Sifat Kayu: Berapa Kekerasannya? Sifat Teknologi Dan Kelembaban. Apa Sifat-sifat Kayu Yang Berguna?

2024 Pengarang: Beatrice Philips | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-16 05:44

Mengetahui segala sesuatu tentang sifat-sifat kayu, dan bukan hanya tentang kekerasannya, berguna untuk pengembangan umum, dan untuk organisasi langsung berbagai industri. Sangat penting untuk memperhatikan sifat teknologi dan kelembaban. Tetapi juga bermanfaat untuk membayangkan terlebih dahulu sifat-sifat bermanfaat apa yang dimiliki kayu.

Ikhtisar sifat fisik

Warna

Warna kayu sangat tergantung pada tingkat kejenuhannya dengan tanin. Oleh karena itu, jelas terkait dengan karakteristik iklim dan tanah dari berbagai daerah. Aturan utamanya sederhana: semakin besar kelarutan garam mineral, semakin gelap bahannya. Tetapi warna apa yang dimiliki pohon tertentu juga bergantung pada:

• asupan garam mineral;
• fitur pemrosesan dalam produksi;
• tingkat kelembaban;
• karakteristik pencahayaan;
• kelelahan dari waktu ke waktu;
• lesi jamur.

Bersinar

Secara fisik, parameter ini menyatakan derajat penolakan arah fluks bercahaya. Semakin halus permukaan sampel tertentu, semakin tinggi … Bukan tanpa alasan bahwa papan dan panel yang dipoles dengan benar, hampir terlepas dari jenis aslinya, bersinar sangat kuat. Tapi tetap saja, ciri-ciri trah selalu meninggalkan jejak pada sifat kilau seperti itu.

Dan sekali lagi, perlu mempertimbangkan manifestasi yang tidak setara dari parameter tersebut pada tingkat pencahayaan yang berbeda.

Tekstur

Dalam banyak hal, sifat inilah yang dianggap menentukan penampilan kayu pada akhirnya. Tekstur mengacu pada pola tertentu. Biasanya tidak ditemukan di permukaan, tetapi pada potongan. Tekstur dipengaruhi oleh:

• warna yang sudah disebutkan;
• fitur serat dan lokasinya;
• cincin pohon;
• pigmen di dalamnya.

Bau

Aroma spesifik mungkin merupakan properti paling menyenangkan yang dimiliki kayu . Bau terkuat adalah karakteristik kernel, karena ada konsentrasi tertinggi zat aromatik. Sebuah pohon yang baru ditebang berbau lebih kuat, lalu lebih redup. Setelah beberapa waktu, hampir tidak mungkin untuk menangkap bau ini. Ini paling menarik untuk spesimen seperti itu:

• jintan saru;
• pohon lemon;
• cemara;
• kayu jati;
• Persik;
• kayu kuning.

Struktur Makro

Ini adalah nama struktur pohon, terdeteksi baik dengan mata telanjang, atau dengan sedikit peningkatan, misalnya, dengan kaca pembesar. Anda dapat melihat struktur makro pada setiap potongan batang. Inti, kambium dan kayu itu sendiri adalah bagian dari makrostruktur.

Ini juga termasuk cincin pertumbuhan, yang memungkinkan untuk menilai usia pohon, dalam kondisi apa pohon itu tumbuh dan berkembang.

Kelembaban

Indikator ini biasanya dinyatakan negatif karena semakin kecil, semakin mudah untuk bekerja dengan kayu, semakin dapat diprediksi parameter lainnya dan semakin dapat diandalkan produk jadi . Kayu yang baru dipotong memiliki tingkat kelembapan yang cukup tinggi. Dalam kondisi normal - suhu 20 derajat - pohon dapat menyerap hingga 30% air secara absolut dari lingkungan eksternal. Secara alami tidak dapat melebihi indikator ini, kecuali ada beberapa keadaan khusus yang meningkatkan saturasi dengan cairan hingga 50 atau bahkan hingga 100%. Hebatnya, itu hampir tidak tergantung pada jenisnya dan bahkan pada daerah asalnya.

Standar menurut GOST sederhana: jika kadar air di bawah 22% , maka ini adalah kayu kering, dan pada konsentrasi yang lebih tinggi, ini diklasifikasikan sebagai kategori basah. Namun, untuk tujuan praktis, tentu saja tidak mungkin membatasi diri kita pada tingkat standar seperti itu. Selain itu, harus diingat bahwa menurut GOST, kadar air pada kayu kelas 4 tidak standar. Definisi indikator ini dibuat dengan berbagai cara. Untuk tujuan profesional, diukur menggunakan perangkat khusus - pengukur kelembaban listrik.

Namun, tukang kayu dan tukang kayu yang berpengalaman dapat menentukan kadar air secara kasat mata dengan akurasi yang cukup tinggi. Tentu saja, ini tidak cukup untuk membuat dokumentasi tentang kualitas batch, tetapi cukup untuk pemilihan kayu untuk konstruksi atau produksi furnitur.

Anda juga dapat memeriksa kelembaban menggunakan tes berat . Biasanya kayu kering udara dianggap normal, kadar airnya tidak melebihi 15-20%. Paling sering, untuk mencapai hasil ini, diperlukan pengeringan yang kurang lebih lama.

Sebuah pohon dengan kadar air lebih dari 100 persen dianggap basah .(sesuai dengan koefisien penambahan berat karena kelembaban). Tetapi ini hanya mungkin dengan kontak yang terlalu lama dengan air. Kelembaban dianggap normal dari 30 hingga 80% , meskipun, tentu saja, mereka tidak berusaha untuk mencapai batas atas, tetapi cobalah menggunakan kayu yang paling kering, idealnya tidak lebih dari 12%. Perhitungan dibuat sesuai dengan rumus yang cukup sederhana.

Indeks kelembaban awal ditentukan dengan mengurangkan dari massa awal massa yang akan berada dalam keadaan benar-benar kering, dan kemudian membaginya dengan massa benar-benar kering dan dikalikan dengan 100% . Harus dipahami bahwa meskipun permukaannya kering, mungkin masih ada cukup banyak uap air di dalamnya. Dalam beberapa kasus, Anda dapat mendengar tentang apa yang disebut kadar air keseimbangan kayu. Ini menyiratkan keadaan seperti itu ketika tekanan dari lingkungan eksternal sepenuhnya seimbang dengan tekanan dari sisi cairan yang terkandung dalam pori-pori dan sel. Indikator ini, seperti jenis saturasi air lainnya, secara langsung mempengaruhi kesesuaian bahan baku untuk tujuan praktis tertentu.

Dengan meningkatnya kadar air, kayu:

• menjadi lebih luas secara signifikan;
• agak memanjang;
• dalam kombinasi dengan peningkatan suhu, ia memperoleh plastisitas;
• dalam jangka waktu yang lama (sebanding dengan masa pakai normal), ia aus dan terdegradasi lebih cepat, membusuk lebih sering dan lebih aktif.

Penyerapan kelembaban

Tetapi air tidak hanya terkandung pada awalnya, tetapi juga berasal dari luar selama seluruh periode penggunaan produk. Intensitas penyerapannya justru disebut penyerapan air. Beberapa panas dihasilkan ketika air diserap.

Tetapi proses ini secara bertahap akan melambat. Ketika mendekati batas saturasi, biasanya berlangsung sangat lambat.

Konduktivitas kelembaban

Ini tentang melewati apa yang disebut air terikat. Koefisien konduktivitas kelembaban memperhitungkan pergerakan cairan itu sendiri dan fase uap. Itu terjadi melalui:

• rongga sel;
• ruang antar sel;
• sistem kapiler membran sel.

Penyusutan dan pembengkakan

Ketika para profesional mengucapkan kata penyusutan, itu tidak memiliki konotasi ironis . Ini adalah istilah yang cukup serius, yang berarti sejauh mana ukuran kayu atau produk darinya dikurangi dengan menghilangkan kelembapan yang ada di sana. Untuk setiap breed dan bahkan untuk tingkat kepadatan tertentu, indikator ini dapat berbeda secara signifikan. Dalam arah geometris yang berbeda, penyusutan tidak seragam. Arti fisik pembengkakan terdiri dari penetrasi molekul air ke dalam dinding sel dan dalam fibril selulosa yang bergerak terpisah, fenomena ini terutama merupakan karakteristik kayu yang terlalu kering atau terkena perubahan musiman dalam kadar air.

Tekanan internal

Dalam keadaan alaminya, setiap batang pohon tumbuh secara seimbang, meskipun harus tumbuh miring. Tetapi ketika batang yang sama ditebang, kayu "mengarah", karena ketegangan ini di luar kendali, kehilangan semua harmoni. Yang paling kuat dari mereka segera ditemukan, segera setelah batangnya digergaji. Namun, terkadang masalahnya muncul dengan sendirinya jauh kemudian, setelah papan mengering dan diikat ke struktur yang dibuat.

Secara visual, ini dinyatakan dalam munculnya berbagai retakan, pengeringan industri yang benar ternyata menjadi solusi untuk masalah tersebut, dan karena itu tidak dapat dianggap hanya menaikkan harga, seperti yang sering dipikirkan.

Kepadatan

Ini adalah indikator massa unit tertentu volume pohon. Penting: itu dihitung dengan sengaja mengabaikan massa rongga dan kelembaban yang terkandung, hanya gravitasi bersih dari bahan kering yang penting . Untuk setiap breed, kepadatannya sangat individual. Indikator ini terkait erat dengan parameter berikut:

• porositas;
• kelembaban;
• tingkat penyerapan;
• kekuatan;
• kerentanan terhadap kerusakan biologis (semakin padat sampel, semakin sulit untuk merusaknya).

Permeabilitas

Kemampuan kayu untuk mentransmisikan cairan dan gas tidak boleh diremehkan . Ini secara langsung mempengaruhi pengembangan mode pengeringan dan impregnasi, dan penilaian kelayakan mode tersebut. Permeabilitas terhadap air ditentukan tidak hanya oleh jenis kayu, tetapi juga oleh lokasi di batang dan arah pergerakan cairan dan gas. Permeabilitas sepanjang butir berbeda secara signifikan dengan laju penetrasi melintasi butir. Perlu juga mempertimbangkan peran penting zat resin yang mengganggu aliran air dan zat cair lainnya.

Permeabilitas gas didefinisikan sebagai jumlah udara yang melewatinya. Itu diukur dalam 1 meter kubik. lihat permukaan sampel. Indikator ini ditentukan:

• tekanan;
• sifat-sifat kayu itu sendiri;
• sifat uap atau gas.

Panas

Merekalah yang paling sering disebutkan di antara sifat-sifat yang berguna dari bahan alami .… Namun pada kenyataannya, situasinya agak lebih rumit dari sekedar “retensi panas yang baik”. Tingkat kapasitas panas spesifik tidak begitu tergantung pada batuan dan kepadatannya. Hal ini ditentukan terutama oleh suhu lingkungan. Semakin tinggi, semakin tinggi kapasitas panas, ketergantungannya hampir linier.

Perlu juga memperhatikan difusivitas termal dan konduktivitas termal . Kedua sifat ini berhubungan langsung dengan densitas zat, karena setiap rongga yang berisi udara memegang peranan penting. Semakin padat kayu, semakin tinggi konduktivitas termalnya. Tetapi indeks konduktivitas termal, sebaliknya, turun tajam dengan peningkatan massa spesifik sampel.

Sel dan serat mentransmisikan lebih banyak panas dalam arah memanjang daripada dalam arah melintang.

Namun terkadang kayu juga digunakan sebagai bahan bakar. Dalam hal ini, nilai kalor sangat penting . Untuk pohon yang benar-benar kering, berkisar antara 19,7 hingga 21,5 MJ per 1 kg. Munculnya kelembaban, bahkan dalam jumlah kecil, secara dramatis mengurangi indikator ini. Kulit kayu, kecuali birch, terbakar pada suhu yang sama dengan kayu itu sendiri.

Saat menggunakan kayu sebagai bahan bakar, kepentingan utama diberikan pada sifat termal kayu seperti panas pembakaran (nilai kalor), yang untuk kayu yang benar-benar kering adalah 19,7-21,5 MJ / kg. Kehadiran kelembaban sangat mengurangi nilainya. Nilai kalor kulit kayu kira-kira sama dengan kayu, kecuali untuk lapisan luar kulit kayu birch (36 MJ / kg).

Suara

Sebagian besar pembangun hanya tertarik dan secara eksklusif pada kemampuan kayu untuk menyerap suara asing. Semakin tinggi, semakin baik material akan melindungi rumah dari kebisingan jalan. Namun, dalam produksi alat musik, sifat seperti resonansi memainkan peran penting.

Profesional masih mempelajari konstanta radiasi, juga konstanta akustik. Menurutnya kesesuaian breed tertentu atau bahkan sampel spesifik untuk penggunaan praktis dinilai.

Listrik

Hal ini, pertama-tama, tentang hambatan listrik dan kekuatan listrik … Tingkat resistensi terhadap arus ditentukan oleh jenis dan arah serat. Namun, tingkat suhu dan kelembaban diperkirakan penting. Dengan kekuatan listrik, biasanya untuk memahami kekuatan medan listrik yang diperlukan, yang cukup untuk kerusakan. Semakin banyak kayu dipanaskan, semakin tinggi suhunya, semakin rendah ketahanannya terhadap kerusakan semacam itu.

Dimanifestasikan saat terkena radiasi

Dalam kasus radiasi inframerah, area permukaan kayu bisa menjadi sangat panas. Namun, tumbukan yang sangat kuat semacam ini diperlukan agar batang pohon yang tebal dimodifikasi hingga kedalaman penuh . Anehnya, penetrasi cahaya tampak terjadi jauh lebih dalam - dengan 10-15 cm Fitur pantulan cahaya memungkinkan untuk menilai dengan baik cacat material. Sinar ultraviolet menembus kayu dengan buruk.

Tapi itu memprovokasi cahaya tertentu - pendaran . Sinar-X dapat mendeteksi bahkan cacat struktural kecil. Hal ini sering digunakan untuk diagnostik profesional. Radiasi beta digunakan untuk mempelajari pohon yang sedang tumbuh. Sinar gamma dapat mendeteksi cacat yang sangat tersembunyi, busuk, dan sebagainya.

Deskripsi sifat mekanik

Kekuatan

Ini adalah nama kemampuan untuk menahan kehancuran ketika beban diterapkan .… Tingkat kekuatan tergantung pada jumlah kelembaban terikat. Semakin tinggi, semakin rendah resistensi terhadap tekanan mekanis. Namun, setelah mengatasi ambang higroskopisitas (sekitar 30%), ketergantungan ini hilang. Oleh karena itu, perbandingan kekuatan tarik sampel hanya diperbolehkan dengan tingkat kelembaban yang sama.

Resistansi harus diukur tidak hanya di sepanjang serat, tetapi juga dalam arah radial dan tangensial.

Kekerasan

Hampir semua orang tahu bahwa kayu bisa memiliki kekerasan yang berbeda, dan itu ini adalah salah satu indikator utama ketika memilihnya untuk tujuan tertentu . Para ahli mendefinisikan kekerasan sebagai kekuatan perlawanan terhadap masuknya benda asing, termasuk perangkat keras. Selain daftar atau skala untuk jenis pohon jenis konifera dan gugur, ada juga klasifikasinya menurut area kekerasannya. Akhir kekerasan ditentukan dengan menjorokkan batang logam dengan diameter dan bentuk ujung tertentu ke kedalaman jari-jari tertentu dengan lancar dalam waktu 120 detik. Perkiraan dibuat dalam kilogram per sentimeter persegi.

Juga membedakan kekerasan radial dan tangensial . Indikatornya di bidang lateral papan kayu keras hampir 30% lebih rendah daripada dari ujungnya, dan untuk massa jenis konifera, perbedaannya biasanya 40%. Tetapi banyak tergantung pada jenis tertentu, pada kondisi dan karakteristik penyimpanannya. Dalam beberapa kasus, kekerasan diukur menurut sistem Brinell. Selain itu, spesialis selalu memperhitungkan bagaimana kekerasan dapat berubah selama pemrosesan dan selama penggunaan.

Pohon terkuat di dunia adalah:

• jatoba;
• sucupira;
• yarra Amazon;
• kekeruhan;
• kenari;
• merbau;
• Abu;
• ek;
• larch.

Faktor kualitas

Tetapi hanya mencari tahu pohon mana yang dapat menahan beban paling banyak tanpa runtuh masih jauh dari cukup. Perlu memperhatikan aspek penting lainnya. Pertama-tama, pada hubungan antara parameter mekanik dan kerapatan curah. Semakin berat kayu, semakin baik mekaniknya biasanya .… Hubungan yang sesuai dijelaskan oleh sejumlah rumus kompleks. Tetapi untuk mempertimbangkan kondisi dan tempat pertumbuhan tertentu, faktor koreksi tambahan diperkenalkan.

Bobot profitabilitas tercermin dari koefisien:

• kualitas keseluruhan;
• kualitas statis;
• kualitas tertentu.

Fitur properti teknologi

Sifat teknis utama kayu, bersama dengan kekerasan yang telah disebutkan, adalah:

• kekuatan dampak;
• efisiensi retensi perangkat keras;
• dapat ditekuk;
• cenderung membelah;
• ketahanan aus.

Viskositas mencirikan pekerjaan yang diserap pada benturan, yang tidak mengarah pada penghancuran material.

Pengujian dilakukan pada sampel khusus. Mesin fotokopi bandul digunakan untuk melakukannya.

Pendulum dalam keadaan terangkat menyimpan energi potensial. Setelah melepaskan dalam gerakan tanpa hambatan, ia naik ke satu ketinggian, dan setelah menghabiskan sebagian dorongan untuk menghancurkan sampel, ke ketinggian lain, ini memungkinkan kita untuk menentukan pengeluaran upaya.

Perangkat biasanya dilengkapi dengan skala khusus. Setelah menghitung bacaan, mereka diganti ke dalam formula, dan dengan cara ini indikator kekuatan tumbukan diperoleh. Harus dipahami bahwa kita berbicara tentang membandingkan kualitas sampel, dan bukan tentang perhitungan struktur kayu. Ditemukan bahwa spesies gugur lebih kental daripada konifera massif . Adapun retensi perangkat keras, itu tergantung pada gaya gesekan yang terjadi antara bahan dan pengencang yang dimasukkan ke dalamnya.

Selain itu, nilai resistansi pull-out yang disebut ditentukan. Selain kepadatan, juga ditentukan oleh jenis kayu dan apakah perangkat keras masuk ke ujung atau melintasi serat. Dengan membasahi kayu, akan mungkin untuk menyederhanakan gerakan paku yang sama, tetapi bahan kering menahannya lebih buruk. Ketahanan terhadap gaya lentur harus dinilai terutama dalam kasus di mana pembengkokan secara teknologi diperlukan untuk mendapatkan produk tertentu. Tidak ada metode standar untuk menilai indikator ini.

Ketahanan aus hampir selalu didefinisikan sebagai ketahanan terhadap gesekan. Hanya dalam kasus yang jarang terjadi resistensi terhadap pengaruh keausan lainnya memainkan peran penting. Penting untuk dipahami bahwa itu diukur dengan lapisan permukaan. Jika kehancuran telah mencapai intinya, tidak ada gunanya mempelajari topik ini lebih lanjut - konsekuensinya sudah jelas. Metode standar untuk menilai ketahanan aus disediakan dalam GOST 16483 tahun 1981.