Все, что нужно знать о хвойных породах древесины

Благодаря богатым лесным ресурсам Россия издавна использовала дерево. Наиболее ценным материалом для кораблестроения, для сруба классической избы, мебели и предметов обихода часто становилась древесина хвойных. И сегодня это сырье занимает одну из лидирующих позиций на рынке пиломатериалов.

Особенности и качественные характеристики древесины во многом определяет её строение.

Изучим строение ствола, он состоит из:

• ядра — центральной части;
• заболони — периферийной части, лежащей под слоями внешней и внутренней коры.

Рассматривая поперечный срез дерева, можно заметить, что у одних пород окрас его поверхности будет равномерным, а у других выделяется темноокрашенная сердцевина. В зависимости от этого происходит деление на:

• ядровые породы, такие как сосна, кедр, лиственница, тис, кипарис, можжевельник;
• спелодревесные — к ним относятся пихта и ель.

Эволюционно хвойные породы появились раньше, поэтому в отличие от лиственных их анатомическое строение выглядит проще и однороднее и состоит из клеток определенного вида.

• Паренхимы — клетки, запасающие питательные вещества. Они расположены в сердцевинных лучах и выстилают смоляные ходы. Их небольшое количество (до 5%) обусловлено тем, что большая доля питательных запасов находится в хвое. Исключением являются паренхимы лиственницы, их количество выше, около 10% объема ткани.
• Трахеиды — основной элемент структуры (более 90% общего объема). Расположены радиальными рядами, имеют вид удлиненных волокон с одревесневшими стенками. Живые трахеиды содержатся только в свежем годичном слое и постепенно отмирают. Ранние трахеиды имеют широкие полости и проводят влагу. Поздние — узкие, с толстыми стенками, несут механическую функцию.

Длинные волокна ткани хвойных предпочтительнее лиственных в производстве высококачественной бумаги и картона. Характерным признаком древесины многих хвойных являются смоляные ходы — горизонтальные и вертикальные тонкие каналы, заполненные смолой.

По усредненным показателям хвойные пиломатериалы считаются легче лиственных. Стоит заметить, что при технологической сушке хвойный материал теряет вес на кубометр практически вдвое. Удельный вес куба свежесрубленной сосны составляет 910 кг, а 1 м3 высушенной — 470 кг.

Таким образом, благодаря строению и физическим показателям хвойных можно выделить следующие их преимущества:

• долговечность;
• низкая гигроскопичность;
• высокое противодействие загниванию и поражению вредителями;
• прочность;
• легкая обработка;
• прямые стволы способствуют меньшему количеству дефектов, повышают качество пиломатериала.

Все существующие породы деревьев можно разделить на несколько групп по ряду общих характеристик древесины.

Классификация пород древесины:

• хвойные породы;
• лиственные породы;
• древесина плодовых деревьев;
• древесина редких пород (произрастают в Африке, тропических лесах Южной и Центральной Америки, Азии, островах Карибского бассейна).

Подкласс хвойных насчитывает 5 семейств и достаточно объемный список растений:

• араукариевые (агатис, араукария, воллемия, каури);
• подокарповые (ногоплодник или подокарп крупнолистый);
• тисовые (тис ягодный);
• кипарисовые (кипарис, можжевельник, туя);
• сосновые.

Отечественный рынок пиломатериалов использует древесину 5 хвойных пород, входящих в семейство «сосновые»:

• сосны;
• ели;
• пихты;
• лиственницы;
• кедра сибирского.

Одна из самых распространенных на территории России пород, сосновые леса занимают около 14% от всей лесной массы. Древесина сосны имеет следующие свойства:

• низкая плотность 520 кг/м3
• высокая прочность (при сжатии вдоль волокон показатель равен 440 г/см2);
• высокая смолистость;
• низкая электропроводность;
• легкость в обработке;
• однообразная структура;
• красивая текстура;
• низкая сопротивляемость расколу.

Порода имеет спелую безъядровую древесину, отличается пластичностью и довольно высоким уровнем прочности, но уступает сосне по этому показателю – 80 Н/мм2. Имеет среднюю стойкость к загниванию, потому что её смолистость ниже, чем у сосны. Из-за низкой плотности обязательно должна обрабатываться составами от гниения. Для ели характерно большое количество сучков. Встречается очень часто: более 30% таежных лесов — еловые.

Единственное хвойное, которое, подобно листопадным породам, сбрасывает свои мягкие ярко-зеленые иголки и переживает зиму с голыми ветвями. С приходом осени ее хвоя становится золотистой и опадает. Эта холодостойкая порода может переносить аномально низкие температуры и растет даже за Полярным кругом. У лиственницы самая прочная древесина среди хвойных деревьев, её предел – 105 Н/мм2. Повышенная плотность и твердость, тяжелый удельный вес создают трудности при обработке. Капризная древесина легко коробится и трескается при неправильной сушке. При строгании легко образуются сколы. Другие характеристики:

• низкая сучковатость;
• высокая смолистость (у даурской разновидности лиственницы до 22%);
• повышенная биостойкость;
• низкая теплопроводность;
• устойчивость к воздействию влаги.

Ценная древесина сибирского кедра обладает отличными свойствами:

• показатель плотности — средний, 320-550 кг/м3 (меньше чем у сосны);
• высокое содержание фитонцидов и смолы обеспечивает безопасность в плане гниения и повреждения насекомыми-вредителями;
• низкая теплопроводность;
• устойчивость к расколу;
• древесина мягкая и легкая, просто обрабатывается.

Порода обладает следующими качествами:

• мягкость древесины;
• упругость и легкий вес;
• отсутствие смоляных ходов и карманов;
• высокая влажность;
• не очень высокая способность удерживать крепления (на 25% ниже, чем у сосны).

Чемпионом по популярности применения в строительстве, отделке помещений, мебельном производстве является древесина сосны. Она используется для следующих целей:

• возведение несущих конструкций жилых и хозяйственных построек, перекрытий, каркасов, стропил и свай, строительных лесов;
• внутренняя отделка стен и полов (вагонка, доска, фанера, древесно-стружечные плиты);
• производство каркасной мебели;
• сырье для целлюлозно-бумажной промышленности;
• смола используется в химической промышленности для изготовления скипидара, канифоли;
• в парфюмерии и фармацевтике применяют эфирное хвойное масло;
• современное судостроение — настилы палуб, внутренняя обшивка, рангоуты мачт.

Широкое применение находит ель. Из нее делают:

• доску, брус, фанеру;
• плинтусы, наличники;
• мебель;
• струнные музыкальные инструменты, это обусловлено высоким показателем упругости (именно из ели созданы верхние деки знаменитых скрипок Страдивари, Гварнери и Амати);
• целлюлозу.

Обогащенную смолистыми веществами лиственницу рекомендуют для производства свай и шпал из-за устойчивости к влаге и прочности, она часто используется в судостроении и на гидростанциях. Хорошим вариантом будет выбрать лиственницу для отделки бассейна или бани. Паркет из лиственницы служит долгие годы (пример тому — прекрасно сохранившееся напольное покрытие Останкинского дворца графа Шереметьева). Ранее (до XIX века) лиственница ценилась очень высоко, не отпускалась в продажу частным лицам. Основной поток сырья направлялся для кораблестроения, а если и шел для строительства, то только для избранных построек (Зимний дворец, Московский Кремль, собор Василия Блаженного).

У кедра сибирского мягкая красноватая древесина с очень красивой текстурой. По стойкости к гниению она превосходит ель и пихту. Довольно популярно производство столярных изделий, мебели, вагонки и половых досок из этого материала (особенно для бань и саун). Большое количество сырья идет на изготовление карандашей. Из него также делают кадки для засолки, лари и сундуки для хранения. Большим спросом пользуются фитобочки — уникальные кедровые мини-сауны. Древесина пихты легко обрабатывается, мало весит, не имеет ярко выраженного запаха, поэтому ее удобно использовать для изготовления разнообразной тары под пищевые продукты: бочек, коробов, ящиков. Делают из нее также оконные и дверные коробки, плинтусы. Одна из основных сфер применения – целлюлозно-бумажная промышленность.

Мягкое и легкое дерево кипариса применяли издавна для изготовления церковной утвари, иконных досок. Прочная, негниющая, почти не разбухающая при намокании древесина можжевельника сегодня часто становится сырьем для различных поделок, посуды. А раньше из этой породы делали сваи (например, в Венеции), использовали в кораблестроении.

По способу обработки весь пиломатериал делится на:

• обрезной;
• необрезной;
• односторонне-обрезной.

Заготовки из древесины хвойных пород бывают:

• пиленые;
• клееные;
• калиброванные (высушенные и опиленные до заданного размера ГОСТ).

По внешнему виду и размерам делятся на:

• досковые;
• брусковые;
• тонкие;
• толстые.

Классификация пиломатериалов по сортам — сортамент оценивается по утвержденным ГОСТам. ГОСТ 24454-80 и ГОСТ 8486-86 регламентируют требования к обрезным и необрезным хвойным пиломатериалам и выделяет следующие виды:

• брус и брусок;
• доска;
• шпала;
• обапол;
• горбыль;
• бревно оцилиндрованное;
• клееный брус;
• блок-хаус.

Для долговременной защиты и декоративной отделки дерево можно покрыть тонирующим антисептиком. Так как особенностью строения большинства хвойных являются каналы, заполненные смолой, с сырьем таких пород необходимо производить обессмоливание специальным средством и желательно отбеливать. Обессмоленная древесина проще и качественнее окрашивается и лакируется. Сделать это можно техническим ацетоном или смесью кальцинированной соды и воды.