Что такое блеск древесины
Физические свойства древесины
Блеск древесины проявляется в ее способности направленно отражать световой поток. Как известно, строго направленное отражение и, следовательно, наибольший блеск, наблюдаются при освещении идеально гладких, зеркальных поверхностей. В отличие от них матовые поверхности, имеющие однородные неровности, рассеивают отраженный световой поток не направленно, а риффузно, равномерно во все стороны. Поверхности даже самым тщательным образом обработанной древесины очень далеки от зеркальных.
Если на продольных разрезах древесины встречаются участки со сравнительно небольшими структурными неровностями, появляются блики, отсветы. Такой способностью в значительной мере зеркально отражать свет обладают сердцевинные лучи на радиальных разрезах древесины произрастающих у нас пород: клена, платана, бука, ильма, дуба, кизила, белой акации и айланта. Шелковистый блеск свойственен древесине бархатного дерева. Из иноземных пород особенно заметным блеском отличается древесина сатинового дерева и махагони (красного дерева). Зрительное восприятие блеска древесины сильно зависит от характера освещения, состояния поверхности древесины и других факторов. Полную количественную характеристику блеска древесины, адекватную зрительным ощущениям, дать очень трудно. Однако для технических целей (например, дефектоскопии) очень важна хотя бы не полная, но объективная оценка блеска древесины по какому-либо физическому параметру.
Измерить блеск древесины можно специальными приборами, определяющими долю зеркально отраженного света в общем световом блеске. На этом принципе основан, в частности, фотоэлектрический блескомер ФБ-2. Основные части прибора — фотометрическая головка, показывающий измерительный прибор (микроамперметр М-95) и блок питания с шунтирующими потенциометрами. Пучок параллельных лучей света из осветителя головки под углом 45° падает на исследуемую поверхность. Зеркально отраженные лучи через систему линз и диафрагму попадают на селеновый фотоэлемент, находящийся в приемном тубусе, также наклоненном под углом 45° к поверхности. В цепи фотоэлемента возникает фототок тем больший, чем выше степень блеска, которая измеряется в условных единицах (процентах). Наибольшая степень блеска была установлена у древесины осины, наименьшая — у фисташки (ядро). Данные о блеске древесины некоторых из исследованных пород представлены в табл. 13. В ней же приведены относительные показатели блеска (за единицу принят блеск радиальной поверхности осины).
Таблица 13. Данные о блеске древесины.
Степень блеска, поверхности, %
Относительный показатель блеска (по отношению к радиальной поверхности)
Почему блестит лакированная древесина
Если защитные свойства покрытий обеспечиваются при помощи специальных средств и материалов, то декоративные характеристики изделия, под которыми понимают текстуру, цвет, прозрачность, фактуру, блеск или матовость, достигаются в результате сложного комплекса технологических операций, результаты которых в основном определяются свойствами древесных подложек и лакокрасочных материалов.
Способность человеческого глаза воспринимать направленное отражение светового потока в виде белых бликов обусловлена величиной и характером неравномерности подложек независимо от того, из какого они материала (металла, пластмассы, древесины и др.) и какого цвета.
По степени отражения различают глянцевые и матовые поверхности. Глянцевые поверхности отражают значительную часть падающего на них светового потока.
Матовые поверхности с однородными неровностями рассеивают отраженный световой поток не направленно, а диффузно, т. е. равномерно во все стороны (рис. 1).
Блеск древесины усиливается с уменьшением длины световой волны и чистоты цвета. Шелковистый блеск присущ древесине бархатного дерева, заметным блеском отличается древесина сатинового дерева и махагони (красного дерева).
Если на продольных разрезах древесины есть участки с небольшими анатомическими неровностями, то при их освещении появляются белые блики, отсветы. Они объясняются способностью сердцевинных лучей зеркально отражать свет и характерны для таких пород, как клен, платан, бук, ильм, дуб и др.
Блеск древесины зависит также и от характера освещения, состояния поверхности и других факторов, к которым прежде всего относят: сложное физико-химическое строение древесины, породу, положение поверхности среза, наличие пороков, различие свойств ранней и поздней древесины. В связи с этим невозможно объективно оценить истинные свойства блеска древесины, что можно объяснить следующим образом.
Поэтому, кроме окрашенного (в физике его называют селективным) диффузного отражения, шероховатая поверхность древесины дает еще и неселективное отражение, т. к. ее неровности посылают во все стороны белые блики. Поскольку эти неровности расположены так часто, что глаз не способен отделить их друг от друга, белые блики тоже сливаются в восприятии в белый фон, который мешает рассмотреть истинный цвет и рисунок поверхности, и она кажется белесой, а рисунок завуалированным. Для улучшения декоративных свойств древесины без изменения текстуры применяются разные методы: зачистка поверхности, удаление древесного ворса, крашение, термомеханическая обработка подложек, применение порозаполняющих составов (в том числе грунтовки порен-бейц, окрашенных порозаполнителей), напрессовка прозрачных пленок, лакирование.
Лакирование применяется в обязательном порядке в каждом из перечисленных методов, т. к. лаковая пленка позволяет одновременно решить две задачи: защитить поверхность и придать изделию декоративность. Для этого на поверхность древесины можно нанести любой прозрачный и гладкий материал (даже воду, но после ее испарения исчезнет и эффект декоративности).
Для пористой древесины характерно еще одно явление. Заполняя поры, лак уменьшает отражение света не только при входе в каждую клетку подложки, но и при выходе света из клетки. Поэтому свет глубже проникает внутрь тела древесины и может выйти из него, лишь пройдя много таких пор. Если поры окрашены, т. е. поглощают световые лучи одного цвета больше, чем другого, то отраженный свет будет сильно отличаться по составу от падающего.
Цвет покрытой лаком поверхности древесины становится более насыщенным. Знания физических основ явлений, сопутствующих технологическим процессам отделки, могут помочь технологам предприятий, на которых формируют декоративные покрытия с высоким глянцевым эффектом, организовать технологические процессы подготовки поверхности древесины.
Владимир ОНЕГИН, д-р техн. наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ
Основные характеристики древесины
Цвет древесины зависит от танина, содержащемся в нем, а также смол и отмерших веществ в люменах. Разновидность деревьев, растущих в различных климатических условиях, имеет различные цвета: от светлого (пихта, липа) до тёмного (черное дерево). Разновидность древесины деревьев растущих в жарких и южных регионах светлее, по сравнению с деревьями из переменного климата.
Различие по цвету разных пород дерева
В климатической зоне, все виды древесины имеют свой собственный оттенок, который может быть еще одним отличительным признаком. Так, древесина граба — светло-серая; дуба и ясеня — серо-коричневая; грецкого ореха — коричневая. Древесина, находящаяся под влиянием света и воздуха, становится сероватой.
Блеск
Блеск — это способность отражать поток света. Блеск древесины зависит от ее плотности, параметров, размеров и положения лучевых клеток. Особенно блестящая древесина у бука, клена, вяза и дуба. Древесина липы, осины и тополя, с тонкими лучевыми клетками и тонкими стенками клеток конструктивной текстуры, имеют матовую поверхность.
Текстура
Текстура — это узор на разрезанном дереве, который образовался в результате многолетнего наслоения его волокон и лучевых клеток. Текстура зависит от особенностей анатомической структуры некоторых видов деревьев, и направления среза.
Текстура древесины на срезе
Текстура определяется шириной многолетних слоев, разницей цвета молодых и многолетних деревьев, присутствием лучевых клеток, крупными трахеями, необычным расположением волокон (волнистым или переплетённым).
Хвойные породы при тангенциальном разрезе образуют красивые текстуры благодаря разнице в цвете молодых и многолетних деревьев.
Лиственные имеют замечательные текстуры при радиальном и тангенциальном разрезе с четкими многолетними слоями и образованиями лучевых клеток (дуб, клен, вяз). Древесина с необычным расположением волокон является самой красивейшей.
Текстура определяет декоративную ценность древесины, что является важным в искусстве производства паркета, музыкальных инструментов и т.д.
Влажность
Абсолютная влажность древесины — это процентное соотношение массы влаги в данном объеме древесины к массе абсолютно сухой древесины. Относительная влажность древесины — это процентное соотношение массы влаги в древесине к массе древесины в сыром состоянии.
Общее количество влаги в древесине состоит из свободной и хранящейся влаги. Влага в люменах и межклеточном пространстве называется свободной или капиллярной, а влага в стенках клеток — хранящейся или гигроскопической.
Существуют следующие степени влажности древесины:
Влажность испаряется из дерева равномерно и влажность дерева будет соответствовать температуре и относительной влажности воздуха. Аналогичный процесс происходит и тогда, когда влага впитывается.
Равновесная влажность — это среднее значение между стабильной влажностью древесины с соответствующим впитыванием и испарением при определенной температуре и влажности воздуха. Равновесная влажность может быть определена с помощью схемы Серговского. По вертикали она показывает относительную влажность воздуха, и температуру — по горизонтали. Пересечение этих параметров наклонной линией указывает влажность древесины в %.
Измерение влажности древесины
Влажность паркета должна быть 9 ± 3% в соответствии с национальным стандартом.
Сжатие
Сжатие — это уменьшение линейных размеров и объема древесины при испарении хранящейся влажности из него. Сжатие не одинаково в различных направлениях. Полным сжатием называется сжатие, когда хранящаяся влажность полностью испарилась. Чтобы это произошло, влажность древесины должна сократиться от предела гигроскопического параметра до 0. В среднем, полное линейное сжатие в тангенциальном разрезе 6-10%, в радиальном — 3-5%, а вдоль волокон — 0,1-0,3%.
Внутреннее давление
Давление, возникающее без воздействия извне, называется внутренним давлением. Давление происходит по причине, когда сжатие древесины не равно дисперсии влажности. Внутреннее давление иногда может оставаться в сухом сырье, и оно является причиной изменения размеров и формы деталей при механической обработке древесины.
Для снижения давления, для сушки необходимо использовать высокотехнологическую автоматическую туннельную термокамеру. После такой обработки остаточное давление может быть ликвидировано дополнительной обработкой (механической или пароувлажняющей). Когда древесина высыхает или увлажняется, форма поперечного разреза доски изменяется. Такое изменение называется коробление.
Образование трещин на древесине и принудительное рассечение:
Плотность древесины
Плотность древесины — это соотношение массы древесины к ее объему. Плотность измеряется в кг/м³ и зависит от влажности. Все параметры физических и механических свойств древесины определяются при влажности равной 12%. Существует тесная связь между плотностью и влажностью. Более тяжёлая древесина плотнее.
Таблица плотности древесины
Плотность определяется объемом вещества древесины к единице объема. Плотность колеблется в очень широком спектре. Плотность древесины, при влажности 12%, можно разделить на три группы: малая плотность (510 и менее), средняя (550-740) и высокая (750 и более). Плотность древесины имеет существенное практическое значение. Древесина с высокой плотностью (самшит, бук, клен, груша) высоко ценится за прочность и способность лёгкой обработки.
GardenWeb
Блеск древесины
Древесина многих пород в естественном состоянии обладает блеском. Это свойство зависит от характера строения отдельных ее частиц, обладающих способностью отражать свет.
Распределение блеска на поверхности древесины неодинаково и зависит от плоскости разреза древесины. Блеск может быть распределен равномерно по поверхности или полосами, у некоторых пород он более отчетливо виден на границе годичных слоев.
Степень блеска также неодинакова. Она зависит от породы дерева и от характера отделки поверхности древесины — полированная поверхность усиливает блеск.
Степень блеска зависит также и от плоскости разреза ствола дерева—в радиальной плоскости блеск особенно усиливается под влиянием сердцевинных лучей.
Блеск различных пород неодинаков по своему характеру. У одних он матовый, у других серебристый или шелковистый, у некоторых пород он имеет характер переливов (муаровый) или отдельных блестящих точек — искристый блеск.
Под влиянием цвета блеск приобретает иногда золотистый оттенок. Зависимость блеска от цвета можно наблюдать, например, у черемухи, где в ядровой части блеск имеет золотистый оттенок, а в заболонной — серебристый.
У многих пород, за исключением черной ольхи, осины и некоторых других, блеск древесины усиливается благодаря наличию сердцевинных лучей.
Матовым блеском обладают следующие породы: дуб, бук, граб, каштан, липа, осина, тополь, рябина, береза, яблоня, груша, самшит, железное дерево, тис, можжевельник.
Шелковистый блеск имеют кедр, вяз, ясень, чинара, черемуха, ива, клен, лавровишня, фисташка.
Серебристым блеском отличается древесина кедра сибирского, ореха маньчжурского, диморфанта.
Золотистым блеском обладают маклюра, черешня, бархатное дерево.
Блеск с муаровыми переливами имеют маклюра, лавровишня, береза (волнистая).
Светоотражением называется свойство древесины изменять оттенки от светлых к темным при изменении точки зрения, но при постоянном положении куска древесины и постоянном источнике освещения. Часто этим свойством пользуются при настилке рядового паркета в шашку или в елочку и при укладке художественного паркета (рис. 2).
Поверхность досок или фанеры благодаря волнистой структуре древесины даже при тщательной обработке и отделке представляет собой не абсолютно гладкую, а, в известной мере, шероховатую поверхность, которая обладает различным отражением при различном расположении ее волокон по отношению к свету.
Светоотражение древесины может быть усилено соответствующим подбором среза при разделке кряжей на доски или фанеру.
Блеск древесины.
Блеск древесины проявляется в ее способности направленно отражать световой поток. Как известно, строго направленное отражение и, следовательно, наибольший блеск, наблюдаются при освещении идеально гладких, зеркальных поверхностей. В отличие от них матовые поверхности, имеющие однородные неровности, рассеивают отраженный световой поток не направленно, а риффузно, равномерно во все стороны. Поверхности даже самым тщательным образом обработанной древесины очень далеки от зеркальных.
Если на продольных разрезах древесины встречаются участки со сравнительно небольшими структурными неровностями, появляются блики, отсветы. Такой способностью в значительной мере зеркально отражать свет обладают сердцевинные лучи на радиальных разрезах древесины произрастающих у нас пород: клена, платана, бука, ильма, дуба, кизила, белой акации и айланта. Шелковистый блеск свойственен древесине бархатного дерева. Из иноземных пород особенно заметным блеском отличается древесина сатинового дерева и махагони (красного дерева). Зрительное восприятие блеска древесины сильно зависит от характера освещения, состояния поверхности древесины и других факторов. Полную количественную характеристику блеска древесины, адекватную зрительным ощущениям, дать очень трудно. Однако для технических целей (например, дефектоскопии) очень важна хотя бы не полная, но объективная оценка блеска древесины по какому-либо физическому параметру.
Измерить блеск древесины можно специальными приборами, определяющими долю зеркально отраженного света в общем световом блеске. На этом принципе основан, в частности, фотоэлектрический блескомер ФБ-2. Основные части прибора — фотометрическая головка, показывающий измерительный прибор (микроамперметр М-95) и блок питания с шунтирующими потенциометрами. Пучок параллельных лучей света из осветителя головки под углом 45° падает на исследуемую поверхность. Зеркально отраженные лучи через систему линз и диафрагму попадают на селеновый фотоэлемент, находящийся в приемном тубусе, также наклоненном под углом 45° к поверхности. В цепи фотоэлемента возникает фототок тем больший, чем выше степень блеска, которая измеряется в условных единицах (процентах). Наибольшая степень блеска была установлена у древесины осины, наименьшая — у фисташки (ядро). Данные о блеске древесины некоторых из исследованных пород представлены в табл. 13. В ней же приведены относительные показатели блеска (за единицу принят блеск радиальной поверхности осины).
.Данные о блеске древесины.
Порода | Степень блеска, поверхности, % | Относительный показатель блеска (по отношению к радиальной поверхности) | ||
радиальной | тангенциальной | радиальной | тангенциальной | |
Осина | 16,27 | 14,0 | 1,0 | 0.9 |
Рябина (заболонь) | 14,00 | — | 0,86 | — |
Ива (заболонь) | 13,80 | — | 0,85 | — |
Сосна (заболонь) | 13,75 | 12,70 | 0,82 | 0,78 |
Липа | 11,87 | 10,35 | 0,73 | 0,64 |
Явор | 11,70 | 12,10 | 0,72 | 0,74 |
Пихта | 11,70 | 10,50 | 0,72 | 0,65 |
Ель | 11,63 | 11,36 | 0,7 | 0,70 |
Береза | 11.20 | 11,60 | 0,69 | 0,71 |
Клен | 11,10 | 8,20 | 0,68 | 0,50 |
Ольха | 10,62 | 8,62 | 0,65 | 0,53 |
Бук | 8,28 | 7,56 | 0,51 | 0,47 |
Ясень (ядро) | 7,78 | 7,24 | 0,48 | 0,44 |
Ильм (ядро) | 7,80 | 7.55 | 0,48 | 0,47 |
Дуб | 6,79 | 5,90 | 0,42 | 0,36 |
Бархатное дерево | 6,40 | 6,10 | 0,39 | 0,37 |
Данные, свидетельствуют о том, что при использованном способе измерения блеска показатели существенно зависят от колориметрических характеристик древесины. Чем светлее древесина, т. е. чем больше р, тем больше степень блеска. Блеск увеличивается с уменьшением длины волны и чистоты цвета Р. Эти зависимости довольно четко проявляются у хвойных пород. В то же время обычно отмечаемая роль сердцевинных лучей в придании блеска древесины сильно преувеличена. Например, у такой породы, как дуб, несмотря на развитые многочисленные сердцевинные лучи, на радиальной поверхности блеск оказался очень малым. Очевидно, доля света, более или менее направленно отраженного сердцевинными лучами, оказалась небольшой по сравнению с частью светового потока, диффузно рассеянного остальной поверхностью, имеющей значительные структурные неровности.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет