Древесина — материал из древесных растений¶

Древесина — твёрдая органическая ткань древесных растений (деревьев, кустарников, лиан), образованная преимущественно одревесневшими клетками с утолщёнными оболочками. Составляет основную часть ствола, ветвей и корней и выполняет в растении механические (опорные) и проводящие функции. Как материал древесина используется человеком с доисторических времён и остаётся одним из важнейших видов сырья в промышленности и строительстве.

¶Химический состав

Основные компоненты древесины:

• Целлюлоза (40–50 %) — полисахарид, образующий каркас клеточной стенки;
• Гемицеллюлозы (20–30 %) — группа полисахаридов, заполняющих пространство между волокнами целлюлозы;
• Лигнин (20–30 %) — сложный фенольный полимер, придающий жёсткость и устойчивость к гниению;
• Экстрактивные вещества (2–10 %) — смолы, дубильные вещества, жиры, пигменты, определяющие цвет, запах и биостойкость.

Содержание воды в свежесрубленной древесине («сыром» состоянии) достигает 40–60 %, при высыхании влажность снижается до равновесной, зависящей от влажности окружающего воздуха.

¶Строение

¶Микроскопическое строение

Древесина состоит из вытянутых клеток — трахеид (у хвойных), древесных волокон и трахеид либо сосудов (у лиственных), расположенных преимущественно вдоль ствола. Между клетками находятся проводящие элементы — сосуды и трахеиды, по которым перемещаются вода и растворённые в ней минеральные вещества. Межклеточные пространства заполнены паренхимой, в которой откладываются запасные вещества.

¶Годичные кольца

В умеренном климате у деревьев формируются годичные кольца — слои прироста, различающиеся по плотности и цвету. Весенняя (ранняя) древесина светлая и менее плотная, поздняя — тёмная и плотная. По годичным кольцам определяют возраст дерева и проводят дендрохронологические исследования.

¶Ядро и заболонь

В зрелых стволах различают ядро (центральную, часто более тёмную и устойчивую к гниению часть) и заболонь (наружный, более светлый слой с активным транспортом веществ). Между ними расположена зона переходной древесины. У некоторых пород (сосна, дуб) ядро чётко выделяется по цвету, у других (берёза, клён) — почти не отличается.

¶Классификация

¶По происхождению

• Древесина хвойных пород (сосна, ель, кедр, лиственница, пихта) — содержит смоляные каналы, как правило, мягче лиственной;
• Древесина лиственных пород (дуб, берёза, ясень, бук, орех) — более разнообразна по свойствам, включает как очень твёрдые (самшит, акация), так и мягкие (осина, тополь) породы.

¶По степени обработки

• Сырая (сыроматная) — свежесрубленная, не подвергнутая сушке;
• Сухая — высушенная до равновесной или низкой влажности;
• Строганая, пиленая, рубленая — в зависимости от способа механической обработки;
• Пиленый лесоматериал — заготовленный в виде брёвен, досок, бруса.

¶Основные свойства

Плотность зависит от содержания поздней древесины, возраста дерева и условий произрастания. Наиболее плотные породы (самшит, тис, эбеновое дерево) превышают 900 кг/м³, лёгкие (бальза, осина) — менее 400 кг/м³.

¶Применение

Древесина — универсальный материал, применяемый в ряде отраслей:

• Строительство — несущие конструкции, каркасы, обшивка, кровля;
• Производство мебели и отделочных материалов — щиты, шпон, паркет;
• Целлюлозно-бумажная промышленность — сырьё для бумаги, картона, целлюлозы;
• Энергетика — топливо (дрова, пеллеты, брикеты);
• Химическая промышленность — получение спирта, уксусной кислоты, канифоли, терпентина, активированного угля;
• Горное дело — крепёжные стойки (в России традиционно применяется в шахтах Донбасса и Кузбасса).

¶Переработка и защита

Основные способы повышения долговечности и свойств древесины:

• Сушка — естественная (в штабах) или искусственная (в сушильных камерах), снижает влажность и предотвращает коробление;
• Антисептирование — обработка веществами, защищающими от гниения и поражения грибками;
• Импрегнирование — пропитка под давлением (например, креозотом, медно-хромовыми соединениями);
• Термообработка — нагрев до 160–230 °C без доступа кислорода, повышает биостойкость и стабильность размеров;
• Лакокрасочные покрытия — защита от влаги и ультрафиолета.

¶Экологическое значение

Древесина — возобновляемый ресурс при рациональном лесопользовании. Деревья поглощают углекислый газ, накапливая его в стволах; переработанная древесина сохраняет углерод на протяжении всего срока службы изделия. В России сосредоточены крупнейшие лесные ресурсы мира — более 815 млн га лесов (около 20 % мирового запаса), что делает лесопромышленный комплекс одной из ключевых отраслей экономики.

¶Интересные факты

• Самая тяжёлая древесина — у тиса и самшита: свежесрубленные образцы тонут в воде.
• Бальза (Ochroma pyramidale) — самая лёгкая коммерческая древесина, её плотность около 160 кг/м³.
• Дубовая древесина содержит дубильные вещества, исторически применявшиеся для дубления кож.

Источники:

• Большая советская энциклопедия, статья «Древесина»
• ГОСТ 2140-81 «Древесина. Дефекты»
• Лесная энциклопедия / Гл. ред. Воробьёв Г. И. — М.: Советская энциклопедия, 1985
• Курбатов В. И., Курбатова Е. В. «Древесиноведение» — М.: Лесная промышленность, 1981
• Справочник по физико-механическим свойствам древесины хвойных и лиственных пород