Cilvēks ir izmantojis koku kopš neatminamiem laikiem. Degviela, būvmateriāli, mēbeles, mūzikas instrumenti – produkti no tā pavada mūs visu mūžu. Turklāt koki ir dabas kalendāri un dzīvi vēstures pieminekļi.
Ir vesela zinātnes nozare - dendrohronoloģija, kas ļauj noskaidrot produkta vecumu, kā arī kādā apvidū nozāģēts koks, no kura tas izgatavots. Izpētot gada gredzenu sadaļas, var uzzināt par seno laiku dabu un atmosfēru. Priekšrocības un trūkumi, struktūra, koksne kā būvmateriāls, īpašības - visi šie jautājumi ir pelnījuši uzmanību.
Kā lietas darbojas
Materiāla īpašības un īpašības nevar izprast, vispirms neizpētot koksnes struktūru un sastāvu. Pats jēdziens ir atkarīgs no tā, kurš to izmanto. Vienkāršam cilvēkam un celtniekam šī ir tikai un vienīgi koka daļa zem mizas, ko var izmantot ikdienā vai ražošanā. Botāniķim koka un koka struktūra ir viss komplekss, kas ietver visus elementus no saknēm līdz vainagam.
Krone izmanto rūpniecībānedaudz, un zarus izmanto kā izejvielas kokšķiedru plātnēm un kartonam. Galvenais ir bagāžnieks. Šķērsgriezumā paveras koka stumbra struktūra. Augšējais slānis, garoza, aizsargā dzīvās šūnas no ārējām ietekmēm. Starp mizu un stumbra ķermeni atrodas dzīvo šūnu slānis - kadmijs. Pašā centrā kodols iet cauri visam stumbram. Brīvie audumi, no kuriem tas sastāv, padara to nepiemērotu utilitāriem nolūkiem.
Koka serdi galvenokārt veido atmirušās šūnas, sveķu nogulsnes, krāsvielas un tanīni. Serdi ieskauj aplievas, koka daļa, kas ir atbildīga par ūdens novadīšanu uz lapām no saknēm. Attiecīgi tajā ir daudz mitruma, tas vairāk izlaiž ūdeni un ir vairāk pakļauts sabrukšanai. Ne visiem kokiem ir izteikts kodols. Dažās no tām nav atšķirības starp stumbra centrālo un malējo daļu. Šādus iežus sauc par aplievu.
Koksnes mikroskopiskā struktūra
Izmantojot mikroskopu, varat izpētīt struktūru dziļāk. Koksne parasti sastāv no mirušām šūnām. Jauno augu šūnas sastāv no čaumalas un iekšējās daļas - citoplazmas un kodola. Plānas caurspīdīgas membrānas pamatā ir celuloze vai šķiedra. Laika gaitā augu šūnas piedzīvo metamorfozi un atkarībā no raksturīgās funkcijas savā masā pārvēršas mizā (korķošanās) vai koksnē (lignifikācija).
Šūnās pastāvīgi veidojas lignīns. Viņš ir iemeslslignifikācija. Ir divu veidu koksnes šūnas - prosenhimālās un parenhimālās. Pirmais veids veido lielāko daļu koksnes, atkarībā no sugas - no 85% līdz 99%. Savukārt tie ir sadalīti pēc to funkcijām. Vadošās šūnas ir atbildīgas par barības vielu un mitruma piegādi no saknēm līdz lapotnēm, savukārt mehāniskās šūnas ir atbildīgas par koka izturību un stabilitāti. Parenhīmas šūnas darbojas kā auga pieliekamais. Viņi uzkrāj barības vielas (taukus, cieti) un izdala tās pēc vajadzības grūtā periodā.
Skujkoki
Atkarībā no koku veida atšķiras arī to struktūra. Koksnes sugas iedala skujkoku un lapu koku sugas. Skujkoku struktūra ir vienkāršāka. Lielākā daļa ir traheīda šūnas. Skujkoku iezīmes ietver šūnu klātbūtni, kas ražo sveķus. Dažādās sugās tās var būt nejauši izkaisītas vai apvienotas sveķu eju sistēmā.
Cietkoksne
Cietkoksnes koki un to struktūra ir sarežģītāki. Koksne sastāv no traukiem, libriform šķiedrām un parenhīmas šūnām. Tā kā lapu koki rudenī nomet lapas, ziemā tiem nepieciešams liels barības krājums. Līdz ar to lielāks skaits parenhīmas šūnu, kas ir atbildīgas par barības vielu uzkrāšanos, nekā skujkokos. To var redzēt no izteiktā kodola.
Properties
Kokam ir vairākas raksturīgas īpašības. Iemesls tam ir strukturālās iezīmes. Koka izturība ir diezgan augsta, un starp ēkāmmateriāliem uz šī indikatora, tas ieņem starpstāvokli. Un, ņemot vērā nelielo īpatnējo svaru, tas šajā ziņā ir salīdzināms ar metālu. Koka vājā vieta ir tā, ka tas ir anizotrops materiāls. Spēja pretoties lūzumam ir atkarīga no spēka virziena attiecībā pret šķiedru atrašanās vietu. Vislabākās stiprības vērtības ir redzamas, ja materiāls ir pakļauts gar šķiedrām.
Koksnes stingrība ir maza, iemesls tam ir specifiskā struktūra. Koksne ir porains, elastīgs materiāls. Sijas spēj atjaunot savu formu pēc īslaicīgas slodzes. Bet atlikušās deformācijas ilgstošas iedarbības dēļ paliek uz visiem laikiem. Koka sija pēc ilgstošas lietošanas nevarēs atgūt formu.
Būvmateriālu cietību nosaka, kāda slodze nepieciešama, lai nospiestu noteiktu izmēru tērauda lodi. Cietākajām koksnes sugām tas ir tikai 1000 N. Tajā pašā laikā zemā cietība ir viena no materiāla galvenajām priekšrocībām. Koksne ir viegli apstrādājama, tajā stingri turas naglas, skrūves, pašvītņojošas skrūves.
Koksnes mitruma saturu nosaka īpatnējais mitruma saturs porās. Svaigi nogrieztā kokā tas sasniedz 100%. Atkarībā no mērķa svaigi zāģēta koksne tiek žāvēta līdz vajadzīgajam līmenim no 40 līdz 15%.
Cieņa
Kokam ir zema siltumvadītspēja. To var veiksmīgi izmantot kā siltumizolācijas materiālu. Apstrādes vienkāršībaļauj izmantot plašu rīku klāstu. Nav iespējams iedomāties nevienu orķestri bez mūzikas instrumentiem, kas izgatavoti no koka. Vijoles valdzinošās skaņas ir tādas koka īpašības kā rezonanses spējas rezultāts. Koksne ir viegli izliekta, un ir plaša izvēle dažādu liektu konstrukciju izgatavošanai. Arī koka izstrādājumiem ir labas skaņas absorbcijas īpašības. Skaista virsma paver telpu iztēlei interjera dizainā.
Trūkumi
Koksnes izstrādājumu spēja uzņemt slodzi ir atkarīga no spēka pielikšanas virziena. Tas ir saistīts ar koka anizotropo struktūru. Turklāt stiprības raksturlielumi ir atkarīgi arī no tuvuma stumbra centram, mitruma, mezglu, plaisu klātbūtnes. Tas rada daudz laika, kas jāpavada, izvēloties darbam piemērotu materiālu.
Tā kā koks ir organisks materiāls, tas ir neaizsargāts pret kukaiņiem, pelējumu un sēnītēm. Ilgstošai darbībai nepieciešama dārga ķīmiskā apstrāde. Ir vērts atzīmēt, ka koka konstrukcijas bez iepriekšējas apstrādes ir viegls uguns upuris.
Kokapstrāde
Kopumā ir trīs kokapstrādes veidi:
- Visizplatītākā ir mehāniskā metode. Koks ir zāģēts, ēvelēts, skaldīts.
- Ķīmiski-mehāniskās apstrādes laikā materiāls tiek pakļauts starpposma sagatavošanai. Šķeldas, skaidas sajauc ar saistvielu un karsē. Izejā notiek ķīmiskā polimerizācijas reakcijasaņemt tādus materiālus kā saplāksnis, skaidu plātnes, kokšķiedru plātnes.
- Ķīmiskās apstrādes laikā koksne tiek pakļauta skābju, sārmu, sāļu un karstuma iedarbībai. No šādas apstrādes produktiem var nosaukt kokogles, kolofoniju, sveķus, tanīnus, celulozi.
Koki ir simtiem miljonu gadu vecāki par cilvēku. Visas civilizācijas, kas jebkad pastāvējušas, ir balstītas uz koka izmantošanu. Grāmatas, mēbeles, mūzikas instrumenti - tas viss ir iespējams, pateicoties šim unikālajam dabīgajam materiālam.
