Člověk používá dřevo od nepaměti. Palivo, stavební materiály, nábytek, hudební nástroje – výrobky z něj nás provázejí celý život. Stromy jsou navíc přírodní kalendáře a živé historické památky.
Existuje celý vědní obor – dendrochronologie, který umožňuje zjistit stáří produktu a také to, v jaké oblasti byl pokácen strom, ze kterého byl vyroben. Studiem sekcí letokruhů se můžete dozvědět o přírodě a atmosféře starověku. Výhody a nevýhody, struktura, dřevo jako stavební materiál, vlastnosti – to vše si zaslouží pozornost.
Jak věci fungují
Vlastnosti a charakteristiky materiálu nelze pochopit bez předchozího prostudování struktury a složení dřeva. Samotný koncept závisí na tom, kdo jej používá. Pro běžného člověka a stavitele jde výhradně o část stromu pod kůrou, kterou lze využít v běžném životě nebo výrobě. Pro botanika je struktura stromu a dřeva celý komplex, včetně všech prvků od kořenů po korunu.
Krone se používá v průmyslumírně a větve se používají jako surovina pro dřevovláknité desky a lepenku. Hlavní je kufr. Na příčném řezu se struktura kmene stromu otevírá. Nejsvrchnější vrstva, kůra, chrání živé buňky před vnějšími vlivy. Mezi kůrou a tělem kmene je vrstva živých buněk – kadmium. V samém středu prochází jádro celým kmenem. Volné látky, ze kterých se skládá, jej činí nevhodným pro užitkové účely.
Jádro stromu tvoří především odumřelé buňky, usazeniny pryskyřice, barviva a třísloviny. Jádro je obklopeno bělovým dřevem, částí stromu, která je zodpovědná za vedení vody k listům z kořenů. V důsledku toho má hodně vlhkosti, více prochází vodou a je náchylnější k rozkladu. Ne všechny stromy mají výrazné jádro. U některých z nich není rozdíl mezi střední a okrajovou částí kmene. Takové horniny se nazývají běl.
Mikroskopická struktura dřeva
Pomocí mikroskopu můžete strukturu studovat hlouběji. Dřevo se obecně skládá z mrtvých buněk. Mladé rostlinné buňky se skládají z obalu a vnitřní části - cytoplazmy a jádra. Základem tenké průhledné membrány je celulóza nebo vlákno. Rostlinné buňky postupem času procházejí metamorfózou a v závislosti na přirozené funkci přeměňují svou hmotu buď na kůru (korkování) nebo dřevo (lignifikace).
Lignin se neustále tvoří v buňkách. On je ten důvodlignifikace. Existují dva typy dřevitých buněk – prosenchymální a parenchymální. První typ tvoří většinu dřeva v závislosti na druhu - od 85% do 99%. Na druhé straně jsou rozděleny podle jejich funkcí. Vodivé buňky jsou zodpovědné za dodávku živin a vlhkosti z kořenů do listů, zatímco mechanické buňky jsou zodpovědné za pevnost a stabilitu stromu. Parenchymatické buňky fungují jako spíž pro rostlinu. Akumulují živiny (tuky, škroby) a rozdávají je podle potřeby během náročného období.
Jehličnany
V závislosti na druhu stromů se liší i jejich struktura. Dřeviny se dělí na jehličnaté a listnaté. Struktura jehličnanů je jednodušší. Převážnou část tvoří tracheidní buňky. Mezi rysy jehličnanů patří přítomnost buněk, které produkují pryskyřici. U různých druhů mohou být buď náhodně rozptýleny, nebo zkombinovány do systému pryskyřičných pasáží.
Tvrdé dřevo
Stromy z tvrdého dřeva a jejich struktura jsou složitější. Dřevo se skládá z cév, libriformních vláken a parenchymatických buněk. Vzhledem k tomu, že listnaté stromy na podzim shazují listí, potřebují v zimě velké zásoby potravy. Proto je za akumulaci živin odpovědný větší počet parenchymatických buněk než u jehličnanů. To lze vidět z výrazného jádra.
Vlastnosti
Dřevo má řadu charakteristických vlastností. Důvodem jsou strukturální vlastnosti. Pevnost dřeva je poměrně vysoká a mezi budovamimateriálů na tomto indikátoru, zaujímá mezipolohu. A vzhledem k malé specifické hmotnosti je v tomto ohledu srovnatelný s kovem. Slabou stránkou dřeva je, že je to anizotropní materiál. Schopnost odolávat lomu závisí na směru síly vzhledem k umístění vláken. Nejlepší hodnoty pevnosti jsou vidět, když je materiál vystaven podél vláken.
Tuhost dřeva je malá, důvodem je specifická struktura. Dřevo je porézní, pružný materiál. Nosníky jsou schopny po krátkodobém zatížení obnovit svůj tvar. Ale zbytkové deformace v důsledku dlouhodobé expozice zůstávají navždy. Dřevěný trám nebude schopen obnovit svůj tvar po dlouhé době používání.
Tvrdost stavebních materiálů je dána tím, jaké zatížení je potřeba k lisování ocelové koule určitých rozměrů. U nejtvrdších dřevin je to pouze 1000 N. Nízká tvrdost je přitom jednou z hlavních předností materiálu. Dřevo se snadno opracovává, pevně v něm drží hřebíky, šrouby, samořezné šrouby.
Vlhkost dřeva je určena specifickým obsahem vlhkosti v pórech. U čerstvě pořezaného stromu dosahuje 100 %. V závislosti na účelu je čerstvě nařezané dřevo vysušeno na požadovanou úroveň od 40 do 15 %.
Dignity
Dřevo má nízkou tepelnou vodivost. Lze jej s úspěchem použít jako tepelně izolační materiál. Jednoduchost zpracováníumožňuje používat širokou škálu nástrojů. Žádný orchestr si nelze představit bez hudebních nástrojů vyrobených ze dřeva. Okouzlující zvuky houslí jsou výsledkem takové vlastnosti dřeva, jako je schopnost rezonovat. Dřevo se snadno ohýbá a existuje široký výběr pro výrobu různých ohýbaných konstrukcí. Dřevěné výrobky mají také dobré vlastnosti pohlcující zvuk. Krásný povrch otevírá prostor pro představivost v interiérovém designu.
Vady
Schopnost dřevěných výrobků přenášet zatížení závisí na směru působení síly. To je způsobeno anizotropní strukturou dřeva. Kromě toho pevnostní charakteristiky závisí také na blízkosti středu kmene, vlhkosti, přítomnosti uzlů, trhlin. To způsobuje spoustu času stráveného výběrem správného materiálu pro práci.
Dřevo jako organický materiál je bezbranné proti hmyzu, plísním a houbám. Pro dlouhodobý provoz je nutná drahá chemická úprava. Stojí za zmínku, že dřevěné konstrukce bez předběžné úpravy jsou snadnou kořistí požáru.
Zpracování dřeva
Obecně existují tři typy zpracování dřeva:
- Nejběžnější je mechanická metoda. Strom je rozřezaný, ohoblovaný, rozdělený.
- Během chemicko-mechanického zpracování je materiál podroben mezipřípravě. Třísky, hobliny se smíchají s pojivem a zahřejí. Probíhá chemická polymerační reakce a na výstupupřijímat materiály jako překližka, dřevotříska, dřevovláknitá deska.
- Při chemickém ošetření je dřevo vystaveno kyselinám, zásadám, solím a teplu. Z produktů takového zpracování lze jmenovat dřevěné uhlí, kalafunu, gumu, třísloviny, celulózu.
Stromy jsou o stovky milionů let starší než člověk. Všechny civilizace, které kdy existovaly, jsou založeny na používání dřeva. Knihy, nábytek, hudební nástroje – to vše je možné díky tomuto jedinečnému přírodnímu materiálu.
