Краткие теоретические сведения. Цель работы - Ознакомиться с различными видами древесины, изучить особенности и применение древесины в промышленности.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6 ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ДРЕВЕСИНЫ

Цель работы - Ознакомиться с различными видами древесины, изучить особенности и применение древесины в промышленности.

Задачи:

1. рассмотреть строение древесины, ее физические и физико-химические свойства;

2. выявить компонентный состав древесины, а так же влияние на него различных факторов;

3. рассмотреть элементный состав древесины, их свойства, номенклатуру;

4. рассмотреть области применения древесины и ее составляющих.

 

Краткие теоретические сведения

Древесина является самым крупномасштабным возобновляемым
сырьевым источником органических соединений. Материал, которым человек начал пользо­ваться на заре своего рождения и которым пользуется в самых раз­нообразных целях. Это более 200 ви­дов различной бумаги, более 100 видов картона, древесново­локнистые плиты, древеснослоистые пластики и многие изделия из них. В процессе химической переработки древесины получают раз­личные изделия и вещества: искусственные ткани и меха, кино-и фотопленки, взрывчатые вещества, спирты, лекарственные сред­ства, ветеринарные и косметические препараты, смазочные масла, лаки и краски, клей, ядохимикаты, кормовые дрожжи, пищевые кислоты, глюкозу, упаковочные пленки, искусственную кожу, ду­бители, глицерин и т. д. Из хвои и листьев получают эфирные масла, хвойные лечебные экстракты, хвойную витаминную муку и другие продукты.

К основным лесообразующим породам, занимающим наибольшие площа­ди и имеющие важное хозяйственное значения, относятся следующие: из хвойных -,лиственница, сосна, ель, пихта; из лиственных - береза, осина, ольха, дуб, бук, граб, ильм, ясень, клен, липа, тополь, ива.

Дерево является одной из жизненных форм древесных растений с ярко выраженным стволом, состоящим из комлевой, срединной и вершин­ной частей (рис. 1). Комлевая часть ствола непосредственно примыкает к корневой системе, а вершинная вместе с ветвями, мертвыми сучьями и древесной зеленью образует крону дерева (табл. 1).

Таблица 1 Относительный объем частей дерева, %

Порода.	Корни	Ствол	Крона
Ветви	Сучья	Зелень
Сосна	15-25	65-77	8-10	0,5-1,5	1,2-2,0
Береза	5-12	78-90	5-10

 

 

Рис. 1. Схема Рис. 1. Схема строения древесного растения: I - корни; II - ствол (А - комлевая: П - срединная; В - вершинная часть); 111- крона (Г-листья и сучья; д- зелень), 1-древесина (а-сердцевина,б-ядро; в-заболонь);- 2 – камбий; 3 - кора (г - луб; д - корка).

Макро- и микро- строение древесины и коры

На поперечном разрезе ствола древесного растения (рис. 2) можно выделить следующие зоны:

сердцевина, состоящая в основном из живых клеток, образующаяся за
счет деления клеток верхушечной образовательной ткани при росте де­
рева в высоту;

ядро - наиболее старая по времени образования зона древесины (кси­лемы), имеющая в большинстве случаев более темную окраску за счет
наличия в ней большого количества экстрактивных веществ и состоя­щая в основном из мертвых клеток;

заболонь - периферийная часть древесины, более молодая по сравне­нию с ядром и содержащая большое количество живых клеточных эле­ментов, в особенности в прикамбиальной зоне, выполняет проводя­щую функцию от корневой системы к кроне дерева;

камбий - одноклеточный слой живых клеток, поочередно делящихся в
сторону заболони и в сторону луба, обеспечивающий рост дерева в толщину;

луб - непосредственно примыкающий к камбию внутренний слой коры
(флоэма), состоящий в основном из живых клеток, выполняющий про-
водящую функцию от кроны дерева к его корневой системе;

корка - периферийный слой коры, состоящий из мертвой пробковой
ткани, выполняющей защитную функцию (табл. 2,3).

Таблица 2 Относительный объем древесины и коры, %

Порода	Ель	Сосна	Береза	Осина
Древесина	87-94	84 - 90	85-87	80-89
Кора	6-13	10-16	13-15	11-20

 

 

Рис.2. Схема макростроения древесины: е - годичный слой (е*- ранняя; е*- поздняя древесина); ж – сердцевинные лучи (ж*- первичный; ж"- вторичный); з - смоляные ходы (л - сосуды);и - трахеиды (м - волокла либриформа).

Таблица 3

Содержание ядровой и заболонной древесины в образцах разного

возраста, %

Возраст, лет	Сосна	Ель
Ядро	Заболонь	Ядро	Заболонь

 

Кроме перечисленных зон на поперечном разрезе невооруженным глазом видны годичные кольца, а также сердцевинные лучи радиально расположенные образования, начинающиеся либо непосредст­венно от сердцевины (первичные), либо в древесине (вторичные), со­стоящие из живых клеток и вместе с сердцевиной, прикамбиальной зоной заболони, камбием и лубом составляющие живую ткань ствола, которая выполняет запасающую и образовательную функцию, как по составу, так и строению в зависимости от принадлежности древес­ного растения к хвойной или лиственной породе (табл. 4).

Рис. 3. Схема микростроения древесины сосны:

ж - сердцевинный луч (ж111 - однорядный, ж - многорядный, жу - клетки лучевой паренхимы); з - смоляные ходы (з1 - верти­кальный, з11 - горизонтальный, зш - эпителиальные клетки); и -трахеиды (и1 - весенние, и" - летие); к1 - окаймленные поры.

 

Рис. 4. Схема микростроения древесины березы.

Таблица 4 Содержание анатомических элементов древесины от площади поперечного сечения, %

 

Анатомические эле­менты Виды	Волок­на	Сосуды	Сердце­винные лучи	Верти­кальная паренхима	Смоля­ные хо­ды
Ель европейская	95.3		4,7		0,5
Сосна обыкновенная	93,1		5,5	1,4	0,5
Береза бородавчатая	64,8	24,7	10,5
Осина	60,9	26,4	12,7
Дуб чересчатый	44,3	39.5	16,2
Бук европейский	37,4	31,0	27.0	4,6
Хлопковое дерево	29,7	7,7	21,3

К клеточным элементам хвойных пород относятся: трахеиды - мертвые клетки, длина которых достигает 6 мм (табл.5,).

Различают весенние и летние трахеиды. Первые образуются в нача­ле вегетационного периода при интенсивном делении клеток, поэтому имеют широкие полости и тонкие стенки при соотношении диаметра к длине 1:100, образуя зону ранней древесины в годичном кольце, вы­полняют проводящую функцию. Вторые образуются в летний период, имеют узкие полости и толстые стенки при соотношении диаметра к длине 1:400 и, образуя зону поздней древесины годичного кольца, выполняют Механическую функцию.

Таблица 5

Размеры анатомических элементов древесины

 

Анатомические элементы   Виды	Трахеиды	Волокна либри­форма	Членики сосудов
длина, мм	ширина, мкм	длина, мм	ширина, мкм	длина, мм	ширина, мкм
Ель европей­ская	3,4 (1,1 -6,0)	31 (21-40)
Сосна обыкновенная	3,1 (1.8-4,5)	35 (14-46)
Береза бородавчатая			1,2 (0,8 - 1,6)	28 (20 - 36)	0,84
Осина			1,0 (0,4-1,9)	18 (10-27)	0,67
Секвойя ги­гантская	6,1 (2,9 - 9,3)	57 (50-65)
Нисса лесная			1,8 (0,8 - 2,7)	26 (20 - 32)	1,11
Ликвидамбар смолоносный			1,7 (1.0-2,5)	30 (20 - 40)	1,32
Дуб скальный				20 (10-30)	0,2	(15-500)

 

Живые (паренхимные) клетки в хвойной древесине немногочислен­ны так как часть питательных веществ хвойные породы накапливают в хвое. Паренхимные клетки представляют собой округлые или многогранные тонкостенные клеточные элементы, составляющие основу сердцевинных лучей (лучевая паренхима), сердцевины, камбия, прикамбиальной зоны и луба (вертикальная паренхима). К живым клеткам так­же относятся эпителиальные клетки, выстилающие внутреннюю поверх­ность таких образований как смоляные ходы и продуцирующие физиоло­гическую смолу. Смоляные ходы характерны только для хвойных древес­ных пород в лиственных их нет. Различают вертикальные и горизон­тальные смоляные ходы, последние иногда располагаются в многоряд­ных сердцевинных лучах. Смоляные ходы заполнены физиологической смолой выполняющей скорее всего роль антисептика при ранении дерева. Клеточными элементами древесины лиственных пород являются: волокна либриформа - прозенхимные клетки веретенообразной Формы более короткие чем трахеиды хвойных (1-2 мм) с толстыми стенка­ми и узкими полостями, выполняют в лиственной древесине механическую функцию (см. табл. 5).

Сосуды - длинные трубки, образующиеся за счет срастания широко­полосных живых клеток, и образова­нием на их месте перфорированных перегородок, проницаемых для жидкостей. Диаметр сосудов, расположенных в ранней древесине, может достигать 0,5 мм в поздней древесине сосуды значительно мельче, длина члеников сосудов обычно не превышает I мм (см табл. 7). Сосуды, выполняя проводящую функцию могут располагаться либо в определенной зоне годичного кольца (кольцесосудистые породы) либо достаточно равномерно по всему годичному слою (рассеянососудистые породы). Внутри сосудов могут образовываться выросты (тиллы) закупоривающие сосуды.

В древесине тропических лиственных пород иногда присутствуют образования, называемые камедными ходами (аналогичные смоляным ходам хвойных), полости которых заполнены веществами углеводного характера-камедями.

Стенки прозенхимных клеточных элементов и хвойных (трахеиды) и явственных (волокна либриформа, членики сосудов) не являются сплош­ными, в них присутствуют отверстия округлой или щелевидной формы (простые норы) или отверстия с клапаном (окаймленные поры). Окаймленных поры представляют собой камеру поры, внутри которой на порис­той мембране (маргинальная зона) расположен клапан (торус), закры­вающий поочередно отверстия (порус) с одной или с другой стороны ка­меры поры, таким образом, уравновешивая давление жидкости между со­седними клетками.

Строение древесины ветвей зависит от их расположения. В гори­зонтально расположенных ветвях находится большое количество особых групп клеток, в то время как ветви вертикально расположенные по строе­нию древесины практически не отличаются от ствола. Для ветвей типичны короткие и узкие волокнистые элементы и обилие сердцевинных лучей. В ветвях длина волокон увеличивается по направлению от ствола к перифе­рии, но в самой верхней части ветви длина их резко уменьшается. В ветвях древесины хвойных большое количество смоляных ходов, они несколько уже, чем смоляные ходы в древесине ствола. У лиственных пород в ветвях большое количество сосудов, но они небольших размеров. В толщину вет­ви растут значительно медленнее чем ствол, поэтому у них узкие годичные кольца и высокая плотность древесины.

Корень отличается от ствола и ветвей уже тем, что у него нет серд­цевины. Клетки опорного корня мало чем отличаются по строению от клеток ствола, зато существует больше отличий между боковыми корнями и стволом, а также между основанием и кончиком корня. Тонкостенные трахеиды древесины корней хвойных пород шире и длиннее трахеид ство­ла, однако около кончика корня они значительно короче. У сосны, напри­мер, встречаются трахеиды длинной до 10 мм. В стенках трахеид имеется большое количество пор, часто даже на тангециальных стенках, что со­вершенно не типично для древесины ствола. Трахеиды ранней и поздней древесины отличаются друг от друга незначительно. В корнях хвойных имеется значительно большее количество вертикальной паренхимы, чем в стволе.

Различие в строении между стволом и корнями у лиственных пород очень существенно. В корнях, не считая опорных, волокон либриформа немного, зато в изобилии сосудов и паренхимных клеток. Сосуды ранней и поздней древесины практически не отличаются по диаметру, большинство из них имеют широкие полости и они беспорядочно разбросаны по годич­ному кольцу, поэтому древесина корней всегда является рассеянососудистой. Из-за большого количества сосудов древесина корней лиственных пород менее плотная, чем древесина ствола. Так как клетки ранней и позд­ней древесины мало чем отличаются друг от друга, годичные кольца в корнях трудноразличимы.

Строение коры коренным образом отличается от строения древеси­ны. Большинство клеток луба живые. В их состав входят ситовидные клетки, ситовидные трубки, паренхимные клетки округлой формы, лу­бяные волокна и каменистые клетки. В лубе хвойных пород проводящими элементами являются ситовид­ные клетки, относительно узкие с заостренными концами, расположенные вертикальными рядами. В лиственных породах аналогичную функцию вы­полняют ситовидные трубки, состоящие из отдельных элементов. Стенки ситовидных клеток и элементов ситовидных трубок перфорированы, попе­речные перегородки элементов ситовидных трубок (ситовидные пла­стинки) имеют крупные поры. Ситовидные клетки и элементы ситовид­ных трубок - это живые клетки с плазматическим содержимым, но без яд­ра. Содержимое клеток связано тонкими плазматическими нитями (плазмодесмами), которые проходят через поры.

Паренхимные клетки округлой формы образуют основную массу ткани флоэмы. Они образуют как вертикальную, так и лучевую паренхи­му. Лубяные лучи являются непосредственным продолжением сердце­винных лучей, они выполняют функцию проведения продуктов метабо­лизма в радиальном направлении. На некотором расстоянии от камбия ра­диальное расположение лучей нарушается, они принимают волнистый вид, в результате увеличения числа клеток могут расширяться и во внешней части луба принимать аркообразную форму.

Луб хвойных пород пронизывают смоляные ходы, окруженные эпи­телиальными клетками. К прозенхимным клеткам луба относятся лубяные волокна, пред­ставляющие собой длинные (1-Змм) толстостенные клетки с заостренны­ми, перекрывающими друг друга концами, располагающиеся тангенциальными рядами, и каменистые клетки (скелериды), имеющие многогранную форму

 

Строение клеточных стенок древесных клеток

Клеточные стенки мертвых древесных клеток (древесных волокон) не являются однородными, а имеют сложное слоистое строение и разную толщину (табл. 6).

Таблица 6

Толщина стенок анатомических элементов, мкм

Антомические элементы	Толщина стенки
Трахеиды	2-8
Волокна либриформа	3-6,5
Членики сосудов	1,6-3,0
Паренхимные клетки	2,0-4,5

 

На ранней стадии развития клетки сразу после ее деления и в период протоплазма находится внутри тонкой оболочки, называемой первичной стенкой (Р) Ее толщина в сухом состоянии не превышает 300 А природном. Межклеточное вещество, соединяющее первичные стенки соседних клеток в древесную ткань носит название истинной срединной пластинки между ними.

По окончании роста клетки ее стенка начинает утолщаться в результате откладывания продуктов биосинтеза во вторичную стенку (S). Вторичная стенка состоит из трех слоев: S1 - наружного, S2 - среднего и S3 -внутреннего, отличающихся оптическими свойствами и толщиной Соотношение толщин слоев клеточной стенки в среднем составляет: (М+Р):S1:S2:S3 = 2:10:78:10.

Межклеточное вещество истиной срединной пластинки имеет одно­родную структуру и состоит в основном из лигнина. Первичная и слои вторичной стенки построены из целлюлозных волокон (фибрилл), проме­жутки между которыми заполнены гемицеллюлозами и лигнином.

В распределении и направлении целлюлозных фибрилл в толще кле­точной стенки существуют две особенности:

Таблица 7 (мкм) и соотношение (%) слоев стенок весенних трахеид ели.

Слой	мкм	%
Р	0,23 - 0,34	7,0 - 14,2
S1	0,12-0,35	5,2 - 10,8
S2	1,77-3,68	73,3 - 84,0
S3	0,1-0,15	2,7 - 4,2

 

1. Концентрическая слоистость

Каждый слой вторичной стенки (в особенности S2) состоит из тонких концентрических слоев (ламел). Их количество достигает 200, а нали­чие объясняется суточной периодичностью отложения продуктов био­синтеза клетки. При жизнедеятельности клетки в режиме постоянного Освещения концентрическая слоистость не наблюдается.

2. Спиральная полосатость

В первичной стенке Р целлюлозные фибриллы образуют переплетаю­щуюся структуру неправильной формы.

Во вторичной стенке S2 фибриллы располагаются более правильно по спирали.

В слое S2 фибриллы образуют две группы перекрещивающихся спира­лей, идущих под большим углом к оси волокна (70 - 90°), с образовани­ем до 10 концентрических слоев

 

3. Физические и физико-химические свойства древесины и коры. Гетерокапиллярная структура

Благодаря своему анатомическому строению древесина представляет собой гетерокапиллярную систему с капиллярными пространствами раз­личных размеров. Они подразделяются на капиллярные пространства пер­вого и второго порядка.

К капиллярным пространствам первого порядка относятся: межкле­точные пространства, полости внутри клеток и пор в стенках клеток. Их линейные размеры зависят от особенностей строения древесины той или иной породы.

К капиллярным пространствам второго порядка относятся простран­ства между фибриллами, микрофибриллами и внутри микрофибрилл. Их ли­нейные размеры колеблются от 10 до 100 А и зависят от многих факторов: условий произрастания, возраста древесины, ее влажности и т.д.

Несмотря на несоизмеримо большие линейные размеры капиллярных пространств первого порядка их количество в древесине значительно меньше, чем капиллярных пространств второго порядка и площадь внут­ренней поверхности вторых значительно больше чем первых. Так, для на­сыщенной водой древесины ели площадь внутренней поверхности капил­лярных пространств первого порядка составляет 0,2 м²/г, а капиллярных пространств второго порядка достигает 300 м²/г.

3.1 Плотность и пористость

В связи с вопросом о плотности древесины различают два показателя: истинную плотность древесного древесины определенной древесной породы. Истинная плотность древесного вещества – материала, из которого построена клеточная стенка древесной клетки, является величиной постоянной и в среднем составляет 1540 кг/м3. Плотность же древесины же зависит от многих факторов: принадлежности ее к той или иной древесной породе, пористости, влажности и т.д. Так как объем пустот в древесине составляет от 50 до 80 %, то плотность древесины как правило не превышает 1000 кг/м³.

По величине плотности древесины отечественные породы можно (влить на 3 группы (при 12% влажности):

1. Породы малой плотности - менее 540 кг/м³ (ель, сосна, кедр, пих­та, осина, ива, липа, тополь).

Породы средней плотности - от 540 до 740 кг/м³ (лиственница, тис, береза, бук, дуб, клен).

Породы высокой плотности - более 740 кг/м³ (самшит, акация, граб).

Минимальным значением плотности обладает древесина бальсы -100 кг/м³, максимальным - древесина бакаута - 1350 кг/м³, средняя плот­ность древесины некоторых пород приведена в табл. 8.

Таблица 8

Плотность абсолютно сухой древесины и коры, кг/м³

 

Порода	Древесина	Кора
Ель
Сосна
Лиственница		-
Береза
Осина		-
Граб		-

Плотность древесины зависит не только от породы, но и от возраста дерева, местонахождения образца, от соотношения поздней и ранней дре­весины в нем. Плотность древесины ветвей как правило выше, чем древе­сины ствола, а плотность древесины корней ниже, и это наиболее харак­терно для лиственной древесины в следствии наличия в древесине корней большого количества сосудов. Средняя плотность коры как правило выше плотности соответствующей древесины (табл. 8). Эта закономерность на­блюдается как у хвойных, так и у лиственных пород в связи с очень высо­кой плотностью луба по сравнению с плотностью корки (табл. 9).

Таблица 9

Плотность луба и корки, кг/м³

 

Порода	Луб	Корка
Ель
Береза
Сосна

 

С плотностью связан еще один показатель - пористость древесины. Пористость показывает относительное содержание внутренних пустот в древесине в % от объема абсолютно сухой древесины и вычисляется по формуле:

С = 100-(1 - р/d), где С - пористость древесины; р - плотность древе­сины; d - истинная плотность древесного вещества.

3.2 Электрические свойства

Электропроводность древесины хвойных пород как правило больше чем лиственных, вследствие содержания в первых большего количества экстрактивных веществ, являющихся электролитами (смоляные кислоты). Вдоль волокон этот показатель больше чем поперек как для древесины хвойных, так и лиственных пород. Удельное сопротивление абсолютно су­хой древесины сосны вдоль волокон составляет 1,8-1015 Ом·см, поперек 2,3· 1015 Ом·см, для древесины березы соответственно: 2,3·1015 Ом·см и 5,1·1016 Ом· см. С увеличением влажности электропроводность древесины возрастает.

Диэлектрическая проницаемость древесины также выше в продоль­ном направлении: для древесины ели она составляет вдоль волокон - 3,06, поперек - 1,95.

 

Тепловые свойства

Удельная теплоемкость абсолютно сухой древесины в пределах из­менения температур от 0 до 100°С в среднем составляет 1,68 кДж/кг·град (0,4 ккал/кг·град) и повышается с увеличением влажности.

Древесина является плохим проводником тепла, ее теплопроводность вдоль волокон больше чем поперек и возрастает с увеличением влажности.

Коэффициент линейного термического расширения вдоль волокон в среднем составляет 6·1016, поперек - 3·1015.

Температура воспламенения древесины находится в интервале 190 - 230° С и зависит от породы.

Температура горения древесины сравнительно не велика - 1025 -1100°С.

Теплотворная способность древесины составляет 4700 - 5100 ккал/кг и сильно зависит от влажности.

Световые свойства

Действие света ограничивается поверхностью древесины. Поглоще­ние ультрафиолетового излучения заканчивается на расстоянии сотых долей миллиметра от поверхности. На глубину около 2,5 мм проникает лишь 0,02% видимого света и 0,28% инфракрасного излучения. Глубина проник­новения светового излучения в древесину темных цветов меньше чем в древесину светлых.

Побурение древесины со временем считают связанным с действием ультрафиолетового излучения, а глубина окраски древесины до 2,5 мм свя­зана с переносом окрашенных веществ вглубь древесины атмосферной влагой.

3.3 Отношение к жидкостям и газам

Естественное существование, эксплуатация, многие виды механиче­ской и химической переработки древесины связаны с водой и водными растворами, поэтому вопрос об отношении древесины к воде является важ­ным. Древесина является достаточно гигроскопичным материалом и для нее различают два показателя:

относительная влажность (влажность) - содержание воды в дре­
весине, отнесенное к массе влажной древесины.

абсолютная влажность (влагосодержание) - содержание воды в
древесине, отнесенное к массе абсолютно сухой древесины.

Условно приняты следующие степени влагосодержания древесины:

Абсолютно-сухая - 0% (достигается высушиванием при 105°С до
постоянной массы).

Комнатно-сухая - 8-12%.

Воздушно-сухая -15-20% (зависит от влажности воздуха).

Свежесрубленная - 35-100% (зависит от породы, времени рубки,
условий произрастания и т.д.).

Мокрая > 100% (после длительного пребывания в воде или сопри­косновения с ней).

Распределение влаги в древесине неравномерно. Больше всего ее со­держится в корнях, ветвях и древесной зелени. По высоте ствола ее больше в комлевой части, по сечению ствола: для хвойных пород в заболони боль­ше чем в ядре, в связи с наличием в ядре экстрактивных веществ гидро­фобного характера, для лиственных - распределение влаги является срав­нительно равномерным, но иногда наблюдается обратная зависимость.

Характер взаимодействия древесного вещества с водой сложен и многообразен. Различают два вида влаги в древесине:

связанную (гигроскопическую), содержащуюся в капиллярных
пространствах второго порядка.

свободную или избыточную (капиллярную), содержащуюся в
капиллярных пространствах первого порядка.

Гигроскопическая влага физико-химически связана с древесным веществом и, удаляясь, с большим трудом составляет 25-30% от массы абсолютно сухой древесины. Предполагают, что прочное связывание воды с древесиной обусловлено двумя факторами:

1. Понижением упругости водяного пара в капиллярных пространст­вах второго порядка и как следствие капиллярной конденсацией. На долю этого фактора как считают приходится 20-25% влагосодержания.

2 Образование водородных связей за счет гидроксилов целлюлозы и гемицеллюлоз с образованием моно или полимолекулярных ори­ентированных слоев молекул воды. Эта влага удаляется чрезвы­чайно трудно и влагосодержание = 0 не достигается даже сушкой древесины в вакууме. На долю этого фактора относят оставшиеся 5% влагосодержания.

Способность древесины впитывать капильно-жидкую влагу называ­ется водопоглощением, а способность поглощать влагу из воздуха - влагопоглощением или гигроскопичностью.

При относительной влажности воздуха 100% происходит полное на­сыщение древесины гигроскопической влагой и достигается предел гигро­скопичности - точка насыщения волокна. Это состояние при комнатной температуре соответствует 30% влагосодержания древесины. Дальнейшее увеличение влагосодержания не сказывается существенно на изменении физических и механических свойств древесины.

Сорбционная способность древесины складывается из сорбционной способности ее компонентов. Если принять сорбционную способность дре­весины в целом за 1,0, то она составит: для гемицеллюлоз - 1,56, холоцеллюлозы -1,09, целлюлозы - 0,94, лигнина - 0,6. Из этого видно, что наибо­лее гидрофобным компонентом древесины является лигнин.

Увлажнение и высушивание древесины процесс не вполне обрати­мый. Древесина искусственной сушки поглощает из воздуха на 2% меньше влаги по сравнению с древесиной естественной сушки. Это явление носит название гистерезиса десорбции. Обусловлено это, повидимому некото­рыми процессами конденсации компонентов древесины при интенсивном нагреве, что приводит к их гидрофобизации.

При поглощении влаги древесина набухает, при этом изменение ли­нейных размеров составляет 6-13%. В случае невозможности изменения линейных размеров развиваются давления от 100 до 400 МПа.

Древесные волокна неодинаково набухают по длине и толщине. В длину при этом изменение линейных размеров составляет 1-2%, а в толщи­ну 20-30%. Это объясняется спиральной структурой волокна. Более интен­сивное набухание наблюдается в растворах щелочей. Так, при концентрации NaOH 17-18% оно достигает 70% по толщине, при этом наблюдается образование вздутий на поверхности волокна («четок»), связанное со сдерживающим действием слоев Р и S1. Если искусственно удалить эти слои, то набухание становится равномерным по толщине волокна. При снижении влажности за предел гигроскопичности начинается усушка древесины, сопровождаемая короблением.

Влажность древесины определяется двумя группами методов, к первой относятся прямые, ко второй косвенные. Прямыми методами являются:

высушивание при температуре 105 °С до постоянной массы, отгонка воды с неполярным органическим растворителем.