Меню

6 типов тканей древесины

Древесина

Древесина является одним из основных материалов, применяемых для изготовления модельных комплектов. Она отличается малой плотностью, хорошей обрабатываемостью режущими инструментами, невысокой стоимостью.

Дерево состоит из тесно сросшихся между собой клеток, разнообразных по своей форме и величине. Клетки образуют волокна, представляющие собой трубки — сосуды, по которым протекают питательные соки. Ствол дерева состоит из конусообразных оболочек неправильной формы, сросшихся между собой и нарастающих каждый год снаружи. Схема строения дерева представлена на рис. 1, а, б.

Кора 1 предохраняет дерево от внешних климатических воздействий. Внутренняя часть коры 2 называется лубом, проводящим питательные вещества. Между корой 1 и древесиной 4 находится камбий 3 — тонкий слой ткани, он служит для питания древесины и образования (отложения) годичного слоя ее.

Древесина состоит из концентрических (иногда извилистых) годичных колец (это ткань, находящаяся между камбием и сердцевиной). Древесина некоторых пород не имеет равномерной окраски: во внутренней части ствола она имеет более темный цвет, чем в периферической. В этих случаях темноокрашенная часть древесины называется ядром, а периферическая, более светлая — заболонью. Такие породы называются ядровыми. К ним принадлежат сосна, лиственница, ясень, дуб и др. Например, у сосны и лиственницы ядро образуется лишь в возрасте 25—30 лет. Некоторые породы не имеют ядра (например, ель, пихта, береза, осина, липа и др.). Они состоят только из заболони.

Низкокачественной частью дерева является сердцевина 5, б, у одних пород она выгнивает (липа, береза), а у других отделяется в виде стержня (ель). Для ответственных частей модели сердцевину удаляют при раскрое пиломатериала.

На торцовом разрезе ствола хорошо видны узкие радиальные полоски — сердцевинные лучи, проводящие питательные вещества.

Представление о строении древесины дает микроструктура. При рассматривании тонких срезов древесины под микроскопом оказывается, что она состоит из разнообразного рода клеток, образованных отложениями камбиального слоя. Живые клетки камбия состоят из нежной оболочки, наполненной жидким веществом — протоплазмой (жидкое прозрачное вещество, содержащее кислоты, неорганические соли, воду, белки и др.). По достижении определенной зрелости протоплазма высыхает, клетка умирает и сохраняется лишь отвердевшая оболочка ее — годичный слой. Из таких мертвых клеток разнообразной величины и формы и состоит вся древесина, формирующаяся из годовых колец. Группа клеток, имеющих одинаковое назначение, называется тканью. Ткани древесины подразделяются на три вида: запасающую, проводящую (сосудистую) и опорную (механическую).


Рис. 1. Схема строения дерева:
а — годичные нарастания на стволе, показанные в долевом разрезе ствола дерева по оси; б — разрезы ствола: П — поперечный (торцовый), Р — радиальный, Т — тангенциальный

Запасающая ткань состоит из коротких запасающих клеток и служит для накопления и хранения питательных веществ (рис. 2, а, б).

Проводящая ткань состоит из вытянутых тонкостенных клеток с широкими внутренними просветами. Длина сосудов в зависимости от породы дерева в среднем составляет от 100 мм и более, а диаметр до 0,5 мм (рис. 2,в).

Опорная ткань состоит из длинных толстостенных клеток с малыми внутренними просветами и заостренными концами. Чем больше этой ткани, тем древесина плотней (рис. 2, г). Длина таких клеток составляет более 1 мм, ширина до 0,2 мм. Концы опорных клеток прочно соединяются друг с другом и оказывают надлежащее сопротивление разрыву, сжатию и изгибу. В лиственных деревьях они довольно равномерно распределены по годичному слою. В хвойных они заменяются толстостенными подводящими клетками.

Чем уже годовые слои у хвойных пород, тем древесина плотнее. У лиственных пород, наоборот: чем шире годовые слои, тем древесина плотнее, тверже (ясень, дуб и др.).

В хвойных породах главную роль играют правильно расположенные вдоль ствола древесины радиальными рядами замкнутые удлиненные клетки (волокна), служащие для проведения воды и растворенных в ней неорганических солей (рис. 2, д, е). Такие клетки называются трахеидами, их находится в хвойных породах до 95% объема древесины. Длина трахеид до 10 мм, толщина — до 0,05 мм.

Тонкостенные трахеиды заменяют собой сосуд, а толстостенные— волокна опорной (механической) ткани. У ряда деревьев хвойных пород имеются смоляные ходы, в которых накапливается смола, увеличивающая стойкость древесины против загнивания. Диаметр смоляных ходов в среднем 0,1 мм, которые составляют около 1% объема древесины.

Читайте также:  Скользкая ткань для спортивных костюмов как называется

Строение лиственных пород более сложное, чем у хвойных. Сердцевинные лучи развиты больше и достигают 160 мм в высоту, а ширина лучей изменяется от 0,015 до 0,6 мм. Микроструктура древесных пород показана на рис. 3, а — в.


Рис. 2. Микроэлементы древесины:
а — волокно из коротких запасающих клеток, б — запасающие клетки, в — членик сосуда, г — клетка механической ткани, д — тонкостенная трахеида, е — толстостенная трахеида


Рис. 3. Микроструктура древесных пород:
а — лиственных пород, б— хвойная древесина в поперечном разрезе, в — хвойная древесина в долевом разрезе; разрезы: H — поперечный, Р — радиальный, Т — тангенциальный, 1 — сердцевинный луч, 1 — мелкие сосуды, 3 — крупные сосуды, 4 — годичный слой, 5 — смоляной ход

Источник

Микроскопическое строение

В сложно организованном теле высших растений, к которым относятся древесные породы, составляющие их клетки имеют разнообразную форму и величину. Однако все виды клеток можно разделить на две основные группы: паренхимные— округлой или многогранной формы, в большинстве случаев с тонкими стенками и примерно одинаковыми размерами по трем направлениям (от 0,01 до 0,1 мм); прозенхимные, главные признаки которых — вытянутая, напоминающая волокно форма и, часто, утолщенные в той или иной мере оболочки (диаметр 0,01—0,05 мм, длина 0,5—3 мм, иногда до 8 мм). Совокупность клеток одинакового строения, выполняющих одни и те же функции, образуют ткани, которые также могут быть разделены на паренхимные и прозенхимные. Более детальная классификация тканей растения основана на их функциях.

По этому признаку ткани делят на покровные, расположенные на самой поверхности растения и непосредственно подверженные воздействию внешней среды (кожица, пробка); механические, придающие растению способность сопротивляться механическим воздействиям (либриформ); проводящие, служащие для проведения воды с растворенными питательными веществами (например, сосуды); запасающие, являющиеся хранилищами запасных питательных веществ (древесная паренхима); ассимиляционные, главная функция которых — усвоение углерода. В строении древесины принимают участие механическая, проводящая и запасающая ткани; в коре к ним присоединяется покровная ткань, а ассимиляционная наибольшего развития достигает в листьях.

Источник

Виды тканей из древесины

Вискоза, модал, бамбук. В составе ткани – древесина

Есть такие виды тканей, состав которых вызывает у потребителя вопрос – натуральные они или искусственные, а если искусственные, то получается, что это синтетика? К подобным тканям относится вискоза и её разновидности.

Вискозу принято классифицировать как искусственную ткань (не синтетическую), произведенную из натурального сырья при помощи сложного химического процесса. В Европе и США вискозные ткани позиционируются как полусинтетические, т.е. полученные из природного источника путем химического синтеза.

Вискозное волокно появилось в числе первых искусственных волокон. Исходным сырьём для производства вискозы является древесная целлюлоза, которую соответственно получают из древесины.

Из вискозы можно делать неволокнистые изделия (целлюлозную плёнку, целлофан) и прядильное вискозное волокно. Процесс производства прядильного волокна был разработан еще в конце ХIХ века.

В первой половине XIX века многими учеными из разных стран предпринимались попытки создать искусственные нити, похожие на шелковые. В 1889 году французскому ученому и промышленнику Илье де Шардонне удалось открыть новый метод получения вискозы. Именно его считают главным разработчиком искусственного шелка. Патент на своё изобретение де Шардонне оформил в 1892 году. И хотя его вискоза (искусственный шелк) имела существенные недостатки — горючесть и потерю прочности, процесс производства искусственных волокон, имитирующих шелк, был запущен.

В 1894 году британские ученые Чарльз Фредерик Кросс, Эдвард Джон Бивен и Клейтон Бидл усовершенствовали метод получения вискозы из древесной целлюлозы и запатентовали свой искусственный шелк, названный вискозой, так как его получали из высоковязкого раствора (лат. viscosus — вязкий).

Читайте также:  Стоячая ткань для платья как называется

Несмотря на то, что в процессе производства вискозного волокна задействованы довольно агрессивные химические вещества, ткань, которая получается из них, обладает уникальными свойствами – она пластична и очень приятна на ощупь, гигроскопична, т.е. отлично впитывает влагу, не электризуется, хорошо пропускает воздух, являясь «дышащей», не вызывает аллергических реакций при соприкосновении с кожей. Вискоза прекрасно окрашивается красителями для натуральных тканей.

Вискоза – это материал, способный имитировать любую натуральную ткань – лен, хлопок, шелк, шерсть. Блеск изделий из вискозного волокна сопоставим с шелковым, за что вискозные ткани и называют «искусственным шелком».

Для придания вискозе определенных характеристик — прочности, снижения сминаемости, эластичности, мягкости и определённого внешнего вида — блеска или матовости, на определенном этапе производства в неё добавляют специальные вещества, обеспечивающие требуемые свойства.

Из вискозного полотна шьют самую разнообразную одежду.

К недостаткам вискозы относится лёгкая сминаемость, что устраняется посредствам модификации ткани. Правда чем больше вискозная ткань мнется, тем меньше она подвергалась дополнительной химической обработке.

Вискоза – довольно нежный материал, она требует бережного ухода, ей подходит ручная или деликатная машинная стирка с щадящими моющими средствами. Гладить вискозные изделия лучше через влажную ткань, а если без ткани, то используя режим «шелк».

Район – это то же самое, что и вискоза. В современной промышленности некоторые модифицированные вискозные ткани стали выделять, называя их районом, такие ткани отличаются от обычной вискозы большей прочностью, износостойкостью и упругостью.

Ацетат или ацетатный шелк – это тоже вискозное волокно. Для его производства используется не целлюлоза в чистом виде, а ее отходы — ацетил-целлюлоз. Ацетат – это тонкий материал, с легким блеском, внешне напоминающий шелк.

Ацетатное штапельное волокно применяют для частичной замены шерсти при изготовлении тонких сукон и некоторых трикотажных изделий. Использование ацетатных волокон в составе ткани позволяет снижать сминаемость изделий.

Окрашиваются ацетатные волокна только специальными типами красителей, которые непригодны для большинства других волокон.

Ацетатные ткани мягкие и приятны на ощупь, не мнутся, устойчивы к деформации, быстро сохнут. Из недостатков — плохо впитывают влагу, в меньшей степени, чем непосредственно вискоза, приближены к свойствам натуральных тканей.

Производство ацетатного шелка было налажено в 1913 году, до середины 1950-х годов оно бурно развивалось, благодаря простоте производства и дешевизне исходного сырья. В дальнейшем развитие выработки ацетатов замедлилось, т.к. стали появляться новые типы искусственных волокон.

Аристократкой среди различных разновидностей вискозы является ткань под названием купро (или купра), свойства которой близки к натуральному шелку. Технология её получения является довольно дорогой и вредной. Купро производится из целлюлозы, растворенной в медно-аммиачном растворе. Часто в ткань купро, предназначенную для легких платьев и блузок, добавляется хлопок. На Западе эта ткань известна под торговым наименованием Bemberg. Производство ткани купро принадлежит немецкой компании JP Bemberg, основанной семьей Бемберг в конце XVIII века. Производитель вискозы Иоганн Генрих Бемберг с 1897 года начал делать текстильное волокно с использованием медно-аммиачного раствора. С 1916 года было налажено серийное производство подобного волокна.

Ткань купро приближена к шелку, она считается самой качественной и самой дорогой разновидностью вискозы. В 1924 – 1928 годах лицензию на технологию Bemberg получили Италия, Франция, Великобритания, США и Япония. Из-за вредности и дороговизны производства американские и европейские производители прекратили производство купро, одни разорились, другие получила запрет от властей. В настоящее время производством волокон для выработки купро занимается только японская корпорация Asahi Kasei. Из-за того, что ткань купро мало где производят, а там, где такое производство существует, действуют жесткие требования к очистным сооружениям, а также ограничения на выпуск, цены на изделия из купро довольно высоки.

Волокна купро могут включаться в состав других тканей — вискозы, шерсти и пр. Ацетатные ткани, в состав которых включены волокна купро, используют как маломнущиеся подкладочные материалы.

Купро обладает гигиеническими свойствами натурального хлопка, легкостью, приятным мягким блеском, хорошо окрашивается в любой цвет, как и натуральный шелк, имеет благородный внешний вид.

Читайте также:  Ткань легра что это за ткань описание

Модал – это вискозное волокно нового поколения, появившееся сравнительно недавно. Для модала в качестве источника целлюлозы обычно используется буковая или эвкалиптовая древесина. Модал, благодаря особой технологии производства, обладает всеми свойствами хлопка, но в улучшенном варианте. Волокна модала очень тонкие, легкие и прочные.

На ощупь модал чрезвычайно мягкий и нежный материал, экологичный, внешне напоминает шелк с матовым блеском, намного гигроскопичнее хлопчатобумажной ткани, обладает охлаждающим эффектом. Модал, в составе которого есть хлопковые волокна, применяется для пошива одежды и постельного белья, производства полотенец. Из модала делают нижнее бельё, домашнюю и спортивную одежду, чулочно-носочные изделия, а также блузки, платья и юбки.

Сиблон — вискозное высокомодульное волокно (ВВМ), усовершенствованная вискоза. Сиблон был изобретён в 1970-е годы. Вырабатывается из целлюлозы, получаемой из древесины хвойных пород. Сиблон прочнее вискозы, более гигроскопичен, ткани из сиблона меньше садятся и мнутся, легко окрашиваются, обладают высокими гигиеническими качествами. Сиблон относительно дешев в производстве, вследствие этого он широко используется для производства текстильных тканей широкого потребления.

Поливискоза – ткань, в составе которой есть волокна полиэстера, придающие вискозе повышенную прочность и низкую сминаемость. Из поливискозы изготавливается самая разнообразная одежда. Поливискоза не обладает высокой воздухопроницаемостью и гигроскопичностью, она в меньшей степени приближена к свойствам натуральных тканей.

Бамбук или бамбуковый текстиль производится из бамбуковой целлюлозы. Бамбук, как и все вискозные ткани, называют искусственным шелком. Бамбуковая нить может быть смешана с другими текстильными волокнами, такими как, например, пенька или даже спандекс. Из-за низкого использования химических веществ в процессе производства бамбуковой целлюлозы, вискоза, изготавливаемая из бамбука имеет экологическое преимущество по сравнению с производством другой древесно-волокнистой массы.

Многие производители позиционируют бамбуковую ткань как обладающую антибактерицидными и антимикробными свойствами. Федеральная торговая комиссия (FTC) утверждает, что данные заявления не что иное, как рекламный ход. Готовая бамбуковая ткань сохраняет лишь очень небольшую часть антибактериальных свойств бамбуковой целлюлозы.

Бамбуковая ткань экологична, приятна на ощупь, мало мнется, не электризуется, обладает повышенной гигроскопичностью, гипоаллергенна, долго сохраняет свой внешний вид.

Лиоцелл — ещё одно текстильное волокно, получаемое химическим путём из целлюлозы. Лиоцелл выпускается под различными коммерческими названиями: Тенсел — компания Lenzing AG (Австрия, США), Орцел — ВНИИПВ (Россия) и др.

Волокна лиоцелл, или тенсел, предназначенные для производства ткани схожей с тканью из вискозных волокон, но отличающиеся способом производства, начала делать в первой половине 1970-х годов ныне несуществующая американская компания Enka, их продукция называлась Newcell. В 1980 году британская компания Courtaulds , много лет занимавшаяся производством вискозы и ацетата, продолжила разработку данных волокон, назвав их тенсел (Tencel). В 1990-е годы лиоцеллом занялись в США. В конце 1990-х права на производство волокон были приобретены голландской транснациональной компанией Akzo Nobel, через некоторое время, передавшей их компании CVC Partners, которая в 2004 году также продала права австрийской компании Lenzing AG, производящей вискозные волокна и имеющей международные филиалы в США, Индие, Китае и Индонезии. Бренд Tencel ® компании Lenzing AG является одним из самых известных в мире производителем волокон лиоцелл.

Лиоцелл тоже делается из древесной целлюлозы. Его производство более дорогое, чем производство вискозы. Выработка лиоцелла наносит меньше вреда окружающей среде, чем выработка вискозы.

Волокна лиоцелл используются для производства многих повседневных тканей, например, штапеля, денима, ткани чино и пр. Лиоцелл может входить в состав тканей из различных волокон — шелка, хлопка, вискозы, полиэстера, льна, нейлона, шерсти. Лиоцелл имеет много общих свойств с натуральными тканями — хлопком, льном, рами, а также с вискозой. Он отлично окрашивается и может имитировать различные текстуры, выглядя как замша, кожа, шелк.

Лиоцелл (тенсел) очень прочен, мало мнется, экологичен, обладает высокой гигроскопичностью, и воздухопроницаемостю. Мягкая, тонкая и шелковистая ткань, с бархатистой поверхностью приятна на ощупь, считается гипоаллергенной.

Источник