산업기술
산업 제조
나무는 수천 년 동안 연료, 건축 자재, 도구와 무기, 가구 및 종이를 만드는 데 사용되었습니다. 이것은 최근 셀로판 및 셀룰로오스 아세테이트와 같은 기타 셀룰로오스 유도체를 만드는 데 사용되는 공급원료가 되었습니다. 오늘날 목공 및 토목 분야의 사람들은 목재의 본질적인 가치를 알고 있습니다. 이것이 바로 나무라는 단어가 반드시 논의되어야 하는 용어인 이유입니다.
이 기사에서는 아래 질문에 대한 답변으로 목재에 대해 다음과 같이 논의합니다.
뛰어들어봅시다!
목재는 살아있는 나무에서 추출한 유기 물질로 섬유질, 이질성 및 이방성 질감을 가지고 있습니다. 고대 건축 자재 중 하나는 목재입니다. 선사 시대부터 인간은 나무를 보호 및 피난처로 사용했습니다. 여러 가지 요인으로 인한 산림의 쇠퇴, 잘려진 나무를 새로운 나무로 대체하기의 어려움, 나무의 늦게 발육 등으로 나무의 가치가 높아졌습니다. 목재는 모형 및 비계에서 하중 지지 또는 미적 재료로 활용되는 것 외에도 지붕 부속품, 목공 및 코팅 재료로도 사용됩니다. 또한 목재산업의 부산물인 우드칩, 톱밥, 먼지 등을 원료로 하는 인조건축자재로는 마분지, MDF, 합판 등이 있다. 목재는 처리되어 균일한 치수로 절단된 목재입니다.
나무 및 기타 목본 식물의 줄기와 뿌리에서 나무는 다공성 및 섬유질 구조 물질입니다. 압축에 강한 리그닌 매트릭스에 함유되어 장력에 강한 셀룰로오스 섬유로 만들어진 유기물입니다. 나무는 살아있는 나무에서 지지 역할을 하여 목본 식물이 크게 자라거나 스스로 일어설 수 있도록 합니다. 나무는 때때로 나무 줄기의 이차 목부로만 정의되거나, 나무나 관목의 뿌리와 같은 다른 곳에서 동일한 유형의 조직을 포함하는 것으로 더 광범위하게 정의됩니다. 또한 뿌리, 다른 발달 조직 및 잎 사이에 영양분과 물을 전달합니다.
다음은 목재의 일반적인 용도입니다.
오늘날 대부분의 시골 지역에서 목재는 아주 오랫동안 그래왔듯이 여전히 연료로 사용됩니다. 연목보다 연기가 적고 연소가 느리기 때문에 견목을 사용하는 것이 좋습니다. 장작 난로나 벽난로가 집에 따뜻함과 분위기를 줄 것이라고 생각하는 것이 일반적입니다.
"펄프우드"라는 용어는 제지용으로만 재배되는 목재를 의미합니다.
사람들이 처음으로 오두막, 집, 배를 만들기 시작한 이래로 목재는 건축에 중요한 역할을 했습니다. 19세기 후반까지 거의 모든 배는 나무로 만들어졌으며 오늘날에도 배를 만드는 데 나무가 자주 사용됩니다. 느릅나무는 습기를 유지하는 한 부패에 저항하기 때문에 이 용도로 특별히 선택되었습니다(현대적인 배관이 등장하기 전에는 수도관 역할도 했음).
목재는 북미에서 건축에 사용되는 목재의 대중적인 이름입니다. 목재는 톱질하여 사용할 수 있는 보드를 의미하는 반면, 목재는 일반적으로 다른 곳에서 벌채된 나무를 나타내는 데 사용됩니다. 오크는 빔, 벽, 문 및 바닥을 포함하여 중세 유럽의 모든 목조 건물에 선택되는 재료였습니다. 지금은 더 다양한 종류의 목재가 사용되며, 포플러, 작은 매듭이 있는 소나무, 더글러스 전나무가 단단한 나무 문을 만드는 데 자주 사용됩니다.
건설 및 산업 응용 분야에서는 해당 응용 분야에 특정한 성능 기준에 맞게 "설계된" 접합된 건물 구성 요소인 엔지니어링 목재 제품을 자주 사용합니다. 더 강력하고 효과적인 복합 구조 단위를 만들기 위해 목재 가닥, 베니어판, 목재 또는 기타 유형의 목재 섬유를 함께 접착하여 접착 공학 목재 제품을 생성합니다.
이러한 제품에는 평행 연선 목재, I-장선, 적층 베니어 목재(LVL) 및 기타 구조용 복합재(SCL) 품목이 포함됩니다. 합판으로 만든 목재 구조 패널, 방향성 스트랜드 보드 및 복합 패널도 그 중 하나입니다. 1991년에는 이를 위해 약 1억 입방미터의 목재가 사용되었습니다. 추세에 따라 파티클 보드와 섬유판이 합판을 대체할 것으로 예상됩니다.
의자와 침대의 경우, 다른 가구 품목 중에서 목재는 오랫동안 인기 있는 재료였습니다. 또한 나무로 되는 숟가락, 연필 등의 기구 손잡이와 젓가락, 이쑤시개 등의 도구와 수저에도 활용됩니다.
수년 동안 나무는 대중적인 예술 매체였습니다. 수천 년 동안 조각품을 조각하고 만드는 데 사용되었습니다. 예를 들어 북미 원주민 부족이 침엽수 통나무로 만든 토템 기둥이 있으며 종종 서부 적삼나무가 있습니다. 예술에서 목재의 다른 용도는 다음과 같습니다.
수많은 스포츠 장비 카테고리가 현재 나무로 만들어졌거나 한때는 그랬습니다. 예를 들어, 흰 버드나무는 귀뚜라미를 만드는 데 사용되는 일반적인 재료입니다. 메이저 리그 베이스볼에서 사용할 수 있는 야구 방망이는 일반적으로 물푸레나무, 히코리, 그리고 최근에는 단풍나무로 만들어지지만 그 나무는 조금 더 섬세합니다. 미국 농구 협회의 코트는 종종 쪽모이 세공 마루로 구성되어 있습니다.
리그닌 접착제, 재활용 가능한 식품 포장재, 고무 타이어 교체, 항균 의료 처리, 고강도 직물 또는 복합 재료의 새로운 용도는 몇 가지 다른 발전입니다. 과학자와 엔지니어가 목재에서 다른 구성 요소를 추출하거나 목재에 구성 요소를 추가하는 것과 같이 목재를 수정하는 새로운 절차를 계속 연구하고 만들면서 새롭고 더 정교한 제품이 시장에 진입할 것입니다. 전자식 수분 함량 모니터링은 차세대 목재 보호를 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.
나무의 색, 광택, 냄새, 향미, 질감, 결, 모양, 무게 및 경도는 감각적 속성의 예입니다. 식별 또는 기타 용도를 위해 이러한 추가 거시적 특징은 나무 조각을 설명하는 데 유용합니다. 대부분의 숲이 흰색과 갈색 톤이지만 다양한 색상의 숲이 있습니다. 다른 색상에는 노란색, 녹색, 빨간색 및 거의 순수한 흰색이 있습니다. 심재, 변재, 얼리우드, 레이트우드, 레이, 레진 운하의 색상 차이에 따라 한 장의 나무에서 차이가 보일 수 있습니다. 표백이나 염색, 환경에 장기간 노출되면 자연 색상이 변할 수 있습니다. 검은 메뚜기, 꿀 메뚜기 및 소수의 열대 종은 훌륭한 숲의 몇 가지 예일 뿐입니다.
비중은 목재의 무게 또는 질량 대 물의 비율이고 밀도는 목재의 단위 부피의 무게 또는 질량입니다. 1cc의 물은 1g의 무게를 가지므로 더글러스 전나무의 평균 밀도와 비중은 미터법 측정 시스템에서 각각 0.45g/cc입니다. (입방 센티미터당 1그램 또는 입방 피트당 대략 62.4파운드는 단위 부피당 중량으로 표시됩니다.) 목재는 흡습성이므로 수분의 양은 무게와 부피 모두에 상당한 영향을 미치므로 밀도를 결정하는 것이 다른 목재보다 더 어렵습니다. 재료. 무게와 부피는 유사한 결과를 생성하기 위해 미리 결정된 수분 값에서 계산됩니다.
나무는 물과 접촉하면 액체나 공기 중의 증기로 물을 흡수할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 물은 목재가 흡수할 수 있는 가장 중요한 액체 또는 기체입니다. 목재는 살아있는 나무의 구성 요소이든 재료이든 간에 흡습성으로 인해 항상 수분을 포함합니다. (여기서 물과 수분이라는 용어는 같은 의미로 사용됩니다.) 수분은 목재의 측면에 영향을 미치지만 세포벽에서 발견되는 수분만이 중요하다는 점을 강조해야 합니다. 세포 공동에서 발견되는 수분은 무게를 추가하는 것 이상의 역할을 합니다.
목재의 수분 수준이 섬유 포화점 이하로 변하면 치수 변화가 발생합니다. 수축과 팽창은 각각 수분 증가 및 손실에 의해 발생합니다. 이러한 치수 변화는 이방성이므로 축 방향, 반경 방향 및 접선 방향이 다릅니다. 약 0.4%, 4% 및 8%가 각각 평균 수축 값입니다. 부피 손실은 약 12%이지만 종 간에는 상당한 차이가 있습니다. 이 숫자는 녹색 치수의 백분율로 제공되며 녹색에서 오븐 건조 상태로의 변환에 해당합니다. 세포벽 구조는 주로 다양한 발달 방향에서 차등적인 수축과 팽창을 담당합니다.
2차 세포벽 층에 있는 미세 원섬유의 방향은 축 방향과 두 개의 측면(방사형 및 접선 방향) 방향 사이의 변화를 설명하는 데 사용할 수 있지만 이러한 불일치가 반경 방향과 접선 방향으로 존재하는 이유는 불분명합니다.
박테리아, 곰팡이, 곤충, 해양 천공충, 환경적, 기계적, 화학적, 열적 변수는 모두 목재 파괴에 기여합니다. 나무의 모양, 구조 또는 화학적 구성은 분해로 인해 변경될 수 있으며 이는 살아있는 나무, 통나무 또는 제품에 영향을 줄 수 있습니다. 이러한 변화는 경미한 변색에서부터 나무를 완전히 무가치하게 만드는 돌이킬 수 없는 변형에 이르기까지 다양합니다. 예를 들어, 고대 이집트 파라오의 무덤에서 완벽한 상태로 발견된 가구 및 기타 목재 공예품에서 알 수 있듯이 목재는 수백 또는 수천 년 동안 지속될 수 있습니다(이집트 예술 참조). 외부 요소의 영향을 받아야만 목재가 열화되거나 파괴됩니다.
목재의 기계적 또는 강도 속성은 크기와 모양을 잠재적으로 변경할 수 있는 외부 힘을 견딜 수 있는 능력의 표시입니다. 이러한 힘의 양과 적용 방법, 목재의 밀도 및 수분 함량은 이러한 힘에 대한 저항에 영향을 줍니다. 축 방향 또는 결에 평행한 목재의 강도 특성은 결을 가로지르는 것(가로 방향)과 눈에 띄게 다릅니다.
인장 및 압축(축 방향 및 가로 방향으로 측정), 전단, 벽개, 경도, 정적 굽힘 및 충격에서 목재의 강도는 기계적 특성(충격 굽힘 및 인성)의 일부입니다. 각 테스트는 단위 하중 영역당 응력(탄성 한계 및 최대 하중)과 인성, 파열 계수 및 탄성 계수(강성 측정)를 포함한 기타 강도 기준을 결정합니다. 단면적이 2 x 2cm 또는 2 x 2인치인 작고 투명한 표본이 일반적으로 테스트에 사용됩니다.
나무는 온도의 변화에 따라 팽창 및 수축하지만 수분 함량의 변화로 인한 수축 및 팽창은 훨씬 더 중요한 치수 변화입니다. 이러한 온도 관련 팽창 및 수축은 일반적으로 중요하지 않으며 실질적인 결과가 없습니다. 표면 검사는 0°C(32°F) 미만의 온도에서만 수행할 수 있습니다. 외부 및 내부 층의 불균일한 수축으로 인해 살아있는 나무에 서리 균열이 발생할 수 있습니다.
나무는 금속, 대리석, 유리, 콘크리트와 같은 재료에 비해 열전도율이 낮습니다(높은 단열 능력). 가볍고 건조한 목재는 축 방향에서 열전도율이 가장 높고 밀도 및 수분 함량이 증가함에 따라 증가하기 때문에 우수한 단열재입니다.
전기 절연체는 오븐 건조 목재에서 찾을 수 있습니다. 그러나 수분 함량이 증가하면 전기 전도도도 함께 증가하여 포화된 목재(수분 함량이 가장 높은 목재)가 물처럼 거동하게 됩니다. 수분 함량이 0에서 섬유가 포화되는 지점까지 증가함에 따라 전기 저항이 얼마나 급격하게 떨어지는지 주목됩니다. 전기 저항은 이 범위에서 10억 배 이상 떨어지지만 섬유 포화점에서 최고 수분 함량까지 약 50배 정도만 떨어집니다. 목재의 전기 저항은 대부분 종 및 밀도와 같은 다른 매개변수의 영향을 받지 않습니다. 종에 따른 변화는 추출물의 화학적 성질과 관련이 있습니다. 축방향 저항은 대략 횡방향 저항의 절반입니다.
유전체 또는 불량 도체, 목재의 특성도 중요합니다. 유전율과 역률은 목재의 수분 함량 측정, 전류로 목재 건조(이론적 가능성, 현재 현실은 아님), 목재 접착을 위한 전기 계량기(용량 및 무선 주파수 전력 손실 유형)를 만드는 데 실질적인 역할을 합니다. 고주파 전류로. 기계적 응력이 가해질 때 발생하는 전기 분극(조각의 반대쪽에 반대 전하가 나타나는 현상)으로 인해 목재에 압전 효과가 나타납니다. 반대로 나무는 전기장에 노출되면 기계적 변형이 발생합니다(크기 변화).
나무는 (직접 타격에 의해) 소리를 생성하고 다른 물체에서 오는 음파를 확대하거나 편향시킬 수 있습니다. 이러한 요인 때문에 악기 및 기타 음향 응용 분야에 사용되는 특수 소재입니다. 목재의 크기, 밀도, 수분 함량 및 탄성 계수는 모두 진동 주파수에 영향을 미치며, 이는 차례로 생성되는 소리의 피치에도 영향을 미칩니다. 밀도와 탄성이 높을수록 수분 함량이 줄어들고 크기가 작아지면 모두 고음에 기여합니다.
모든 유형의 목재는 다음과 같이 분류됩니다.
바늘이나 원뿔을 생산하지 않는 모든 나무는 견목의 원천입니다. 이 나무는 과학 전문 용어로 낙엽수 또는 속씨식물로 가장 자주 언급됩니다. 잎과 씨를 생산하는 나무를 활엽수라고 합니다. 오크, 단풍나무, 체리, 마호가니 및 호두는 일반적인 활엽수 종의 예입니다. 여러 종류의 활엽수가 놀랍고 독특한 나뭇결 패턴으로 잘 알려져 있지만 활엽수가 항상 침엽수보다 강한 것은 아닙니다.
또한 몇몇 목재는 활엽수로 분류되지만 대나무와 야자수와 같은 낙엽수에서 나옵니다. 기술적으로 외떡잎식물이라고 하지만, 이 식물은 동일한 특성을 많이 가지고 있기 때문에 종종 활엽수로 분류됩니다. 대나무와 야자수는 때때로 다음과 같은 제조 목재 범주에 포함될 수 있습니다.
침엽수는 목재 및 목재 제품과 같은 침엽수를 생산하는 데 사용됩니다. Gymnosperms라고도 알려진 침엽수는 바늘과 곰 원뿔이 있는 모든 나무입니다. 소나무, 삼나무, 전나무, 가문비나무, 레드우드는 가구 제작, 목공 및 기타 관련 분야에서 사용되는 일반적인 침엽수 나무의 몇 가지 예입니다.
가공 목재는 세 번째 유형의 목재입니다. 공학 목재는 환경에서 자연적으로 발생하는 것이 아니라 만들어집니다. 이러한 보드는 일반적으로 특정 특성이나 특성을 갖도록 수정된 목재로 만들어집니다. 합성 목재라고도 하는 이러한 제품은 제재소 폐기물을 사용하여 만들어지는 경우가 많습니다.
가공 목재는 자연에서 얻기 어려운 특정 크기를 충족할 수 있는 목재 제품을 생성하기 위해 자주 가열되거나 화학적으로 처리됩니다. 합판, 방향 스트랜드 보드, 중간 밀도 섬유 보드 및 복합 보드는 엔지니어링 목재의 몇 가지 일반적인 예입니다. 전문적인 절단 기술을 사용하거나 정확한 크기 또는 나뭇결 패턴을 생성하기 위해 조각을 함께 사용하는 등 자주 작업해야 하는 점을 감안할 때 목재 베니어판은 때때로 엔지니어링 목재로 분류될 수 있습니다.
나무는 식물이 광합성 동안 생성된 음식을 저장하고, 뿌리에서 식물의 나머지 부분으로 물과 용해된 미네랄을 운반하고, 기계적 지원을 제공하기 위해 사용하는 시스템의 구성 요소입니다. 약 25,000~30,000여 종의 이를 생산하는 식물 중 재료로 사용하기에 적합한 목재는 초본을 포함하여 3,000~4,000여 종의 식물만이 생산되는 것으로 알려져 있다. 겉씨 식물과 속씨 식물은 목재를 생산하는 산림 나무와 기타 목본 식물을 포함하는 두 그룹입니다. 속씨식물 또는 원뿔형 나무는 참나무, 너도밤나무, 티크, 발사와 같은 온대 및 열대 활엽수를 생산하는 반면, 겉씨식물 또는 원뿔형 나무는 소나무 및 가문비나무와 같은 침엽수를 생산합니다. 모든 상황이 경목과 연목으로 구분되는 것은 아니라는 점에 유의해야 합니다. 일부 활엽수(예:발사)는 주목과 같은 일부 침엽수보다 부드럽습니다.
목재는 상당한 경제적 가치를 지닌 물질입니다. 점차적으로 고갈되는 석탄, 광석, 석유와 달리 지속 가능하게 유지될 수 있는 재생 가능한 자원입니다. 목재는 산림에서의 벌채, 운송, 공장에서의 가공, 상업 및 소비를 통해 경제 성장을 촉진하고 일자리를 창출하며 일부 국가에서 기본적인 생계를 보장합니다. 목재 및 목재 제품에 대한 지속적이고 강력한 수요는 그 중요성의 표시입니다.
무게면에서 목재는 다른 재료보다 훨씬 많이 소비됩니다. 세계 원목(통나무) 생산량의 대부분은 주로 개발 도상국에서 연료로 사용됩니다. 목제품 생산의 가장 빠른 성장은 종이와 판지에서 볼 수 있으며, 개발도상국의 1인당 소비가 산업화된 국가의 소비를 따라잡으면서 이러한 패턴은 계속될 것으로 예상됩니다. 증가하는 목재 사용과 그에 따른 삼림 벌채는 증가하는 세계 인구로 인해 발생합니다. 예측된 수요를 충족시키기 위한 적절한 목재 공급의 생산은 특히 열대 지방의 많은 산림의 파괴로 인해 불확실합니다. 지구상의 산림피복 손실을 막고, 기존 산림의 생산성을 높이고, 광범위한 재조림 프로젝트를 설립하고 빠르게 성장하는 수종의 묘목장을 심고, 종이를 재활용하고, 연구를 통한 목재 활용을 개선하면 목재 공급 문제를 해결하고 목재 공급 문제를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 목재 산업이 환경에 미치는 영향
나무는 살아 있는 유기체인 나무에서 생성되는 섬유질, 이질성 및 이방성 질감을 가진 유기 재료입니다. . 목재는 가장 오래된 건축 자재 중 하나입니다. 인류는 고대부터 나무를 대피 및 보호 목적으로 사용했습니다.
목재는 셀룰로오스로 구성되어 있습니다. :셀룰로오스는 고분자(C6H10O5)로 결정화되어 매우 강한 섬유를 형성할 수 있습니다. 셀룰로오스는 목재의 주요 강화 재료입니다. 리그닌:리그닌도 폴리머이지만 일반적으로 무정형입니다.
주택 및 기타 구조물 건설:목조 주택은 여전히 가정에서 자주 사용됩니다. 또한 특정 건물의 내부 지붕은 목재로 되어 있습니다. 대나무 나무가 건물 건설에 사용되어 건물이 스스로 설 수 있을 정도로 튼튼해질 때까지 지지하는 것과 유사합니다.
목재의 주요 물리적 특성은 색상, 광택, 질감, 거시적 구조, 냄새, 수분, 수축, 내부 응력, 팽창, 균열, 뒤틀림, 밀도, 소리-전기-열전도율입니다. . 색상, 광택, 질감 및 매크로 구조가 나무의 모양을 결정합니다.
목재 형성은 (1) 혈관 형성층이라고 하는 이차 분열 조직으로부터의 세포 분열, (2) 세포 확장(세포 연장 및 방사상 확대), (3) 이차 세포벽 침착, (4) 예정된 세포 사멸, 및 (5) 심재
천연 목재는 통나무, 덩굴 또는 반판을 포함한 나무, 줄기, 가지, 가지, 그루터기를 의미하며, 특히 사용을 위해 옷을 입힌 경우에는 목재, 통나무 또는 반판을 포함합니다. .
목공에 대한 가장 오래된 증거는 150만 년 전의 것입니다. 탄자니아의 페닌이라고 불리는 호모 에렉투스 유적지.
예를 들면 물푸레나무, 너도밤나무, 자작나무, 마호가니, 단풍나무, 참나무, 티크, 호두가 있습니다. 침엽수는 일반적으로 상록수(침엽수)(바늘과 원뿔이 있고 일년 내내 유지되는 겉씨 식물이라고도 함. 예를 들어 삼나무, 사이프러스, 전나무, 소나무, 가문비나무, 레드우드)에서 나옵니다.
목재의 기계적 특성에는 장력 및 압축 강도(축 방향 및 가로 방향으로 측정), 전단, 절단, 경도, 정적 굽힘 및 충격(충격 굽힘 및 인성)이 포함됩니다. .
일반적으로 가장 단단한 목재로 인정되는 목재(Guaiacum sanctum 및 Guaiacum officinale) Janka 규모에서 4,500파운드-포스(lbf)로 측정됩니다.
목재는 살아있는 나무에서 추출한 유기 물질로 섬유질, 이질성 및 이방성 질감을 가지고 있습니다. 고대 건축 자재 중 하나는 목재입니다. 선사 시대부터 인간은 나무를 보호 및 피난처로 사용했습니다. 목재는 연료, 펄프재, 건축, 엔지니어링 제품, 가구, 기구 등에 사용됩니다.
이것이 이 기사의 전부이며 다음 질문에 대해 논의하고 있습니다.
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산업기술
우드 그레인이란 무엇입니까? 목질 섬유의 세로 배열 또는 이러한 배열로 인한 패턴을 목재 결이라고 합니다. . 우드 그레인의 정의 R에 따르면. 브루스 호들리 , 결은 나무 세포의 방향(예:직선 결, 나선형 결), 표면 모양 또는 모양, 성장 고리 배치(예:수직 결), 평면 절단(예:최종 결), 성장 속도(예:좁은 결) 및 상대적인 세포 크기(예:열린 결). 나무의 결은 무엇입니까? 곡물이라는 단어 나무에 적용되는 것은 그 의미가 불확실합니다. 대화식으로 그것은 절단 표면에 있는 나무의 모양이나 패턴을 나타냅니다. 나무의
샌딩은 유리, 금속, 화강암, 목재 등의 고체 재료를 수동 또는 기계로 가공하는 기술 프로세스입니다. 수년 동안 나무는 집을 짓거나 다른 문제를 해결하는 데 사용되는 비슷한 방식으로 처리되었습니다. 목재용 샌딩 머신은 특별한 디자인을 가지고 있으며, 직접 손으로 만들거나 이러한 장비 생산을 전문으로 하는 제조업체에서 구입할 수 있습니다. 거칠기 지수가 낮을수록 촉감이 더 좋습니다. 표면의 질감에 따라 다른 유형의 최종 표면 처리가 사용됩니다. 일상생활에서 사용하는 디자인을 자신의 손으로도 만들 수 있고, 산업용 기계는 다품종