Apa itu kayu dan seperti apa?

Pohon itu memiliki banyak fungsi - mereka membangun rumah dan membuat furnitur darinya, memanaskan ruangan, mengelilingi kita di mana-mana. Tapi apa kayu dalam hal fisika atau mekanik? Bagaimana itu bisa digunakan, dan sifat buruk apa yang dimilikinya?

Kayu adalah bahan baku alami yang digunakan untuk produksi berbagai jenis produk dan struktur. Jika kita berbicara tentang materi ini dari sudut pandang fisika, maka kayu adalah jaringan tumbuhan yang terdiri dari sel-sel yang berdekatan satu sama lain dengan kepadatan tinggi. Karena itu, struktur pohonnya padat dan elastis. Sel pohon (seperti sel hidup lainnya) memiliki cangkang. Ini mengandung selulosa, berkat pohon itu sangat tahan lama. Sel berbentuk seperti tabung - panjang dan sempit, sehingga diberi nama serat.

Kayu memiliki sifat menahan panas. Ini karena adanya rongga di antara sel - mereka menahan panas dan menumpuknya. Nilai kekuatan dan bobot variabel terkait dengan ukuran serat.Semakin tebal, semakin awet kayunya.

Lebih mudah untuk menebang pohon ke arah di mana serat berada. Lebih mudah untuk memproses kayu dari spesies di mana mereka berada secara paralel. Pohon maple lebih sulit untuk diproses, karena ada jalinan sel serat yang erat dalam struktur maple. Namun tidak hanya selulosa yang terkandung dalam sel kayu. Mereka juga mengandung zat yang sangat kompleks dan misterius yang disebut lignin. Berkat dia, serat-serat itu saling berhubungan. Para ilmuwan belum dapat menyimpulkan rumus kimia lignin, karena begitu kompleks.

Pohon itu memiliki warna dan bau yang unik yang membedakannya dari bahan lain. Keduanya muncul karena adanya komposisi resin, minyak, pada tumbuhan runjung - gusi dan zat lainnya. Elemen yang sama ini membantu kayu melawan pembusukan. Kayu dibagi menjadi dua jenis spesies - gugur dan termasuk jenis pohon jarum. Kedua kelompok sangat besar. Kelompok terpisah menonjol - pohon monokotil, termasuk palem, bambu.

Semua karakteristik kayu dibagi menjadi tiga kelompok besar: fisik, teknologi, dan mekanis.

Sifat-sifat yang tidak menyebabkan perubahan komposisi kimia kayu selama pengujian disebut fisik. Ini termasuk karakteristik berikut:

• penampilan;
• tingkat kelembaban dan segala sesuatu yang berhubungan dengan perubahannya;
• konduktivitas termal dan retensi panas;
• konduktivitas listrik;
• kedap suara dan segala sesuatu yang berhubungan dengannya;
• perubahan yang diperoleh material setelah terpapar radiasi elektromagnetik.

Penampilan dibentuk oleh komponen seperti warna, kilap, tekstur dan struktur makro. Warna adalah sensasi visual yang tersisa setelah pantulan aliran cahaya oleh pohon, atau lebih tepatnya, pada komposisi spektral pantulan ini. Warna sangat penting untuk kayu. Mereka dipandu olehnya, memilih jenis yang akan menyelesaikan ruangan, dari mana furnitur, alat musik, karya genre dekoratif dan terapan, dll. akan dibuat.

Warna pohon tergantung pada banyak faktor - jenis, usia, wilayah, dan iklim tempat ia tumbuh. Warnanya mungkin berubah di bawah pengaruh angin, matahari, dari infeksi jamur, serta dari kelembaban, terutama jika pohon sudah lama berada di air. Tetapi banyak ras memiliki nada yang unik, yang cukup mudah dikenali oleh seorang spesialis. Glitter adalah properti pohon untuk memantulkan aliran cahaya. Beberapa breed memiliki kilau yang lebih kuat, beberapa lebih lemah. Dari spesies yang tumbuh di Rusia, ek, kayu beech, serta pohon seperti belalang putih, memiliki kilau paling kuat.

Tekstur tidak lebih dari pola kayu. Itu menjadi terlihat setelah elemen anatomi dipotong (cincin tahunan, sinar inti, pembuluh darah). Lebar cincin tahunan dan isi kayu akhir digunakan untuk mengevaluasi seberapa tinggi kualitasnya. Lebar cincin tahunan adalah jumlah lapisan yang terkandung dalam satu sentimeter, diendapkan dalam arah radial di ujung kayu.

Itu diukur dengan metode langsung atau tidak langsung. Cara termudah dan paling dapat diandalkan untuk mengukur kadar air kayu adalah dengan mengeringkannya. Butuh waktu, tapi jawabannya akurat. Adapun metode tidak langsung, mereka secara signifikan lebih cepat. Misalnya, pengukuran dengan pengukur kelembaban listrik konduktometri menunjukkan berapa banyak air yang dikandung pohon dan apa konduktivitas listriknya. Tetapi keakuratan metode tersebut rendah - maksimal 30%, dan hanya di tempat jarum pengukur dimasukkan.

Air di pohon bisa bebas atau terikat. Yang pertama dapat ditemukan di rongga serat dan di ruang antar sel. Yang kedua adalah dalam struktur sel, itu dipegang oleh ikatan fisiko-kimia. Jika air bebas dihilangkan dari kayu dengan cukup mudah, maka air terikat jauh lebih sulit untuk dihilangkan. Jika kayu berubah bentuk selama pengeringan, penggergajian atau penyimpanan, ini disebut warping. Apa pun penyebabnya, hal itu menyebabkan munculnya cacat pada kayu, sehingga harus disimpan dan diproses sesuai dengan teknologi.

Kayu memiliki sifat seperti penyerapan air dan pembengkakan (sebagai konsekuensinya). Ini harus diperhitungkan saat bekerja dengannya. Tidak selalu negatif, misalnya, dalam tong atau tong, sifat pohon membengkak dan bertambah besar karena ini meningkatkan kekencangan elemen kayu satu sama lain.

Kayu memiliki kerapatan yang diukur dalam kilogram per meter kubik (atau gram per sentimeter kubik). Jenis kayu yang berbeda memiliki kerapatan zat kayu yang sama (yaitu 1,53 g / cm3), tetapi kerapatan kayu yang benar-benar kering berbeda. Ada beberapa indikator kepadatan - kayu basah memiliki satu kepadatan, dan kayu kering memiliki yang lain. Sebuah pohon memiliki karakteristik seperti porositas, yaitu tingkat pengisian udara rongga-rongga kosong. Porositas batuan yang berbeda bervariasi antara 40-80%.

Indeks permeabilitas berarti seberapa banyak zat cair atau gas yang dapat dilewati kayu di bawah pengaruh tekanan di atasnya. Secara terpisah, di antara sifat fisik kayu, sifat termal dibedakan, yang meliputi kapasitas panas, kemampuan untuk menghantarkan panas dan mengembang di bawah pengaruhnya, serta kemampuan untuk melakukan suhu. Sebuah pohon memiliki sifat konduktivitas listrik, yaitu, arus listrik melewatinya. Semakin kering kayu, semakin buruk ia menghantarkan listrik, dan sebaliknya.

Kategori sifat kayu ini mencakup parameter seperti kekerasan, ketahanan aus, kekuatan impak, retensi berbagai jenis pengencang, serta kemampuan memproses material dengan alat pemotong. Kekuatan impak adalah sifat kayu untuk menyerap gaya yang diterapkan padanya selama tumbukan tanpa mengubah struktur material. Viskositas tinggi berarti bahwa banyak kekuatan yang diperlukan untuk memecahkan sampel.

Kekerasan mengacu pada kemampuan kayu untuk menahan tubuh yang lebih keras saat menjorok. Bahan yang lebih keras untuk kayu dan pengukuran kekerasan adalah baja. Kekerasan ditentukan dengan menggunakan skala meteran gaya.Ketahanan aus kayu ditunjukkan oleh sifat ketahanannya terhadap keausan selama gesekannya terhadap permukaan dengan lapisan abrasif. Ada rumus khusus untuk menghitung indeks abrasi.

Kayu mampu bertahan di bawah aksi gaya yang diterapkan padanya, yaitu, ia memiliki sifat mekanik. Ini termasuk kekuatan, ketahanan terhadap deformasi, sifat teknologi dan operasional. Sifat mekanik kayu ditentukan dalam pengujian seperti tarik, tekan, lentur dan geser. Kayu diklasifikasikan sebagai bahan anisotropik, yang berarti memiliki sifat yang berbeda dalam arah yang berbeda.

Kekuatan tarik - tingkat tegangan maksimum yang diijinkan yang mendahului timbulnya kegagalan sampel. Itu harus ditentukan pada sampel yang tidak memiliki cacat, kecil dan bersih. Untuk menentukan kuat tekan kayu, diperlukan sampel dengan bentuk prismatik.

Deformabilitas adalah kemampuan untuk menahan beban jangka pendek tanpa mengubah bentuk aslinya. Karena elastisitasnya, kayu dapat kembali ke bentuk semula setelah beban jangka pendek. Modulus elastisitas dihitung menggunakan rumus khusus. Struktur kayu sedemikian rupa sehingga di bawah beban konstan dapat berubah bentuk.Penting untuk mengetahui dengan tepat indeks kekuatan dan batas hambatan tambahan, serta batas daya tahan (untuk sampel yang dikenai beban variabel).

Ada banyak spesies kayu, ketika memilih bahan untuk konstruksi atau pemrosesan, Anda harus mempertimbangkan karakteristik dan sifat masing-masing. Kayu dibagi tidak hanya menjadi kelompok terkenal spesies gugur dan jenis pohon jarum. Misalnya, ada klasifikasi kayu berdasarkan warna. Tergantung pada spesiesnya, warna kayu berbeda. Warna pohon tergantung pada beberapa faktor. Ini adalah jenis, usia, kecepatan pertumbuhan pohon, dan juga berapa banyak pewarna yang dikandungnya.

Kecerahan juga berhubungan langsung dengan faktor terakhir. Di gubal pohon (bagian luarnya, yang berisi sel-sel hidup), nadanya selalu lebih ringan daripada intinya. Bagian suara, di mana tanin dan resin terkonsentrasi, memiliki warna yang jauh lebih gelap. Oleh karena itu, pada kayu teras, kayunya lebih gelap, dan pada kayu gubal, warnanya terang.

Yang pertama termasuk larch, pinus, abu. Yang kedua, dengan inti yang sempit - birch, pir, linden, alder. Dari kayu birch yang terdaftar, naungan kayu benar-benar putih, sisanya berkayu sangat ringan. Ini juga karena fakta bahwa pati hadir di gubal. Kayu gubal digunakan untuk membuat papan parket.

Kayu lunak digunakan untuk membuat kayu dan komponen bangunan lainnya. Mereka memiliki struktur yang ringan dan mudah ditangani. Sejumlah besar pohon jenis konifera tumbuh di Rusia. Adapun kayu keras, mereka digunakan untuk membuat furnitur dan dekorasi interior.

Jenis pohon tertentu memiliki nilai yang lebih tinggi, mereka disebut berharga. Nilainya terletak pada kenyataan bahwa batuan ini memiliki kekuatan yang jauh lebih tinggi, mereka bertahan lebih lama dan memiliki pola yang unik. Varietas ini digunakan untuk membuat furnitur mewah yang indah, papan parket, pintu, dan barang-barang dekorasi lainnya. Semuanya secara signifikan lebih mahal daripada produk konvensional dalam kategori yang sama. Dari spesies berharga domestik, orang dapat menyebutkan ceri, ek, pir, rosewood, serta kayu maple putih atau holly.

Kayu juga dibedakan dengan tanda-tanda likuiditas dan tidak likuid.

• kayu cair - Digunakan untuk keperluan rumah tangga. Kayu cair terdiri dari kayu industri dan kayu bakar. Pada gilirannya, kayu industri termasuk kayu bulat dan kayu belah, tetapi tidak termasuk kayu bakar. Dalam komposisi kayu industri, chip teknologi dan resin tunggul juga dibedakan.
• Kayu tidak cair - yang tidak dapat digunakan untuk tujuan ekonomi karena fakta bahwa ia telah kehilangan kualitas teknisnya karena cacat alami atau cacat pemrosesan.

Cacat kayu adalah cacat yang dimilikinya. Ini berlaku untuk seluruh batang, dan elemen individualnya.Cacat tentu harus memperburuk kualitas kayu, membatasi kemungkinan penggunaannya. Semua jenis cacat dan cacat tercantum dalam GOST 2140-81. Segala sesuatu yang menyimpang dari struktur normal kayu dianggap cacat.

Kejahatan adalah hal yang alami, yang terjadi terlepas dari kehendak manusia. (dampak faktor iklim, burung, serangga, hewan pengerat, bakteri, dll.), dan ada cacat pemrosesan, yang mencakup cacat yang timbul sebagai akibat dari pemrosesan, penyimpanan, atau penyimpanan bahan yang tidak tepat.

Cacat dapat bersyarat dan tidak bersyarat. Cacat seperti itu dianggap tanpa syarat, yang secara signifikan mengurangi kualitas kayu, seperti busuk atau jamur. Simpul adalah cacat yang paling umum, tetapi cacat pada struktur kayu juga tidak jarang. Batang yang rumit dapat digunakan, misalnya, untuk dekorasi asli, tetapi ini tidak berhenti menjadi sifat buruk. Komposisi yang diizinkan mencakup tidak lebih dari dua simpul per meter panjang kayu, sedangkan simpul harus sehat.

Cacat pemrosesan mencakup segala sesuatu yang merusak kayu selama dampak mekanis di atasnya., yaitu, penggergajian, pemanenan, pergudangan, penyimpanan, pengangkutan, dll. Sebagai akibat dari tindakan mekanis, kayu paling sering menderita, memperoleh cacat yang tidak dimiliki pada awalnya.

Kayu digunakan di banyak industri, menjadi salah satu bahan yang paling ramah lingkungan dan sekaligus murah.

Beberapa dekade terakhir telah menunjukkan pentingnya menggunakan mineral dan sumber daya terbarukan. Yang terakhir termasuk kayu bakar yang digunakan sebagai bahan bakar. Pertumbuhan penggunaan kayu bakar untuk pemanas ruangan telah dicatat di seluruh dunia, dan Rusia tidak terkecuali. Butiran bahan bakar (pelet) dan briket bahan bakar dibuat di hampir semua wilayah negara yang memiliki hutan, baik jenis konifera maupun gugur. Arang juga tiba-tiba menjadi populer, meskipun sebelumnya tidak layak untuk dilupakan. Sekarang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari dan di tempat kerja.

Rumah pedesaan di sebagian besar kasus saat ini dibangun dari kayu. Keuntungan kayu tidak dapat disangkal: ramah lingkungan, alami, memiliki penampilan yang menarik dan memungkinkan untuk membuat banyak desain - dari gubuk Rusia klasik hingga chalet Alpine. Mereka membangun tidak hanya rumah dari kayu, tetapi juga pemandian, sauna, gazebo. Kayu digunakan dalam konstruksi perumahan dan dalam struktur penahan beban, balok, langit-langit. Di pemukiman pedesaan, rumah bertingkat rendah masih dibangun dari kayu - untuk 2 atau 4 pemilik.

Industri perkayuan sekarang berusaha untuk meningkatkan ketahanan kayu gergajian terhadap kelembaban, api, kekuatan, dan juga untuk meningkatkan kepatuhan kayu dan papan dengan kode bangunan. Tetapi pada saat yang sama, kayu harus tetap menjadi bahan alami yang dapat bernapas, mempertahankan polanya yang unik dan aroma yang melekat padanya.Teknologi baru untuk pemrosesan dan konstruksi terus muncul, misalnya, pembangunan rumah menggunakan teknologi balok ganda adalah fenomena yang relatif baru yang hanya mendapatkan popularitas di Rusia.

Selain konstruksi, kayu banyak digunakan sebagai bahan struktural untuk produksi furnitur. - sofa, kursi, meja, lemari dan masih banyak lagi. Tangga, pagar, platina, langkan, jalan setapak dan trotoar di taman, elemen dekoratif lainnya dalam desain lansekap dan di bangunan terbuat dari kayu.

Baik amatir maupun profesional terlibat dalam seni terapan hari ini. Kayu digunakan untuk kerajinan dalam inkarnasinya yang paling beragam - dari serbuk gergaji dan lempengan hingga batangan dan papan parket. Pengrajin dengan tangan emas dan dari kotak kayu atau palet akan membuat kursi taman - adirondack yang tidak akan terlihat lebih buruk daripada kursi pabrik. Dari potongan gergaji, diperoleh jalan setapak asli di taman, dan talenan atau lukisan megah yang dibakar dengan gergaji ukir.

Meskipun pohon adalah sumber daya alam yang dapat diperbarui, dibutuhkan beberapa dekade agar hutan dapat pulih sepenuhnya. Deforestasi dan kebakaran hutan berdampak buruk pada kondisi iklim dan lingkungan dan mengurangi jumlah sumber daya yang tersedia untuk digunakan. Oleh karena itu, kayu didaur ulang untuk digunakan kembali dalam produksi, serta untuk mengolah limbah yang dihasilkan.

Kayu dapat dibagi menjadi komersial dan non-komersial. Yang pertama termasuk, misalnya, pelat dan pelat.Kelompok kedua termasuk veneer dan lempengan, lebih tepatnya, sisa-sisanya, potongan kayu gergajian, berbagai potongan dan hiasan dari pertukangan, dan kulit kayu, serbuk gergaji, serutan dan debu juga termasuk kayu yang tidak terpakai. Kayu komersial digunakan untuk membuat produk baru. Non-bisnis tunduk pada pengumpulan, pemrosesan tambahan, dan pembuangan selanjutnya. Meskipun berkaitan dengan kayu non komersial, pengembangan dan pencarian cara pengolahan terus dilakukan. Misalnya, serutan dan serbuk gergaji dikompres, setelah itu kotoran kucing dibuat darinya.