Holz: Was Ist Das Und Durch Welche Eigenschaften Zeichnet Es Sich Aus? Struktur Und Textur, Typen Und Funktion, Farbe. Was Ist In Der Chemischen Zusammensetzung Enthalten? Anwendun

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-18 12:07

Holz hat viele Funktionen - es wird zum Bauen von Häusern und Möbeln verwendet, heizt damit Räume, es umgibt uns überall. Aber was ist Holz physikalisch oder mechanisch? Wie kann es verwendet werden und welche Mängel hat es?

Was ist das?

Holz wird als natürlicher Rohstoff bezeichnet, der zur Herstellung verschiedener Arten von Produkten und Strukturen verwendet wird. Wenn wir physikalisch über dieses Material sprechen, dann ist Holz ein Pflanzengewebe, das aus Zellen besteht, die mit hoher Dichte aneinander haften . Aus diesem Grund ist die Struktur des Baumes dicht und belastbar. Baumzellen (wie alle anderen lebenden Zellen) haben eine Hülle. Es enthält Zellulose, die das Holz so langlebig macht. Die Zellen haben die Form einer Röhre - lang und schmal, weshalb sie den Namen Fasern erhielten.

Holz hat die Fähigkeit, Wärme zu speichern . Dies ist auf das Vorhandensein von Hohlräumen zwischen den Zellen zurückzuführen - sie fangen die Wärme ein und speichern sie. Ungleichmäßige Festigkeit und Gewicht hängen von der Größe der Fasern ab. Je dicker sie sind, desto haltbarer ist das Holz.

Es ist einfacher, Holz in der Richtung zu hacken, in der sich die Fasern befinden. Es ist einfacher, Holz der Arten zu verarbeiten, in denen sie sich parallel befinden . Ahornbäume sind schwieriger zu verarbeiten, da die Struktur des Ahorns eine enge Verflechtung von Faserzellen aufweist. Aber nicht nur Zellulose findet sich in Holzzellen. Sie haben auch eine sehr komplexe und mysteriöse Substanz namens Lignin. Dank ihm sind die Fasern miteinander verbunden. Wissenschaftler konnten die chemische Formel von Lignin noch nicht herleiten, sie ist so komplex.

Holz hat einen einzigartigen Farbton und Geruch, der es von anderen Materialien unterscheidet . Beides ist auf das Vorhandensein von Harzen, Ölen, Nadelbäumen - Gummi und anderen Substanzen in der Zusammensetzung zurückzuführen. Dieselben Elemente helfen dem Holz, Fäulnis zu bekämpfen. Holz wird in zwei Arten unterteilt - Laub- und Nadelholz. Beide Gruppen sind sehr groß. Eine separate Gruppe sticht hervor - einkeimblättrige Bäume, zu denen eine Palme und Bambus gehören.

Einige Rassen sind wertvoller als andere. Der Wert wird durch Eigenschaften wie Festigkeit, Haltbarkeit und das Vorhandensein einer ursprünglichen Textur - eines Musters - erhöht. Wertvolle Holzarten sind Eiche, Kirsche, Buche und einige andere.

Grundeigenschaften

Alle Eigenschaften von Holz werden in drei große Gruppen unterteilt: physikalische, technologische und mechanische.

Physisch

Als physikalisch bezeichnet man solche Eigenschaften, die bei der Prüfung nicht zu einer Veränderung der chemischen Zusammensetzung des Holzes führen. Dazu gehören die folgenden Merkmale:

• Aussehen;
• Luftfeuchtigkeit und alles, was mit seinen Veränderungen zu tun hat;
• Wärmeleitfähigkeit und Wärmespeicherung;
• elektrische Leitfähigkeit;
• Schalldämmung und alles, was damit zusammenhängt;
• Veränderungen, die das Material nach der Exposition gegenüber elektromagnetischer Strahlung erfährt.

Komponenten wie Farbe, Glanz, Textur und Makrostruktur prägen das Erscheinungsbild . Farbe wird die visuelle Empfindung genannt, die verbleibt, nachdem der Baum einen Lichtstrom reflektiert hat, oder besser gesagt, von der spektralen Zusammensetzung dieser Reflexion. Farbe ist für Holz extrem wichtig. Sie orientieren sich daran, wenn sie die Rasse auswählen, mit der der Raum dekoriert wird, aus denen Möbel, Musikinstrumente, dekorative und angewandte Genres usw. hergestellt werden.

Die Farbe eines Baumes hängt von vielen Faktoren ab - Rasse, Alter, Region und Klima des Gebietes, in dem er wächst. Die Farbe kann sich unter dem Einfluss von Wind, Sonne, Pilzbefall und Feuchtigkeit ändern, insbesondere wenn der Baum längere Zeit im Wasser war . Aber viele Rassen haben einen einzigartigen Ton, der von einem Spezialisten leicht erkannt werden kann. Glanz ist die Eigenschaft eines Baumes, einen Lichtstrom zu reflektieren. Bei manchen Rassen ist der Glanz stärker, bei manchen schwächer. Von den in Russland wachsenden Arten findet sich der stärkste Glanz in Eichen- und Buchenholz sowie in Bäumen wie der weißen Akazie.

Die Textur ist nichts anderes als eine Zeichnung eines Baumes . Sie wird sichtbar, nachdem die anatomischen Elemente (Jahresringe, Kernstrahlen, Gefäße) geschnitten wurden. Anhand der Breite der Jahresringe und dem Gehalt an Spätholz wird die Qualität des Holzes beurteilt. Die Zuwachszonenbreite ist die Anzahl der in einem Zentimeter enthaltenen Schichten, die radial am Ende des Holzes abgelegt werden.

Um zu verstehen, wie viel Feuchtigkeit im Holz enthalten ist, haben wir ein Merkmal wie Feuchtigkeit eingeführt. Sie wird in Prozent ausgedrückt: die Masse des Wassers im Holz zur Masse des vollständig getrockneten Holzes.

Sie wird mit direkten oder indirekten Methoden gemessen. Die einfachste und zuverlässigste Methode, den Feuchtigkeitsgehalt von Holz zu messen, ist das Trocknen . Es braucht Zeit, aber die Antwort ist richtig. Was indirekte Methoden angeht, sind sie deutlich schneller. Messungen mit einem konduktometrischen elektrischen Feuchtigkeitsmesser zeigen beispielsweise, wie viel Wasser ein Baum enthält und wie hoch seine elektrische Leitfähigkeit ist. Die Genauigkeit solcher Methoden ist jedoch gering - maximal 30% und dann nur dort, wo die Nadel zur Messung eingeführt wurde.

Das Wasser im Baum kann frei und gebunden sein . Die erste befindet sich im Hohlraum der Fasern und im Raum zwischen den Zellen. Die zweite liegt in der Struktur der Zelle, sie wird durch physikalisch-chemische Bindungen gehalten. Wenn freies Wasser relativ leicht aus Holz entfernt wird, ist gebundenes Wasser viel schwieriger zu entfernen. Verändert das Holz beim Trocknen, Sägen oder Lagern seine Form, spricht man von Verzug. Was auch immer es verursacht hat, es führt zum Auftreten von Holzfehlern, daher muss es entsprechend der Technologie gelagert und verarbeitet werden.

Holz hat Eigenschaften wie Feuchtigkeitsaufnahme und Quellung (als Folge) . Dies sollte bei der Zusammenarbeit mit ihm berücksichtigt werden. Es ist nicht immer negativ, zum Beispiel in Bottichen oder Fässern, die Eigenschaft von Holz zu quellen und zu vergrößern, aus diesem Grund erhöht die Haftungsdichte von Holzelementen aneinander.

Holz hat eine Dichte, die in Kilogramm pro Kubikmeter (oder Gramm pro Kubikzentimeter) gemessen wird . Verschiedene Holzarten haben die gleiche Dichte der Holzsubstanz (es beträgt 1,53 g / cm3), aber unterschiedliche Dichte von vollständig getrocknetem Holz. Es gibt mehrere Dichteindikatoren - nasses Holz hat eine Dichte und trockenes Holz hat eine andere. Ein Baum hat eine Eigenschaft wie Porosität, dh den Füllgrad leerer Hohlräume mit Luft. Die Porosität verschiedener Gesteine reicht von 40 bis 80%.

Der Permeabilitätsindex gibt an, wie viel flüssiger oder gasförmiger Stoff Holz unter Druckeinwirkung passieren kann. Getrennt davon werden unter den physikalischen Eigenschaften von Holz thermische Eigenschaften unterschieden, die die Wärmekapazität, die Fähigkeit, Wärme zu leiten und sich unter seinem Einfluss auszudehnen, sowie die Fähigkeit, Temperatur zu leiten, umfassen. Der Baum hat die Eigenschaft der elektrischen Leitfähigkeit, dh ein elektrischer Strom fließt durch ihn . Je trockener das Holz, desto schlechter leitet es den Strom und umgekehrt.

Technologisch

Diese Kategorie von Holzeigenschaften umfasst Parameter wie Härte, Verschleißfestigkeit, Zähigkeit, Retention verschiedener Arten von Befestigungselementen und die Fähigkeit, das Material mit Schneidwerkzeugen zu bearbeiten. Schlagzähigkeit ist die Eigenschaft von Holz, die beim Aufprall auf es einwirkenden Kräfte aufzunehmen, ohne die Struktur des Materials zu verändern . Hohe Viskosität bedeutet, dass es viel Kraft braucht, um die Probe zu zerbrechen.

Härte bezieht sich auf die Fähigkeit von Holz, beim Pressen einem härteren Körper zu widerstehen . Das härtere Material für die Holz- und Härteprüfung ist Stahl. Die Härte wird anhand der Skala des Kraftmessers bestimmt. Die Verschleißfestigkeit von Holz wird durch seine Eigenschaft der Verschleißfestigkeit während seiner Reibung auf einer Oberfläche mit einer abrasiven Beschichtung angegeben. Für die Berechnung der Abriebrate gibt es eine spezielle Formel.

Die Biegefähigkeit von Holz ist bei verschiedenen Baumarten unterschiedlich. Die besten Kurven sind Esche, Eiche, Buche, schlimmer noch - Nadelbäume. Holz kann sich nicht nur biegen, sondern auch spalten. Wenn Sie einen Nagel zu nahe an die Kante treiben, ist die Eigenschaft negativ, und wenn Sie Holz hacken, ist sie positiv.

Mechanisch

Holz ist widerstandsfähig gegen die Einwirkung von Kräften, dh es hat mechanische Eigenschaften. Dazu gehören Festigkeit, Verformungsbeständigkeit, technologische und betriebliche Eigenschaften. Die mechanischen Eigenschaften von Holz werden in Prüfungen wie Zug, Druck, Biegung und Scherung bestimmt . Holz wird als anisotropes Material klassifiziert, was bedeutet, dass es unterschiedliche Eigenschaften in verschiedene Richtungen hat.

Die Endfestigkeit ist das maximal zulässige Spannungsniveau, das dem Bruch der Probe vorausgeht . Sie muss an einem fehlerfreien, kleinen und sauberen Muster bestimmt werden. Um die Druckfestigkeit von Holz zu bestimmen, benötigen Sie eine Probe mit prismatischer Form.

Verformbarkeit ist die Fähigkeit, kurzzeitigen Belastungen standzuhalten, ohne die ursprüngliche Form zu verändern . Holz ist aufgrund seiner Elastizität in der Lage, nach kurzzeitiger Belastung wieder in seine ursprüngliche Form zurückzukehren. Der Elastizitätsmodul wird nach einer speziellen Formel berechnet. Die Struktur von Holz ist so, dass es sich unter ständiger Belastung verformen kann. Es ist wichtig, sowohl den Festigkeitsindex als auch die Grenze des zusätzlichen Widerstands sowie die Dauerfestigkeit (bei wechselbelasteten Proben) genau zu kennen.

Um eine Holzart mit einer anderen zu vergleichen, ist es notwendig, die spezifischen Eigenschaften der mechanischen Eigenschaften verschiedener Holzarten zu kennen. Nadelbäume haben beispielsweise eine höhere spezifische Festigkeit als Laubbäume. Sie haben auch einen höheren Steifigkeitsindikator, aber alle anderen spezifischen Eigenschaften sind niedriger.

Artenübersicht

Es gibt viele Holzarten, bei der Auswahl eines Materials für den Bau oder die Verarbeitung sollte man die individuellen Eigenschaften und Eigenschaften jedes einzelnen berücksichtigen. Holz wird nicht nur in bekannte Gruppen von Laub- und Nadelbaumarten eingeteilt . Zum Beispiel gibt es eine Klassifizierung von Holz nach Farbe. Je nach Sorte unterscheiden sich die Farben des Holzes. Die Farbe eines Baumes hängt von mehreren Faktoren ab. Dies ist die Rasse, das Alter, die Wachstumsrate des Baumes sowie die Menge an Farbstoffen, die er enthält.

Die Helligkeit hängt auch direkt mit dem letzteren Faktor zusammen . Beim Splintholz des Baumes (der äußere Teil, der lebende Zellen enthält) ist der Ton immer heller als der des Kerns. Im Kernteil, in dem Tannine und Harze konzentriert sind, ist der Farbton deutlich dunkler. Dementsprechend ist das Holz bei Kernholz dunkler, bei Splintholz hell.

Zu den ersteren zählen Lärche, Kiefer, Esche. Die zweite mit schmalem Kern - Birke, Birne, Linde, Erle. Von den aufgeführten hat Birke einen komplett weißen Holzton, während der Rest einen sehr hellen Holzton hat . Dies liegt auch daran, dass im Splintholz Stärke vorhanden ist. Splintholz wird zur Herstellung von Parkettbrettern verwendet.

Koniferen werden zur Herstellung von Bauholz und anderen Bauteilen verwendet . Sie haben eine leichte und einfach zu handhabende Struktur. In Russland wachsen viele Nadelbäume. Harthölzer werden zur Herstellung von Möbeln und Einrichtungsgegenständen verwendet.

Bestimmte Baumarten haben einen höheren Wert, sie werden als wertvoll bezeichnet . Der Wert liegt darin, dass diese Gesteine eine viel höhere Festigkeit haben, länger halten und ein einzigartiges Muster haben. Diese Sorten werden verwendet, um schöne Elite-Möbel, Parkettbretter, Türen und andere Dekorationsgegenstände herzustellen. Sie alle kosten deutlich mehr als herkömmliche Produkte derselben Kategorie. Zu den heimischen wertvollen Holzarten zählen Kirsche, Eiche, Birne, Palisander, aber auch Weiß- oder Stechahorn.

Holz zeichnet sich auch durch Anzeichen von Liquidität und Illiquidität aus

• Flüssiges Holz - Es wird für den Haushaltsbedarf verwendet. Flüssigholz besteht aus Nutzholz und Brennholz. Handelsholz wiederum umfasst Rund- und Hackschnitzel, aber kein Brennholz. Bei der Zusammensetzung von Industrieholz werden auch technologische Späne und Stumpfharz unterschieden.
• Illiquides Holz - eine, die nicht wirtschaftlich verwendet werden kann, weil sie ihre technischen Eigenschaften aufgrund von Natur- oder Verarbeitungsfehlern verloren hat.

Als Zellstoff wird ein rundes oder gehäckseltes Sortiment bezeichnet, aus dem Zellstoff oder Zellstoff hergestellt wird. Die Qualität eines solchen Holzes wird durch die Sorte (von denen es drei gibt) sowie die Frische bestimmt.

Beschreibung der Laster

Die Mängel des Holzes werden die Mängel genannt, die es hat. Dies gilt für den gesamten Kofferraum und seine einzelnen Elemente. Der Fehler muss zwangsläufig die Qualität des Holzes beeinträchtigen und die Möglichkeit seiner Verwendung einschränken. Alle Arten von Defekten und Defekten sind in GOST 2140-81 aufgeführt . Alles, was von der normalen Holzstruktur abweicht, gilt als Mangel.

Laster sind natürliche, die unabhängig vom Willen einer Person entstehen (Einwirkung von Witterungseinflüssen, Vögeln, Insekten, Nagetieren, Bakterien etc.) sowie Verarbeitungsfehlern, zu denen auch solche Mängel zählen, die durch unsachgemäße Verarbeitung, Lagerung oder Lagerung des Materials entstehen.

Laster können sowohl bedingt als auch unbedingt sein. Ein solcher Defekt gilt als unbedingt, was die Qualität des Holzes wie Fäulnis oder Pilz erheblich beeinträchtigt . Knoten sind der häufigste Fehler, aber auch Strukturfehler im Holz sind üblich. Der knorrige Stamm kann zum Beispiel für originelles Dekor verwendet werden, hört aber nicht auf, ein Schraubstock zu sein. Die zulässige Zusammensetzung umfasst nicht mehr als zwei Äste pro Meter Holzlänge, wobei die Äste gesund sein müssen.

Als Verarbeitungsfehler gilt alles, was das Holz bei mechanischer Einwirkung beschädigt hat ., nämlich - Sägen, Ernten, Lagern, Lagern, Transportieren usw. Holz leidet am häufigsten unter mechanischen Einwirkungen und erhält Nachteile, die es ursprünglich nicht hatte.

Anwendungen

Holz wird in vielen Bereichen der Industrie verwendet und ist eines der umweltfreundlichsten und gleichzeitig kostengünstigsten Materialien.

Wie Kraftstoff

Die letzten Jahrzehnte haben gezeigt, wie wichtig die Nutzung nachwachsender Mineralien und Ressourcen ist. Letzteres umfasst Brennholz, das als Brennstoff verwendet wird. Der Anstieg der Verwendung von Brennholz zum Heizen von Räumen ist auf der ganzen Welt zu verzeichnen, und Russland ist keine Ausnahme . Brennstoffpellets (Pellets) und Brennstoffbriketts werden in fast allen Regionen des Landes hergestellt, in denen es Wälder gibt – egal ob Nadel- oder Laubbäume. Auch Holzkohle wurde plötzlich populär, obwohl sie zuvor unverdient in Vergessenheit geraten war. Heute ist es im Alltag und bei der Arbeit weit verbreitet.

Holz als Brenn- und Energieträger kann aber nicht uneingeschränkt genutzt werden. Es gibt eine Vielzahl gesetzlich verankerter Regeln und Auflagen, bei denen Bürger auch für den Eigenbedarf nicht nur Brennholz ernten können. Brennholz kann nur von Organisationen gekauft werden, die eine Genehmigung für diese Art von Aktivitäten haben, wie z. B. Fällen und Holzeinschlag.

Als Rohstoff

Landhäuser werden heute in den allermeisten Fällen aus Holz errichtet. Die Vorteile von Holz sind unbestreitbar: Es ist umweltfreundlich, natürlich, hat eine ansprechende Optik und ermöglicht viele Gestaltungsmöglichkeiten – von der klassischen russischen Hütte bis zum Alpenchalet. Sie bauen aus Holz nicht nur Häuser, sondern auch Bäder, Saunen, Pavillons . Holz wird im Wohnungsbau und in tragenden Konstruktionen, Balken, Decken verwendet. In ländlichen Siedlungen werden noch immer niedrige Häuser aus Holz gebaut - für 2 oder 4 Eigentümer.

Die holzverarbeitende Industrie ist nun bestrebt, die Widerstandsfähigkeit von Schnittholz gegen Feuchtigkeit, Feuer und Festigkeit zu erhöhen und auch die Übereinstimmung von Holz und Brettern mit den Bauvorschriften zu verbessern . Gleichzeitig soll Holz aber ein natürliches, atmungsaktives Material bleiben, ein einzigartiges Muster und sein Eigenaroma behalten. Ständig tauchen neue Verarbeitungs- und Bautechnologien auf, zum Beispiel der Bau von Häusern in Doppelholztechnologie ist ein relativ neues Phänomen, das nur in Russland an Popularität gewinnt.

Neben dem Bauen wird Holz häufig als Konstruktionsmaterial für die Möbelproduktion verwendet . - Sofas, Stühle, Tische, Kleiderschränke und mehr. Treppen, Geländer, Platbands, Baluster, Wege und Gehwege im Garten und andere dekorative Elemente in der Landschaftsgestaltung und in Gebäuden sind aus Holz.

Als Bastelmaterial

Sowohl Amateure als auch Profis beschäftigen sich heute mit angewandter Kunst. Handwerklich wird Holz in seinen unterschiedlichsten Formen verwendet – von Sägemehl und Platten bis hin zu Riegeln und Parkettbrettern. Handwerker mit goldenen Händen und aus Holzkisten oder Paletten kreieren einen Gartenstuhl - Adirondack, der nicht schlechter aussieht als ein Fabrikstuhl . Aus den Schnitten erhält man sowohl originale Spazierwege im Garten, als auch prachtvolle Schneidebretter oder mit einer Stichsäge gebrannte Bilder.

wird bearbeitet

Obwohl ein Baum eine erneuerbare natürliche Ressource ist, dauert es mehrere Jahrzehnte, bis sich ein Wald vollständig erholt hat. Entwaldung und Waldbrände wirken sich negativ auf die Klima- und Umweltbedingungen aus und reduzieren die zur Nutzung zur Verfügung stehende Ressource . Daher wird Holz recycelt, um es in der Produktion wiederzuverwenden sowie die anfallenden Abfälle zu verarbeiten.

Durch die sinnvolle Nutzung der bei der Holzverarbeitung anfallenden Reststoffe und Abfälle kann viel Wald gerettet werden.

Holz kann in geschäftlich und nicht geschäftlich unterteilt werden . Die erste umfasst zum Beispiel die Decken- und Untersattelbretter. Die zweite umfasst Furniere und Platten, genauer gesagt deren Reste, Sägeschnitte von Baumstämmen, verschiedene Stücke und Reste aus der Schreinerei, und Rinde, Sägemehl, Späne und Staub werden auch als nicht gewerbliches Holz bezeichnet. Kommerzielles Holz wird verwendet, um neue Produkte herzustellen. Bei Nichtgeschäften erfolgt die Einziehung, Weiterverarbeitung und Weiterverwertung. Auch wenn es um nicht-kommerzielles Holz geht, werden Entwicklungen und die Suche nach Möglichkeiten der Verarbeitung durchgeführt. Späne und Sägemehl werden beispielsweise komprimiert und anschließend zur Herstellung von Katzenstreu verwendet.