Материалы деревообрабатывающих производств

МАТЕРИАЛЫ 
ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИХ
ПРОИЗВОДСТВ

А.А. БАРТАШЕВИЧ 
Л.В. ИГНАТОВИЧ

Рекомендовано Межрегиональным учебно-методическим 
советом профессионального образования в качестве 
учебного пособия для учебных заведений, реализующих 
программу среднего профессионального образования 
по специальностям 35.02.03 «Технология деревообработки», 
35.02.04 «Технология комплексной переработки древесины» 
(протокол № 15 от 14.10.2019)

Москва
ИНФРА-М
2021

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

2-е издание, стереотипное

УДК 674(075.32)
ББК 37.1я723
 
Б26

Барташевич А.А.
Б26 
 
Материалы деревообрабатывающих производств : учебное пособие / А.А. Барташевич, Л.В. Игнатович. — 2-е изд., стер. — Москва : 
ИНФРА-М, 2021. — 307 с. — (Среднее профессиональное образование). 

ISBN 978-5-16-015944-7 (print)
ISBN 978-5-16-109125-8 (online)
В учебном пособии рассматриваются виды, свойства и области применения материалов для деревообрабатывающих производств, описываются 
облицовочные, клеевые, полимерные и лакокрасочные материалы, даются 
их характеристики и области применения, приводятся основные сведения 
о металлах, металлоизделиях и фурнитуре, материалах для производства 
мягкой мебели, для устройства полов и др.
Предназначено для студентов учреждений высшего и среднего профессионального образования по специальностям в области деревообрабатывающей промышленности (столяров, плотников, станочников деревообрабатывающих станков, резчиков по дереву, изготовителей декоративных элементов, обойщиков мебели), может использоваться в процессе 
подготовки и повышения квалификации рабочих на производстве.

УДК 674(075.8)
ББК 37.1я73

Р е ц е н з е н т ы:
цикловая комиссия технологических дисциплин Гомельского государственного политехнического колледжа (Е.В. Дудова); 
Аладов В.Н., доктор архитектуры, профессор, профессор кафедры 
жилых и общественных зданий Белорусского национального технического университета, заслуженный архитектор Республики Беларусь

А в т о р ы:
Барташевич А.А., почетный доктор, профессор, профессор Белорусского государственного технологического университета;
Игнатович Л.В., кандидат технических наук, доцент, доцент Белорусского государственного технологического университета

ISBN 978-5-16-015944-7 (print)
ISBN 978-5-16-109125-8 (online)
© Барташевич А.А., 
Игнатович Л.В., 2020

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..........................................................................................................
1. СТРОЕНИЕ ДЕРЕВА И ДРЕВЕСИНЫ.....................................................

1.1. Древесные породы и части дерева.....................................................
1.2. Макроскопическое строение древесины..........................................
1.3. Микроскопическое строение древесины..........................................
1.4. Химический состав древесины.........................................................

2. ПОРОКИ ДРЕВЕСИНЫ...............................................................................

2.1. Виды пороков древесины....................................................................
2.2. С у ч к и ......................................................................................................
2.3. Грибные окраски и гнили в древесине..........................................
2.4. Повреждение древесины насекомыми.............................................
2.5. Деформации и растрескивание древесины ..................................
2.6. Пороки формы ств о л а ........................................................................
2.7. Пороки строения древесины ............................................................
2.8. Инородные включения, механические повреждения

и пороки механической обработки древесины ..........................

3. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ.........................................

3.1. Цвет, блеск и текстура древесины.....................................................
3.2. Влажность древесины и свойства, связанные с ее изменением.
3.3. Плотность древесины...........................................................................
3.4. Тепловые свойства древесины.............................................................
3.5. Электрические свойства древесины.................................................
3.6. Акустические свойства древесины .................................................

4. МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ДРЕВЕСИНЫ ......................................................................................................

4.1. Общие сведения.......................................................................................
4.2. Прочность древесины при сжатии.....................................................
4.3. Прочность древесины при растяжении.........................................
4.4. Прочность древесины при статическом и зги б е..........................
4.5. Прочность древесины при сдвиге.....................................................
4.6. Деформативность древесины............................................................
4.7. Прочность древесины при длительных нагрузках.......................
4.8. Технологические свойства древесины.............................................
4.9. Изменчивость свойств древесины.....................................................

5. ЛЕСНОЕ ТОВАРОВЕДЕНИЕ....................................................................

5.1. Классификация лесных товаров.........................................................
5.2. Стандартизация и сертификация лесной продукции...............
5.3. Круглые лесоматериалы........................................................................
5.4. Пилопродукция.......................................................................................
5.5. Строганые и лущеные лесоматериалы.............................................

. 
. 
. 5

. 
. 
. 7 

. 
. 
. 7 
. . .  9 
. . . 12 

. 
. 
. 15

. 
. 
. 18 

. 
. 
. 18 

. 
. .21 

. 
. .24 

. 
. .28 

. 
. .29 

. 
. .32 

. 
. 
. 35

. 
. .37

. 
. .40 

. 
. .40 

. 
. .44

. 
. .49 

. 
. .52 

. 
. 
. 53 

. 
. .55

. .58 

. .58 

. .59 

. .63 

. .65 

. .67 

. 
. 70 

. .71 

. .72 

. .79

. .82 

. .82 

. .83 

. .87 

. .93 

. 103

3

Оглавление

5.6. Клееная древесина.......................................................................................
5.7. Композиционные материалы на основе измельченной древесины .
5.8. Материалы из отходов древесины, коры и древесной зелени. . . .
5.9. Хранение и защита древесины ................................................................

6. ПЛАСТМАССЫ И СИНТЕТИЧЕСКИЕ
ОБЛИЦОВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ........................................................................

6.1. Пластмассы и области их применения.................................................
6.2. Конструкционные полимерные материалы..........................................
6.3. Синтетические облицовочные материалы.............................................
6.4. Декоративные бумажно-слоистые пластики..........................................

7. КЛЕЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ...................................................................................

7.1. Общие сведения о клеях...............................................................................
7.2. Классификация клеев и требования к н и м ..........................................
7.3. Синтетические термореактивные к л е и .................................................
7.4. Синтетические термопластичные к л е и .................................................
7.5. Каучуковые к л еи ...........................................................................................
7.6. Белковые к л е и ..............................................................................................
7.7. Клеящие пленки и ленты ............................................................................
7.8. Испытания клеев...........................................................................................

8. ОТДЕЛОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ........................................................................

8.1. Назначение и виды отделочных материалов..........................................
8.2. Материалы для подготовки поверхности к отделке..........................
8.3. Лаки и политуры для прозрачной отдел к и .........................................
8.4. Краски и эмали для непрозрачной отделки..........................................
8.5. Олифы, их виды, назначение....................................................................
8.6. Вспомогательные отделочные материалы.............................................
8.7. Контроль качества материалов и лакокрасочных покрытий . . . .

9. МЕТАЛЛЫ, МЕТАЛЛОИЗДЕЛИЯ И ФУРНИТУРА..................................

9.1. Классификация металлов............................................................................
9.2. Основные свойства ст а л ей ........................................................................
9.3. Чугуны..............................................................................................................
9.4. Цветные металлы и сплавы........................................................................
9.5. Области применения металлов в строительстве и деревообработке
9.6. Приборы и изделия для окон и д в ер ей .................................................
9.7. Мебельные конструктивные элементы и фурнитура...........................
9.8. Метизы и крепежные изделия....................................................................

10. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МЯГКОЙ М Е БЕ Л И ...............

10.1. Материалы для изготовления каркасов.................................................
10.2. Материалы для изготовления оснований.............................................
10.3. Настилочные материалы............................................................................
10.4. Покровные и облицовочные материалы.............................................
10.5. Увязочные и прошивочные материалы.................................................

11. МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ ПОЛОВ.................................................

11.1. Общие сведения...........................................................................................
11.2. Материалы и изделия напольных покрытий из древесины . . . .
11.3. Искусственные и синтетические напольные покрытия...................

12. ШЛИФОВАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ................................................................

12.1. Назначение и виды шлифовальных материалов..............................
12.2. Абразивные шлифовальные материалы.............................................
12.3. Шлифовальные и полировальные пасты.............................................

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК......................................................................

107
112
117
121

131
131
133
138
141
145
145
146
148
153
156
159
161
162
171
171
172
184
192
196
197
198
216
216
219
222
224
226
227
231
242

246
246
249
255
260
265
268
268
269
292
297
297
298
302
306

4

Деревообрабатывающая промышленность является многопрофильным производством. Ее продукция исчисляется многими сотнями видов изделий — это деревянные дома и различные столярно-строительные изделия (окна, двери, перегородки, 
строительные элементы, изделия для устройства полов и др.), 
разнообразная мебель, ассортимент которой в Беларуси насчитывает многие тысячи видов изделий: различный спортивный 
инвентарь, бондарные изделия, игрушки, сувениры, музыкальные инструменты, оборудование транспортных средств и многое другое. Для производства изделий используются различные 
материалы: древесина и древесные материалы, пластмассы и 
металлы, облицовочные материалы на основе древесины и полимеров, клеевые и лакокрасочные, ткани, кожи и др. Каждая 
группа материалов включает многие их виды, а всего в любом 
типе производства насчитываются десятки и даже сотни наименований материалов.

Для обеспечения высокого качества изготавливаемых изделий и выполняемых строительных и плотничных работ необходимо правильно выбирать материал, а в процессе самого производства и ведения работ — правильно учитывать свойства материалов и технологические особенности их обработки. С этой 
целью в книге приводятся основные характеристики материалов 
и указываются области их применения.

В столярном и деревообрабатывающем производствах исходным и основным сырьем является древесина — из нее строят дома, делают мебель и многие бытовые предметы. В данном учебном пособии описываются строение древесины и ее 
свойства, рассматриваются пороки, способы хранения и защиты 
древесины. Приводятся сведения о лесных и древесных мате
ВВЕДЕНИЕ_____________________________

5

риалах, а также полимерных, клеевых и лакокрасочных, применяемых в деревообработке, искусственных облицовочных и 
других материалах.

Качество выполнения работ зависит не только от технической вооруженности предприятия, уровня технологии и материалов, но и от квалификации рабочих, их умения выбрать и подготовить материал и инструмент, наладить станок, правильно 
выполнять технологический процесс при обработке материала 
и т. д. Рассматриваются и новейшие материалы, что способствует развитию новых технологий деревообрабатывающих производств, созданию конкурентоспособной продукции и освоению 
новых рынков сбыта. Новые материалы получают признание 
наряду с традиционными и обеспечивают высокое качество изделий и выполняемых услуг.

Введение___________________________________________________________________

6

1. СТРОЕНИЕ ДЕРЕВА И ДРЕВЕСИНЫ________

1.1. ДРЕВЕСНЫЕ ПОРОДЫ И ЧАСТИ ДЕРЕВА

В растущем дереве различают следующие части: корни, 
ствол, ветки, листья. Корни питают дерево и удерживают его в 
вертикальном положении. Ствол составляет основную массу дерева и занимает до 90 % его объема. Эта наиболее ценная часть 
и является источником древесины.

Листья служат дереву для дыхания, а также в них происходит 
процесс фотосинтеза — превращение лучистой энергии солнца в 
энергию химических связей органических веществ с поглощением из воздуха углекислого газа и выделением кислорода.

Ветви выполняют роль каналов, по которым происходит обмен веществ между листьями и остальной частью дерева.

Листья по форме бывают узкие игольчатые и широкие. Деревья, имеющие узкие листья или хвою, называются хвойными, 
а имеющие широкие листья — лиственными.

В зависимости от породы и условий произрастания продолжительность жизни дерева может быть до 300 и более лет (дуб, 
сосна, липа, ель). В мире отдельные породы деревьев доживают 
до 3—5 тыс. лет (баобаб, секвойя и др.). Высота и диаметр стволов деревьев колеблются в широких пределах. Принято следующее деление деревьев по высоте. К деревьям первой величины 
относят те, которые имеют высоту 20 м и более — это ель, сосна, 
береза, осина, дуб, липа, ясень и некоторые другие. В тропиках и субтропиках высота отдельных деревьев достигает 100 м и 
более. К деревьям второй величины относят те, которые достигают 10—20 м (рябина, ива, ольха серая и др.). Высота деревьев 
третьей величины равна 7—10 м (яблоня, можжевельник и др.).

7

Диаметр ствола в зависимости от породы, возраста деревьев 
и условий произрастания колеблется в широких пределах — от 
6 до 100 см и более, у дуба, тополя и других деревьев он может 
превышать 3 м, у баобаба — 9 м.

Древесина неоднородна по своему строению, внешнему 
виду и свойствам в зависимости от направления волокон по отношению к оси ствола. Строение древесины хорошо видно на 
трех главных разрезах (рис. 1.1).

1. Строение дерева и древесины

Рис. 1.1. Разрезы ствола древесины:

Р — радиальный; П — поперечный; Т — тангенциальный

Разрез, перпендикулярный оси ствола, называют поперечным, или торцовым. Разрез, проходящий вдоль ствола через его 
сердцевину, называют радиальным, а проходящий вдоль ствола, 
но на удалении от сердцевины, — тангенциальным.

На поперечном разрезе ствола различают следующие части;
— сердцевину (расположена в центре), которая представляет 
собой рыхлую ткань диаметром 2—5 мм;

— древесину (основная масса ствола, составляющая до 90 и 
более процентов его объема). Она состоит из ядра и заболони. 
Ядро примыкает к сердцевине и представляет собой мертвую, 
не участвующую в физиологических процессах центральную 
зону. Далее идет заболонь — живая зона древесины;

8

— кору, которая покрывает ствол снаружи и состоит из 
внутреннего, лубяного слоя, и наружного — корки. По лубяному слою выработанные в листьях продукты фотосинтеза идут 
вниз к корням. Наружный слой служит для защиты деревьев от 
внешних воздействий;

— камбий — тонкий, не видимый для глаза слой между корой и древесиной. Его живые клетки делятся, и за счет этого 
дерево растет в толщину. При этом нарастание древесины идет 
примерно в 10 раз быстрее, чем коры. Наивысшая активность 
камбия весной, наименьшая -  осенью.

В лесной промышленности основным объектом заготовки 
является ствол дерева. Срубленные и очищенные от сучьев и 
ветвей стволы называют хлыстами. В зависимости от размеров, 
пороков и качества их раскряжевывают (распиливают) на сортименты различного назначения.

1.2. Макроскопическое строение древесины

1.2. МАКРОСКОПИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ

Макроструктура древесины — это та структура, которую 
можно изучать невооруженным глазом или с помощью лупы. 
Главными микроскопическими признаками древесины являются заболонь и ядро, годичные слои, сердцевинные лучи, сердцевинные повторения, сосуды и смоляные ходы.

В раннем возрасте древесина всех пород состоит только 
из заболони. Со временем живые элементы вокруг сердцевины отмирают, водопроводящие пути закупориваются, и в них 
происходит отложение экстрактивных веществ (смол, танинов, 
красящих веществ). У некоторых деревьев (сосна, дуб, ясень, 
яблоня, тополь, можжевельник и др.) центральная зона приобретает темную окраску. Такие деревья называются ядровыми. 
У других центральная зона не отличается по цвету от заболони — их называют безъядровыми. Деревья делят на две группы: 
спелодревесные (ель, бук, осина, груша, липа, пихта), влажность 
центральной зоны которых меньше периферийной, и заболон- 
ные, влажность которых по сечению ствола одинаковая (береза, 
ольха, клен, каштан и др.).

9

Объем заболонной древесины уменьшается от вершины к 
комлю, а также с увеличением возраста дерева. По механическим свойствам заболонная древесина почти не отличается от 
ядровой, но она в свежесрубленном состоянии содержит больше 
влаги, менее стойкая к загниванию и легче поражается насекомыми.

На поперечном разрезе хорошо видны концентрические 
слои вокруг сердцевины — это годовые слои (рис. 1.2). Они нарастают по одному в год, поэтому по их числу можно определить 
возраст дерева. Каждое годовое кольцо состоит из внутреннего 
и наружного слоя. Внутренний образуется весной и в начале 
лета и называется ранней древесиной. Наружный, или поздний, 
слой образуется к концу лета. Ранняя древесина светлее и менее 
плотная, чем поздняя.

L Строение дерева и древесины

Рис. 1.2. Вид годовых слоев:

ранняя (светлая) и поздняя (темная) древесина годичных слоев 
на поперечном (П), радиальном (Р) и тангенциальном (Т) разрезах

Ширина годичных слоев неодинаковая у разных пород и 
даже в разных местах одного дерева, например: с южной стороны, где больше света, ширина годичных слоев больше. Засуха, 
холодное лето, излишняя влага и другие неблагоприятные условия ведут к уменьшению ширины годовых слоев. По их относительной величине, например на свежем пне, можно определить 
климатические условия прошлых лет.

10