Dřevo

Víš, že dřevo je?

… je jedním z nejstarších materiálů, které se lidstvo naučilo využívat ke stavbě obydlí, výrobě pracovních nástrojů i jako zdroje energie či suroviny na výrobu papíru.
Před rozvojem komponentů na bázi kovů, plastů a keramiky bylo dřevo, jakožto snadno dostupný materiál, hojně používáno v elektrických rozvodech. Z impregnovaného dřeva byly vyrobeny skříně rozvaděčů, sloupy nadzemního vedení, pojistky i jiné součástky.
Zatímco většina v současnosti užívaných stavebních materiálů je vyráběna z neobnovitelných zdrojů a jejich výroba je energeticky vysoce náročná, dřevo roste a spotřebovává oxid uhličitý, čímž přispívá ke zpomalování nárůstu jeho obsahu v ovzduší. Dřevo z dobře obhospodařovaných lesů patří k obnovitelným surovinám a jeho používání je šetrné k životnímu prostředí. Jelikož dřevo je snadno dostupná a obnovitelná surovina, může být využíváno jako plnohodnotná náhrada řady dražších surovin. V současné době nejsou jeho možnosti v dostatečné míře využívány.

Co to vlastně dřevo je?

Dřevo je v podstatě technický výraz pro sekundární xylém stonků a kořenů rostlin, produkovaný více let. Odtud jsou tyto rostliny označovány jako dřeviny. Dřevo je produkováno speciálním dělivým pletivem – kambiem. Protože v našich klimatických podmínkách pracuje kambium periodicky, můžeme v dřevu pozorovat na příčném řezu letokruhy (na jaře přirůstá dřevo rychleji než v létě). Kořenice je struktura dřeva v přechodné části kořene a kmene, která se vyznačuje různou spletí dřevních vláken.

Z čeho se dřevo skládá?

• celulóza (40-50 %)
• Writing quality reaction papers means not only expressing your personal opinions, but this process also involves conducting your detailed research and go beyond surface meanings and facts.lignin (20-30 %)
• hemicelulóza (20-30 %)
• další organické látky (1-3 %): terpeny, tuky, vosky, pektiny, třísloviny, steroly, pryskyřice
  anorganické látky: po spálení tvoří popel (0,1-0,5 %)
• voda v různém množství (podle ročního období, stupně vyschnutí dřeva)

Věděl jsi, že dřevo rozdělujeme na dřeva tvrdá a měkká?

Měkké dřevo je takové, které se snáze opracovává, pochází většinou z , zatím co tvrdé dřevo se získává hlavně z . Krom několika výjimek měkká dřeva podléhají hnilobě snáze než tvrdá. Tento jev však lze omezit pomocí vhodného ošetření dřeva. Každý druh dřeva má svoje zvláštní vlastnosti, což ovlivňuje možnosti jeho využití.

Stavba dřeva

Dřevo vzniká činností kambia, což jsou vrstvičky živých buněk, které jsou uloženy mezi dřevem a kůrou. V procesu růstu se kambiární buňky dělí a vytvářejí na vnitřní straně kambia buňky dřeva a na vnější straně kambia vytvářejí kůru. Ve směru dřeva se dělí buňky mnohem rychleji, a proto přirůstá dřevo mnohem rychleji než kura. V našem podnebném pásu pracuje kambium tak, že se jeho činnost zastaví před zimním obdobím a začne pracovat opět na jaře. Důsledkem této činnosti je tvorba letokruhu. Na jaře většinou vzniká světleji zbarvená část letokruhu – jarní dřevo a v létě vzniká vnější tvrdší a tmavší část – letní dřevo . Jarní dřevo slouží hlavně k vedení vody a letní dřevo má funkci mechanickou. V průběhu jednoho roku vznikne jeden letokruh. V některých výjimečných případech se muže stát, že v určitém roce v některé části kmene nevznikne žádný letokruh, nebo naopak vzniknou letokruhy dva. S tloušťkou kmene roste i jeho výška. S ohledem na to, že roční přírůstek tvoří většinou jeden letokruh, lze na příčném řezu zjistit vek té části kmene, kterou byl proveden řez.

Dřeň

Nachází se uprostřed kmene. Většinou je více či méně posunuta mimo geometrický střed kmene (v ideálním případě se nachází v jeho geometrickém středu). Má tvar kruhový nebo oválný, ve výjimečných případech čtyřúhelníkový, pětiúhelníkový nebo hvězdicovitý. Její průměr je asi 2- 5 mm.

Dřevo

Nachází se od dřeně ke kůře. U některých dřevin má odlišnou barvu vnější a vnitrní části. Jádrové dřeviny mají vnější část světlou (bel) a vnitrní část tmavou (jádro). Mezi tyto dřeviny patří borovice, modřín, dub, jilm, topol a jasan. Jádro se vyznačuje menším obsahem vody a vhodnějšími parametry technických vlastností. Ty dřeviny, které mají stejnou barvu dřeva a stejný obsah dřeva v celém objemu se nazývají bělové dřeviny. Mezi tyto dřeviny patří lípa, habr a javor.

Letokruhy

Jsou tvořeny ročními přírůstky dřeva. Již jsme zmiňovali, že jeden letokruh je tvořen jarním letním přírůstkem. U některých dřev je rozdíl v barvě jarního a letního dřeva velmi výrazný s rychlým přechodem, např. u jehličnatých stromů. U některých dřevin jsou také rozdíly v barvě velké, ale přechod jarního přírůstku v letní je postupný. Mezi tyto radíme dub, jilm, jasan, topol a javor. Naopak u lípy, buku a habru jsou tyto rozdíly malé. Suky jsou pozůstatky po větvích. Vyznačují se různými tvary a jejich barva je velmi odlišná od okolního dřeva.

Dřeňové paprsky

Lze je pozorovat na příčném i podélném řezu. Na příčném řezu to jsou lesklé cáry, které vybíhají z dřeně ke kůře. U některých dřevin – dub, buk, jilm jsou viditelné pouhým okem. U některých dřevin je můžeme pozorovat lupou – jasan, topol, habr, lípa, všechny jehličnany.

Cévy

Lze je pozorovat na příčném řezu u listnatých dřevin. Jsou to patrné drobné otvory – řezy cév. Podle uspořádání cév rozdělujeme listnaté dřeviny na kruhovité pórovité a roztroušené pórovité. Kruhovité pórovité dřeviny mají cévy soustředěny do jarních přírůstků v letokruzích a vytvářejí tak prstence – dub, jasan, jilm. Roztroušené pórovité dřeviny mají cévy rozdělené v letokruhu rovnoměrně – javor, lípa, topol, buk, habr.

Pryskyřičné kanálky

Jsou charakteristické pro jehličnatá dřeva – pro smrk, borovice, modřín. Jsou to tenké kanálky, které jsou naplněny pryskyřicí. Tyto kanálky mohou mít směr rovnoběžný s osou kmene – svislé pryskyřičné kanálky nebo procházejí dřeňovými paprsky. Okem lze spatřit svislé pryskyřičné kanálky v letních přírůstcích dřeva u borovice. Mají průměr asi 0,1 mm a lze je vidět jako bílé tečky.

Fyzikální vlastnosti dřeva

Mezi fyzikální vlastnosti patří ty vlastnosti, které lze zkoumat bez narušení chemického složení a celistvosti materiálu.

Mezi tyto vlastnosti se řadí:

• barva a kresba dřeva
• lesk dřeva, vůně dřeva
• vlhkost a hustota dřeva
• tepelné, zvukové a elektrické vlastnosti dřeva.

Vlhkost dřeva

Z hlediska použitelnosti dřeva je vlhkost jeho rozhodující vlastností. Na obsahu vody závisí, zda rozměry a tvar výrobku zůstanou neměnné, nebo dojde ke zvetšení či zmenšení. Ve vodě se nachází tzv. volná voda a vázaná voda. Volná voda se nachází v dutinách buněk. V živém stromu dopravuje živné látky. Vázaná voda se nachází v buněčných stěnách. Bezprostředně po skácení stromu se začne obsah vody snižovat. Nejprve se odparuje volná voda. Při tomto procesu nedochází k žádným významným změnám. Stav, kdy se vypaří všechna volná voda, je určen veličinou zvanou mez nasycení buněčných stěn. V tomto okamžiku má ještě dřevo všechnu vodu vázanou. Jakmile se začne vyparovat, dochází k významným vlivům na mnohé vlastnosti dřeva. Voda se vypařuje tak dlouho, pokud nenastane tzv. stav vlhkostní rovnováhy. Tento stav je charakteristický tím, že určité teplotě a vlhkosti vzduchu odpovídá určitá hodnota vlhkosti dřeva – rovnovážná vlhkost.

Důsledky změn vlhkosti dřeva

Nejdůležitějšími změnami z pohledu všech způsobu mechanického zpracování a používání hotových výrobku jsou změny rozměru a objemu dřeva- tzv. borcení – změny tvaru dřeva.

Mezi tyto změny patří:

sesychání dřeva – je proces, při kterém se zmenšují rozměry a objem dřeva při vyparování vázané vody – od poklesu vlhkosti pod mez nasycení buněčných sten

bobtnání dřeva – je děj opačný než sesychání; nastává, pokud dřevo navlhá – přijímá vodu, která se ukládá do buněčných blan a spočívá ve zvětšování rozměru dřeva

borcení dřeva – je děj, při kterém se mění tvary dřeva při sušení; tento jev je způsoben vnitrním napětím ve dřevě; jeho příčinou jsou jednak rozdíly mezi radiálním a tangenciálním sesycháním a jednak nerovnoměrné vysychání v důsledku pomalého pohybu vody ve dřevě při sušení

praskání dřeva – je důsledek vnitřních napětí ve dřevě, způsobených nerovnoměrným vysycháním dřeva; na povrchu dřevo vysychá rychleji a uvnitř pomaleji; vzniká na povrchu dřeva tahové napětí a vnitřní vrstvy jsou tak vystaveny tlakovému napětí; pokud tahové napětí překročí mez pevnosti v tahu, dřevo praskne a vzniká povrchová výsušná trhlina směrující od povrchu ke dřeni

ustrnutí dřeva – je jev, který může nastat při sušení i navlhání dřeva; jestliže na dřevo působí při sušení nebo vlhnutí síly, které překračují mez pružnosti, nemůže dřevo měnit svůj objem, v takovém případě mění svůj objem trvale; jestliže vznikne při nerovnoměrném vysychání ustrnutí v sušeném řezivu, vzniká napětí, které se vyrovnává trháním a deformací dřeva

kornatění dřeva – může nastat jako důsledek nestejnoměrného ustrnutí jednotlivých vrstev dřeva; může nastat při rychlém sušení dřeva o velké počáteční vlhkosti; v důsledku nerovnoměrného sušení a sesychání dřeva na povrchu a uvnitř může dojít k nestejnému ustrnutí povrchových a vnitřních vrstev; pokud tahová napětí ve dřevě nepřekročí mez pevnosti, dřevo nepraskne, ale ustrne; ve dřevě v tom případě vznikají vnitřní napětí, která jsou v rovnováze

Mechanické vlastnosti dřeva

Mechanické vlastnosti dřeva jsou dány jeho schopností odporovat působení vnějších mechanických sil.

Mezi tyto vlastnosti patří:

• pružnost
• pevnost
• tvrdost
• houževnatost dřeva

Technologické vlastnosti dřeva

Pro výrobní praxi mají technologické vlastnosti velký význam.

Řadí se mezi ně:

• obrobitelnost dřeva
• schopnost držet mechanické spojovací prostředky
• přijímání nátěrových a impregnačních hmot
• ohýbatelnost dřeva

Vady dřeva

Vady dřeva lze vymezit jako odchylky v pravidelné stavbě dřeva. Ty vznikají v průběhu růstu stromu i při těžbě dřeva.

Řadíme mezi ně:

• suky
• trhliny
• vady tvaru a stavby kmene
• zapaření dřeva
• vady způsobené houbami a hmyzem
• vady způsobené poraněním kmene