Hout

A 2011 ontdekking in die Kanadese provinsie van New Brunswick opgelewer die vroegste bekende plante om volwasse hout het, sowat 395 tot 400 miljoen jaar gelede . ^{[4] [5]}

Hout kan gedateer word deur koolstof dateer en in sommige spesies deur dendrochronologie om vas te stel wanneer 'n houtvoorwerp geskep is.

Mense gebruik al duisende jare hout vir baie doeleindes, onder meer as brandstof of as konstruksiemateriaal vir die maak van huise , gereedskap , wapens , meubels , verpakking , kunswerke en papier . Bekende konstruksies wat hout gebruik, dateer tien duisend jaar terug. Geboue soos die Europese lang-neolitiese huis is hoofsaaklik van hout gemaak.

Onlangse gebruik van hout is verbeter deur die toevoeging van staal en brons in die konstruksie. ^[6]

Die jaar-tot-jaar-variasie in boomring-breedtes en isotopiese oorvloed gee leidrade vir die heersende klimaat op die oomblik dat 'n boom gekap is. ^[7]

Diagram van sekondêre groei in 'n boom wat geïdealiseerde vertikale en horisontale snitte toon. 'N Nuwe laag hout word in elke groeiseisoen bygevoeg, wat die stam, bestaande takke en wortels verdik , om 'n groeiring te vorm .

Groei ringe

Hout, in die streng sin, word opgelewer deur bome , wat in deursnee toeneem deur die vorming, tussen die bestaande hout en die binneste bas , van nuwe houtagtige lae wat die hele stam, lewende takke en wortels omhul. Hierdie proses staan ​​bekend as sekondêre groei ; dit is die gevolg van seldeling in die vaskulêre kambium , 'n laterale meristeem, en die daaropvolgende uitbreiding van die nuwe selle. Hierdie selle vorm dan verdikte sekondêre selwande wat hoofsaaklik bestaan ​​uit sellulose , hemisellulose en lignien .

Waar die verskille tussen die vier seisoene onderskei word, byvoorbeeld Nieu-Seeland , kan groei in 'n diskrete jaarlikse of seisoenale patroon voorkom, wat lei tot groeieringe ; hierdie kan gewoonlik die duidelikste aan die einde van 'n stomp gesien word, maar is ook sigbaar op die ander oppervlaktes. As die onderskeid tussen seisoene jaarliks ​​is (soos die geval is in ekwatoriale streke, bv. Singapoer ), word na hierdie groeieringe verwys as jaarringe. Waar daar min seisoenale verskil is, sal groei waarskynlik onduidelik of afwesig wees. As die bas van die boom in 'n spesifieke gebied verwyder is, sal die ringe waarskynlik vervorm word namate die plant die litteken begroei.

As daar verskille binne 'n groeiring is, bestaan ​​die deel van 'n groeier naaste aan die middel van die boom en word vroeg in die groeiseisoen gevorm wanneer die groei vinnig is, bestaan ​​gewoonlik uit wyer elemente. Dit is gewoonlik ligter van kleur as dié naby die buitenste gedeelte van die ring, en staan ​​bekend as vroeghout of springhout. Die buitenste gedeelte wat later in die seisoen gevorm word, staan ​​dan bekend as die hout of die somerhout. ^[8] Daar is egter groot verskille, afhangende van die houtsoort (sien hieronder). As 'n boom sy hele lewe lank groei en die omstandighede van grond en terrein onveranderd bly, sal dit die jongste groei in die jeug maak en geleidelik afneem. Die jaarringe van groei is baie lank, maar later word hulle nouer en nouer. Aangesien elke daaropvolgende ring aan die buitekant van die hout wat voorheen gevorm is, neergelê is, volg dit dat die ringe noodwendig dunner moet word namate die stam wyer word, tensy 'n boom sy houtproduksie van jaar tot jaar wesenlik verhoog. Namate 'n boom volwassenheid bereik, word sy kroon oop en word die jaarlikse houtproduksie verminder, waardeur die groei van die groeierings nog meer verminder word. In die geval van bosbome hang soveel af van die kompetisie van die bome in hul stryd om lig en voeding dat periodes van vinnige en stadige groei kan wissel. Sommige bome, soos suidelike eike , hou al honderde jare dieselfde ringbreedte. Oor die algemeen verminder die breedte van die groeierings egter, namate 'n boom groter in deursnee word.

Knope

'N Knoop op 'n boomstam

Namate 'n boom groei, sterf onderste takke dikwels, en hul basisse kan oorgroei word en omhul word deur daaropvolgende lae stamhout, wat 'n soort onvolmaaktheid vorm wat 'n knoop genoem word. Die dooie tak mag nie aan die stamhout geheg word nie, behalwe aan die basis daarvan, en kan uitsak nadat die boom in planke gesaag is. Knope invloed op die tegniese eienskappe van die hout, gewoonlik die vermindering van die plaaslike krag en die verhoging van die neiging om te verdeel langs die hout graan, ^{[ verwysing benodig ]} maar kan uitgebuit word vir visuele effek. In 'n langsgesaagde plank sal 'n knoop verskyn as 'n ongeveer sirkelvormige "soliede" (gewoonlik donkerder) stuk hout waarom die korrel van die res van die hout 'vloei' (dele en weer aansluit). Binne 'n knoop verskil die rigting van die hout (korrelrigting) tot 90 grade van die korrelrigting van die gewone hout.

In die boom is 'n knoop die basis van 'n sytak of 'n sluimerende knop. 'N Knoop (wanneer die basis van 'n sytak is) is kegelvormig (dus die ongeveer sirkelvormige dwarsdeursnit) met die binnepunt op die punt in die stamdeursnee waarop die vaskulêre kambium van die plant was toe die tak as 'n knop vorm.

In gradering hout en strukturele hout , knope word geklassifiseer volgens hul vorm, grootte, gesondheid, en die fermheid waarmee hulle gehou in plek. Hierdie fermheid word onder andere beïnvloed deur die tydsduur waarvoor die tak dood was terwyl die hegstam aanhou groei het.

Houtknoop in vertikale snit

Knope beïnvloed krake en kromtrekking, die gemak van werk en die kloofbaarheid van hout. Dit is gebreke wat hout verswak en die waarde daarvan verlaag vir strukturele doeleindes, waar sterkte 'n belangrike oorweging is. Die verswakkingseffek is baie ernstiger as hout onderhewig is aan kragte loodreg op die graan en / of spanning as wanneer dit onder die graan en / of samedrukking is . Die mate waarin knope die sterkte van 'n balk beïnvloed, hang af van hul posisie, grootte, aantal en toestand. 'N Knoop aan die boonste kant word saamgepers, terwyl een aan die onderkant onder spanning is. As daar 'n seisoentoets in die knoop is, soos dikwels die geval is, sal dit weinig weerstand bied teen hierdie spanning. Klein knope kan egter langs die neutrale vlak van 'n balk geleë wees en die sterkte verhoog deur die skeer in die lengte te voorkom . Knope in 'n bord of plank is die minste skadelik as dit reghoekig tot op sy breedste oppervlak daardeur strek. Knope wat naby die punte van 'n balk voorkom, verswak dit nie. Klankknope wat in die middelste gedeelte van 'n kwart van die balk vanaf beide kante voorkom, is nie ernstige defekte nie.

-  Samuel J. Record, Die meganiese eienskappe van hout ^[9]

Knope beïnvloed nie noodwendig die styfheid van struktuurhout nie, dit hang af van die grootte en ligging. Styfheid en elastiese sterkte is meer afhanklik van die klankhout as van gelokaliseerde defekte. Die breeksterkte is baie vatbaar vir defekte. Gesonde knope verswak nie hout as dit parallel met die graan saamgepers word nie.

In sommige dekoratiewe toepassings kan hout met knope wenslik wees om visuele belangstelling te gee. In toepassings waar hout geverf word , soos plintborde, plankborde, deurkosyne en meubels, kan hars wat in die hout voorkom, maande of selfs jare na vervaardiging voortgaan om na die oppervlak van 'n knoop deur te bloei en as 'n geel kleur te sien of bruinerige vlek. 'N Knoop- onderlaagverf of oplossing ( knoop ), wat korrek aangewend word tydens voorbereiding, kan baie help om hierdie probleem te verminder, maar dit is moeilik om heeltemal te beheer, veral as u massaprodusente oonddrooghoutvoorrade gebruik.

Kernhout en saphout

'N Gedeelte van 'n taks- tak met 27 jaarlikse groeieringe, ligte sporehout, donker kernhout en pit (middel donker kol). Die donker radiale lyne is klein knope.

Kernhout (of duramen ^[10] ) is hout wat as gevolg van 'n natuurlike chemiese transformasie meer bestand is teen verval. Kernhoutvorming is 'n geneties geprogrammeerde proses wat spontaan plaasvind. Onsekerheid bestaan ​​of die hout tydens die vorming van kernhout sterf, aangesien dit nog net een keer chemies op vervalle organismes kan reageer. ^[11]

Die term kernhout is uitsluitlik afgelei van sy posisie en nie van die belangrikste belang vir die boom nie. Dit word bewys deur die feit dat 'n boom met sy hart heeltemal verval kan floreer. Sommige soorte begin baie vroeg in hul lewe kernhout vorm, en hulle het dus net 'n dun laag lewendige sporthout, terwyl die verandering stadig kom. Dun spoorhout is kenmerkend van soorte soos kastaiingbruin , swart sprinkaan , moerbei , osage-oranje en sassafras , terwyl in esdoorn , as , hickory , hackberry , beuk en denne die dik spoorhout die reël is. ^[12] Sommige ander vorm nooit kernhout nie.

Kernhout is dikwels visueel van die lewende spoorhout onderskei en kan in 'n dwarsdeursnee onderskei word waar die grens die groeieringe sal volg. Dit is byvoorbeeld soms baie donkerder. Ander prosesse soos verval of insekindringing kan hout ook verkleur, selfs in houtagtige plante wat nie kernhout vorm nie, wat tot verwarring kan lei.

Sapwood (of alburnum ^[13] ) is die jongste, buitenste hout; in die groeiende boom is dit lewendige hout, ^[14] en die belangrikste funksies daarvan is om water vanaf die wortels na die blare te lei en op te slaan en terug te gee volgens die seisoen wat die reserwes in die blare voorberei het. Teen die tyd dat hulle bevoeg is om water te lei, het alle xileem-tracheïede en vate egter hul sitoplasma verloor en is die selle dus funksioneel dood. Al die hout in 'n boom word eers as spithout gevorm. Hoe meer blare 'n boom dra en hoe groeikragter die boom is, hoe groter word die hoeveelheid spoorhout benodig. Vandaar dat bome wat vinnig in die oop veld groei, dikker spoorhout vir hul grootte het as bome van dieselfde spesie wat in digte woude groei. Soms kan bome (van soorte wat kernhout vorm) in die oop veld groot word, 30 cm (12 in) of meer in deursnee wees voordat enige kernhout begin vorm, byvoorbeeld in tweedegroei- hickory , of oop- gekweekte denne .

Deursnit van 'n eikebome wat groeiringe toon

Daar bestaan ​​geen besliste verband tussen die jaarringe van groei en die hoeveelheid spoorhout nie. Binne dieselfde spesie is die deursnee-oppervlakte van die spoorhout ongeveer eweredig aan die grootte van die kroon van die boom. As die ringe smal is, is meer daarvan nodig as waar dit breed is. Namate die boom groter word, moet die spawthout noodwendig dunner word of die volume aansienlik vermeerder. Sporehout is relatief dikker in die boonste gedeelte van die stam van 'n boom as naby die basis, omdat die ouderdom en die deursnee van die boonste gedeeltes minder is.

As 'n boom baie jonk is, is hy amper of nie heeltemal bedek met ledemate nie, maar soos hy ouer word, sal sommige of almal uiteindelik sterf en of hulle afgebreek word of afval. Daaropvolgende groei van hout kan die stompies heeltemal verberg, wat egter as knope sal bly. Dit maak nie saak hoe glad en helder 'n stomp aan die buitekant is nie, dit is min of meer knoopagtig naby die middel. Gevolglik sal die hout van 'n ou boom, en veral van 'n bosboom, vryer wees van knope as die binneste kernhout. Aangesien knope in die meeste gebruike van hout gebreke is wat die hout verswak en die werksgemak en ander eienskappe daarvan inmeng, kan dit volg dat 'n gegewe stuk spoorhout, vanweë sy posisie in die boom, moontlik sterker kan wees as 'n stuk hout. kernhout van dieselfde boom.

Verskillende stukke hout wat van 'n groot boom gekap word, kan beslis verskil, veral as die boom groot en volwasse is. In sommige bome is die hout wat laat in die lewe van 'n boom aangelê is, sagter, ligter, swakker en egaliger getekstureer as wat vroeër geproduseer is, maar in ander bome is die omgekeerde van toepassing. Dit kom al dan nie ooreen met kernhout en sporthout. In 'n groot stomp kan die sporthout weens die tyd in die lewe van die boom wanneer dit gegroei het, minderwaardig wees in hardheid , sterkte en taaiheid om ewe sterk hout uit dieselfde stomp te klink. In 'n kleiner boom kan die omgekeerde waar wees.

Kleur

Die hout van kus-rooihout is kenmerkend rooi.

By spesies wat 'n duidelike verskil tussen kernhout en sporthout toon, is die natuurlike kleur van kernhout gewoonlik donkerder as die van die sporthout, en die kontras is baie gereeld opvallend (sien die gedeelte van die taxusboom hierbo). Dit word geproduseer deur afsettings in die kernhout van chemiese stowwe, sodat 'n dramatiese kleurvariasie nie 'n beduidende verskil in die meganiese eienskappe van kernhout en spithout impliseer nie, alhoewel daar 'n duidelike biochemiese verskil tussen die twee kan wees.

Sommige eksperimente met baie harsagtige langblaar denne is 'n toename in sterkte as gevolg van die hars wat die sterkte verhoog as dit droog is. Sulke harsversadigde kernhout word 'vetaansteker' genoem. Strukture wat van vetaansteker gebou is, is byna ondeurdringbaar vir verrotting en termiete ; hulle is egter baie vlambaar. Stompe ou langblaar denne word dikwels gegrawe, in klein stukkies verdeel en as aansteek vir brande verkoop. Stompe wat sodoende gegrawe is, kan eintlik 'n eeu of meer bly sedert hulle gesny is. Spruit geïmpregneer met ruwe hars en gedroog word ook sterk verhoog.

Aangesien die lathout van 'n groeierring donkerder van kleur is as die vroeghout, kan hierdie feit gebruik word om die digtheid en dus die hardheid en sterkte van die materiaal visueel te beoordeel. Dit is veral die geval met naaldhout. In ring-poreuse bosse verskyn die vate van die vroeë hout dikwels op 'n afgewerkte oppervlak donkerder as die digter hout, hoewel die dwarsdeursnee van kernhout die teenoorgestelde is. Andersins is die kleur van hout geen sterkte nie.

Abnormale verkleuring van hout dui op 'n siek toestand, wat dui op ongesondheid. Die swart tjek in die westelike hemlock is die gevolg van insekaanvalle. Die rooibruin strepe wat so algemeen in hickory en sekere ander bosse voorkom, is meestal die gevolg van beserings deur voëls. Die verkleuring is bloot 'n aanduiding van 'n besering, en beïnvloed waarskynlik nie die hout se eienskappe nie. Sekere vrotproduserende swamme verleen aan hout kenmerkende kleure wat dus simptomaties van swakheid word; 'n aantreklike effek wat deur hierdie proses bekend staan ​​as spalting , word egter dikwels as 'n wenslike eienskap beskou. Gewone sap-kleuring is as gevolg van swamgroei, maar het nie noodwendig 'n verswakkende effek nie.

Waterinhoud

Water kom op drie plekke in lewende hout voor, naamlik:

• in die selwande ,
• in die protoplasmiese inhoud van die selle
• as vrye water in die selholtes en -ruimtes, veral in die xileem

In kernhout kom dit slegs in die eerste en laaste vorm voor. Hout wat deeglik deur die lug gedroog word, behou 8–16% van die water in die selwande, en geen, of feitlik geen, in die ander vorms nie. Selfs oondgedroogde hout behou 'n klein persentasie vog, maar vir almal behalwe chemiese doeleindes, kan dit as absoluut droog beskou word.

Die algemene effek van die waterinhoud op die houtstof is om dit sagter en buigbaarder te maak. 'N Soortgelyke effek kom voor by die versagtende werking van water op rou vel, papier of lap. Binne sekere perke, hoe groter die waterinhoud, hoe groter word die versagtingseffek daarvan.

Droging lewer 'n besliste toename in die sterkte van hout, veral in klein eksemplare. 'N Ekstreme voorbeeld is die geval van 'n heeltemal droë sparblok van 5 cm in deursnee, wat 'n permanente lading vier keer so groot sal hou as 'n groen (ongedroogde) blok van dieselfde grootte.

Die grootste sterkteverhoging as gevolg van droog is die uiteindelike druksterkte en die sterkte teen die elastiese limiet in die eindverdigting; dit word gevolg deur die breukmodulus en spanning by die elastiese limiet in kruisbuiging, terwyl die elastisiteitsmodulus die minste beïnvloed word. ^[9]

Struktuur

Vergrote dwarsdeursnee van swart okkerneut , met die vate, strale (wit lyne) en jaarringe: dit is tussen diffuse-poreus en ring-poreus, met die vaatjie se grootte geleidelik af

Hout is 'n heterogene , higroskopiese , sellulêre en anisotrope materiaal. Dit bestaan ​​uit selle en die selwande bestaan ​​uit mikrovesels van sellulose (40-50%) en hemisellulose (15-25%) wat met lignien geïmpregneer is (15-30%). ^[15]

By soorte naald- of sagtehoutsoorte is die houtselle meestal van een soort, tracheïede , en gevolglik is die materiaal baie meer uniform in struktuur as dié van die meeste hardehout . Daar is geen vate ("porieë") in naaldhout soos wat u byvoorbeeld so prominent in eikehout en as sien nie.

Die struktuur van hardehout is ingewikkelder. ^[16] Die watergeleidingsvermoë word meestal deur vaartuie versorg : in sommige gevalle (eikehout, kastaiingbruin, as) is dit redelik groot en duidelik, in ander ( bosoog , populier , wilg ) te klein om sonder 'n handlens gesien te word . In die bespreking van sulke bosse is dit gebruiklik om dit in twee groot klasse, poreus en diffusporeus, te verdeel . ^[17]

By ringporeuse soorte, soos as, swart sprinkaan, catalpa , kastaiinghout, olm , hickory, moerbei en eikehout, ^{[17] is} die groter vate of porieë (soos deursnit van vate genoem word) gelokaliseer in die deel van die groeiring wat in die lente gevorm is, en sodoende 'n gebied vorm van min of meer oop en poreuse weefsel. Die res van die ring, wat in die somer geproduseer word, bestaan ​​uit kleiner vate en 'n baie groter deel houtvesels. Hierdie vesels is die elemente wat sterkte en taaiheid aan hout verleen, terwyl die vate 'n bron van swakheid is. ^{[ aanhaling nodig ]}

In diffuse-poreuse bosse is die porieë ewe groot sodat die geleidingsvermoë deur die groeisel versprei word in plaas van om dit in 'n band of ry te versamel. Voorbeelde van hierdie soort hout is els , ^[17] bashout , ^[18] berke , ^[17] bosoog, esdoorn, wilg en die Populus- spesies soos asp, katoenhout en populier. ^[17] Sommige spesies, soos okkerneut en kersie , is op die grens tussen die twee klasse en vorm 'n tussengroep. ^[18]

Oorhout en hout

In sagtehout

Oorhout en lathout in sagtehout; radiale aansig, groei ringe naby mekaar geleë in Rocky Mountain Douglas-fir

In gematigde sagtehout is daar 'n duidelike verskil tussen hout en vroeghout. Die hout word digter wees as wat vroeg in die seisoen gevorm is. As dit onder 'n mikroskoop ondersoek word, word die selle van digte houthout baie dikwandig en met baie klein selholtes gesien, terwyl die eerste wat in die seisoen gevorm word, dun mure en groot selholtes het. Die krag is in die mure, nie in die holtes nie. Dus, hoe groter die hoeveelheid hout, hoe groter is die digtheid en sterkte. By die keuse van 'n stuk denne waar sterkte of styfheid die belangrikste oorweging is, is die belangrikste ding om te let op die vergelykende hoeveelhede vroeghout en hout. Die breedte van die ring is nie naastenby so belangrik as die verhouding en aard van die hout in die ring nie.

As 'n swaar stuk denne vergelyk word met 'n liggewig, sal dadelik gesien word dat die swaarder 'n groter deel hout bevat as die ander en dus duideliker afgebakende groeierings toon. In wit denne is daar nie veel kontras tussen die verskillende dele van die ring nie, en gevolglik is die hout baie uniform in tekstuur en is dit maklik om te werk. In harde denne , aan die ander kant, is die houthout baie dig en diepkleurig, wat 'n baie besliste kontras met die sagte, strooikleurige vroeghout bied.

Dit is nie net die hoeveelheid hout wat hout is nie, maar ook die kwaliteit daarvan. In monsters wat 'n baie groot deel hout bevat, kan dit opvallend meer poreus wees en in stukke wat minder hout bevat, aansienlik minder weeg as die hout. 'N Mens kan vergelykende digtheid beoordeel, en dus tot 'n mate sterkte, deur visuele inspeksie.

Daar kan nog geen bevredigende verklaring gegee word vir die presiese meganismes wat die vorming van vroeghout en lathout bepaal nie. Verskeie faktore kan hierby betrokke wees. Ten minste bepaal die groeikoers alleen by naaldbome nie die verhouding van die twee dele van die ring nie, want in sommige gevalle is die hout van stadige groei baie hard en swaar, terwyl in ander die teenoorgestelde geld. Die kwaliteit van die terrein waar die boom groei, beïnvloed ongetwyfeld die karakter van die hout wat gevorm word, hoewel dit nie moontlik is om 'n reël daarvoor te formuleer nie. Oor die algemeen kan daar egter gesê word dat waar hout of matigheid noodsaaklik is, hout van matige tot stadige groei gekies moet word.

In ring-poreuse bosse

Oorhout en hout in ring-poreuse hout (as) in 'n Fraxinus excelsior ; tangensiële aansig, wye groei ringe

In ring-poreuse bosse word die groei van elke seisoen altyd goed gedefinieër, omdat die groot porieë vroeg in die seisoen gevorm het, aan die digter weefsel van die vorige jaar.

In die geval van die ring-poreuse hardehout bestaan ​​daar 'n redelike besliste verband tussen die groeitempo van hout en die eienskappe daarvan. Dit kan kortliks in die algemene stelling opgesom word: hoe vinniger die groei of hoe wyer die groei van die groei is, hoe swaarder, harder, sterker en stywer die hout. Dit moet onthou word, is slegs van toepassing op ring-poreuse bosse soos eikehout, as, hickory en ander van dieselfde groep, en is natuurlik onderhewig aan enkele uitsonderings en beperkings.

In ringporeuse bosse met 'n goeie groei is dit gewoonlik die hout waarin die dikwandige, sterkgewende vesels die meeste voorkom. Namate die breedte van die ring afneem, word hierdie houthout verminder sodat baie stadige groei relatief ligte, poreuse hout lewer wat bestaan ​​uit dunwandige vate en houtparenchiem. In goeie eikehout beslaan hierdie groot vate van die vroeghout 6 tot 10 persent van die volume hout, terwyl dit in minderwaardige materiaal 25% of meer kan uitmaak. Die hout van goeie eikehout is donkerkleurig en stewig en bestaan ​​meestal uit dikwandige vesels wat die helfte of meer van die hout vorm. In minderwaardige eikehout word hierdie latewood baie verminder sowel in hoeveelheid as in kwaliteit. Sulke variasie is grootliks die gevolg van groeikoers.

Breëringhout word dikwels 'tweedegroei' genoem, omdat die groei van die jong hout in oop staanplekke nadat die ou bome verwyder is, vinniger is as in bome in 'n geslote bos, en in die vervaardiging van artikels waar sterkte is. 'n belangrike oorweging word verkies soos 'n tweede-groeiende hardehoutmateriaal. Dit is veral die geval in die keuse van hickory vir handvatsels en speke . Hier is nie net krag nie, maar ook taaiheid en veerkragtigheid belangrik. ^[9]

Die resultate van 'n reeks toetse op Hickory deur die Amerikaanse bosdiens toon dat:

"Die werk- of skokwerende vermoë is die grootste in wye ringhout wat 5 tot 14 ringe per duim (ringe van 1,8-5 mm dik) het, redelik konstant is van 14 tot 38 ringe per duim (ringe van 0,7-1,8 mm dik) ) en neem vinnig af van 38 tot 47 ringe per duim (ringe van 0,5-0,7 mm dik). Die sterkte by maksimum lading is nie so groot by die snelgroeiendste hout nie; dit is maksimum met tussen 14 en 20 ringe per duim ( ringe is 1,3-1,8 mm dik), en word weer minder namate die hout nouer word. Die natuurlike afleiding is dat hout van eersteklas meganiese waarde van 5 tot 20 ringe per duim (ringe van 1,3-5 mm dik) is stadiger groei lewer swakker voorraad. Die inspekteur of koper van Hickory moet dus diskrimineer teen hout wat meer as 20 ringe per duim het (ringe van minder as 1,3 mm dik). In die geval van normale groei in droë situasies is daar egter uitsonderings wat die stadig groeiende materiaal sterk en taai kan wees. ' ^[19]

Die effek van groeitempo op die eienskappe van kastaiinghout word deur dieselfde outoriteit soos volg opgesom:

"As die ringe breed is, is die oorgang van springhout na somerhout geleidelik, terwyl in die smal ringe die springhout skielik in somerhout oorgaan. Die breedte van die springhout verander maar min met die breedte van die jaarring, dus dat die vernouing of verbreding van die jaarring altyd ten koste van die somerhout gaan. Die smal vate van die somerhout maak dit ryker aan houtstof as die lentehout wat bestaan ​​uit wye vate. Daarom snelgroeiende monsters met wye ringe het meer houtstof as stadig groeiende bome met smal ringe. Aangesien hoe meer die houtstof hoe groter die gewig, en hoe groter die gewig hoe sterker die hout, moet kastaiings met wye ringe sterker hout hê as kastaiings met smal ringe. Dit stem ooreen met die aanvaarde siening dat spruite (wat altyd wye ringe het) beter en sterker hout lewer as saailinge, wat stadiger in deursnee groei. ' ^[19]

In diffuse-poreuse bosse

In die diffuse-poreuse bosse is die afbakening tussen ringe nie altyd so duidelik nie en is dit in sommige gevalle amper (indien nie heeltemal nie) onsigbaar vir die blote oog. Omgekeerd, as daar 'n duidelike afbakening is, is daar miskien geen merkbare verskil in struktuur binne die groeiring nie.

In diffuse-poreuse bosse, soos gesê, is die vate of porieë ewe groot, sodat die geleidingsvermoë deur die ring versprei word in plaas van dat dit in die vroeghout versamel word. Die effek van groeitempo is dus nie dieselfde as in die ring-poreuse bosse nie, wat die toestande in die naaldbome byna nader. In die algemeen kan gesê word dat sulke hout van medium groei sterker materiaal bied as wanneer dit vinnig of baie stadig gegroei het. In baie gebruike van hout is totale sterkte nie die belangrikste oorweging nie. As daar gewerk word op gemak van werk, moet hout gekies word ten opsigte van die eenvormigheid van tekstuur en reguitheid van graan, wat meestal sal voorkom as daar min kontras is tussen die hout van die groei van een seisoen en die vroeghout van die volgende.

Monokothout

Stamme van die kokospalm , 'n monokot, in Java. Vanuit hierdie perspektief lyk dit nie veel anders as stamme van 'n dikboom of naaldhout nie

Struktuurmateriaal wat in sy growwe hanteringseienskappe soos gewone, "dikot" of naaldhout lyk, word geproduseer deur 'n aantal monokotplante , wat ook in die volksmond hout genoem word. Hiervan het bamboes , wat plantkundig 'n lid van die grasfamilie is, 'n aansienlike ekonomiese belang, aangesien groter skottelbane wyd gebruik word as bou- en konstruksiemateriaal en in die vervaardiging van ontwerpte vloere, panele en fineer . 'N Ander belangrike plantgroep wat materiaal produseer wat dikwels hout genoem word, is die palms . Van baie minder belang is plante soos Pandanus , Dracaena en Cordyline . Met al hierdie materiaal verskil die struktuur en samestelling van die verwerkte grondstof heeltemal van gewone hout.

Spesifieke erns

Die mees onthullende eienskap van hout as 'n aanduiding van houtkwaliteit is spesifieke gewig (Timell 1986), ^[20] aangesien beide pulpopbrengs en houtsterkte daardeur bepaal word. Spesifieke erns is die verhouding van die massa van 'n stof tot die massa van 'n gelyke volume water; digtheid is die verhouding van 'n massa van 'n hoeveelheid van 'n stof om die volume van die hoeveelheid en word uitgedruk in massa per eenheid stof, bv gram per milliliter (g / cm ³ of g / ml). Die terme is in wese gelykwaardig solank die metrieke stelsel gebruik word. As dit droog word, krimp hout en die digtheid daarvan verhoog. Minimum waardes word geassosieer met groen (waterversadigde) hout en word basiese soortlike gewig genoem (Timell 1986). ^[20]

Houtdigtheid

Houtdigtheid word bepaal deur veelvuldige groei en fisiologiese faktore wat saamgevoeg word tot 'een redelik maklik meetbare houtkenmerk' (Elliott 1970). ^[21]

Ouderdom, deursnee, hoogte, radiale (stam) groei, geografiese ligging, plek en groeitoestande, behandeling van bosbou en saadbron beïnvloed die houtdigtheid tot 'n sekere mate. Variasie is te verwagte. Binne 'n individuele boom is die variasie in houtdigtheid dikwels so groot soos of selfs groter as dié tussen verskillende bome (Timell 1986). ^[20] Variasie van spesifieke gewig binne die bole van 'n boom kan in die horisontale of vertikale rigting voorkom.

Fisiese eienskappe in tabelvorm

Die volgende tabelle gee 'n lys van die meganiese eienskappe van hout- en houtplantsoorte, insluitend bamboes.

Houteienskappe: ^{[22] [23]}

Bamboes eienskappe: ^{[24] [23]}

Dit is algemeen om hout as sagtehout of hardehout te klassifiseer . Die hout van naaldbome (bv. Denne) word sagtehout genoem, en die hout van tweesaadlobbe (gewoonlik breëblaarbome, bv. Eikehout) word hardehout genoem. Hierdie name is misleidend, aangesien hardehout nie noodwendig hard is nie, en sagtehout nie noodwendig sag is nie. Die bekende balsa (hardehout) is eintlik sagter as enige kommersiële sagtehout. Omgekeerd is sommige sagtehout (bv. Taxus ) harder as baie hardehout.

Daar is 'n sterk verband tussen die eienskappe van hout en die eienskappe van die spesifieke boom wat dit opgelewer het. ^{[ aanhaling benodig ]} Die digtheid van hout wissel volgens spesies. Die digtheid van 'n hout korreleer met sy sterkte (meganiese eienskappe). Mahonie is byvoorbeeld 'n medium-digte hardehout wat uitstekend is vir die vervaardiging van fyn meubels, terwyl balsa lig is, wat dit nuttig maak vir modelbou . Een van die digste bosse is swart ysterhout .

Die chemiese struktuur van lignien , wat ongeveer 25% van die houtdroë materiaal uitmaak en verantwoordelik is vir baie van die eienskappe daarvan.

Die chemiese samestelling van hout wissel van spesie tot soort, maar is ongeveer 50% koolstof, 42% suurstof, 6% waterstof, 1% stikstof en 1% ander elemente (hoofsaaklik kalsium , kalium , natrium , magnesium , yster en mangaan ) volgens gewig. ^[25] Hout bevat ook klein swael , chloor , silikon , fosfor en ander elemente.

Afgesien van water, het hout drie hoofkomponente. Sellulose , 'n kristallyne polimeer afkomstig van glukose, vorm ongeveer 41-43%. Die volgende in oorvloed is hemisellulose , wat ongeveer 20% in bladwisselende bome is, maar byna 30% by naaldbome. Dit is hoofsaaklik suikers met vyf koolstof wat op 'n onreëlmatige manier gekoppel is, in teenstelling met die sellulose. Lignien is die derde komponent met ongeveer 27% in naaldhout teenoor 23% in bladwisselende bome. Lignine verleen die hidrofobiese eienskappe wat weerspieël die feit dat dit op aromatiese ringe gebaseer is . Hierdie drie komponente is verweef en daar bestaan ​​direkte kovalente skakels tussen die lignien en die hemisellulose. 'N Belangrike fokus van die papierbedryf is die skeiding van lignien en sellulose, waaruit papier vervaardig word.

In chemiese terme word die verskil tussen hardehout en sagtehout weerspieël in die samestelling van die bestanddeel lignien . Hardehout lignien is hoofsaaklik afkomstig van sinapylalkohol en koniferielalkohol . Naaldhout lignien is hoofsaaklik afgelei van koniferielalkohol. ^[26]

Uittreksels

Afgesien van die strukturele polimere , dws sellulose , hemisellulose en lignien ( lignocellulose ), bevat hout 'n groot verskeidenheid nie-strukturele bestanddele, bestaande uit organiese verbindings met lae molekulêre gewig , genaamd ekstraktiewe . Hierdie verbindings kom voor in die ekstrasellulêre ruimte en kan uit die hout gehaal word met verskillende neutrale oplosmiddels , soos asetoon . ^[27] Analoog-inhoud is aanwesig in die sogenaamde ekssudaat wat deur bome geproduseer word in reaksie op meganiese beskadiging of nadat dit deur insekte of swamme aangeval is . ^[28] Anders as die strukturele bestanddele, wissel die samestelling van uittreksels oor groot reekse en hang dit van baie faktore af. ^[29] Die hoeveelheid en samestelling van uittreksels verskil tussen boomspesies, verskillende dele van dieselfde boom, en hang af van genetiese faktore en groeitoestande, soos klimaat en geografie. ^[27] Byvoorbeeld, stadiger groeiende bome en hoër dele van bome het 'n hoër inhoud van uittreksels. Oor die algemeen is die sagtehout ryker aan uittreksels as die hardehout . Hul konsentrasie neem toe van die kambium na die put . Blaf en takke bevat ook uittreksels. Alhoewel uittreksels 'n klein fraksie van die houtinhoud verteenwoordig, gewoonlik minder as 10%, is dit buitengewoon uiteenlopend en kenmerk dit dus die chemie van die houtsoort. ^[30] Die meeste uittreksels is sekondêre metaboliete, en sommige dien as voorgangers vir ander chemikalieë. Houtekstraktiewe vertoon verskillende aktiwiteite, sommige word geproduseer in reaksie op wonde, en sommige neem deel aan die natuurlike verdediging teen insekte en swamme. ^[31]

Forchem - olieraffinadery in Rauma , Finland.

Hierdie verbindings dra by tot verskillende fisiese en chemiese eienskappe van die hout, soos houtkleur, fragnansie, duursaamheid, akoestiese eienskappe, higroskopie , hechting en droog. ^[30] Met inagneming van hierdie impak, beïnvloed houtekstraktiewe ook die eienskappe van pulp en papier en veroorsaak dit baie probleme in die papierbedryf . Sommige uittreksels is oppervlakaktiewe stowwe en beïnvloed onvermydelik die oppervlakte-eienskappe van papier, soos wateradsorpsie, wrywing en sterkte. ^[27] Lipofiele uittreksels gee dikwels aanleiding tot klewerige neerslae tydens verpulping en kan kolle op papier laat. Uittreksels is ook verantwoordelik vir die reuk van papier, wat belangrik is wanneer u voedselkontakmateriaal maak .

Die meeste houtekstraktiewe is lipofiel en slegs 'n klein deel is wateroplosbaar. ^[28] Die lipofiliese gedeelte van extractives, wat gesamentlik verwys as hout hars , bevat vette en vetsure , sterole en steryl esters, terpene , terpenoïede , harssure , en wasse . ^[32] Die verhitting van hars, dit wil sê distillasie , verdamp die vlugtige terpenes en laat die vaste bestanddeel - hars . Die gekonsentreerde vloeistof van vlugtige verbindings wat tydens stoomdistillasie onttrek word, word essensiële olie genoem . Destillasie van oleoresien wat uit baie dennehout verkry word, lewer kolofoon en terpentyn . ^[33]

Die meeste ekstraktiewe kan in drie groepe gekategoriseer word: alifatiese verbindings , terpenes en fenoliese verbindings . ^[27] Laasgenoemde is meer wateroplosbaar en is gewoonlik nie in die hars afwesig nie.

• Alifatiese verbindings sluit in vetsure, vetterige alkohole en esters daarvan met gliserol , vetterige alkohole (wass) en sterole (sterielesters). Koolwaterstowwe , soos alkane , is ook in die hout teenwoordig. Suberien is 'n poliëster, gemaak van suberiensure en gliserol, wat hoofsaaklik in blaf voorkom . Vette dien as 'n bron van energie vir die houtselle. ^[28] Die mees algemene houtsterol is sitosterol . Maar sitostanol , citrostadienol, campesterol en cholesterol is ook waargeneem beide in die hardehout en sagtehout, hoewel in 'n lae hoeveelhede. ^[27]
• Die belangrikste terpene wat in die sagtehout voorkom, sluit in mono- , sesqui- en diterpenen . ^[28] Intussen is die terpeensamestelling van die hardehout aansienlik anders, bestaande uit triterpenoïede , poliprenole en ander hoër terpenes. Voorbeelde van mono-, di- en sesquiterpenes is α- en β-pinenes , 3-carene , β-myrceen , limoneen , thujaplicins , α- en β- phellandrenes , α-muurolene, δ-cadineen , α- en δ-kadinole , α- en β- cedrenes , juniperol, longifolene , cis -abienol, borneol, pinifolzuur , nootkatin, chanootin, fitol , geranyl-linalool, β-epimanool, manoyloxide, pimaral en pimarol. Harssure is gewoonlik trisikliese terpenoïede , waarvan voorbeelde pimariensuur , sandarakopimariensuur , isopimariensuur , abietiensuur , levopimariensuur , paluisterzuur, neoabietiensuur en dehidroabietiensuur is. Bicyclic hars sure word ook aangetref, soos lambertsuur, kommuniksuur, kwikzuur en secodehydroabietic suur. Cycloartenol , betulin en squaleen is triterpenoïede wat van hardehout gesuiwer is. Voorbeelde van houtpoliterpene is rubber ( cis -polypren), gutta percha ( trans -polypren), gutta-balatá ( trans -polypren) en betulaprenole ( asikliese polyterpenoïede). ^{[27] [28]} Die mono- en sesquiterpenes van die sagtehout is verantwoordelik vir die tipiese reuk van dennebos . ^[27] Baie monoterpenoïede, soos β-myrceen , word gebruik vir die bereiding van geure en geure . ^[28] Tropolones , soos hinokitiol en ander thujaplicins , is teenwoordig in verval resistente bome en vertoon swamdodende en insekdodende eienskappe. Tropolones sterk bind metaalione en kan verteerder veroorsaak roes in die proses kraft pulp . Weens hul -metaal binding en ionophoric eienskappe, is veral thujaplicins gebruik in fisiologie eksperimente. ^[34] Verskillende ander in-vitro biologiese aktiwiteite van thujaplicins is bestudeer, soos insekdodende, anti-verbruining, antivirale, anti-bakteriële, anti-swam, anti-proliferatiewe en anti-oksidant. ^{[35] [36]}
• Fenoliese verbindings kom veral voor in die hardehout en die bas. ^[28] Die bekendste fenoliese bestanddele in hout is stilbenes (bv. Pinosylvin ), lignans (bv. Pinoresinol , konidendrien, plicatic acid , hydroxymatairesinol ), norlignans (bv. Nyasol , puerosides A en B, hydroxysugiresinol, sequirin-C), tanniene ( bv gallussuur , ellagiensuur ), flavonoïede (bv chrysin , taxifolin , catechin , genistein ). Die meeste fenoliese verbindings het swamdodende eienskappe en beskerm die hout teen swamverval . ^[28] Saam met die neolignane beïnvloed die fenoliese verbindings die kleur van die hout. Harssure en fenoliese verbindings is die vernaamste toksiese besoedeling in die onbehandelde uitvloeisels van verwerking . ^[27] Polifenoliese verbindings is een van die volopste biomolekules wat deur plante geproduseer word, soos flavonoïede en tanniene . Tanniene word in die leerbedryf gebruik en het getoon dat hulle verskillende biologiese aktiwiteite vertoon. ^[30] Flavonoïden is baie uiteenlopend, wyd versprei in die plant koninkryk en het talle biologiese aktiwiteite en rolle. ^[28]

Brandstof

Hout het 'n lang geskiedenis as brandstof, ^[37] wat tot vandag toe voortduur, meestal in landelike gebiede van die wêreld. Hardehout word verkies bo sagtehout omdat dit minder rook skep en langer brand. Om 'n houtkaggel of kaggel by 'n huis te voeg, word dikwels gevoel as warmte en atmosfeer.

Pulpwood

Pulpwood is hout wat spesifiek grootgemaak word vir die vervaardiging van papier.

Konstruksie

Die Saitta House , Dyker Heights , Brooklyn , New York wat in 1899 gebou is, is van hout versier. ^[38]

Hout was 'n belangrike konstruksiemateriaal sedert mense skuilings, huise en bote begin bou het. Byna alle bote is tot in die laat 19de eeu van hout gemaak, en hout word vandag nog algemeen gebruik in die bou van bote. Elm in die besonder is vir hierdie doel gebruik as dit weerstaan verval solank dit nat gehou (dit het ook gedien vir waterpyp voor die koms van meer moderne loodgieter).

Hout wat vir konstruksiewerk gebruik word, word in Noord-Amerika algemeen bekend as hout . Elders verwys hout gewoonlik na afgekapte bome, en die woord vir gesaagde planke gereed vir gebruik is hout . ^[39] In die Middeleeuse Europa was eikehout die keuse vir alle houtkonstruksies, insluitend balke, mure, deure en vloere. Vandag word 'n wyer verskeidenheid hout gebruik: deure van massiewe hout word dikwels gemaak van populier , kleingeknoopte denne en Douglasspar .

Die kerke van Kizhi , Rusland, tel onder 'n handjievol wêrelderfenisgebiede wat geheel en al van hout gebou is, sonder metaalverbindings. Sien Kizhi Pogost vir meer besonderhede.

Nuwe huishoudelike huisvesting in baie wêrelddele word vandag meestal vervaardig uit houtraamwerk. Gemaakte houtprodukte word 'n groter deel van die konstruksiebedryf. Dit kan in sowel residensiële as kommersiële geboue as strukturele en estetiese materiale gebruik word.

In geboue wat van ander materiale gemaak is, sal hout steeds as 'n ondersteunende materiaal gevind word, veral in dakkonstruksie, in binnedeure en hul kozijnen, en as buitekledings.

Hout word ook algemeen gebruik as bekistingsmateriaal om die vorm te vorm waarin beton gegiet word tydens die konstruksie van gewapende beton .

Vloer

Hout kan in reguit planke gesny word en 'n houtvloer gemaak word .

'N Massiewe houtvloer is 'n vloer gelê met planke of latte wat uit een stuk hout, gewoonlik 'n hardehout, geskep is. Aangesien hout hidroskopies is (dit verkry en vog verloor weens die omgewingstoestande daar rondom), beperk hierdie potensiële onstabiliteit die lengte en breedte van die planke effektief.

Vaste hardehoutvloere is gewoonlik goedkoper as ontwerpte houtwerk, en beskadigde areas kan herhaaldelik afgeskuur en afgerond word. Die aantal kere word slegs beperk deur die dikte van hout bo die tong.

Vaste hardehoutvloere is oorspronklik vir strukturele doeleindes gebruik, loodreg op die houtbalke van 'n gebou (die balke of draers) en soliede konstruksiehout word steeds gereeld gebruik vir sportvloere, sowel as die meeste tradisionele houtblokke, mosaïeke en parketwerk .

Ingenieurswese produkte

Gemaakte houtprodukte, vasgeplakte bouprodukte wat "ontwerp is" vir toepassingspesifieke prestasievereistes, word dikwels gebruik in konstruksie- en industriële toepassings. Geplakte houtprodukte word vervaardig deur houtdrade, fineer, hout of ander vorme van houtvesel met gom aan mekaar te bind om 'n groter, doeltreffender saamgestelde struktureenheid te vorm. ^[40]

Hierdie produkte sluit in gelijmde gelamineerde hout (limboom), houtpanele (insluitende laaghout , georiënteerde draadplate en saamgestelde panele), gelamineerde fineerhout (LVL) en ander struktuurprodukte saamgestelde hout (SCL) produkte, parallelle strandhout en I-balke. ^[40] Ongeveer 100 miljoen kubieke meter hout is vir hierdie doel in 1991 verbruik. ^[3] Die neigings dui daarop dat spaanplate en veselplate laaghout sal verbysteek.

Hout wat nie geskik is vir konstruksie in sy oorspronklike vorm nie, kan meganies (in vesels of spaanders) of chemies (in sellulose) afgebreek word en as grondstof gebruik word vir ander boumateriaal, soos vervaardigde hout, sowel as spaanderbord , hardebord en medium digtheid veselbord (MDF). Sulke houtderivate word wyd gebruik: houtvesels is 'n belangrike komponent van die meeste papier, en sellulose word as komponent van sommige sintetiese materiale gebruik . Houtafgeleides kan gebruik word vir soorte vloere, byvoorbeeld laminaatvloere .

Meubels en toebehore

Hout word nog altyd baie gebruik vir meubels , soos stoele en beddens. Dit word ook gebruik vir gereedskaphandvatsels en eetgerei, soos eetstokkies , tandestokkies en ander gereedskap, soos die houtlepel en potlood .

Ander

Verdere ontwikkelinge sluit in nuwe toepassings op ligniengom , herwinbare voedselverpakking, vervanging van rubberbande, mediese middels teen bakterieë en hoë sterkte materiaal of samestellings. ^[41] Namate wetenskaplikes en ingenieurs nuwe tegnieke leer en ontwikkel om verskillende komponente uit hout te onttrek, of alternatiewelik om hout te modifiseer, byvoorbeeld deur komponente by hout te voeg, sal nuwe meer gevorderde produkte op die mark verskyn. Elektroniese monitering van voginhoud kan ook die volgende generasie houtbeskerming verbeter. ^[42]

Kuns

Prayer Bead with the Adoration of the Magi and the Crucifixion , Gotiese bukshout miniatuur

Hout word al lank as 'n artistieke medium gebruik . Dit word al vir millennia lank gebruik om beelde en kerfwerk te maak . Voorbeelde hiervan is die totempale wat deur Noord-Amerikaanse inheemse mense uit naaldboomstamme gekap is, dikwels Westerse Rooi Seder ( Thuja plicata ).

Ander gebruike van hout in die kunste sluit in:

• Houtsnede drukkuns en gravering
• Hout kan 'n oppervlak wees om op te verf, soos in paneelverf
• Baie musiekinstrumente word meestal of geheel en al van hout gemaak

Sport- en ontspanningstoerusting

Baie soorte sporttoerusting is van hout gemaak, of is voorheen uit hout vervaardig. Byvoorbeeld, krieketkolwe is tipies gemaak van wit wilgerboom . Die baseball-vlermuise wat wettig is vir gebruik in Major League Baseball, word gereeld van ashout of hickory gemaak , en is die afgelope jare van esdoorn vervaardig , alhoewel die hout ietwat broser is. NBA-howe is tradisioneel van parketwerk gemaak .

Baie ander soorte sport- en ontspanningstoerusting, soos ski's , yshokkiestokke , lakrosstokke en boogboë , is vroeër algemeen van hout gemaak, maar is sedertdien vervang met meer moderne materiale soos aluminium, titanium of saamgestelde materiale soos as veselglas en koolstofvesel . 'N Opvallende voorbeeld van hierdie tendens is die familie van gholfstokke wat algemeen bekend staan ​​as die bos , waarvan die koppe in die vroeë dae van die gholfspel tradisioneel van persimmonhout gemaak is, maar nou meestal van metaal of (veral in die geval van drywers ) koolstofvesel-samestellings.

Min is bekend oor die bakterieë wat sellulose afbreek. Simbiotiese bakterieë in Xylophaga kan 'n rol speel in die agteruitgang van gesinkte hout. Alphaproteobacteria , Flavobacteria , Actinobacteria , Clostridia en Bacteroidetes word al meer as 'n jaar in hout ondergedompel. ^[43]

• Hoadley, R. Bruce (2000). Hout te verstaan: 'n gids vir vakmanne vir houttegnologie . Taunton Press . ISBN 978-1-56158-358-4.

• The Wood in Culture Association
• The Wood Explorer: 'n uitgebreide databasis van kommersiële houtsoorte
• APA - The Engineered Wood Association