibák megjelenéséhez vezet, ezért a technológiának megfelelően kell tárolni és feldolgozni.

A fa olyan tulajdonságokkal rendelkezik, mint a nedvességfelvétel és a duzzadás (ennek következtében). Ezt figyelembe kell venni a vele való munka során. Nem mindig negatív, például kádakban vagy hordókban a fa duzzadt és méretnövelő tulajdonsága, ami miatt a faelemek egymáshoz tapadásának sűrűsége megnő.

A fa sűrűségét kilogramm per köbméterben (vagy gramm per köbcentiméterben) mérik. A különböző fafajtáknak azonos a fás anyag sűrűsége (1,53 g / cm3), de a teljesen kiszáradt fa sűrűsége eltérő. A sűrűségnek számos mutatója van - a nedves fának egy, a száraz fának egy másik sűrűsége van. A fa olyan jellemzővel rendelkezik, mint a porozitás, vagyis az üres üregek levegővel való kitöltésének mértéke. A különböző kőzetek porozitása 40-80% között mozog.

Az áteresztőképességi index azt jelenti, hogy a fa mennyi folyékony vagy gáz halmazállapotú anyagból képes átjutni a rá nehezedő nyomás hatására. Külön-külön a fa fizikai tulajdonságai között megkülönböztetik a termikus tulajdonságokat, amelyek magukban foglalják a hőkapacitást, a hővezetési képességet és a hatása alatti terjeszkedést, valamint a hőmérséklet vezetésének képességét. A fa elektromos vezetőképességgel rendelkezik, vagyis elektromos áram halad át rajta. Minél szárazabb a fa, annál rosszabbul vezeti az áramot, és fordítva.

A fa tulajdonságainak ebbe a kategóriájába olyan paraméterek tartoznak, mint a keménység, a kopásállóság, a szívósság, a különféle típusú kötőelemek megtartása és az anyag vágószerszámokkal történő feldolgozásának képessége. Az ütésállóság a fa azon tulajdonsága, hogy felveszi az ütés során rá ható erőt anélkül, hogy az anyag szerkezetét megváltoztatná. A magas viszkozitás azt jelenti, hogy nagy erőre van szükség a minta töréséhez.

A keménység a fa azon képességére utal, hogy ellenáll a keményebb testnek, amikor megnyomják. A keményebb anyag a fa és a keménység vizsgálatához az acél. A keménységet az erőmérő skálájával határozzuk meg. A fa kopásállóságát a kopásállósági tulajdonsága jelzi a kopásálló felülethez való súrlódása során. Van egy speciális képlet a kopás mértékének kiszámítására.

A fa képes ellenállni a rá ható erők hatására, azaz mechanikai tulajdonságai vannak. Ide tartozik a szilárdság, az alakváltozással szembeni ellenállás, a technológiai és működési tulajdonságok. A fa mechanikai tulajdonságait olyan tesztekkel határozzák meg, mint a feszítés, a nyomás, a hajlítás és a nyírás. A fa anizotróp anyagként van besorolva, ami azt jelenti, hogy különböző irányban eltérő tulajdonságokkal rendelkezik.

A végső szilárdság az a legnagyobb megengedett feszültségszint, amely megelőzi a minta törésének kezdetét. Hibamentes, kis méretű és tiszta mintán kell meghatározni. A fa nyomószilárdságának meghatározásához prizma alakú mintára van szükség.

A deformálhatóság az a képesség, hogy ellenálljon a rövid távú terheléseknek anélkül, hogy az eredeti alak megváltozna. Rugalmasságának köszönhetően a fa rövid távú terhelések után képes visszanyerni eredeti formáját. A rugalmassági modulust egy speciális képlet segítségével számítják ki. A fa szerkezete olyan, hogy állandó terhelés hatására deformálódhat. Fontos pontosan ismerni mind a szilárdsági indexet, mind a járulékos ellenállási határt, valamint a tartóssági határt (váltakozó terhelésnek kitett mintáknál).

Nagyon sok fafaj létezik, az építési vagy feldolgozási anyag kiválasztásakor figyelembe kell venni mindegyik egyedi jellemzőit és tulajdonságait. A fa nemcsak a lombhullató és tűlevelű fajok jól ismert csoportjaira oszlik. Például létezik a fa szín szerinti osztályozása. Fajtól függően a fa színe eltérő. A fa színe számos tényezőtől függ. Ez a fa fajtája, életkora, növekedési üteme, valamint a benne lévő festékek mennyisége.

Ez utóbbi tényezőhöz közvetlenül kapcsolódik a fényerő is. A fa szijácsa (élő sejteket tartalmazó külső rész), tónusa mindig világosabb, mint a magé. A magrészben, amelyben a tanninok és a gyanták koncentrálódnak, sokkal sötétebb az árnyalat. Ennek megfelelően gesztben a fa sötétebb, szijácsban világos.

Az előbbiek közé tartozik a vörösfenyő, a fenyő, a kőris. A második, keskeny maggal - nyír, körte, hárs, éger. A felsoroltak közül a nyírfa teljesen fehér árnyalatú, míg a többi nagyon világos fás árnyalatú. Ez annak is köszönhető, hogy keményítő van jelen a szijácsban. A szijcsfát parketta gyártásához használják.

A tűlevelűeket fűrészáru és egyéb építőelemek készítésére használják. Könnyű és könnyen kezelhető szerkezettel rendelkeznek. Oroszországban nagyszámú tűlevelű fa nő. Ami a keményfákat illeti, bútorok és lakberendezési tárgyak készítésére használják.

Egyes fafajták értéke magasabb, értékesnek nevezik őket. Az érték abban rejlik, hogy ezek a kőzetek sokkal nagyobb szilárdságúak, tovább tartanak és egyedi mintázatúak. Ezekkel a fajtákkal gyönyörű elit bútorokat, parkettákat, ajtókat és egyéb dekorációs elemeket készítenek. Mindegyik lényegesen többe kerül, mint az azonos kategóriába tartozó hagyományos termékek. A hazai értékes fajok közé tartozik a cseresznye, tölgy, körte, rózsafa, valamint a fehér vagy magyal juharfa.

A fát a likviditás és az illikviditás jelei is megkülönböztetik.

• Folyékony fa - háztartási szükségletekre használják. A folyékony fa kereskedelmi fából és tűzifából áll. A kereskedelmi fa viszont magában foglalja a kör- és forgácsfát, de nem tartalmazza a tűzifát. Az ipari fa összetételében megkülönböztetik a technológiai forgácsot és a tuskógyantát is.
• Illikvid fa - olyan, amely természeti vagy feldolgozási hibák miatt elvesztette műszaki tulajdonságait gazdasági célra.

A fa hibáit olyan hibáknak nevezzük, amelyekkel rendelkezik. Ez a teljes törzsre és annak egyes elemeire vonatkozik. A hiba szükségszerűen rontja a fa minőségét, korlátozva a felhasználás lehetőségét. Minden típusú hiba és hiba szerepel a GOST 2140-81-ben. Minden, ami eltér a fa normál szerkezetétől, hibának minősül.

A bűnök természetesek, amelyek az ember akaratától függetlenül keletkeznek (éghajlati tényezőknek való kitettség, madarak, rovarok, rágcsálók, baktériumok stb.), és vannak feldolgozási hibák, amelyek magukban foglalják azokat a hibákat, amelyek az anyag nem megfelelő feldolgozása, tárolása vagy tárolása következtében keletkeznek.

A satu lehet feltételes és feltétel nélküli is. Az ilyen hiba feltétel nélkülinek tekinthető, ami jelentősen csökkenti a fűrészáru minőségét, például a rothadás vagy a gomba. A csomók a leggyakoribb hibák, de gyakoriak a fa szerkezeti hibái is. A göcsörtös törzs használható például eredeti dekorációhoz, de nem szűnik meg satu lenni. A megengedett összetétel legfeljebb két csomót tartalmazhat egy méter fahosszonként, miközben a csomóknak egészségesnek kell lenniük.

A feldolgozási hibák közé tartozik minden, ami a fát a mechanikai hatás során károsította., nevezetesen - fűrészelés, betakarítás, raktározás, tárolás, szállítás, stb. A fa leggyakrabban a mechanikai behatások következtében szenved olyan hátrányokat, amelyekkel kezdetben nem volt.

A fát az ipar számos területén használják, ez az egyik legkörnyezetbarátabb és egyben legolcsóbb anyag.

Az elmúlt évtizedek megmutatták a megújuló ásványok és erőforrások felhasználásának fontosságát. Ez utóbbiba tartozik a tüzelőanyagként használt tűzifa. A tűzifa helyiségek fűtésére való felhasználásának növekedését világszerte regisztrálták, és Oroszország sem kivétel. Üzemanyag-pelletet (pelletet) és üzemanyag-brikettet az ország szinte minden olyan régiójában készítenek, ahol erdők vannak - függetlenül attól, hogy tűlevelűek vagy lombhullatóak. A faszén is hirtelen népszerűvé vált, bár korábban méltatlanul feledésbe merült. Ma már széles körben használják a mindennapi életben és a munkában.

A vidéki házak ma az esetek túlnyomó többségében fából épülnek. A fa előnyei vitathatatlanok: környezetbarát, természetes, vonzó megjelenésű, és sokféle formatervezést tesz lehetővé - a klasszikus orosz kunyhótól az alpesi faházig. Fából nem csak házakat építenek, hanem fürdőket, szaunákat, pavilonokat is. A fát lakásépítésben és teherhordó szerkezetekben, gerendákban, padlókban használják. Vidéki településeken ma is épülnek fából alacsony házak - 2 vagy 4 tulajdonosnak.

A fafeldolgozó ipar most arra törekszik, hogy növelje a fűrészáru nedvesség-, tűzállóságát, szilárdságát, valamint javítsa a fa és a táblák építési előírásoknak való megfelelését. Ugyanakkor a fának természetes, lélegző anyagnak kell maradnia, meg kell őriznie egyedi mintáját és benne rejlő aromáját. Folyamatosan jelennek meg az új feldolgozási és építési technológiák, például a házak építése kettős fa technológiával viszonylag új jelenség, amely Oroszországban csak egyre népszerűbb.

Az építőipar mellett a fát széles körben használják szerkezeti anyagként a bútorgyártásban. - kanapék, székek, asztalok, szekrények és még sok más. Fából készülnek a lépcsők, korlátok, sávok, korlátok, utak és járdák a kertben, valamint egyéb díszítőelemek a tájtervezésben és az épületekben.

Ma amatőrök és profik egyaránt foglalkoznak iparművészettel. A fát a legkülönfélébb formákban használják kézműves célokra - a fűrészportól és a födémtől a rudakig és a parkettáig. Az arany kezű kézművesek fadobozokból vagy raklapokból kerti széket készítenek - Adirondack, amely nem néz ki rosszabbul, mint egy gyári. A vágásokból mindkét eredeti sétaút a kertben, valamint csodálatos vágódeszkák vagy kirakós fűrésszel égetett képek születnek.

Bár a fa megújuló természeti erőforrás, több évtizedbe telik, amíg az erdő teljesen helyreáll. Az erdőirtás és az erdőtüzek negatívan befolyásolják az éghajlati és környezeti viszonyokat, és csökkentik a felhasználható erőforrás mennyiségét. Ezért a fát újrahasznosítják, hogy újra felhasználják a termelésben, valamint feldolgozzák a keletkező hulladékot.

A fa üzleti és nem üzleti részekre osztható. Az elsőbe tartoznak például a födém és a nyereglapok. A másodikba a furnér és a födémek, pontosabban ezek maradványai, rönk fűrészelt kivágásai, asztalos tevékenységből származó különféle darabok és törmelékek tartoznak, valamint a kéreg, a fűrészpor, a forgács és a por is nem üzleti fának számít. A kereskedelmi fát új termékek létrehozására használják. A nem üzleti célú begyűjtés, további feldolgozás és az azt követő ártalmatlanítás függvénye. Bár a nem kereskedelmi célú faanyaggal kapcsolatban fejlesztések, feldolgozási módok keresése folyik. Például a forgácsot és a fűrészport összenyomják, majd macskaalommá készülnek.