stringtranslate.com

Твердая древесина

Бук — популярная лиственная древесина

Твердая древесина — это древесина покрытосеменных деревьев . Обычно они встречаются в широколиственных умеренных и тропических лесах . [1] В умеренных и бореальных широтах они в основном листопадные , но в тропиках и субтропиках в основном вечнозеленые . Твердая древесина (которая происходит от покрытосеменных деревьев) контрастирует с мягкой древесиной (которая происходит от голосеменных деревьев).

Характеристики

Снимки СЭМ , показывающие наличие пор в древесине твердых пород ( дуб , вверху) и их отсутствие в древесине мягких пород ( сосна , внизу)

Твердые породы деревьев производятся покрытосеменными деревьями, которые размножаются цветами и имеют широкие листья. Многие виды являются листопадными. [2] Те, что живут в умеренных регионах, теряют листья каждую осень, когда температура падает, и находятся в состоянии покоя зимой, но те, что живут в тропических регионах, могут сбрасывать листья в ответ на сезонные или спорадические периоды засухи. Твердые породы деревьев из листопадных пород, таких как дуб, обычно показывают годичные кольца роста , но они могут отсутствовать в некоторых тропических лиственных породах . [3]

Лиственные породы имеют более сложную структуру, чем хвойные, и в результате растут гораздо медленнее. Доминирующей чертой, отделяющей «лиственные» породы от хвойных, является наличие пор или сосудов . [4] Сосуды могут значительно различаться по размеру, форме перфорационных пластин (простые, лестничные, сетчатые, фораминатные) и структуре клеточной стенки, например, спиральным утолщениям.

Как следует из названия, древесина этих деревьев, как правило, тверже, чем хвойные породы, но есть и существенные исключения. В обеих группах наблюдается огромный разброс в фактической твердости древесины, причем диапазон плотности лиственных пород полностью включает плотность хвойных пород; некоторые лиственные породы ( например , бальза ) мягче большинства хвойных пород, в то время как тис является примером твердой хвойной породы.

Химия

Структурные полимеры лиственных пород древесины — целлюлоза , гемицеллюлоза и лигнин . [5] Составные части лиственного лигнина отличаются от тех, которые входят в состав мягкой древесины. Синапиловый спирт и конифериловый спирт являются основными мономерами лиственного лигнина. [6]

Лиственные породы содержат меньше неструктурных компонентов, называемых экстрактивными веществами , чем хвойные породы. [7] Эти экстрактивные вещества обычно подразделяются на три большие группы: алифатические соединения , терпены и фенольные соединения . Алифатические соединения, обнаруженные в лиственных породах, включают жирные кислоты , жирные спирты и их эфиры с глицерином , жирные спирты (воски) и стерины (стериловые эфиры), углеводороды , такие как алканы , стерины , такие как ситостерин , ситостанол и кампестерин . [8] Содержание терпенов в лиственных породах значительно отличается от хвойных пород и в основном состоит из тритерпеноидов , полипренолов и других высших терпенов. Тритерпеноиды, обычно очищаемые из лиственных пород, включают циклоартенол , бетулин и сквален . Политерпены лиственных пород — это каучук , гуттаперча , гутта-балата и бетулапренолы. [7] [8] Хотя в небольших количествах, лиственные породы также содержат моно- , сескви- и дитерпены , такие как α- и β-пинены , 3-карен , β-мирцен , лимонен , хинокитиол , δ-кадинен , α- и δ-кадинолы , борнеол . Лиственные породы богаты фенольными соединениями, такими как стильбены , лигнаны , норлигнаны, танины , флавоноиды . [8]

Приложения

Твердые породы древесины используются в широком спектре применений, включая топливо , инструменты , строительство , судостроение , изготовление мебели , музыкальных инструментов , напольных покрытий , приготовление пищи , бочек и производство древесного угля . Столярные изделия из цельной твердой древесины, как правило, дороги по сравнению с мягкой древесиной. В прошлом тропические твердые породы древесины были легкодоступны, но поставки некоторых видов, таких как бирманский тик и красное дерево , сейчас становятся дефицитными из-за чрезмерной эксплуатации. Более дешевые двери из «твердой древесины», например, теперь состоят из тонкого шпона, прикрепленного к основе из мягкой древесины, фанеры или древесноволокнистой плиты средней плотности (МДФ). Твердые породы древесины могут использоваться в различных предметах, но чаще всего их можно увидеть в мебели или музыкальных инструментах из-за их плотности, которая добавляет прочности, внешнего вида и производительности. Различные виды твердой древесины подходят для разных конечных применений или строительных процессов. Это связано с разнообразием характеристик, проявляющихся в различных видах древесины, включая плотность, зернистость, размер пор, рост и структуру волокон, гибкость и способность сгибаться паром. Например, переплетенные волокна древесины вяза ( Ulmus spp.) делают ее пригодной для изготовления сидений стульев, где вбивание ножек и других компонентов может вызвать раскол в других видах древесины. [ необходима цитата ]

Приготовление пищи

Существует корреляция между плотностью и калорийностью/объемом. Это делает более плотные твердые породы дерева, такие как дуб , вишня и яблоня, более подходящими для костров, приготовления пищи и копчения мяса, поскольку они, как правило, горят жарче и дольше, чем мягкие породы дерева, такие как сосна или кедр, чья структура с низкой плотностью и легковоспламеняющаяся смола заставляют их гореть быстро и не выделяя при этом столько же тепла. [ требуется ссылка ]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Джон Н. Оуэнс; Х. Гайд Ланд (2009). Леса и лесные растения – Том II. EOLSS Publications. стр. 134. ISBN 978-1-905839-39-1.Выдержка из страницы 134
  2. ^ Никс, Стив (20 декабря 2022 г.) [Первоначально опубликовано 22 апреля 2021 г.]. «Идентификация наиболее распространенных лиственных пород». Treehugger . Получено 4 июня 2024 г. .
  3. ^ MinuteEarth (9 октября 2020 г.). «Почему твердые породы дерева — самые мягкие». YouTube . Архивировано из оригинала 21.12.2021.
  4. ^ Справочник CRC по материаловедению, том IV, стр. 15
  5. ^ Анселл, Мартин П. (2015). "Глава 11: Сохранение, защита и модификация древесных композитов". Серия Woodhead Publishing по композитным наукам и технике: Номер 54. Древесные композиты . Кембридж, Великобритания: Woodhead Publishing. ISBN 978-1-78242-454-3.
  6. ^ Boerjan, Wout; Ralph, John; Baucher, Marie (июнь 2003 г.). «Ligninbiosynthesis». Annual Review of Plant Biology . 54 (1): 519–546. doi :10.1146/annurev.arplant.54.031902.134938. PMID  14503002.
  7. ^ ab Ek, Monica; Gellerstedt, Göran; Henriksson, Gunnar (2009). "Глава 7: Древесные экстрактивные вещества". Целлюлозно-бумажная химия и технология. Том 1, Древесная химия и древесная биотехнология . Берлин: Walter de Gruyter. ISBN 978-3-11-021339-3.
  8. ^ abc Sjöström, Eero (22 октября 2013 г.). "Глава 5: Экстрактивные вещества". Wood Chemistry: Fundamentals and Applications (Второе издание). San Diego: Elsevier Science. ISBN 978-0-08-092589-9.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки