Co je to dřevo a jaké to je?

Dřevo má mnoho funkcí – staví se z něj domy a vyrábí se s ním nábytek, vytápí s ním místnosti, všude nás obklopuje. Co je ale dřevo z hlediska fyziky nebo mechaniky? Jak se dá použít a jaké má nedostatky?

Dřevo se nazývá přírodní surovina, která se používá k výrobě různých druhů výrobků a konstrukcí. Pokud mluvíme o tomto materiálu z hlediska fyziky, pak dřevo je rostlinná tkáň, skládající se z buněk, které k sobě přiléhají s vysokou hustotou. Díky tomu je struktura stromu hustá a odolná. Buňky stromu (jako každá jiná živá buňka) mají obal. Obsahuje celulózu, díky které je dřevo tak odolné. Buňky mají tvar trubice – dlouhé a úzké, proto dostaly název vlákna.

Dřevo má schopnost zadržovat teplo. To je způsobeno přítomností dutin mezi buňkami - jsou to oni, kdo zadržuje teplo a akumuluje ho. Nekonzistentní síla a hmotnost souvisí s velikostí vláken. Čím jsou tlustší, tím je dřevo odolnější.

Je snazší štípat dřevo ve směru, ve kterém jsou vlákna umístěna. Je snazší zpracovávat dřevo těch druhů, ve kterých se nacházejí paralelně. Javory se obtížněji zpracovávají, protože struktura javoru je úzce propletená vláknitými buňkami. Ale nejen celulóza se nachází v buňkách dřeva. Mají také velmi složitou a záhadnou látku zvanou lignin. Díky němu jsou vlákna navzájem spojena. Vědci zatím nebyli schopni odvodit chemický vzorec ligninu, je tak složitý.

Dřevo má jedinečný odstín a vůni, která ho odlišuje od ostatních materiálů. Oba jsou způsobeny přítomností pryskyřic, olejů, jehličnanů - gum a dalších látek ve složení. Tyto stejné prvky pomáhají dřevu bojovat s rozkladem. Dřevo se dělí na dva druhy druhů – listnaté a jehličnaté. Obě skupiny jsou velmi početné. Vyčnívá samostatná skupina - jednoděložné stromy, kam patří palma, bambus.

Všechny vlastnosti dřeva jsou rozděleny do tří velkých skupin: fyzikální, technologické a mechanické.

Ty vlastnosti, které během testování nevedou ke změnám v chemickém složení dřeva, se nazývají fyzikální vlastnosti. Patří mezi ně následující vlastnosti:

• vzhled;
• úroveň vlhkosti a vše, co souvisí s jejími změnami;
• tepelná vodivost a zadržování tepla;
• elektrická vodivost;
• zvuková izolace a vše s ní spojené;
• změny, které materiál získá po vystavení elektromagnetickému záření.

Vzhled je utvářen takovými složkami, jako je barva, lesk, textura a makrostruktura. Barva se nazývá vizuální vjem, který zůstane poté, co strom odráží proud světla, nebo spíše ze spektrálního složení tohoto odrazu. Barva je pro dřevo nesmírně důležitá.Řídí se tím, vybírají plemeno, kterým bude místnost vyzdobena, ze kterého bude vyroben nábytek, hudební nástroj, dekorativní a aplikovaný žánr atd.

Barva stromu závisí na mnoha faktorech – plemeni, věku, regionu a klimatu oblasti, ve které roste. Barva se může změnit pod vlivem větru, slunce, houbové infekce a vlhkosti, zvláště pokud byl strom dlouho ve vodě. Ale mnoho plemen má jedinečný tón, který může odborník snadno rozpoznat. Lesk je vlastnost stromu odrážet proud světla. U některých plemen je lesk silnější, u některých slabší. Z druhů rostoucích v Rusku má nejsilnější lesk dubové, bukové dřevo a také stromy, jako je bílý akát.

Textura není nic jiného než kresba stromu. Zviditelní se po vyříznutí anatomických prvků (letokruhy, paprsky jádra, cévy). Podle šířky letokruhů a obsahu pozdního dřeva se posuzuje, jak je kvalitní. Šířka prstence je počet vrstev obsažených v jednom centimetru, položených v radiálním směru na konci dřeva.

Měří se přímými nebo nepřímými metodami. Nejjednodušší a nejspolehlivější způsob měření vlhkosti dřeva je jeho sušení. Chce to čas, ale odpověď je přesná. Co se týče nepřímých metod, jsou výrazně rychlejší. Například měření konduktometrickým elektrickým vlhkoměrem ukazuje, kolik vody strom obsahuje a jakou má elektrickou vodivost. Přesnost takových metod je ale nízká – maximálně 30 %, a to pak jen tam, kde byla jehla zasunuta pro měření.

Voda ve stromě může být volná a vázaná. První lze nalézt v dutině vláken a v prostoru mezi buňkami. Druhá je ve struktuře buňky, je držena fyzikálně-chemickými vazbami. Pokud se volná voda ze dřeva odstraňuje celkem snadno, pak se vázaná voda odstraňuje mnohem hůře. Pokud řezivo během sušení, řezání nebo skladování změní svůj tvar, nazývá se to deformace. Ať už je způsobena čímkoli, vede to ke vzniku vad dřeva, proto musí být skladováno a zpracováváno v souladu s technologií.

Dřevo má vlastnosti, jako je absorpce vlhkosti a bobtnání (v důsledku toho). To je třeba vzít v úvahu při práci s ním. Není to vždy negativní, například v kádích nebo sudech vlastnost dřeva bobtnat a zvětšovat se, kvůli tomu zvyšuje hustotu přilnavosti dřevěných prvků k sobě.

Dřevo má hustotu měřenou v kilogramech na metr krychlový (nebo v gramech na centimetr krychlový). Různé druhy dřeva mají stejnou hustotu dřevité hmoty (je to 1,53 g/cm3), ale různou hustotu zcela vysušeného dřeva. Existuje několik ukazatelů hustoty - mokré dřevo má jednu hustotu a suché dřevo má jinou. Dřevo má takovou charakteristiku, jako je pórovitost, to znamená stupeň plnění prázdných dutin vzduchem. Pórovitost různých hornin se pohybuje od 40-80%.

Index propustnosti znamená, kolik kapalné nebo plynné látky je dřevo schopno projít pod vlivem tlaku na něj. Samostatně se mezi fyzikálními vlastnostmi dřeva rozlišují tepelné vlastnosti, které zahrnují tepelnou kapacitu, schopnost vést teplo a expandovat pod jeho vlivem a také schopnost vést teplotu. Strom má vlastnost elektrické vodivosti, to znamená, že jím prochází elektrický proud. Čím je dřevo sušší, tím hůře vede elektrický proud a naopak.

Do této kategorie vlastností dřeva patří parametry jako tvrdost, odolnost proti opotřebení, houževnatost, retence různých typů spojovacích prostředků a schopnost opracovat materiál řeznými nástroji. Rázová houževnatost je vlastnost dřeva absorbovat sílu, která na něj působí během nárazu, aniž by se změnila struktura materiálu. Vysoká viskozita znamená, že k rozbití vzorku je potřeba velká síla.

Tvrdost označuje schopnost dřeva odolávat tvrdšímu tělu při lisování. Tvrdším materiálem pro testování dřeva a tvrdosti je ocel. Tvrdost se určuje pomocí stupnice siloměru. Odolnost dřeva proti opotřebení je indikována jeho vlastností odolnosti proti opotřebení při jeho tření o povrch s abrazivním povlakem. Pro výpočet rychlosti otěru existuje speciální vzorec.

Dřevo je schopno odolávat působení sil na něj působících, to znamená, že má mechanické vlastnosti. Patří mezi ně pevnost, odolnost proti deformaci, technologické a provozní vlastnosti. Mechanické vlastnosti dřeva se zjišťují zkouškami, jako je tah, tlak, ohyb a smyk. Dřevo je klasifikováno jako anizotropní materiál, což znamená, že má různé vlastnosti v různých směrech.

Mezní pevnost je maximální přípustná úroveň napětí, která předchází začátku lomu vzorku. Musí být stanoveno na vzorku, který je bez vad, malých rozměrů a čistý. Abyste mohli určit pevnost dřeva v tlaku, potřebujete vzorek, který má hranolový tvar.

Deformovatelnost je schopnost odolávat krátkodobému zatížení bez změny původního tvaru. Dřevo se díky své pružnosti dokáže po krátkodobém zatížení vrátit do původního tvaru. Modul pružnosti se vypočítá pomocí speciálního vzorce. Struktura dřeva je taková, že se při stálém zatížení může deformovat. Je důležité přesně znát jak index pevnosti, tak přídavnou mez odporu a také mez únosnosti (u vzorků vystavených střídavému zatížení).

Existuje mnoho druhů dřeva, při výběru materiálu pro stavbu nebo zpracování je třeba vzít v úvahu individuální vlastnosti a vlastnosti každého z nich. Dřevo se dělí nejen na známé skupiny listnatých a jehličnatých druhů. Existuje například klasifikace dřeva podle barvy. V závislosti na druhu se barvy dřeva liší. Barva stromu závisí na několika faktorech. Jedná se o plemeno, věk, rychlost růstu stromu a také množství barviv, které obsahuje.

S posledně jmenovaným faktorem přímo souvisí také jas. Bělové dřevo (vnější část, která obsahuje živé buňky), tón je vždy světlejší než u jádra. V jádrové části, ve které jsou koncentrovány třísloviny a pryskyřice, je odstín mnohem tmavší. V souladu s tím je u jádrového dřeva dřevo tmavší, u bělového dřeva je světlé.

Mezi první patří modřín, borovice, jasan. Druhý, s úzkým jádrem - bříza, hruška, lípa, olše. Z uvedených má bříza zcela bílý odstín dřeva, zatímco zbytek má velmi světlé dřevité. Je to způsobeno také tím, že v bělovém dřevě je přítomen škrob. Bělové dřevo se používá k výrobě parketových desek.

Jehličnany se používají k výrobě řeziva a dalších stavebních prvků. Mají lehkou a snadno ovladatelnou konstrukci. V Rusku roste velké množství jehličnatých stromů. Pokud jde o tvrdé dřevo, používají se k výrobě nábytku a bytového zařízení.

Určité druhy stromů mají vyšší hodnotu, říká se jim cenné. Hodnota spočívá v tom, že tyto horniny mají mnohem vyšší pevnost, déle vydrží a mají jedinečný vzor. Tyto odrůdy se používají k vytvoření krásného elitního nábytku, parketových desek, dveří a dalších dekoračních předmětů. Všechny stojí výrazně více než běžné produkty ve stejné kategorii. Mezi tuzemské cenné druhy patří třešeň, dub, hrušeň, palisandr, ale i dřevo javoru bílého nebo cesmínového.

Dřevo se také vyznačuje znaky likvidity a nelikvidity.

• Tekuté dřevo - používá se pro potřeby domácnosti. Tekuté dřevo se skládá z komerčního dřeva a palivového dřeva. Obchodní dřevo zase zahrnuje kulatinu a štípané dřevo, ale nezahrnuje palivové dřevo. Ve složení průmyslového dřeva se také rozlišují technologické třísky a pařezová pryskyřice.
• Netekuté dřevo - takové, které nelze použít pro ekonomické účely z důvodu ztráty technických kvalit v důsledku přírodních vad nebo vad zpracování.

Vady dřeva se nazývají vady, které má. To platí pro celý kufr i jeho jednotlivé prvky. Vada musí nutně zhoršit kvalitu dřeva a omezit možnost jeho použití. Všechny typy vad a vad jsou uvedeny v GOST 2140-81. Cokoli, co se odchyluje od běžné struktury dřeva, je považováno za vadu.

Neřesti jsou přirozené, které vznikají bez ohledu na vůli člověka (vystavení povětrnostním vlivům, ptákům, hmyzu, hlodavcům, bakteriím atd.), a jedná se o vady zpracování, které zahrnují vady vzniklé v důsledku nesprávného zpracování, skladování nebo skladování materiálu.

Neřesti mohou být podmíněné i nepodmíněné. Taková vada je považována za bezpodmínečnou, což výrazně snižuje kvalitu řeziva, jako je hniloba nebo houba. Nejčastější vadou jsou suky, ale časté jsou i strukturální vady dřeva. Skvrnitý kmen lze použít například k originální výzdobě, ale nepřestává být neřestem. Přípustné složení zahrnuje nejvýše dva suky na metr délky dřeva, přičemž suky musí být zdravé.

Mezi vady zpracování patří vše, co poškodilo dřevo při mechanickém působení na něj., jmenovitě - řezání, těžba, skladování, skladování, přeprava atd. V důsledku mechanického namáhání trpí dřevo nejčastěji a získává nevýhody, které zpočátku nemělo.

Dřevo se používá v mnoha oblastech průmyslu, je jedním z nejekologičtějších a zároveň levných materiálů.

Poslední desetiletí ukázala důležitost využívání obnovitelných minerálů a zdrojů. Ten zahrnuje palivové dřevo používané jako palivo. Nárůst využití palivového dřeva pro vytápění prostor byl zaznamenán po celém světě a Rusko není výjimkou. Palivové pelety (pelety) a palivové brikety se vyrábí téměř ve všech regionech země, kde jsou lesy - bez ohledu na to, zda jehličnaté nebo listnaté. Dřevěné uhlí se také rázem stalo populárním, i když bylo dříve nezaslouženě zapomenuto. Nyní je široce používán v každodenním životě a v práci.

Venkovské domy se dnes v drtivé většině případů staví ze dřeva. Výhody dřeva jsou nepopiratelné: je šetrné k životnímu prostředí, přírodní, má atraktivní vzhled a umožňuje vytvořit spoustu designů - od klasické ruské chaty až po alpskou chatu. Staví ze dřeva nejen domy, ale i vany, sauny, altány. Dřevo se používá v bytové výstavbě a v nosných konstrukcích, trámech, podlahách. Ve venkovských sídlech se stále staví nízkopodlažní domy ze dřeva - pro 2 nebo 4 majitele.

Dřevozpracující průmysl se nyní snaží zvýšit odolnost proti vlhkosti, ohni, pevnost řeziva a také zlepšit shodu řeziva a desek se stavebními předpisy. Ale zároveň by dřevo mělo zůstat přírodním, prodyšným materiálem, zachovat si jedinečný vzor a své neodmyslitelné aroma. Neustále se objevují nové technologie zpracování a výstavby, například výstavba domů technologií dvojitého dřeva je relativně novým fenoménem, ​​který si v Rusku teprve získává na popularitě.

Kromě stavebnictví je dřevo široce používáno jako konstrukční materiál pro výrobu nábytku. - pohovky, židle, stoly, skříně a další. Schody, zábradlí, plošiny, sloupky, cesty a chodníky v zahradě a další dekorativní prvky v krajinářském designu a v budovách jsou vyrobeny ze dřeva.

Užitému umění se dnes věnují amatéři i profesionálové. Dřevo se pro řemesla používá v nejrůznějších podobách – od pilin a desek až po tyče a parkety. Řemeslníci se zlatýma rukama a z dřevěných krabic nebo palet vytvoří zahradní židli - Adirondack, která nebude vypadat o nic hůř než tovární. Z řezů se získávají jak původní procházkové cesty v zahradě, tak skvostná prkénka nebo obrázky vypálené skládačkou.

Přestože je strom obnovitelný přírodní zdroj, trvá několik desetiletí, než se les plně zotaví. Odlesňování a lesní požáry negativně ovlivňují klimatické a environmentální podmínky a snižují množství zdrojů, které lze využít. Dřevo se proto recykluje za účelem jeho opětovného využití ve výrobě a také ke zpracování vzniklého odpadu.

Dřevo lze rozdělit na obchodní a nepodnikatelské. První zahrnuje například deskové a podsedlové desky. Do druhé patří dýhy a desky, přesněji jejich zbytky, odřezky kulatiny, různé kusy a odřezky z truhlářské činnosti, za nepodnikatelské dřevo se označuje i kůra, piliny, hobliny a prach. Komerční dřevo se používá k výrobě nových produktů. Nepodnikatelská podléhá sběru, dodatečnému zpracování a následné likvidaci. I když ve vztahu k nekomerčnímu dřevu probíhá vývoj a hledání způsobů zpracování. Například hobliny a piliny se slisují a poté se z nich vytvoří stelivo pro kočky.