Fusta: Què és I Per Quines Característiques Es Distingeix? Estructura I Textura, Tipus I Funció, Color. Què S’inclou A La Composició Química? Aplicació

2024 Autora: Beatrice Philips | [email protected]. Última modificació: 2024-01-18 12:06

La fusta té moltes funcions: s’utilitza per construir cases i fer mobles, escalfar habitacions amb ella, ens envolta a tot arreu. Però, què és la fusta en termes de física o mecànica? Com es pot utilitzar i quins defectes té?

Què és això?

La fusta s’anomena matèria primera natural, que s’utilitza per a la producció de diversos tipus de productes i estructures. Si parlem d’aquest material des del punt de vista de la física, la fusta és un teixit vegetal, format per cèl·lules que s’adhereixen entre si amb una alta densitat . Per això, l’estructura de l’arbre és densa i resistent. Les cèl·lules arbòries (com qualsevol altra cèl·lula viva) tenen una closca. Conté cel·lulosa, cosa que fa que la fusta sigui tan duradora. Les cèl·lules tenen forma de tub: llargues i estretes, per això se'ls va donar el nom de fibres.

La fusta té la capacitat de retenir la calor . Això es deu a la presència de buits entre les cèl·lules: són elles les que atrapen la calor i l’acumulen. La força i el pes incoherents estan relacionats amb la mida de les fibres. Com més gruixudes siguin, més duradora serà la fusta.

És més fàcil picar la fusta en la direcció en què es troben les fibres. És més fàcil processar la fusta de les espècies en què es troben en paral·lel . Els arbres d'auró són més difícils de processar, ja que l'estructura de l'auró té un estret entrellaçat de cèl·lules de fibra. Però no només la cel·lulosa es troba a les cèl·lules de fusta. També tenen una substància molt complexa i misteriosa anomenada lignina. Gràcies a ell, les fibres estan connectades entre si. Els científics encara no han estat capaços de deduir la fórmula química de la lignina, que és tan complexa.

La fusta té un to i una olor únics que la distingeixen d'altres materials . Tots dos es deuen a la presència en la composició de resines, olis, en coníferes - genives i altres substàncies. Aquests mateixos elements ajuden a la lluita contra la fusta. La fusta es divideix en dos tipus d’espècies: les de fulla caduca i les de coníferes. Els dos grups són molt nombrosos. Destaca un grup separat: els arbres monocotiledònis, que inclouen una palmera, el bambú.

Algunes races són més valuoses que d’altres. El valor s’incrementa mitjançant propietats com la resistència, la durabilitat i la presència d’una textura original: un patró. Entre les valuoses espècies hi ha el roure, el cirerer, la fusta de faig i algunes altres.

Propietats bàsiques

Totes les característiques de la fusta es divideixen en tres grans grups: físic, tecnològic i mecànic.

Física

Les propietats que durant les proves no condueixen a canvis en la composició química de la fusta s’anomenen físiques. Aquests inclouen les característiques següents:

• aparença;
• nivell d'humitat i tot el relacionat amb els seus canvis;
• conductivitat tèrmica i retenció de calor;
• conductivitat elèctrica;
• aïllament acústic i tot el que hi estigui relacionat;
• canvis que el material adquireix després de l'exposició a la radiació electromagnètica.

Components com el color, la brillantor, la textura i la macroestructura formen l’aspecte . El color s’anomena sensació visual que queda després que l’arbre reflecteixi un flux de llum, o millor dit, a partir de la composició espectral d’aquest reflex. El color és extremadament important per a la fusta. Ells els guien a l’hora d’escollir la raça amb què es decorarà la sala, a partir de la qual es fabricaran mobles, instruments musicals, gènere decoratiu i aplicat, etc.

El color d’un arbre depèn de molts factors: raça, edat, regió i clima de la zona on creix. El color pot canviar bé sota la influència del vent, el sol, la infecció per fongs i la humitat, especialment si l’arbre ha estat a l’aigua durant molt de temps . Però moltes races tenen un to únic que un especialista pot reconèixer fàcilment. La lluentor és propietat d’un arbre per reflectir un flux de llum. En algunes races, la brillantor és més forta, en algunes és més feble. De les espècies que creixen a Rússia, la brillantor més forta és el roure, la fageda, així com en arbres com l’acàcia blanca.

La textura no és més que un dibuix d’un arbre . Es fa visible després de tallar els elements anatòmics (anells anuals, raigs del nucli, vasos). Segons l’amplada dels anells de creixement i el contingut de fusta tardana, es fa una valoració de la seva qualitat. L'amplada de l'anell de creixement és el nombre de capes contingudes en un centímetre, disposades radialment al final de la fusta.

Per tal d’entendre la quantitat d’humitat que conté la fusta, hem introduït una característica com la humitat. S’expressa en percentatge: la massa d’aigua de la fusta fins a la massa de la fusta completament assecada.

Es mesura per mètodes directes o indirectes. La forma més senzilla i fiable de mesurar el contingut d’humitat de la fusta és assecar-la . Es necessita temps, però la resposta és exacta. Pel que fa als mètodes indirectes, són significativament més ràpids. Per exemple, les mesures amb un mesurador d’humitat elèctric conductomètric mostren quanta aigua conté un arbre i quina és la seva conductivitat elèctrica. Però la precisió d’aquests mètodes és baixa: un màxim del 30% i només allà on s’ha inserit l’agulla per mesurar-la.

L’aigua de l’arbre pot ser lliure i lligada . El primer es pot trobar a la cavitat de les fibres i a l’espai entre les cèl·lules. El segon es troba en l’estructura de la cèl·lula, està subjecta per enllaços fisicoquímics. Si l’aigua lliure s’elimina de la fusta amb força facilitat, l’aigua lligada és molt més difícil d’eliminar. Si la fusta canvia de forma durant l'assecat, serrat o emmagatzematge, s'anomena warpage. Qualsevol que sigui la seva causa, comporta l'aparició de defectes de la fusta, per tant, s'ha d'emmagatzemar i processar d'acord amb la tecnologia.

La fusta té propietats com l’absorció d’humitat i la inflor (com a conseqüència) . Això s’ha de tenir en compte quan es treballa amb ell. No sempre és negatiu, per exemple, en tines o barrils, la propietat de la fusta d’inflar-se i augmentar de mida, per això, augmenta la densitat d’adherència dels elements de fusta entre si.

La fusta té una densitat mesurada en quilograms per metre cúbic (o en grams per centímetre cúbic) . Els diferents tipus de fusta tenen la mateixa densitat de substància llenyosa (és de 1,53 g / cm3), però la densitat de la fusta és totalment seca. Hi ha diversos indicadors de densitat: la fusta mullada té una densitat i la fusta seca en té una altra. Un arbre té una característica com la porositat, és a dir, el grau d’ompliment d’aire de les cavitats buides. La porositat de les diferents roques oscil·la entre el 40 i el 80%.

L’índex de permeabilitat significa la quantitat de substància líquida o gasosa que pot passar la fusta sota la influència de la pressió sobre ella. A part, entre les propietats físiques de la fusta, es distingeixen les propietats tèrmiques, que inclouen la capacitat tèrmica, la capacitat de conduir calor i expandir-se sota la seva influència, així com la capacitat de conduir la temperatura. L’arbre té la propietat de la conductivitat elèctrica, és a dir, hi passa un corrent elèctric . Com més seca és la fusta, pitjor condueix l'electricitat i viceversa.

Tecnològic

Aquesta categoria de propietats de la fusta inclou paràmetres com la duresa, la resistència al desgast, la duresa, la retenció de diversos tipus de fixacions i la capacitat de processar el material amb eines de tall. La resistència a l'impacte és la propietat de la fusta per absorbir la força que se li aplica durant l'impacte sense canviar l'estructura del material . L’alta viscositat significa que es necessita molta força per trencar la mostra.

La duresa es refereix a la capacitat de la fusta de resistir un cos més dur quan es prem . El material més dur per fer proves de fusta i duresa és l’acer. La duresa es determina mitjançant l’escala del mesurador de força. La resistència al desgast de la fusta s’indica per la seva propietat de resistència al desgast durant la fricció contra una superfície amb un recobriment abrasiu. Hi ha una fórmula especial per calcular la taxa d’abrasió.

La capacitat de doblar la fusta és diferent per a diferents espècies d’arbres. Els millors revolts són freixes, roure, faig, pitjor coníferes. La fusta no només es pot doblegar, sinó també partir-se. Si conduïu un clau massa a prop de la vora, la propietat serà negativa i, si trossegeu fusta, serà positiva.

Mecànica

La fusta és capaç de resistir sota l’acció de les forces que s’hi apliquen, és a dir, té propietats mecàniques. Aquests inclouen resistència, resistència a la deformació, propietats tecnològiques i operatives. Les propietats mecàniques de la fusta es determinen en proves com la tensió, la compressió, la flexió i el tall . La fusta es classifica com a material anisòtrop, la qual cosa significa que té propietats diferents en diferents direccions.

La força màxima és el nivell màxim d’estrès permès que precedeix l’aparició de la fractura de la mostra . S'ha de determinar sobre una mostra lliure de defectes, de mida petita i neta. Per determinar la resistència a la compressió de la fusta, cal una mostra que tingui una forma prismàtica.

La deformabilitat és la capacitat de suportar càrregues a curt termini sense canviar la forma original . A causa de la seva elasticitat, la fusta és capaç de tornar a la seva forma original després de càrregues a curt termini. El mòdul elàstic es calcula mitjançant una fórmula especial. L’estructura de la fusta és tal que es pot deformar sota càrregues constants. És important conèixer exactament tant l’índex de resistència com el límit de resistència addicional, així com el límit de resistència (per a mostres sotmeses a càrregues alternatives).

Per comparar una espècie amb una altra, és necessari conèixer les característiques específiques inherents a les propietats mecàniques dels diferents tipus de fusta. Per exemple, les coníferes tenen una força específica superior a les de fulla caduca. També tenen un indicador de rigidesa més alt, però totes les altres característiques específiques són més baixes.

Visió general de les espècies

Hi ha moltes espècies de fusta, a l’hora d’escollir un material per a la construcció o processament, cal tenir en compte les característiques i propietats individuals de cadascuna. La fusta no es divideix només en grups coneguts d’espècies de fulla caduca i de coníferes . Per exemple, hi ha una classificació de la fusta per colors. Segons l’espècie, els colors de la fusta difereixen. El color d’un arbre depèn de diversos factors. Aquesta és la raça, l'edat, la velocitat a la qual creix l'arbre, així com la quantitat de colorants que conté.

La brillantor també està directament relacionada amb aquest últim factor . La albura de l'arbre (la part exterior, que conté cèl·lules vives), el to és sempre més clar que el del nucli. A la part central, en què es concentren tanins i resines, l’ombra és molt més fosca. En conseqüència, en el duramen, la fusta és més fosca, en l’albura, és clara.

Els primers inclouen làrix, pi, freixe. El segon, amb un nucli estret: bedoll, pera, til·ler, vern. Dels que apareixen a la llista, el bedoll té una fusta totalment blanca, mentre que la resta té una fusta molt clara . Això també es deu al fet que el midó és present a l’albura. La albura s’utilitza per a la fabricació de taulers de parquet.

Les coníferes s’utilitzen per crear fusta i altres components de l’edifici . Tenen una estructura lleugera i fàcil de manejar. Un gran nombre d'arbres de coníferes creixen a Rússia. Pel que fa a les fustes dures, s’utilitzen per crear mobles i mobiliari.

Algunes espècies d’arbres tenen un valor superior, s’anomenen valuoses . El valor rau en el fet que aquestes roques tenen una força molt superior, duren més i tenen un patró únic. Aquestes varietats s’utilitzen per crear bells mobles d’elit, taulers de parquet, portes i altres articles de decoració. Tots costen molt més que els productes convencionals de la mateixa categoria. Les espècies domèstiques valuoses inclouen cirerer, roure, pera, pal de rosa i fusta d’auró blanc o grèvol.

La fusta també es distingeix per signes de liquiditat i poc líquid

• Fusta líquida - s’utilitza per a necessitats domèstiques. La fusta líquida consisteix en fusta comercial i llenya. Al seu torn, la fusta comercial inclou fusta rodona i estella, però no inclou llenya. En la composició de la fusta industrial, també es distingeixen estelles tecnològiques i resina de soca.
• Fusta il·líquida - que no es pot utilitzar amb finalitats econòmiques pel fet que ha perdut les seves qualitats tècniques a causa de defectes naturals o defectes de processament.

La fusta de cel·lulosa s’anomena un assortiment rodó o picat a partir del qual es produeix cel·lulosa o pasta de fusta. La qualitat d’aquesta fusta ve determinada per la varietat (de les quals n’hi ha tres) i per la frescor.

Descripció dels vicis

Els defectes de la fusta s’anomenen aquells defectes que té. Això s'aplica a tot el tronc i als seus elements individuals. El defecte ha de degradar necessàriament la qualitat de la fusta, limitant la possibilitat del seu ús. A GOST 2140-81 s’enumeren tots els tipus de defectes i defectes . Tot el que es desvii de l'estructura normal de la fusta es considera un defecte.

Els vicis són naturals, que sorgeixen independentment de la voluntat d’una persona (exposició a factors climàtics, aus, insectes, rosegadors, bacteris, etc.), i hi ha defectes de processament, que inclouen aquells defectes que sorgeixen com a conseqüència d’un processament, emmagatzematge o emmagatzematge incorrecte del material.

Els vicis poden ser condicionals i incondicionals. Aquest defecte es considera incondicional, cosa que redueix significativament la qualitat de la fusta, com la podridura o el fong . Els nusos són el defecte més comú, però també són habituals els defectes estructurals de la fusta. El tronc nodós es pot utilitzar, per exemple, per a la decoració original, però no deixa de ser un vici. La composició de permissible no inclou més de dos nusos per metre de longitud de fusta, mentre que els nusos han de ser sans.

Els defectes en el processament inclouen tot el que va danyar la fusta durant l’impacte mecànic . És a dir, serrar, collir, emmagatzemar, emmagatzemar, transportar, etc. És la conseqüència de l'impacte mecànic que pateix la fusta més sovint, adquirint desavantatges que inicialment no tenia.

Aplicacions

La fusta s’utilitza en moltes àrees de la indústria, essent un dels materials més respectuosos amb el medi ambient i al mateix temps econòmics.

Com el combustible

Les darreres dècades han demostrat la importància d’utilitzar recursos i minerals renovables. Aquest últim inclou llenya utilitzada com a combustible. El creixement de l’ús de llenya per escalfar locals s’ha registrat a tot el món i Rússia no és una excepció . Les pastilles de combustible (pellets) i les briquetes de combustible es fabriquen a gairebé totes les regions del país on hi ha boscos, siguin de coníferes o de fulla caduca. El carbó vegetal també es va popularitzar de sobte, tot i que anteriorment va ser oblidat immerescudament. Ara s’utilitza àmpliament a la vida quotidiana i a la feina.

Però és impossible utilitzar la fusta com a font d'energia i d'energia sense restriccions. Hi ha un gran nombre de normes i requisits establerts legalment, en relació amb els quals els ciutadans no poden simplement collir llenya, fins i tot per necessitats personals. La llenya només es pot comprar a organitzacions que tinguin permís per a aquest tipus d’activitats, com ara tala i tala.

Com a matèria primera

Actualment, les cases de camp en la immensa majoria dels casos s’aixequen de fusta. Els avantatges de la fusta són innegables: és ecològic, natural, té un aspecte atractiu i permet crear molts dissenys, des d’una clàssica barraca russa fins a un xalet alpí. Construeixen a partir de fusta no només cases, sinó també banys, saunes, miradors . La fusta s’utilitza en la construcció d’habitatges i en estructures portants, bigues, sostres. Als assentaments rurals, encara es construeixen cases baixes amb fusta, per a 2 o 4 propietaris.

La indústria de la fusta s’esforça ara per augmentar la resistència de la fusta serrada a la humitat, el foc, la resistència i també per millorar el compliment de la fusta i les taules amb els codis de construcció . Però, al mateix temps, la fusta ha de seguir sent un material natural i transpirable, conservant un patró únic i el seu aroma inherent. Les noves tecnologies de processament i construcció apareixen constantment, per exemple, la construcció de cases amb tecnologia de fusta doble és un fenomen relativament nou que només guanya popularitat a Rússia.

A més de la construcció, la fusta s’utilitza àmpliament com a material estructural per a la producció de mobles . - sofàs, cadires, taules, armaris i molt més. Les escales, les baranes, les planxes, les balustres, els camins i les voreres del jardí i altres elements decoratius en el disseny de paisatges i en edificis són de fusta.

Com a material artesanal

Tant els aficionats com els professionals es dediquen actualment a l’art aplicat. La fusta s'utilitza per a l'artesania en les seves formes més variades: des de serradures i lloses fins a barres i taulers de parquet. Els artesans amb les mans daurades i amb caixes o palets de fusta crearan una cadira de jardí: Adirondack, que no tindrà un aspecte pitjor que la de fàbrica . A partir dels talls s’obtenen els dos camins originals del jardí, així com magnífiques taules de tallar o quadres cremats amb una serra.

Processament

Tot i que un arbre és un recurs natural renovable, el bosc triga diverses dècades a recuperar-se completament. La deforestació i els incendis forestals afecten negativament les condicions climàtiques i ambientals i redueixen la quantitat de recursos disponibles per al seu ús . Per tant, la fusta es recicla per reutilitzar-la en la producció, així com per processar els residus resultants.

Mitjançant un bon ús dels residus i residus generats pel processament de la fusta, es pot estalviar una gran quantitat de bosc.

La fusta es pot dividir en empresarial i no empresarial . El primer inclou, per exemple, els taulers de lloses i sota la sella. El segon inclou xapes i lloses, més concretament, les seves restes, serres de troncs, diverses peces i retalls d’activitats de fusteria, i també es fa referència a la fusta no comercial per a escorça, serradures, encenalls i pols. La fusta comercial s’utilitza per crear nous productes. Les empreses no comercials estan subjectes a recollida, processament addicional i eliminació posterior. Tot i que en relació amb la fusta no comercial, s’estan duent a terme desenvolupaments i cerques de formes de processament. Per exemple, es comprimeixen encenalls i serradures, que després s’utilitzen per fer brossa de gats.