Človek používa drevo od nepamäti. Palivo, stavebné materiály, nábytok, hudobné nástroje – výrobky z neho nás sprevádzajú celý život. Okrem toho sú stromy prírodnými kalendármi a živými historickými pamiatkami.
Existuje celý vedný odbor – dendrochronológia, ktorý umožňuje zistiť vek produktu, ako aj to, v akej oblasti bol vyrúbaný strom, z ktorého bol vyrobený. Štúdiom sekcií letokruhov sa môžete dozvedieť o prírode a atmosfére dávnych čias. Výhody a nevýhody, štruktúra, drevo ako stavebný materiál, vlastnosti - to všetko si zaslúži pozornosť.
Ako veci fungujú
Vlastnosti a charakteristiky materiálu nemožno pochopiť bez toho, aby ste si najprv preštudovali štruktúru a zloženie dreva. Samotný koncept závisí od toho, kto ho používa. Pre bežného človeka a stavebníka ide výlučne o časť stromu pod kôrou, ktorá sa dá využiť v bežnom živote či výrobe. Pre botanika je štruktúra stromu a dreva celý komplex vrátane všetkých prvkov od koreňov až po korunu.
Krone sa používa v priemyslemierne a konáre sa používajú ako suroviny na drevovláknité dosky a lepenku. Hlavná vec je kufor. Na priereze sa otvára štruktúra kmeňa stromu. Najvrchnejšia vrstva, kôra, chráni živé bunky pred vonkajšími vplyvmi. Medzi kôrou a telom kmeňa je vrstva živých buniek – kadmium. V samom strede jadro prechádza celým kmeňom. Voľné látky, z ktorých sa skladá, ho robia nevhodným na úžitkové účely.
Jadro stromu tvoria najmä odumreté bunky, usadeniny živice, farbivá a triesloviny. Jadro je obklopené beľovým drevom, časťou stromu, ktorá je zodpovedná za vedenie vody do listov z koreňov. Preto má veľa vlhkosti, viac prechádza vodou a je náchylnejší na rozklad. Nie všetky stromy majú výrazné jadro. V niektorých z nich nie je rozdiel medzi centrálnou a okrajovou časťou kmeňa. Takéto horniny sa nazývajú beľové drevo.
Mikroskopická štruktúra dreva
Pomocou mikroskopu môžete študovať štruktúru hlbšie. Drevo sa vo všeobecnosti skladá z mŕtvych buniek. Mladé rastlinné bunky pozostávajú z obalu a vnútornej časti - cytoplazmy a jadra. Základom tenkej priehľadnej membrány je celulóza alebo vlákno. Rastlinné bunky časom prechádzajú metamorfózou a v závislosti od vlastnej funkcie premenia svoju hmotu buď na kôru (korkovanie) alebo drevo (lignifikácia).
Lignín sa neustále tvorí v bunkách. On je ten dôvodlignifikácia. Existujú dva typy drevitých buniek - prosenchymálne a parenchýmové. Prvý typ tvorí väčšinu dreva v závislosti od druhu - od 85% do 99%. Na druhej strane sú rozdelené podľa ich funkcií. Vodivé bunky sú zodpovedné za dodávanie živín a vlhkosti z koreňov do listov, zatiaľ čo mechanické bunky sú zodpovedné za pevnosť a stabilitu stromu. Parenchymatické bunky fungujú ako špajza pre rastlinu. Zhromažďujú živiny (tuky, škroby) a rozdávajú ich podľa potreby v náročnom období.
Ihličnany
V závislosti od druhu stromov sa líši aj ich štruktúra. Dreviny sa delia na ihličnaté a listnaté. Štruktúra ihličnanov je jednoduchšia. Väčšinu tvoria bunky priedušnice. Medzi vlastnosti ihličnanov patrí prítomnosť buniek, ktoré produkujú živicu. U rôznych druhov môžu byť buď náhodne rozptýlené alebo kombinované do systému živicových pasáží.
Tvrdé drevo
Stromy z tvrdého dreva a ich štruktúra sú zložitejšie. Drevo sa skladá z ciev, libriformných vlákien a parenchýmových buniek. Keďže listnaté stromy na jeseň zhadzujú listy, v zime potrebujú veľké zásoby potravy. Z toho vyplýva väčší počet parenchýmových buniek zodpovedných za akumuláciu živín ako v ihličnatých drevinách. To možno vidieť z výrazného jadra.
Vlastnosti
Drevo má množstvo charakteristických vlastností. Dôvodom sú štrukturálne vlastnosti. Pevnosť dreva je pomerne vysoká a medzi budovamimateriálov na tomto ukazovateli, zaberá medzipolohu. A vzhľadom na malú špecifickú hmotnosť je v tomto smere porovnateľný s kovom. Slabou stránkou dreva je, že ide o anizotropný materiál. Schopnosť odolávať lomu závisí od smeru sily vzhľadom na umiestnenie vlákien. Najlepšie hodnoty pevnosti sú viditeľné, keď je materiál odkrytý pozdĺž vlákien.
Tuhosť dreva je malá, dôvodom je špecifická štruktúra. Drevo je pórovitý, pružný materiál. Nosníky sú schopné po krátkodobom zaťažení obnoviť svoj tvar. Zvyškové deformácie v dôsledku dlhodobej expozície však zostávajú navždy. Drevený trám nebude schopný obnoviť svoj tvar po dlhom čase používania.
Tvrdosť stavebných materiálov je určená tým, aké zaťaženie je potrebné na stlačenie oceľovej gule s určitými rozmermi. U najtvrdších drevín je to len 1000 N. Nízka tvrdosť je zároveň jednou z hlavných výhod materiálu. Drevo sa ľahko opracúva, pevne v ňom držia klince, skrutky, samorezné skrutky.
Vlhkosť dreva je určená špecifickým obsahom vlhkosti v póroch. V čerstvo zrezanom strome dosahuje 100 %. V závislosti od účelu sa čerstvo narezané drevo vysuší na požadovanú úroveň od 40 do 15 %.
Dignity
Drevo má nízku tepelnú vodivosť. S úspechom sa dá použiť ako tepelnoizolačný materiál. Jednoduchosť spracovaniaumožňuje používať širokú škálu nástrojov. Nie je možné si predstaviť žiadny orchester bez hudobných nástrojov vyrobených z dreva. Očarujúce zvuky huslí sú výsledkom takej vlastnosti dreva, ako je schopnosť rezonovať. Drevo sa ľahko ohýba a existuje široký výber na výrobu rôznych ohýbaných konštrukcií. Drevené výrobky majú tiež dobré vlastnosti pohlcujúce zvuk. Krásny povrch otvára priestor pre fantáziu v interiérovom dizajne.
Chyby
Schopnosť drevených výrobkov znášať zaťaženie závisí od smeru pôsobenia sily. Je to spôsobené anizotropnou štruktúrou dreva. Okrem toho pevnostné charakteristiky závisia aj od blízkosti stredu kmeňa, vlhkosti, prítomnosti uzlov, trhlín. To spôsobuje veľa času stráveného výberom správneho materiálu pre danú úlohu.
Drevo ako organický materiál je bezbranné proti hmyzu, plesniam a hubám. Pre dlhodobú prevádzku je potrebné drahé chemické ošetrenie. Stojí za zmienku, že drevené konštrukcie bez predbežnej úpravy sú ľahkou korisťou požiaru.
Spracovanie dreva
Vo všeobecnosti existujú tri typy spracovania dreva:
- Najbežnejšia je mechanická metóda. Strom je rezaný, hobľovaný, rozštiepený.
- Počas chemicko-mechanického spracovania je materiál podrobený medzipríprave. Čipy, hobliny sa zmiešajú so spojivom a zahrievajú. Prebieha chemická polymerizačná reakcia a na výstupeprijímať materiály ako preglejka, drevotrieska, drevovláknitá doska.
- Počas chemickej úpravy je drevo vystavené kyselinám, zásadám, soliam a teplu. Z produktov takéhoto spracovania možno menovať drevené uhlie, kolofóniu, gumu, taníny, celulózu.
Stromy sú o stovky miliónov rokov staršie ako človek. Všetky civilizácie, ktoré kedy existovali, sú založené na využívaní dreva. Knihy, nábytok, hudobné nástroje – to všetko je možné vďaka tomuto jedinečnému prírodnému materiálu.
