Введение
Древесина из дикотов
Твёрдая древесина – это древесина лиственных деревьев. Обычно такие деревья встречаются в широколиственных умеренных и тропических лесах. В умеренных и северных широтах они преимущественно листопадные, а в тропиках и субтропиках – преимущественно вечнозелёные. Твёрдая древесина (получаемая от цветковых растений) отличается от мягкой древесины (получаемой от хвойных растений).
Характеристики
Лиственные породы образуются деревьями-ангиоспормами, размножающимися цветами и имеющими широкие листья. Многие виды являются листопадными. Деревья умеренных регионов сбрасывают листья каждую осень с понижением температуры и находятся в состоянии покоя зимой, в то время как деревья тропических регионов могут сбрасывать листья в ответ на сезонные или эпизодические периоды засухи. Древесина листопадных пород, таких как дуб, обычно имеет годовые кольца роста, но они могут отсутствовать у некоторых тропических лиственных пород. Лиственные породы имеют более сложную структуру, чем хвойные, и в результате часто растут медленнее. Основной признак, отличающий лиственные породы от хвойных, – наличие пор, или сосудов. Сосуды могут значительно различаться по размеру, форме перфорационных пластинок (простые, лестничные, сетчатые, продырявленные) и структуре клеточной стенки, например, спиральными утолщениями. Как следует из названия, древесина этих деревьев, как правило, тверже, чем древесина хвойных пород, но существуют значительные исключения. В обеих группах наблюдается огромное разнообразие фактической твердости древесины, при этом диапазон плотности лиственных пород полностью охватывает диапазон плотности хвойных пород; некоторые лиственные породы (например, балса) мягче большинства хвойных пород, в то время как тис является примером твердой хвойной породы.
Химия
Структурными полимерами твердой древесины являются целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин. Состав лигнина твердой древесины отличается от состава лигнина мягкой древесины. Синапиловый спирт и конифериловый спирт являются основными мономерами лигнина твердой древесины. Твердая древесина содержит меньшее количество неструктурных компонентов, называемых экстрактивными веществами, чем мягкая древесина. Эти экстрактивные вещества обычно подразделяются на три широкие группы: алифатические соединения, терпеноиды и фенольные соединения. Алифатические соединения, содержащиеся в твердой древесине, включают жирные кислоты, жирные спирты и их эфиры с глицерином, жирные спирты (воски) и стеролы (стерильные эфиры), углеводороды, такие как алканы, стеролы, такие как ситостерол, ситостанол и кампестерол. Содержание терпенов в твердой древесине значительно отличается от содержания терпенов в мягкой древесине и состоит в основном из тритерпеноидов, полипренолов и других высших терпенов. Тритерпеноиды, обычно выделяемые из твердой древесины, включают циклоартенол, бетулин и сквален. Политерпены твердой древесины – это каучук, гутта-перча, гутта-балата и бетулапренолы. Хотя и в небольших количествах, твердая древесина также содержит моно-, сески- и дитерпены, такие как α- и β-пинены, 3-карен, β-мирцен, лимонен, хинокитиол, δ-кадинен, α- и δ-кадинолы, борнеол. Твердая древесина богата фенольными соединениями, такими как стильбены, лигнаны, норлигнаны, танины, флавоноиды.
Приложения
Твердые породы дерева используются в широком спектре применений, включая топливо, инструменты, строительство, судостроение, изготовление мебели, музыкальные инструменты, напольные покрытия, приготовление пищи, бочки и производство древесного угля. Цельная древесина твердых пород, как правило, дороже мягкой древесины. В прошлом тропические твердые породы дерева были легко доступны, но запасы некоторых видов, таких как бирманский тик и красное дерево, сейчас истощаются из-за чрезмерной эксплуатации. Более дешевые двери, имитирующие твердую древесину, например, теперь состоят из тонкого шпона, наклеенного на основу из мягкой древесины, фанеры или древесно-волокнистой плиты средней плотности (MDF). Твердые породы дерева могут использоваться в различных изделиях, но чаще всего встречаются в мебели или музыкальных инструментах благодаря своей плотности, которая повышает прочность, внешний вид и качество звучания. Различные породы твердой древесины подходят для разных целей или строительных процессов. Это связано с разнообразием характеристик, присущих различным видам древесины, включая плотность, текстуру, размер пор, направление роста и структуру волокон, гибкость и способность к гибке паром. Например, перекрестная текстура древесины вяза (Ulmus spp.) делает ее подходящей для изготовления сидений стульев, где вбивание ножек и других элементов может вызвать растрескивание других пород дерева.
Приготовление пищи
Существует взаимосвязь между плотностью и теплотворностью в расчете на объем. Благодаря этому более плотные лиственные породы, такие как дуб, вишня и яблоня, лучше подходят для костров, приготовления пищи на огне и копчения мяса, поскольку они горят жарче и дольше, чем хвойные породы, такие как сосна или кедр, чья низкая плотность и высокое содержание легковоспламеняющихся смол приводят к быстрому сгоранию и меньшему выделению тепла.