Микроструктура древесины

Микроструктура древесины состоит из тесно сросшихся между собой различного рода клеток, весьма разнообразных по своей форме и величине. Эти клетки можно разделить на два основных класса: паренхимные клетки, имеющие вид многогранной призмы с почти равными параметрами, и прозенхимные клетки, представляющие собой длинные волокна с заостренными концами, с внутренней полостью, имеющей округлое, четырехугольное или многоугольной сечение. Размеры клеток сильно колеблются: паренхимные клетки имеют поперечный диаметр от 0,01 до 0,1 мм и почти такую же длину. Прозенхимные клетки при диаметре 0,01-0,03 мм имеют длину от 1 до 3 мм, а иногда 8 мм и выше.

Клетка состоит из клеточной оболочки и полости.

Клеточную оболочку (стенки клеток) образуют мельчайшие частицы, близкие по размерам к молекулам (их размер колеблется от 1 10-5 до 1 10-7 мм), называемые мицеллами. Мицеллы, ассоциированные нитевидно, образуют фибриллы, или первичные волоконца.

Полость у живых клеток содержит протопласт, включающий живую часть- протоплазму и ядро и ряд неживых включений. Молодая клеточная оболочка состоит из вещества, называемого целлюлозой, или клетчаткой, относящегося к группе углеводов. У некоторых клеток оболочки на всю жизнь остаются целлюлозными, у других же они с возрастом изменяются. Наиболее частым видом изменения клеточных оболочек является их одеревенение и кутинизация.

Одеревенение клеточных стенок происходит в результате появления в них особого вещества – лигнина. Кутинизация, или опробковаиие, оболочек происходит в результате появления в оболочках особого воскового вещества – кутина или суберина. И кутин и суберин являются защитными веществами – они защищают клетку от проникновения воды, воздуха и даже вредителей.

Степень одеревенелости клеточных, стенок бывает различна. Лигнин пронизывает оболочки клеток наподобие сети, делает их менее растяжимыми и придает им твердость и упругость. Химической связи лигнин с целлюлозой не образует, а, повидимому, связан с ней механически, что позволяет удалять целлюлозу или лигнин из клеточных оболочек.

Анатомические элементы древесины можно свести к следующим главным типам:

а) Древесная паренхима – живые клетки, являющиеся местом отложения питательных веществ. Она имеет вид продольного волокна из паренхимных клеток, разделенных поперечными перегородками одна от другой. Паренхимные клетки встречаются и отдельно (рис. 6). Стенки клеток древесной паренхимы сравнительно тонкие, одеревенелые. Древесная паренхима встречается в древесине хвойных и лиственных пород. Количество ее у хвойных пород в среднем равно 1% от объема всей древесины, у лиственных пород она занимает от 2 до 15% по объему.

Рис. 6. Древесная паренхима или запасающие клетки древесины. а — древесная паренхима, б—паренхимная (запасающая) клетка сердцевинных лучей.

Рис. 7. Древесные волокна, или либриформ.

Рис. 8. Сосуды.

Рис. 9. Трахеиды. а—трахеида ранней древесины, б—тогхеида поздней древесины.

б) Древесные волокна, или волокна либриформа (рис. 7), являются наиболее распространенными клетками древесины лиственных пород. Они представляют собой длинные клетки с заостренными концами, с толстыми оболочками и узкими полостями. Стенки волокон либриформа всегда одеревенелые. Размер древесных волокон у различных пород различен и по длине колеблется от 0,7 до 1,6 мм, а по ширине от 0,02 до 0,05 мм. Древесные волокна составляют основную часть древесины лиственных пород, занимая от 36 до 67% объема древесины. По своим механическим качествам они являются одним из наиболее крепких анатомических элементов, и крепость древесины зависит от количества этих волокон и от сочетания их с другими анатомическими элементами древесины.

в) Сосуды (Рис. 8) — система клеток, имеющаяся только в древесине лиственных пород, — служат для проведения воды вдоль ствола дерева. Они представляют собой широкие и очень длинные трубки, состоящие из ряда расположенных одна над другой клеток, поперечные стенки которых полностью или частично растворились. Стен- ки сосудов очень рано деревенеют и в дальнейшем «е утолщаются. Таким образом сосуды являются тонкостенными элементами, и чем их больше, тем древесина рыхлее. Диаметр сосудов весьма различен; у крупнососудистых пород он достигает 0,5 мм, у мелко- сосудистых составляет сотые доли миллиметра. Длина сосудов в среднем около 10 см.

Сосуды являются одним из главнейших элементов древесины лиственных пород и составляют от 7 до 43% от объема древесины. В древесине хвойных пород сосудов нет. ремонт мебели своими руками

г) Tpaхеиды (Рис. 9) — клетки, служащие для проведения воды в хвойных породах. Они представляют собой замкнутые клетки, имеющие веретенообразную форму, длиной до 6,5 мм и диаметром 0,025—0,038 мм. Трахеиды имеют довольно толстые стенки (более толстые у поздней древесины). Трахеиды составляют у хвойных пород почти всю массу древесины {90—95% по объему) и являются их водопроводящей и механической тканью. Механические свойства древесины хвойных пород обусловливаются механическими свойствами трахеид. Толстые стенки трахеид придают им большую механическую крепость.

д) Tиллы. Сосуды и трахеиды у многих древесных пород часто закупориваются тиллами, представляющими собой паренхимные клетки, врастающие внутрь полостей сосудов и трахеид. Тиллы, закрывая полости сосудов и трахеид, значительно уменьшают водоемкость древесины и сильно мешают пропитке.

е) Сердцевинные лучи (см. Рис. 5) служат для проведения воды и выработанных деревом органических веществ в горизонтальном направлении. Они представляют собой тонкостенные клетки, направленные поперек ствола по радиусам его поперечного сечения.

ж) Смоляные ходы встречаются у хвойных пород и служат для накопления и выделения смолы. Они бывают вертикальными, тянущимися параллельно оси ствола, и горизонтальными, встречающимися только в сердцевинных лучах. Диаметр вертикальных смоляных ходов обычно бывает равен сумме диаметров четырех трахеид и равен в среднем 0,1 мм (изменяемость от 0,06 до 0,13 мм). Длина смоляных ходов колеблется от 10 до 80 см. Смоляные ходы располагаются главным образом в летнем слое годового кольца. Они занимают от 0,1 до 0,17% объема древесины.