Древесина является удивительным материалом, дарованным человеку природой. Она незаменима в народных художественных промыслах, в производстве различных изделий утилитарно-декоративного назначения, органично входящих в ансамбль современного быта. Древесина обладает высокими физико-механическими свойствами, благодаря которым ее можно точить, строгать, резать; красивой текстурой, позволяющей использовать ее для изготовления художественных изделий и сувениров. Но при этом она гигроскопична, вследствие чего в зависимости от влажности окружающей среды может разбухать или усыхать, коробиться или растрескиваться; подвержена разрушению и гниению. Поэтому прежде чем приступить к работе с древесиной, необходимо ознакомиться с ее свойствами, строением и пороками.

Растущее дерево состоит из следующих частей: корня, ствола, ветвей и листьев.

Корни питают дерево и удерживают его в вертикальном положении.

Ствол составляет основную массу дерева, занимая до 90 % его объема. Это наиболее ценная часть, являющаяся источником древесины.

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

Листья служат для дыхания: поглощают из воздуха углекислый газ и выделяют кислород. По форме листья бывают узкие, игольчатые, и широкие. Деревья с узкими листьями, или хвоей, называются хвойными, а с широкими – лиственными. К хвойным породам относятся, в частности, сосна, ель, лиственница, кедр, тис, можжевельник; к лиственным – береза, дуб, бук, каштан, клен, липа, ольха, осина, ясень.

В зависимости от породы и условий произрастания продолжительность жизни дерева может составлять до 300 и более лет (дуб, сосна, липа, ель). Чем старше дерево, тем толще ствол и тем ценнее древесина.

Строение, внешний вид и свойства древисины зависят от направления волокон по отношению к оси ствола. Для того чтобы подробно ознакомиться со строением дерева, необходимо сделать три главных разреза: торцевой, тангенциальный и радиальный (рис. 1). Разрез, перпендикулярный к оси ствола, называется поперечным или торцевым, разрез, проходящий вдоль ствола через его сердцевину, – радиальным, а проходящий вдоль ствола на удалении от сердцевины, – тангенциальным.

Рис. 1. Основные разрезы ствола

На поперечном (торцевом) разрезе видны основные части ствола: кора, древесина и сердцевина.

Сердцевина расположена в центре и представляет собой рыхлую ткань диаметром 2–5 мм. Она чаще всего имеет вид небольшого темного пятна.

Между корой и древесиной расположен камбий – тонкий слой живых клеток, благодаря которому дерево растет в толщину. При этом нарастание древесины происходит примерно в 10 раз быстрее, чем коры.

Древесина составляет до 90 % и более объема ствола. Она состоит из ядра и заболони.

Ядро примыкает к сердцевине и представляет собой мертвую, не участвующую в физиологических процессах центральную зону.

Заболонь – живая зона древесины.

Кора состоит из двух слоев: наружного – корки и внутреннего – лубяного слоя. По лубяному слою выработанные в листьях продукты фотосинтеза поступают к корням. Наружный слой служит для защиты дерева от внешних воздействий.

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, таннидов, красящих веществ).

Древесина отечественных лесных пород обычно имеет светлые цвета, при этом у некоторых из них весь срез одного тона, у других центральная часть темнее. Темноокрашенная часть древесины – ядро, а светлая – заболонь. Породы, имеющие четкое различие между ядром и заболонью, называют ядровыми, например: сосна, дуб, ясень, яблоня, тополь, можжевельник и др.

Породы, в которых четкого различия нет, называют безъядровыми.

Безъядровые породы делятся на две группы: спелодревесные (ель, бук, осина, груша, липа, пихта), влажность центральной зоны которых меньше периферийной, и заболонные, влажность которых по сечению ствола одинаковая. К заболонным породам относятся лиственные – береза, клен, граб, липа, самшит, груша и др. Объем заболонной древесины уменьшается от вершины к комлю (нижней части ствола), а также с увеличением возраста дерева. У некоторых безъядровых пород (береза, бук, осина) наблюдается потемнение центральной части ствола, которую в этом случае называют ложным ядром.

По механическим свойствам заболонная древесина почти не отличается от ядровой, но она в свежесрубленном состоянии содержит больше влаги, более подвержена гниению и легче поражается насекомыми.

На поперечном разрезе ствола легко рассмотреть концентрические слои вокруг сердцевины – это годичные слои (кольца). Годичные слои нарастают от центра по одному в год и по их числу можно определить возраст дерева. Ширина годичных слоев неодинакова 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 годичных слоев. По их относительной величине на пне свежесрубленного дерева можно определить климатические особенности прошлых лет. Ширина годичных слоев зависит также и от положения в стволе. В нижней части ствола годичные слои наиболее узкие, выше ширина их увеличивается. У быстрорастущих пород, например ивы, тополя, ширина годичных слоев достигает 1–1,5 см.

Каждое годичное кольцо состоит из внутреннего и наружного слоя. Внутренний слой, называемый ранней древесиной, образуется весной и в начале лета. Древесина мягкая и светлая. Наружный слой, или поздняя древесина, нарастает к концу лета. Древесина твердая и темная.

В пределах годичного кольца плотность поздней древесины в 2–3 раза больше ранней. Количество поздней древесины влияет на плотность и механические свойства породы. В зависимости от места произрастания дерева его древесина может быть разной степени твердости.

В строительном деле особенно ценился так называемый мачтовый лес (прямые высокие стволы) и кондовая сосна, выросшая на сухом месте, с плотной и мелкослойной древесиной. Срубленная в декабре, она отличается особой прочностью (почти в 2 раза прочнее срубленной в феврале). Для изготовления бытовых изделий, например коробов, и для резьбы ценилась мягкая древесина мендовой сосны, выросшей на болотистой низине.

На поперечном разрезе хорошо заметны светлые, блестящие линии от сердцевины к коре – это сердцевинные лучи. Их ширина 0,005–1 мм. Широкие лучи имеют дуб и бук. Они могут быть окрашены контрастно к окружающей древесине и на тангенциальном разрезе напоминают чечевички или имеют веретенообразную форму, а на радиальном разрезе имеют вид блестящих, разной ширины и длины полосок или черточек. Количество сердцевинных лучей зависит от породы дерева: у хвойных их в 2–3 раза меньше, чем у лиственных. С увеличением количества сердцевинных лучей несколько ослабевает механические свойства древесины.

На поперечном разрезе лиственных пород видны отверстия различной величины – это сосуды, проводящие влагу в стволе, на поперечном разрезе березы и ольхи иногда можно обнаружить бурые или коричневые точки, черточки или пятнышки – это сердцевинные повторения, которые являются следствием повреждения древесины насекомыми.

Древесина хвойных и лиственных пород имеет свои отличительные особенности. Для древесины хвойных пород характерна сравнительная простота и правильность строения. Основную массу ее составляют расположенные рядами вытянутые клетки, называемые трахеидами. Их длина 2–10 мм, диаметр 0,02–0,05 мм. В стенках трахеид имеются поры, через которые они сообщаются с соседними клетками. Трахеиды ранней части годичного слоя имеют тонкие стенки и широкие полости, через которые поступают вода и растворенные в ней минеральные вещества. Трахеиды поздней части годичного слоя с толстыми стенками придают древесине прочность.

Особенностью строения древесины хвойных пород является наличие клеток, вырабатывающих и хранящих смолу. Так, у древесины сосны, кедра, ели и лиственницы имеется неприятная для деревообработчика особенность – смоляные ходы – каналы, наполненные смолой. Их количество и размер зависят от породы: у сосны смоляные ходы крупные и их много, у лиственницы – мелкие и немногочисленные.

Различают горизонтальные и вертикальные смоляные ходы. Длина вертикальных ходов 10–80 см, а их диаметр 0,1 мм. Горизонтальные смоляные ходы тоньше, но их очень много – до 300 штук на 1 см² площади сечения ствола.

Строение лиственных пород более сложное, чем хвойных. Основную массу древесины составляют сосуды и древесные волокна.

Сосуды – это система клеток для проведения воды и растворенных в ней минеральных веществ от корней к листьям. Сосуды представляют собой трубки длиной в среднем 10 см (у дуба до 2 м) и диаметром 0,02–0,5 мм. Чем больше в древесине сосудов, тем она рыхлее. Вода из сосудов проходит к соседним живым клеткам через поры в боковых стенках.

В зависимости от характера сосудов различают кольцесосудистые и рассеянно-сосудистые породы.

Кольцесосудистой называется древесина, у которой крупные сосуды расположены сплошным кольцом в ранней древесине, а мелкие собраны группами в поздней (дуб, ясень, вяз, ильм, каштан, карагач и др.).

Рассеянно-сосудистыми называют породы, в которых крупные и мелкие сосуды распределены равномерно по всему годичному слою (липа, ольха, осина, береза, клен, самшит, бук, грецкий орех и др.).

Древесные волокна являются наиболее распространенными клетками у лиственных пород и составляют их основную массу. Это клетки с толстыми стенками и узкими полостями длиной 0,7–1,6 мм, шириной 0,02–0,05 мм. Одревесневшие стенки этих волокон являются наиболее прочными.

Химический состав древесины очень сложный. На долю неорганических веществ приходится 0,2–1,7 %. При сгорании древесины они дают золу. В состав древесины входят кальций, калий, натрий, магний, фосфор и другие элементы. Органическая часть включает: 49–50 % углерода, 43–44 % кислорода, 6 % водорода и 0,1–0,3 % азота. Из древесины получают: целлюлозу, спирт, смолу, камеди, танниды, скипидар и др.

Таким образом, основными признаками при определении породы являются: наличие ядра, ширина заболони, резкость перехода от ядра к заболони, различная степень видимости годичных слоев, разница между ранней и поздней древесиной, наличие и размеры сердцевинных лучей, диаметр сосудов, наличие смоляных ходов, их размер и количество.

Так, например, если вам попадется древесина, у которой хорошо заметны годичные слои из-за того, что поздняя древесина темнее ранней, нет сосудов, сердцевинные лучи очень тонкие и почти не видны, есть смоляные ходы, знайте это древесина хвойных пород.

Для определения породы древесины необходимо знать и дополнительные признаки, к которым относятся цвет, блеск, текстура и запах.

Цвет имеет большое значение при использовании древесины для изготовления художественных изделий. Цвет древесине придают дубильные, красящие вещества и находящиеся в полостях клеток смолы. Он изменяется в зависимости от породы и условий произрастания: породы умеренного климатического пояса имеют светлую окраску, породы теплых зон окрашены интенсивнее. Цвет зависит и от возраста дерева: молодая древесина окрашена светлее.

Блеск – способность древесины направленно отражать световой поток. Блеск древесины зависит от плотности, количества, размеров и расположения сердцевинных лучей. Сердцевинные лучи направленно отражают световой поток и на радиальном разрезе образуют блеск. Шелковистым блеском отличается древесина бука, ясеня, клена, ильма, платана, белой акации, дуба. Древесина осины, березы, липы, тополя, груши, яблони, самшита, тиса имеет матовую поверхность. Серебристым блеском обладает орех, муаровым переливом – волнистая береза. Блеск придает древесине красивый вид и может быть усилен полированием, лакированием и вощением.

Текстура – рисунок, получаемый на поверхности среза древесины. Она зависит от строения древесной породы и направления разреза. Текстура определяется шириной годичных слоев, разницей в окраске между ранней и поздней древесиной, наличием сердцевинных лучей, крупных сосудов, беспорядочным расположением волокон.

У древесины хвойных и мягких лиственных пород текстура довольно простая, у твердых лиственных пород – гораздо богаче. Красивые рисунки лиственные породы дают на радиальном и тангенциальном разрезах, хвойные – только на тангенциальном. Исключительно красивую текстуру дают срезы наростов – капов, сувелей со свилеватым (путанным) расположением волокон. Текстура древесины хорошо выявляется при полировании, лакировании, подкраске и травлении.

Запах древесине придают содержащиеся в ней эфирные масла, дубильные вещества, смолы и другие компоненты.

У хвойных пород – сосны и ели – характерный запах скипидара. Приятный специфический запах имеет древесина можжевельника. У дуба терпкий запах дубильных веществ.

Механическими свойствами древесины называют ее способность сопротивляться воздействию внешних сил. К ним относятся:

     ? прочность, характеризуемая пределом прочности, предшествующим разрушению;

     ? жесткость – способность сопротивляться деформации;

     ? ударная вязкость – способность при ударе поглощать работу без разрушения;

     ? твердость – способность сопротивляться проникновению другого твердого тела;

     ? плотность – количество древесной породы в 1 м³.

По степени твердости все древесные породы можно разделить на три группы: мягкие – сосна, ель, кедр, пихта, можжевельник, тополь, липа, осина, ольха, каштан, ива и др.; твердые – сибирская лиственница, береза, бук, вяз, дуб, ильм, карагач, платан, рябина, клен, яблоня, ясень и др.; очень твердые – белая акация, железная береза, граб, кизил, самшит, тис и др.

Плотность и твердость древесных пород зависят от содержания в годичных слоях поздней древесины. Чем больше поздней древесины, тем плотнее и соответственно выше механические свойства древесных пород. Между плотностью и прочностью древесины существует тесная связь: более плотная древесина оказывается, как правило, прочнее. Все вышеназванные свойства необходимо учитывать при обработке заготовок режущими инструментами.

По плотности древесину также можно разделить на три группы: породы с малой плотностью (540 кг/м³ и менее) – сосна, ель, пихта, кедр, тополь, липа, ива, ольха; породы со средней плотностью (550–740 кг/м³) – лиственница, тис, береза, бук, вяз, груша, дуб, ильм, клен, рябина, яблоня, ясень; породы с высокой плотностью (750 кг/м³ и выше) – белая акация, железная береза, граб, самшит, кизил.

Древесина лиственных кольцесосудистых пород имеет неодинаковую плотность: поздняя древесина плотная, ранняя – пористая. Такая древесина хорошо гнется, но плохо поддается лакированию и полированию. Древесина хвойных пород имеет малую плотность, лиственных рассеянно-сосудистых пород – значительно высокую, в силу чего хорошо обрабатывается, лакируется и полируется.

Наряду с древесиной в виде бревна, тесаных и пиленых досок, чураков, брусков и болванок разных форм народные мастера использовали для изготовления художественных изделий корни и ветви деревьев, кору и луб.

Ветви черемухи, прутья тальника, сосновый корень применяли для плетения мебели, корзин и всевозможной домашней утвари, для соединения или «сшивания» отдельных частей изделий, для изготовления обручей к бондарной посуде. Ствол молодой осины и сосны использовали для изготовления драни – ленты шириной до 10 см, необходимой для плетения хозяйственных коробов и корзин. Лубяная часть коры, очищенная от пробкового слоя и расправленная под гнетом, служила незаменимым материалом для изготовления коробов, туесков, хлебниц.

Таким образом опыт поколений народных мастеров основывается на рачительном отношении к природным богатствам, всемерном использовании даруемых природой материалов и практически безотходном производстве.

Для большинства видов художественных работ пригодна только древесина без каких– либо дефектов. Потому при ее использовании в строительстве, изготовлении различных бытовых и художественных изделий необходимо учитывать многочисленные пороки, которые могут сильно ухудшить качество предмета или сделать его вовсе непригодным.

Пороками древесины называют любые отклонения от нормы в строении ствола, все нарушения физического состояния, т.е. все то, что снижает качество и свойства древесины как материала (рис. 2).

Рис. 2. Пороки строения древесины: а – прорость; б – кармашки; в – чревоточина; г – сучки; д – косослой; е – свилеватость; ж – гнили

К основным порокам относятся: сучки, трещины, глазки, наросты, свилеватость, косослой, завиток, прорость, смоляные кармашки, засмолок, грибковые поражения, окраски и гнили, червоточины, инородные включения, химические окраски, повреждения насекомыми, покоробленность, пороки формы ствола и строения древесины, раны, ненормальные отложения, механические повреждения и дефекты обработки. При чем нарушения в строении и изменение качества древесины могут происходить как в растущем дереве, так и при неправильном его хранении.

Однако иногда пороки делают древесину более ценным материалом. Например, такой порок, как свилеватость волокон, широко используется при изготовлении художественных изделий, различных поделок и т.д. Топорище из свилеватой древесины всегда крепче, чем из прямослойной, и никогда не расколется.

Сучки – это основания ветвей, вызывающие искривление волокон годичных слоев (рис. 3). Древесина сучков имеет повышенную твердость, что затрудняет обработку. К тому же при сушке заготовок они иногда выпадают.

Рис. 3. Разновидности сучков: а – круглый; б – овальный; в – продолговатый; г –   пластовой; д – кромочный; е – ребровый; ж – сшивные; з – групповые; и – разветвленные

По форме разреза на поверхности древесины сучки подразделяют на круглые, овальные и продолговатые. По степени срастания с древесиной – на сросшиеся, частично сросшиеся и несросшиеся, или выпадающие. По состоянию древесины – на здоровые, темные, просмоленные, загнившие, гнилые и табачные, т.е. превратившиеся в бурую массу, которая легко растирается в порошок.

Сучки нарушают однородность древесины, затрудняют ее обработку и склеивание и часто снижают прочность. Качество древесины ухудшается с увеличением количества сучков и их диаметра. Несросшиеся и загнившие сучки иногда делают древесину непригодной для изготовления изделий.

Глазки – следы спящих почек, не развившихся в побег.

Грибные поражения в одном случае изменяют лишь цвет древесины, не нарушая ее физико– механических свойств, в другом – разрушают ее. Под влиянием поселившихся в древесине грибов древесина может стать бурой, красноватой, коричневатой, синей, серой, серо-фиолетовой и других оттенков.

Все виды дереворазрушающих грибов вначале изменяют окраску древесины (это начальная стадия гниения), а затем постепенно разрушают ее. Грибы могут вызывать внутреннюю темнину, внутреннюю гниль, плесень, заболонные грибные окраски, побурение, заболонную гниль и наружную трухлявую гниль.

Особенно портит древесину внутренняя и наружная гниль. Она представляет конечную стадию поражения древесины, при которой нарушаются ее структура и цвет и резко снижаются механические свойства.

Появление грибов и гнили часто связано с неправильным хранением древесины.

Химические окраски встречаются у всех пород и связаны с окислением дубильных веществ, которые имеются в древесине. Химические окраски более равномерны по цвету по сравнению с грибными и проникают на небольшую глубину (1–5 мм). Прочностные свойства древесины они не изменяют, но портят ее внешний вид.

Повреждения насекомыми носят общее название червоточины. По глубине проникновения ходов и отверстий в древесину червоточины подразделяют на поверхностные, неглубокие, – до 5 мм и глубокие – свыше 5 мм. Диаметры отверстий бывают свыше 3 мм.

Трещины являются результатом разрыва древесины вдоль волокон. Различаются трещины, возникающие в растущем дереве, и трещины усушки. К первым относят метиковые, отлупные и морозные, ко вторым – собственно трещины усушки.

Метиковые трещины проходят через сердцевину ствола и имеют большую протяженность. Отлупные идут по годичному слою вдоль ствола. Морозные трещины возникают зимой при резком снижении температуры и характерны преимущественно для лиственных пород. Они могут идти на большую глубину ствола, до сердцевины, и иметь значительную длину.

Трещины усушки встречаются у всех пород и образуются в процессе сушки древесины.

В досках трещины могут выходить на пласть, кромку или торец и называются соответственно пластевыми, кромочными и торцевыми. Величина их весьма различна.

Коробление происходит после раскроя и сушки древесины в результате неравномерного высыхания ее в различных направлениях (рис. 4).

Рис. 4. Деформация лесоматериалов при усушке

При неравномерном распределении влаги во внешних и внутренних слоях древесины возникает внутреннее напряжение на первом этапе сушки, растягивающее древесину в поверхностных слоях и сжимающее во внутренних, на втором наоборот. Кроме этого наблюдается уменьшение размеров сечения, растрескивание.

Коробление может быть продольным и поперечным. Поперечное выражается в изменении формы сечения заготовки. Причина – разница в усушке по радиальному и тангенциальному направлениям.

Продольное коробление всегда появляется у досок, которые плохо уложены на прокладках, т.е. провисают.

По длине заготовки могут изгибаться, приобретая дугообразную форму или форму винтовой поверхности, т.е. крыловатость. Чем ближе к сердцевине, тем больше древесина подвержена короблению. Для того чтобы коробление было минимальным, рекомендуется большие заготовки склеивать из нескольких узких досок с разным расположением волокон. Правильные укладка, сушка и хранение заготовок могут предупредить появление коробления.

Однако не спешите выбрасывать покоробленную заготовку. Может вы сможете смастерить оригинальную вещь.

Классическим примером использования деформации усушки для усиления пластической выразительности изделия является симметрично изогнутая линия верхнего края борта бурлацкой чаши. Было замечено, что при точении заготовок, вырубленных из расколотого пополам вдоль волокон ствола, быстрее сохнут и уменьшаются в размерах части периферийных слоев. Поэтому отрезки борта, выточенные из наружного слоя, сильнее усыхали, заметно понижаясь относительно других, выточенных из сердцевинной части ствола, что в результате придавало сосуду плавную ладьевидную форму.

Характерными пороками формы ствола являются сбежистость, закомелистость, наросты и кривизна.

Сбежистость представляет собой постепенное уменьшение диаметра ствола от комля к вершине. Это нормальное явление для дерева. Как порок сбежистость классифицируется в тех случаях, когда на отрезке бревна длиной 1 м его диаметр уменьшается более чем на 1 см.

Закомелистость – это резкое увеличение диаметра комлевой части дерева.

Кривизна ствола – это отклонение его продольной оси от прямой линии. Возникает она по многим причинам и встречается у деревьев всех пород.

Наросты, или наплывы, являются местным утолщением ствола различной формы и размера. Наросты образуются на стволах березы, тополя, клена, явора, ольхи, ясеня, ильма, вишни, груши, бука, платана, грецкого ореха, карельской березы и др.

Округлые наросты на стволе с гладкой поверхностью и довольно извитым расположением слоев называются сувелем. Бугристые наросты на стволе или прикорневой его части с характерной щеткообразной поверхностью называются соответственно капом и капокорнем. Прикорневой кап иногда достигает массы 1 т. На срезе капы дают красивый рисунок с глазками-точками. Их древесина высоко ценится в производстве художественных изделий. Причиной образования наростов являются различного рода раздражения или повреждения.

К порокам строения древесины относят и те, которые связаны с неправильным строением ствола.

Косослой – винтообразное (косое) расположение волокон от продольной оси ствола. Такая древесина с трудом поддается обработке.

Крень – это резкое утолщение поздней древесины годичных слоев. Он бывает сплошной и местный.

Свилеватость – волнистое или путаное расположение древесных волокон. Свилеватость увеличивает прочность древесины при скалывании, чем затрудняет механическую обработку, но создает красивую текстуру.

Завиток – это местное искривление годичных слоев около сучков или проростей.

Кармашки, или смоляные кармашки, представляют собой полости между годичными слоями, заполненные смолой. Встречаются в древесине хвойных пород, особенно у ели.

Засмолок – участок древесины хвойных пород, обильно пропитанный смолой.

Двойная сердцевина – это две сердцевины в одном поперечном сечении бревна. Образуется в месте раздвоения ствола.

Пасынок – отставшая в росте и отмершая вторая вершина. Обычно размещается под острым углом.

Сухобокость – участок ствола, который омертвел в результате повреждения коры растущего дерева.

Прорость представляет собой заросшую рану, как правило, заполненную остатками коры и омертвевшими тканями.

Ложное ядро – темная, неравномерно окрашенная зона в центральной части ствола, которая напоминает настоящее ядро, но отличается более неоднородным строением и менее правильной формой. Ложное ядро отделяется от заболони темной или светлой полосой. Появляется от воздействия дереворазрушающих грибов, сильных морозов, как реакция на раны и по другим причинам. Древесина ложного ядра более хрупкая и менее прочная, а ее внешний вид, как правило, хуже.

Внутренняя заболонь представляет собой несколько годичных слоев в ядровой древесине, которые по цвету и свойствам похожи на заболонь. Эта часть имеет пониженную стойкость к загниванию и повышенную влагопроницаемость.

Раны — это пороки, возникающие в результате воздействия паразитных грибов и бактерий. Они могут быть открытыми и закрытыми. Одним из видов ран является рак, изменяющий строение древесины и форму ствола.

К ненормальным отложениям относятся уже рассмотренные ранее кармашки и засмолки, а также водослой , это участки, имеющие повышенную влажность в результате действия бактерий, грибов, проникновения дождевой воды через раны или перенасыщенности почвы влагой.

Наряду с пороками на качество и свойства древесины влияют инородные включения – посторонние тела: камни, песок, проволока, гвозди, металлические осколки.

Сосна – легкая, мягкая, однородного строения, с крупными слоями, с высокими физико-механическими свойствами древесина белого цвета с желтоватым или красноватым оттенком. Смоляные ходы крупные и многочисленные. Легко обрабатывается. Стойкая к растрескиванию. Благодаря красивому цвету и ясно выраженной текстуре широко применяется в производстве столярных изделий, в наружной домовой резьбе, используется в изготовлении художественных резных и токарных изделий.

Ель – легкая, мягкая, однородного строения, с высокими физико-механическими свойствами древесина белого цвета с чуть золотистым оттенком. Смолистость малая. Стойкая к растрескиванию. Древесина ели из-за большой сучковатости обрабатывается плохо, но несмотря на это широко применяется для изготовления небольших столярных изделий с росписью.

Лиственница – тяжелая, твердая, с высокими физико-механическими свойствами древесина. Ее плотность и прочность на 30 % выше плотности древесины сосны. Обладает высокой стойкостью к гниению, но растрескивается при сушке. Смоляные ходы мелкие и немногочисленные. Имеет четко выраженную текстуру с серовато-бурым оттенком, а в более засмоленной части ствола – с красновато-золотистым. Используется для изготовления мелких токарных изделий.

Пихта – легкая, мягкая древесина белого цвета. Стойкая к растрескиванию. Смоляных ходов нет. В зависимости от породы наблюдаются некоторые различия в свойствах древесины. Так, например, древесины сибирской пихты по сравнению с древесиной ели характеризуется более низкими физико-механическими свойствами, а вот древесина кавказской пихты не уступает древесине ели и используется наравне с ней.

Кедр – легкая, мягкая древесина золотистого цвета. По физико-механическим свойствам занимает промежуточное место между древесиной сибирской ели и сибирской пихты. Стойкая к гниению. Смоляные ходы крупные и довольно многочисленные. Легко режется во всех направлениях. Не растрескивается при высыхании. Имеет красивую текстуру. Применяется для изготовления резной скульптуры и токарных художественных изделий.

Тис – тяжелая, очень твердая, прочная древесина. Имеет красивый цвет и текстуру: годичные слои извилистые, хорошо видны на всех срезах.

Можжевельник – легкая, мягкая древесина розовато-коричневого цвета. По физико-механическим свойствам превосходит древесину кедра: она тяжелее и ее плотность в 1,5 раза больше. Смоляных ходов нет. Годичные слои волнистые, видны на всех срезах. Обладает долго сохраняющимся приятным запахом. Кировские мастера используют распиленные стволики можжевельника для набора пластин, из которых изготавливают сувенирные шкатулки.

Дуб – тяжелая, твердая, с высокими физико-механическими свойствами, стойкая к гниению древесина желтовато-белого с сероватым либо зеленоватым оттенком или желтовато-коричневого цвета. Режется с трудом. Склонна к растрескиванию. Хорошо гнется. Имеет красивую крупную текстуру. Хорошо окрашивается протравами. Используется дуб для резьбы и в оформлении интерьера, широко применяется в столярно-мебельном, бондарном и фанерном производствах.

Ясень – тяжелая, твердая, с высокими физико-механическими свойствами древесина серого цвета с желтоватым или розоватым оттенком. Режется с трудом. Склонна к растрескиванию. Хорошо гнется. Имеет красивую текстуру. Применяется наравне с древесиной дуба.

Вяз – тяжелая, твердая, с высокими физико-механическими свойствами древесина серо– бурого цвета. Хорошо гнется. Применяется в основном для изготовления ободов, полозьев, дуг, а также в вагоно– и машиностроении, в столярно-мебельном производстве. Из коры получают дубильные вещества и красители.

Ильм – тяжелая, твердая, с высокими физико-механическими свойствами древесина серо-бурого цвета. Хорошо гнется. Склонна к растрескиванию. Имеет красивую текстуру, проявляющуюся при подкраске, которая особенно эффектно выглядит на токарных чашах, вазах и других художественных изделиях.

Береза – тяжелая, твердая, однородного строения, с высокими физико-механическими свойствами древесина белого цвета с желтоватым или красноватым оттенком. Нестойкая к гниению. Хорошо режется, шлифуется и отделывается. Не растрескивается при высыхании. Склонна к короблению. Со слабо выраженной текстурой, хорошо выявляющейся при морении и лакировании. Свилеватая береза имеет муаровый рисунок текстуры. Широко используется для резьбы, в токарных художественных работах, для имитации красного дерева, ореха, серого клена.

Липа – легкая, мягкая, однородного строения, с невысокими физико-механическими свойствами древесина белого цвета с легким розовым оттенком. Одинаково легко режется вдоль и поперек волокон. Мало трескается и коробится. Хорошо окрашивается и полируется. Является основным видом древесины для резных работ, используется для производства матрешек, хохломских изделий, токарной посуды и игрушек. Возраст липы, употребляемой в столярном деле, должен равняться 80–90 годам.

Осина – легкая, мягкая, с однородным строением древесина белого цвета со слабым зеленоватым оттенком. Хорошо режется. Стойкая к растрескиванию при высыхании. Хорошо окрашивается и отделывается. Поверхность древесины гладкая со слабо выраженной текстурой. Нередко в токарных и резных работах заменяет липу, а при изготовлении массовой хохломской ложки является основным материалом. Для производства наиболее приемлема древесина в возрасте 50–60 лет.

Ольха – легкая, мягкая, однородного строения древесина светло-красного или буро-красного цвета. Хорошо режется. Не растрескивается при высыхании. Хорошо полируется и красится. Текстура слабо выражена. Подкрашенная ольха имитирует красное и черное дерево. Используется во всех видах резьбы, в токарных работах, широко применяется в ложкарном производстве. Возраст применяемой в производстве древесины составляет 40–60 лет.

Ива – легкая, мягкая, с невысокой прочностью, нестойкая к гниению древесина белого цвета. Хорошо режется, плохо колется. Наиболее пригодна для изготовления резных и долбленых изделий древесина в возрасте 20 лет.

Клен – тяжелая, твердая, однородного строения, прочная древесина белого цвета с красноватым и желтоватым оттенком и с множеством мелких блесток. Плохо обрабатывается. Может растрескиваться при высыхании, но мало коробится. Хорошо окрашивается и полируется. Имеет красивую текстуру. Особенно ценится разновидность древесины клена под названием «птичий глаз». Клен – лучшая порода для резьбы ложек, украшенных орнаментальной резьбой.

Тополь – легкая, мягкая древесина белого цвета. Хорошо обрабатывается. Не растрескивается при высыхании. При распаривании хорошо гнется. Может использоваться в токарных работах и резьбе. Для резьбы рекомендуется брать древесину в возрасте 50–60 лет.

Рябина – тяжелая, твердая, с высокими физико-механическими свойствами древесина красновато-белого цвета. Плохо обрабатывается. Из рябины делают рукоятки ударных инструментов, токарные и резные изделия, зубья, блоки и другие детали, требующие большой прочности.

Груша – тяжелая, твердая, однородного строения, прочная, достаточно вязкая древесина розового или буро-красного цвета. Легко и чисто режется во всех направлениях. Мало коробится и растрескивается. Хорошо полируется и окрашивается. Гладкая, со слабо выраженной текстурой. Используется для имитации черного и красного дерева. Лучшую древесину дает дикая груша.

Орех – тяжелая, твердая, прочная древесина от бледно-серого до буро-коричневого цвета, с красивой извилистой текстурой. Хорошо режется во всех направлениях и также хорошо полируется. Используется для изготовления шпона. Широко применяется кировскими мастерами для изготовления традиционных ларцов и шкатулок с секретом.

Самшит – тяжелая, очень твердая, прочная древесина светло-желтого цвета иногда с серым оттенком. Текстура слабо выражена. Режется с трудом. Применяется в производстве мелких токарных изделий сувенирного характера, для изготовления ажурных и горельефных вставок для шкатулок, пудрениц, используется для имитации под кость.

Бук – тяжелая, твердая, очень прочная, но нестойкая к гниению древесина белого цвета с красноватым или желтоватым оттенком. Режется довольно плохо. Может растрескиваться при высыхании. Пропаренная хорошо гнется. На радиальном разрезе имеет красивую текстуру. Хорошо окрашивается. Имитирует орех и красное дерево. Применяется для изготовления шпона. В художественных промыслах используется при изготовлении шкатулок, сувенирных трубок. Возраст древесины, применяемой в производстве, равен 100–150 годам.

Граб – тяжелая, твердая древесина серовато-белого цвета. Хорошо гнется. Трудно обрабатывается. При высыхании коробится и растрескивается. Хорошо окрашивается. Имеет слабо выраженную текстуру. Для древесины граба характерны удивительные свойства. Обладая достаточной прочностью, она легко поддается механической обработке, ее можно гнуть, придавая большую эластичность пропариванием, сделать водонепроницаемой, покрыв олифой и лаками. Специальными составами можно увеличить стойкость к гниению и горению. Каждая порода имеет свою текстуру, цвет, блеск и фактуру. Рисунок текстуры древесины может быть усилен, цвет изменен различными протравами, красителями и разнообразными способами отделки.

Выбор породы дерева для резьбы диктуется назначением, видом и формой изделия. Для резьбы применяют главным образом древесину с однородным и равномерным, без отклонений, строением, с невыразительным рисунком древесных волокон – текстурой.

Так, для тонких резных работ используют лиственные породы: липу, осину, иву, рябину, березу, грушу, клен, грецкий орех, каштан, дуб и др., хвойные здесь не годятся.

Для некоторых мягких лиственных пород требуется постоянно остро отточенный инструмент и, естественно, особая аккуратность в работе.

Широкослойность говорит о рыхлости, непрочности дерева.

Параллельность годичных колец – признак того, что дерево имеет относительно прямолинейную внутреннюю структуру. Для резных работ это отличный материал.

Одиночные деревья, как правило, дают косослойную древесину вследствие скручивания при росте древесных волокон под действием ветра. У таких деревьев, кроме того, наблюдается и смещение ядровой части ближе к заболони в одном месте (с северной стороны). Здесь клетчатка имеет плотное строение. Во время сушки такое дерево трескается и сильно коробится. Поэтому валить одиночные породы не рекомендуется.

Немаловажен и возраст дерева. Молодая древесина мягкая и рыхлая, к тому же легко подвергается механическим повреждениям, а старая нестойка к гнили, поэтому для резных работ выбирают древесину среднего (зрелого) периода. Так, у дуба это период от 80 до 150 лет, у березы – от 60 до 70, у сосны – от 80 до 90, у ясеня – от 60 до 70 лет. Возраст дерева определяют по количеству годичных колец на поперечном срезе сваленного дерева или по толщине ствола.

В практической работе необходимо учитывать влажность древесины. Для обозначения различной степени влажности древесины приняты следующие термины:

     ? мокрая – длительно находящаяся в воде;

     ? свежесрубленная с влажностью: хвойные породы – выше 82 %, мягколиственные – 60–93 %, твердолиственные – 36–78 %;

     ? воздушно сухая – долго хранившаяся на открытом воздухе, влажность 15–20 %;

     ? комнатно сухая – влажность 8–12 %;

     ? абсолютно сухая – влажность около 0 %. Абсолютно сухая древесина используется для многих видов художественных работ: орнаментальной резьбы, столярных и бондарных работ, богородской резьбы и должна быть предварительно высушена до влажности 10–16 %.

Если обработанные изделия будут эксплуатироваться на улице (наличники окон и т.п.), то их влажность должна быть равной 15 %. Сушить древесину для таких изделий нужно под навесом в течение 3–6 месяцев. Если изделия предназначены для использования внутри дома, то древесину необходимо досушить в комнате.

Непригодна для резных работ свежесрубленная древесина. Высыхая, она сжимается в объеме и коробится. Пересушенное дерево даже в условиях нормальной влажности неизбежно впитает влагу из воздуха и разбухнет, что приведет к растрескиванию.

Недосушивание и пересушивание сказывается сильнее на твердых и плотных породах и слабее – на мягких и рыхлых.

В народных художественных промыслах наиболее широко распространены два способа сушки древесины: атмосферный и камерный. При атмосферной сушке материалы сохнут в сарае или на открытом воздухе под навесом, при камерной – в сушильных камерах различного объема.

Перед тем как взяться за нож нужно, в первую очередь, научиться слушать и чувствовать дерево. Опытный мастер уже по внешним признакам ствола определяет степень пригодности материала. Отсутствие мелких лучевых трещин на торце (срезе) говорит о хорошем качестве древесины, а большие трещины свидетельствуют о наличии пустых мест – полостей, которые дадут брак при распилке ствола. У сосны такие полости заполнены живицей. Если есть трещины по годичным слоям, значит, древесина непригодна для резьбы. Потому не стоит спешить с отбором материала для будущего изделия. Сперва необходимо внимательно присмотреться и простучать. При помощи этого приема можно найти все слабые места древесины, степень готовности к выделке и обработке. Так, к примеру, можно определить, где сидит в ней сучок, где рыхлое нутро, где завелась червоточина, где сухая, а где слишком сырая или молодая древесина.

Не рекомендуется для резных заготовок соединять разные породы, из-за неоднородной степени усыхания. Так, твердая, ядровая древесина усыхает значительно меньше, чем заболонь, поэтому заболонные участки древесины коробятся сильнее, а вот у центровой доски коробление будет едва заметным. Исходя из этого, мастер должен сам заготавливать древесину. Для чего необходимо знать, в какое время года делать заготовки той или иной породы, срок выдержки, условия хранения и т.д.

И все же, какое дерево лучше взять?

Из мягких лиственных пород наиболее предпочтительной является липа. К тому же она – лучший материал для начинающего резчика по дереву. Липа обладает мягкой, однородного строения, достаточно вязкой древесиной, которая одинаково легко режется вдоль и поперек волокон, мало подвержена короблению и растрескиванию. Недостатком является низкая твердость, что ограничивает область применения. Из древесины липы делают, как правило, небольшие предметы: резные игрушки, посуду, шкатулки, полки, настенные украшения.

Исконно русским резным материалом считается береза с ее белой, твердой и упругой древесиной. Она однородна по плотности и хорошо режется, хотя и труднее, чем липа. Рельеф резной поверхности получается чистым и четким. Береза хорошо окрашивается и отделывается, но подвержена сильному короблению. Поэтому ее нельзя применять для изготовления деталей больших размеров. Из древесины березы лучше делать небольшие детали мебели, резные и точеные накладные декоративные элементы.

Нередко используется древесина красной и черной ольхи. Это тоже однородный, вязкий материал, легко поддающийся обработке. Она хорошо режется, окрашивается, мало коробится.

Мало кто знает, что для резного дела подходит осина, серебристая, светящаяся древесина которой обладает всеми качествами, необходимыми для резных работ. Она однородна по строению и, хотя несколько более хрупка в сравнении с липой, может с успехом быть применена в любом виде резьбы.

Тополь по своим свойствам близок к липе, но при резьбе он может легко скалываться. Поэтому на древесине этих пород лучше всего выполнять крупнорельефную резьбу.

Из твердых лиственных пород используют дуб, орех, бук, грушу, клен.

Дуб считается классическим материалом для резьбы. Он обладает однородной плотностью на темных и светлых участках годичных слоев несмотря на крупноструктурное полосатое строение, а также вязкостью и необычной прочностью. Но древесина дуба твердая и ломкая, из-за чего нелегко поддается резьбе. Эту породу лучше применять для изготовления крупных декоративных элементов, а также накладных деталей. Дуб хорошо обтачивается, окрашивается и полируется. Позволяет выполнить как монументальные, так и небольшие камерные композиции.

Орех хорошо режется во всех направлениях, не дает сколов, поэтому его можно применять для выполнения самой тонкой резьбы. Древесину ореха используют для изготовления мебели, высокохудожественных резных изделий малых форм.

Бук по твердости близок к дубу, но скалывается еще больше. Он хорошо окрашивается и отделывается.

Груша легко и чисто режется во всех направлениях, мало коробится и хорошо окрашивается и отделывается, но имеет высокую твердость. Из ее древесины делают небольшие сувениры с рельефной резьбой, накладные декоративные детали для мебели.

Однородную, но твердую древесину имеет клен. Он режется чисто и без сколов, но тяжело; хорошо окрашивается и отделывается. Его древесину применяют в мозаичных и токарных работах.

Однако не следует ограничиваться только лиственными породами. После того, как будет освоена техника резьбы, будут изучены приемы работы, можно браться и за хвойные породы с их ярко выраженной полосатой текстурой – ель, сосна, пихта и более прочная лиственница.

При выборе хвойных пород необходимо учитывать плотность годичных колец. Чем они гуще, тем плотнее и однороднее древесина. Для контурной и геометрической резьбы подойдут любые из перечисленных пород. Только нужно иметь в виду, что рисунок слоев древесины оказывает серьезное влияние на вид, форму и величину элементов задуманной композиции. Например, при работе с сосной и лиственницей узоры должны быть крупными и достаточно глубокими. Это диктуется:

     ? во-первых, на срезах текстура выделяется очень сочно, яркими, четкими линиями, вмешиваясь и искажая глубину узоров, поэтому мелкие элементы теряются в рисунке древесины и резьба на ее фоне плохо просматривается;

     ? во-вторых, древесина хвойных пород очень хрупка и неравномерна по плотности. Она легко скалывается по слою, особенно если элементы узора мелкие, отчего работа приобретает неопрятный, щербатый вид. В крупных элементах эти недостатки незаметны.

Что касается таких пород, как липа, осина, береза, то они могут быть покрыты тончайшим узором, который не забивается природным рисунком волокон. А так как древесина у этих пород равномерно гладкая и достаточно вязкая, то даже мелкие элементы не скалываются.

Из хвойных пород для резных работ можно с успехом использовать древесину сосны и ели. Из сосны вырезают украшения для наличников окон и дверей, карнизов, простенков домов и т.п. Это, как правило, крупнорельефная резьба. Благодаря смолистости сосны резные украшения из нее долговечны.

Ель мягче сосны и режется легче, но у нее имеется много твердых сучков, она менее смолиста, чем сосна, поэтому для резных работ применяется реже.

При выборе древесины для резьбы необходимо избегать таких пороков, как свилеватость, наклон волокон, прорость, сучки, трещины, гнили, червоточины.

Доски, предназначенные для резьбы, раскраивают на заготовки на круглопильных станках и обрабатывают в размер на фуговальных и рейсмусовых. Большое значение имеет срез доски – радиальный или тангенциальный. По радиальному срезу резать легче, доска меньше коробится, но резьба получается не такой выразительной, как на тангенциальном. Для крупных резных деталей лучше применять доски радиального распила, а для небольших – тангенциального.

Если резные детали имеют большую ширину, то заготовку получают путем склеивания отдельных брусков или дощечек. Для склеивания можно применять поливинилацетатный клей. Бруски надо подбирать так, чтобы срез и направление годичных слоев были одинаковыми, иначе выполнять резьбу будет трудно, а внешний вид изделия может значительно ухудшиться, особенно при окрашивании водными красителями. Склеенную заготовку выравнивают по пластям на рейсмусовом или фуговальном станке.

Резьбу на крупных деталях лучше выполнять до их сборки в изделие. В таком случае детали должны быть тщательно обработаны и подогнаны.

Древесина с давних пор освоена как конструкционный, строительный и художественный материал. Нет ни одной отрасли промышленности, где бы не использовали древесину и изделия из нее. Из дерева строят дома, делают двери и оконные рамы, паркет и элементы крыш, музыкальные инструменты и спортивный инвентарь, детские игрушки, сувениры и кухонную утварь, а также оборудование для различных средств транспорта: судов, вагонов и автомобилей. В целом дерево применяют для выработки более двадцати тысяч видов изделий. Но пальма первенства принадлежит, бесспорно, предметам мебели, которую начали делать с самой древности.

Так, уже в Древнем Египте, Греции и Риме хорошо владели технологией обработки дерева, мастера имели множество инструментов и были разработали основные виды бытовой мебели.

Рис. 5. Резная антикварная мебель

Своего расцвета мебельное искусство достигло в эпоху Возрождения (стиль Ренессанс – XV – XVI вв.) и получило планомерное развитие в последующее время. В XVII в. сформировался декоративный стиль Барокко, в XVIII в. – стиль Рококо. Роскошным интерьерам соответствовала пышно декорированная, изящная по форме мебель. Стиль Классицизм (вторая половина XVIII в.) и сменивший его Ампир (конец XVIII в. начало XIX в.) также отличались красотой формы.

Однако народные мастера украшали резьбой и придавали художественную ценность и более простым предметам. Лавки, сундуки, столы и прочие предметы быта свидетельствуют о высоком профессионализме народных умельцев.

С переходом от ручного способа изготовления к машинному формы предметов мебели упростились, но высокий уровень мебельного искусства XVII – XIX вв. и в настоящее время привлекает активное внимание мебельщиков. Нередко можно встретить мебель, которая изготовлена по формам исторических стилей с ориентиром на современное веяние декора.

Традиционная славянская посуда, выточенная из дерева, стала визитной карточкой славянского народа и получила мировую известность. Чашки, блюда и ложки, солонки и кубки, хлебницы и вазочки, выточенные вручную на токарном станке, с резными узорами и орнаментальными полосами служат не только практическим целям, но и выполняют художественную функцию, являясь прекрасным украшением любого дома.

Рис. 6. Кухонные бытовые предметы,  декорированные резьбой

Велика роль дерева и в духовной сфере человека. Из древесины ели, кедра, пихты, которая обладает способностью резонировать, создавая чистый и сильный звук, изготавливают щипковые (гитара, балалайка, мандолина) и смычковые (скрипка, виолончель, контрабас) музыкальные инструменты. Многие детали пианино, баяна, ксилофона, также делают из дерева.

Технология изготовления музыкальных инструментов сложна и требует особого оборудования и отбора древесины, потому их выпуском занимаются специальные предприятия.

Перечисляя предметы из дерева, нельзя не вспомнить об игрушках.

Изготовление деревянных игрушек – это безграничный простор для творческой деятельности. В раннем возрасте основное занятие детей – игра, поэтому восприятие мира и отношение к нему во многом зависят от качества изготовления игрушки, ее сути, цветового решения. Как пример вспоминается игрушка конь-качалка, вырезанная из цельного ствола дерева, которая стала любимой забавой ребятишек многих поколений. Время шло, ребятишки повзрослели и на смену коню-качалке пришли шахматы. Резные шахматные наборы – это яркий образец искусства резчика, а изготовление самой шахматной доски требует применения техники инкрустации.

Рис. 7. Сувениры и бижутерия

Наравне с утилитарной функцией изделия из дерева выполняют и чисто декоративную. Эта роль отведена, несомненно, сувенирам. К ним относятся: предметы бижутерии, вазы, настенные и настольные блюда, всевозможные шкатулки, бра, подсвечники, панно, резные изображения сказочных героев, птиц и зверей.

Основное требование к сувенирам – красота формы и материала, качественная отделка. Для их изготовления можно использовать различные виды художественной обработки дерева: резьбу, точение, роспись, выжигание, мозаику. Сюжетные мотивы безграничны. Однако, чтобы воплотить замысел художника, нужно знать приемы обработки и владеть техникой работы с деревом.