Drewno – informacje

Related Articles

Drewniane schody

12 kwietnia, 2016

Drewno, jak każda materia żywa, składa się z komórek; są one podobne do długich wąskich rur o zamkniętych końcach. Błonę komórkową stanowią włókna celulozowe ustawione równolegle do osi komórki i powiązane ze sobą skomplikowaną substancją bezpostaciową ligniną.

To właśnie stanowi substancję drewna; zawiera ona od 50 do 60% celulozy i 20 do 35% ligniny, poza tym mniejsze ilości innych węglowodanów, takich jak pentozany oraz żywice, kauczuki i substancje mineralne, które mają już mniejsze znaczenie.

Pień drzewa rozwija się już od małego drzewka poprzez odkładanie się pod korą koncentrycznych warstw komórek na zewnątrz istniejącej już masy drzewnej.

Drewno nie stanowi ciągłego ciała stałego, lecz zawiera wiele pustych przestrzeni o kształcie podłużnych naczyń oraz przypadkowe pęknięcia i szczeliny w błonie komórkowej. Stosunek objętości tych pustych przestrzeni do całkowitej objętości komórki decyduje w znacznej mierze o ogólnej gęstości drewna. Gęstość substancji drzewnej jest w przybliżeniu stała (wynosi ona ok. 1,56) we wszystkich gatunkach drzew, lecz gęstość samej masy jest znacznie mniejsza i bardzo się zmienia zależnie od rodzaju drewna.

Wilgoć znajdująca się w drewnie zielonym jest to woda zaabsorbowana przez ściany komórek oraz woda zawarta w pustych przestrzeniach komórek. Gdy drewno schnie, woda zostaje usunięta najpierw z tych właśnie przestrzeni aż do całkowitego ich opróżnienia. Wtedy błona komórkowa jest jeszcze całkowicie nasycona wodą, mimo że puste przestrzenie są próżne, stan ten nosi nazwę punktu nasycenia włókna. Punktowi temu odpowiada od 25 do 35% zawartości wilgoci w drewnie.

Zmiany zawartości wilgoci w drewnie w zależności od warunków atmosferycznych wywołują zmiany wymiarów drewna, takie jak pęcznienie czy zsychanie się, które zachodzi jedynie wtedy, gdy zawartość wilgoci jest mniejsza, niżby to odpowiadało punktowi nasycenia. W przypadku większych zawartości wilgoci zaczynają napełniać się wodą przestrzenie puste, nie powodując już żadnych większych zmian wymiarów drewna. Aby zapobiec nadmiernemu kurczeniu się lub pęcznieniu, drewno składuje się przed oddaniem go do użytku. Składowanie zmniejsza efekt późniejszych zmian zawartości wilgoci, zbliżając możliwie najbardziej zawartość wody w drewnie do wartości, jaka byłaby w warunkach równowagi po wystawieniu drewna na działanie przeciętnych warunków atmosferycznych.

Drewno ulega niszczącemu działaniu mikroorganizmów, np. grzybów, które rosną na nim, odżywiając się substancją drewna, w obecności powietrza o odpowiedniej wilgotności i temperaturze. Drewno całkowicie zanurzone w wodzie nie ulega niszczeniu wskutek braku powietrza jak również w przypadku zawartości wilgoci mniejszej niż 19%, ponieważ taka ilość wody nie wystarcza do rozwoju mikroorganizmów. Wyjątek stanowi próchnienie powodowane występowaniem specjalnego rodzaju mikroorganizmów, które są zdolne do pobierania potrzebnej wilgoci ze źródeł znajdujących się na zewnątrz drewna. Aby zapobiec próchnieniu, drewno poddaje się impregnacji olejami otrzymanymi ze smoły pogazowej (kreozot) i olejami naftowymi oraz roztworami pewnych soli nieorganicznych, takich jak np. 2-5 proc. wodny roztwór chlorku cynkowego.

Drewno jest ważnym materiałem konstrukcyjnym, lecz zastosowanie jego napotyka pewne ograniczenia wskutek anizotropii drewna i jego własności higroskopijnych. W celu polepszenia trwałości postaci i wytrzymałości drewna narażonego na działanie czynników atmosferycznych stosuje się różne metody. Doprowadziły one do opracowania takich ważnych z punktu widzenia handlu zmodyfikowanych postaci drewna, jak różne gatunki drewna impregnowanego: impreg, compreg czy dykta.

Drewno „impreg” otrzymuje się przez impregnowanie dla takich warstw forniru drzewnego żywicą fenolową w taki sposób, że zapełnia ona puste miejsca w komórkach i wiąże je razem; następnie warstwy te ogrzewa się w temp. 150 do 160°C, aby powiązać je ze sobą poprzecznie. Forniry poddane takiej obróbce składa się razem i zlepia tą samą żywicą.

Drewno „compreg” sporządza się przez nasycenie forniru drzewnego żywicą, lecz następnie poddaje się go działaniu ciśnienia dostatecznego do sprasowania większości gatunków drewna do gęstości 1,30 do 1,35. Dzięki temu drewno „compreg” jest bardziej wytrzymałe niż drewno „impreg”. Przez stosowanie obu metod polepsza się znacznie odporność chemiczną, odporność na działanie niszczące, odporność elektryczną oraz trwałość wymiarów drewna.

Sklejkę sporządza się, wiążąc z sobą nieparzystą liczbę cienkich warstw drewna o grubości zazwyczaj od 0,02 do 0,5 cala; układając na przemian warstwy tak, aby kierunki włókien były do siebie prostopadłe, wiąże się je z sobą żywicą fenolową. Główny cel stanowi tu pokonanie własności kierunkowych drewna i otrzymanie substancji bardziej jednolitej we wszystkich kierunkach. Trwałość wymiarów drewna ulega tylko nieznacznemu polepszeniu.