Химический состав дуба

     Механические  характеристики древесины определяют путем испытания малых чистых (без пороков) образцов. Образцы должны быть достаточно малого поперечного сечения, чтобы избежать влияния кривизны годичных слоев. Однако слишком уменьшать размеры образцов нельзя; образцы должны включать в себя достаточно большое количество характерных для данной породы анатомических элементов, поэтому используют образцы с базисным поперечным сечением 20x20 мм (хотя у некоторых образцов размеры поперечного сечения несколько отличаются от указанных). Испытание чистых образцов позволяет сравнивать свойства древесины различных пород без усложняющего их оценку влияния пороков, изучать влияние влажности, температуры и других факторов на механические свойства. Небольшие затраты древесины, применение испытательных машин сравнительно малой мощности также являются достоинствами метода малых образцов [13].

     Механические  свойства древесины в сильной  мере зависят от влажности,

поэтому в помещении лаборатории, где  проводится выдерживание подопытного материала и испытания, температура воздуха должна быть 20 плюс минус 2° С и относительная упругость пара 0,65 плюс минус 0,05; это обеспечивает равновесную влажность древесины (11 — 13) %. Такие требования к температурно-влажностному режиму среды требуют оснащения лабораторий установками для кондиционирования воздуха.

     На  величину показателей механических свойств оказывает влияние лишь связанная влага. При увеличении влажности за предел гигроскопичности показатели свойств практически не меняют своих значений. Природная изменчивость древесины, а также нестабильность условий испытаний отражаются на показателях физико-механических свойств, поэтому для получения надежных данных приходится испытывать не единичные образцы, а целые серии образцов.

     Результаты  таких испытаний должны быть обработаны методами вариационной статистики с вычислением основных статистических показателей: среднего арифметического, среднего квадратического отклонения, средней ошибки, вариационного коэффициента и показателя точности. Изменения того или иного свойства практически (99,7 % всех случаев) не выходят из пределов утроенной величины среднего квадратического отклонения. Отношение среднего квадратического отклонения к среднему арифметическому называется вариационным коэффициентом. Наибольшая изменчивость у показателя ударной вязкости (вариационный коэффициент 32 %), а наименьшая — у предела прочности на сжатие вдоль волокон (вариационный коэффициент 13 %).

     При увлажнении древесины в результате увеличения содержания связан-

ной влаги  микрофибриллы в клеточных оболочках  раздвигаются. Это вызывает увеличение размеров (объема) анатомических элементов  и древесины в целом — разбухание. Мерой разбухания является влажностная  деформация, отнесенная к размеру (объему) образца в абсолютно сухом состоянии. Разбухание представляет собой явление, обратное усушке, и практически подчиняется одним и тем же количественным закономерностям. Полное разбухание наступает при увлажнении древесины от абсолютно сухого состояния до предела гигроскопичности. Дальнейшее увеличение влажности древесины вследствие повышения содержания свободной влаги разбуханием не сопровождается. Объем разбухшей древесины получается несколько меньше суммы объемов древесины до разбухания и поглощаемой ею воды. Это уменьшение объема системы (древесина — вода) называется контракцией и объясняется сжатием (уплотнением) воды, происходящим под большим давлением. Вода в оболочке клеток находится под давлением (3000—4000) атм и имеет поэтому повышенную плотность. Полученные данные указывают на то, что контракция происходит при увеличении влажности от 0 до примерно 6 %; последующие количества поглощаемой воды не претерпевают сжатия. Разбухание тем больше, чем выше диэлектрическая постоянная поглощенной жидкости. Из веществ, составляющих клеточную оболочку, сильнее всего разбухают пентозаны; при пропаривании древесины количество пентозанов уменьшается, вследствие чего несколько снижается разбухание пропаренной древесины. Пропитка древесины веществами, уменьшающими ее влагопоглощение, вызывает также снижение разбухания. Пропитка древесины дуба хлористым алюминием снижает влагопоглощение и разбухание вдвое, пропитка же искусственной смолой снижает влагопоглощение в три раза, а тангенциальное разбухание — в пять раз. Кривые усушки и разбухания для данной древесины не совпадают, то есть имеет место гистерезис разбухания, аналогично гистерезису равновесной влажности. Разбухание — отрицательное свойство древесины, но в некоторых случаях оно играет положительную роль, обеспечивая плотность соединений в бочарной таре под жидкие товары, деревянных трубах, судах и так далее [14].

     Практикой подмечено, что древесина порослевого происхождения, отличающаяся более быстрым ростом, обладает лучшей способностью к загибу и, следовательно, больше пригодна для гнутья (дуб, ясень). Сравнительные исследования древесины дуба с из древостоев различного происхождения показали, что наилучшие свойства у древесины дуба из древостоев естественно семенного происхождения и полученных путем посева на нераскорчеванной лесосеке.

     3 Область применения дуба 

     Исторически сложилось так, что некоторые  породы дерева используются для многих целей, в то время как другие породы дерева, менее доступные и не обладающие необходимыми качествами, применялись  только в одной-двух областях. Вне конкуренции по широте применения - дуб. Благодаря вязкости, прочности и долговечности высоко ценился в различных областях: судостроении и мостостроении, бондарном производстве, строительстве домов и изготовлении инструментов, шпал, и, конечно, пола, лестниц, мебели и панельной обшивки.  
        В настоящее время в мире используются сотни пород дерева, которые подразделяются на два обширных класса - лиственные (твердые породы дерева), и хвойные (мягкие породы дерева).

     И те, и другие имеют свои характеристики и широкий круг применения. Лиственные ценные породы дерева (дуб, бук, ясень, красное дерево) востребованы в строительстве для пола, архитектурных и декоративных изделий, профильных изделий для внутренней и внешней отдели, обшивки панелями. Большая часть лиственных деревьев идет на мебель и полы.

     Но, перед тем как быть использованным, дерево проходит длительный и сложный  технологический процесс, состоящий  из грамотной сушки, защитной и декоративной обработки поверхности, раскроя, сортировки по прочности, внешнему виду и качеству отделки, и даже переработки и  измельчения древесины. В результате, строительное и мебельное производства получают для своих нужд материалы из цельного дерева - самые ценные, более дешевые клееные деревянные конструкции, или многочисленные виды древесностружечных и древесноволокнистых плит, которые затем грунтуются, красятся, лакируются, или покрываются шпоном и пластиком.

     В настоящее время, современные деревообрабатывающие технологии в сочетании с уникальностью  и неповторимостью природных  свойств древесины позволяют  создавать из дерева исключительно  долговечные деревянные дома, мебель, инструменты и декоративные конструкции. Их совершенство достигается использованием в производстве изделий из дерева результатов технологического развития. Это позволяет поддерживать характеристики и гарантии на изделие из дерева такие же или даже выше, чем из любого другого материала.  
        Мебель, двери, паркет, декоративные изделия из ценных пород дерева - это и изысканная красота, и комфорт, и благоприятная энергетика в доме. Как в далеком прошлом они украшали интерьеры дворцов, так и в наши дни считаются показателем престижности и благородства.

     При производстве шпона используются чаще всего такие ценные породы дерева как дуб, бук, красное дерево, орех, клен. Ценность этих пород заключается в их прочности, долговечности и неповторимом рисунке древесины.  
        Необычайно популярен дуб. Это объясняется его широкой распространенностью (он произрастает в Европе, Азии, Америке), высокой прочностью, эстетической привлекательностью. Изделия из дуба ценились всегда, - это признак респектабельности. Дуб любят за прочность, долговечность, за благородную текстуру. Дуб больше подходит приверженцам традиционности в оформлении интерьеров.  
        Конечно же, это лишь немногие ценные породы дерева и сферы его использования. Современные технологии позволяют подобрать для каждой породы индивидуальный способ обработки в зависимости от ее свойств, что позволяет создавать удивительные по красоте предметы интерьера. Продукция из разнообразных ценных пород дерева украшает сегодня не только жилые помещения, но и другие здания.

     Древесина применяется в строительстве, бумажно-целлюлозном  производстве, в столярном и мебельном деле, при изготовлении музыкальных инструментов, рудничных стоек, применяется в подводных сооружениях, железнодорожных шпал, паркета, клепок для бочек, столбов. Кора используется в качестве недорогого дубителя. Используется в медицине и технике. В хвое имеется провитамин А и витамин С. Дубовые галлы или чернильные орешки, то есть патологические образования на листьях (вызываемые откладкой в листья яиц насекомых) также содержат дубильную кислоту и краситель, служащий для дубления и приготовления красок и чернил.

     Используется  в качестве круглых лесоматериалов лиственных пород, для выработки строганного шпона.

     Промышленное  использование частей кроны до последнего времени было ограниченно. Теперь из древесной зелени изготовляют витаминную муку — ценный продукт для животноводства и птицеводства, лекарственные препараты (хвойная хлорофиллокаротиновая паста и других), технологическую щепу для производства тарного картона и древесноволокнистых плит. Однако до сих пор проблема полного использования частей кроны, являющихся главными отходами при лесозаготовках, окончательно не решена.

     Но, несомненно, самым важным компонентом дуба являются дубильные вещества, поэтому дуб широко распространен в кожевенной промышленности. Его используют для дубления сырой кожи.

     Красивый  внешний вид делает эту породу основной в столярно-мебельном, фанерострогальном и паркетном производстве; способность к загибу и высокая прочность обусловливают широкое применение его в обозо-, вагоно- и судостроении, а также в сельскохозяйственном машиностроении. В виде дров и отходов дуб служит сырьем для дубильно-экстрактного производства, а также топливом. Дуб играет заметную роль в нашем лесном экспорте; он вывозится в виде клепки, строганого шпона, паркетной фризы и других предметов. 
 
 
 
 
 
 
 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

     В ходе данной работы был изучен химический состав дуба. В результате исследований химического состава можно с уверенностью сказать, что древесина дуба является самой прочной из древесин лиственных пород. Основным компонентом являются дубильные вещества, на их долю приходится около (30 – 35) % от общей массы дерева. Поэтому дуб широко используют для дубления сырой кожи в кожевенной промышленности. Кора и дерево дуба является источником для получения одного из лучших мировых дубителей. Из дерева производят дубильные экстракты. Дубовая древесина — превосходный строительный и поделочный материал, она идёт на подводные и сухопутные постройки, устройство подводных и основных частей деревянных судов и как бочарный, экипажный, машинный, мебельный, паркетный и столярный лес, особенно ценится для последних морёный дуб, долго пролежавший в воде (до сотни лет) и имеющий тёмную, почти чёрную древесину. Хотя теплопроизводительность дуба выше, чем других древесных пород, но для полного сгорания дубовых дров требуется большая тяга. Мощное развитие, долговечность и устойчивость дубов, наряду с высокими декоративными качествами определяют ведущее значение представителей рода в зеленом строительстве, особенно при создании крупных парков и лесопарков во всех районах их возможной культуры, активно участвуют в создании паркового пространства, пейзажа и колорита. Имея большую массу, дубовое дерево является одним из основных источников для производства таннидов. Разрушение дубрав продолжалось почти в течение 300 лет, поэтому неверно рассчитывать, что какие бы то ни было мероприятия по сохранению и восстановлению дубрав дадут мгновенный эффект и остановят процессы деградации. Кроме того, чисто запретительные меры и отказ от ведения хозяйства в дубравах только усилят процесс деградации дубрав [14]. Таким образом, без принятия эффективных мер по сохранению и восстановлению дубрав существует реальная возможность полной потери дубовых лесов региона как природной формации.

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 

1. Андреева  И. И., Родман П.С. Ботаника. – М.: Колос, 2005. – 528 с.

2. Дёмин  В. Н. Загадки Урала и Сибири. — М.: Вече, 2001. - 544 с.

3. Комаскелла В. Деревья. – М.: Омега, 2002. – 192с.

4. Берг  Л. С. Климат и жизнь. –  М.: ОГИЗ, 1947. – 360 с.

5. Соколов С. Я. Деревья и кустарники Советского Союза. – М.: Академия наук СССР, 1958. – 954 с.