Dřevo - Wood

 Smrk 
 Osika 
 Habr 
 Olše 
 Buk 
 Dub 
 Jilm 
 Javor 
 Lípa 
 Popel 

Dřevo je porézní a vláknitá strukturní tkáň nacházející se ve stoncích a kořenech stromů a jiných dřevin . Je to organický materiál  - přírodní kompozit z celulózových vláken, která jsou pevné v tahu a zakotveny v matrici z ligninu , že stlačení se brání. Dřevo je někdy definováno jako pouze sekundární xylém ve stoncích stromů, nebo je definováno šířeji, aby zahrnovalo stejný typ tkáně jinde, například v kořenech stromů nebo keřů. V živém stromě plní podpůrnou funkci, která umožňuje dřevinám růst nebo se samy postavit. Přenáší také vodu a živiny mezi listy , další rostoucí tkáně a kořeny. Dřevo může také odkazovat na jiné rostlinné materiály se srovnatelnými vlastnostmi a na materiál vyrobený ze dřeva nebo dřevěných štěpků nebo vláken.

Dřevo se po tisíce let používá jako palivo , jako stavební materiál , k výrobě nástrojů a zbraní , nábytku a papíru . Nedávno se ukázal jako výchozí surovina pro výrobu čištěné celulózy a jejích derivátů, jako je celofán a acetát celulózy .

V roce 2005 rostla celosvětová zásoba lesů asi 434 miliard metrů krychlových, z nichž 47% bylo komerčních. Jako hojný, uhlíkově neutrální obnovitelný zdroj jsou dřevní materiály intenzivně zajímavé jako zdroj obnovitelné energie. V roce 1991 bylo vytěženo přibližně 3,5 miliardy metrů krychlových dřeva. Dominantní využití bylo pro nábytek a stavbu budov.

Dějiny

Na rok 2011 objev v kanadské provincii části New Brunswick přinesly nejdříve známý rostliny rostou dřevo, přibližně 395 až 400 před miliony let .

Dřevo lze datovat uhlíkovým datováním a u některých druhů dendrochronologií, aby se určilo, kdy byl dřevěný objekt vytvořen.

Lidé používají dřevo po tisíce let k mnoha účelům, mimo jiné jako palivo nebo jako stavební materiál pro výrobu domů , nástrojů , zbraní , nábytku , obalů , uměleckých děl a papíru . Známé stavby využívající dřevo pocházejí z doby před deseti tisíci lety. Budovy jako evropský neolitický dlouhý dům byly vyrobeny převážně ze dřeva.

Nedávné použití dřeva bylo posíleno přidáním oceli a bronzu do konstrukce.

Rozdíl meziročně v šířkách letokruhů a množství izotopů poskytuje vodítko k převládajícímu klimatu v době, kdy byl strom řezán.

Fyzikální vlastnosti

Schéma sekundárního růstu ve stromu zobrazující idealizované svislé a vodorovné řezy. V každém vegetačním období se přidává nová vrstva dřeva, která zesiluje stonek, stávající větve a kořeny a vytváří růstový prsten .

Růstové kroužky

Dřevo v užším slova smyslu pochází ze stromů , jejichž průměr se zvětšuje vytvořením nových dřevnatých vrstev mezi stávajícím dřevem a vnitřní kůrou , které obalují celý stonek, živé větve a kořeny. Tento proces je znám jako sekundární růst ; je výsledkem buněčného dělení v kambiu cév , laterálního meristému a následné expanze nových buněk. Tyto buňky pak vytvářejí zesílené sekundární buněčné stěny, složené převážně z celulózy , hemicelulózy a ligninu .

Tam, kde jsou rozdíly mezi těmito čtyřmi ročními obdobími zřetelné, např. Na Novém Zélandu , může růst nastat v diskrétním ročním nebo sezónním vzoru, což vede k růstovým prstencům ; ty lze obvykle nejzřetelněji vidět na konci polena, ale jsou také viditelné na ostatních površích. Pokud je rozlišovací schopnost mezi ročními obdobími roční (jako je tomu v rovníkových oblastech, např. Singapur ), tyto růstové prstence se označují jako letokruhy. Tam, kde je malý sezónní rozdíl, jsou růstové prstence pravděpodobně nevýrazné nebo chybí. Pokud byla kůra stromu odstraněna v určité oblasti, prsteny se pravděpodobně deformují, protože rostlina přeroste jizvu.

Pokud existují rozdíly v růstovém kruhu, pak část růstového prstence nejblíže středu stromu a vytvořená na začátku vegetačního období, kdy je růst rychlý, se obvykle skládá z širších prvků. Obvykle je světlejší než v blízkosti vnější části prstenu a je známý jako earlywood nebo springwood. Vnější část vytvořená později v sezóně je pak známá jako pozdní nebo letní dřevo. Existují však velké rozdíly v závislosti na druhu dřeva (viz níže). Pokud strom roste celý život na otevřeném prostranství a podmínky půdy a lokality zůstávají nezměněny, dosáhne nejrychlejšího růstu v mládí a postupně upadá. Roční letokruhy jsou na mnoho let poměrně široké, ale později se zužují a zužují. Vzhledem k tomu, že každý následný prstenec je položen na vnější stranu dříve vytvořeného dřeva, vyplývá z toho, že pokud strom rok od roku hmotně nezvýší produkci dřeva, musí se prsteny nutně ztenčovat, jak se kmen rozšiřuje. Když strom dosáhne zralosti, jeho koruna se otevře více a roční produkce dřeva se sníží, čímž se ještě více zmenší šířka letokruhů. V případě lesních stromů tolik závisí na konkurenci stromů v jejich boji o světlo a výživu, že se mohou střídat období rychlého a pomalého růstu. Některé stromy, například jižní duby , si zachovávají stejnou šířku prstence po stovky let. Celkově však, jak strom roste v průměru, šířka růstových prstenů klesá.

Uzly

Uzel na kmeni stromu

Jak strom roste, spodní větve často odumírají a jejich základny mohou zarůst a být uzavřeny následnými vrstvami kmenového dřeva, což vytváří typ nedokonalosti známý jako uzel. Mrtvá větev nesmí být připevněna ke kmenovému dřevu, kromě základny, a může vypadnout poté, co byl strom rozřezán na desky. Uzly ovlivňují technické vlastnosti dřeva, obvykle snižují místní pevnost a zvyšují tendenci ke štěpení podél dřeva, ale mohou být využívány pro vizuální efekt. V podélně řezaném prkně se uzel objeví jako zhruba kruhový „pevný“ (obvykle tmavší) kus dřeva, kolem kterého „teče“ zrno zbytku dřeva (části a opět se spojuje). V uzlu je směr dřeva (směr zrna) až o 90 stupňů odlišný od směru zrna běžného dřeva.

Na stromě je uzel buď základnou postranní větve, nebo spícím pupenem. Uzel (když je základna postranní větve) má kuželovitý tvar (tedy zhruba kruhový průřez) s vnitřním hrotem v bodě průměru stonku, ve kterém se nacházelo vaskulární kambium rostliny, když se větev vytvořila jako pupen.

Při třídění řeziva a strukturálního dřeva jsou uzly klasifikovány podle jejich formy, velikosti, pevnosti a pevnosti, s jakou jsou drženy na místě. Tato pevnost je mimo jiné ovlivněna dobou, po kterou byla větev mrtvá, zatímco připevňovací stonek stále rostl.

Dřevěný uzel ve svislé části

Uzly materiálně ovlivňují praskání a deformace, snadnou práci a štěpitelnost dřeva. Jsou to vady, které oslabují dřevo a snižují jeho hodnotu pro konstrukční účely, kde je pevnost důležitým faktorem. Efekt zeslabení je mnohem vážnější, když je dřevo vystaveno silám kolmým na zrno a/nebo tah, než když je zatíženo podél zrna a/nebo stlačení . Rozsah, v jakém uzly ovlivňují sílu paprsku, závisí na jejich poloze, velikosti, počtu a stavu. Uzel na horní straně je stlačen, zatímco jeden na spodní straně je vystaven napětí. Pokud je v uzlu sezónní kontrola, jak se často stává, nabídne tomuto odporu v tahu malou odolnost. Malé uzly však mohou být umístěny podél neutrální roviny paprsku a zvyšují pevnost tím, že zabraňují podélnému střihu . Uzly v prkně nebo prkně jsou nejméně škodlivé, když přes něj procházejí v pravém úhlu k jeho nejširšímu povrchu. Uzly, které se vyskytují poblíž konců paprsku, jej neoslabují. Zvukové uzly, které se vyskytují ve střední části jedné čtvrtiny výšky paprsku z obou okrajů, nejsou vážnými vadami.

-  Samuel J. Record, Mechanické vlastnosti dřeva

Uzly nemusí nutně ovlivňovat tuhost konstrukčního dřeva, to bude záviset na velikosti a umístění. Tuhost a pružná pevnost závisí více na zvukovém dřevu než na lokalizovaných vadách. Mez pevnosti je velmi náchylná k vadám. Zvukové uzly neoslabují dřevo, pokud jsou vystaveny stlačení rovnoběžně se zrnem.

V některých dekorativních aplikacích může být žádoucí přidat dřevo s uzly pro zvýšení vizuálního zájmu. V aplikacích, kde je dřevo natíráno , jako jsou soklové lišty, fasádní desky, zárubně a nábytek, mohou pryskyřice přítomné ve dřevě i nadále „prosakovat“ na povrch uzlu měsíce nebo dokonce roky po výrobě a zobrazovat se jako žluté nebo nahnědlá skvrna. Správně nanesená základní barva nebo roztok uzlu ( uzlování ) správně aplikovaný během přípravy může tento problém výrazně snížit, ale je obtížné jej zcela kontrolovat, zejména při použití hromadně vyráběných zásob dřeva sušených v peci.

Jádrové a bělové dřevo

Část větve tisu ukazující 27 letokruhů, bledé bělo, tmavé jádrové dřevo a dřeň (středová tmavá skvrna). Tmavé radiální čáry jsou malé uzlíky.

Jádro (nebo duramen) je dřevo, které v důsledku přirozeně se vyskytující chemické transformace se více odolné proti rozpadu. Tvorba jádrového dřeva je geneticky naprogramovaný proces, který probíhá spontánně. Existuje určitá nejistota, zda dřevo při tvorbě jádrového dřeva zemře, protože stále může chemicky reagovat na rozpadající se organismy, ale pouze jednou.

Termín jádrové dřevo pochází pouze z jeho polohy, a ne z nějakého zásadního významu pro strom. Svědčí o tom fakt, že strom může prospívat se zcela zkaženým srdcem. Některé druhy začínají tvořit jádrové dřevo velmi brzy v životě, takže mají jen tenkou vrstvu živého bělu, zatímco u jiných přichází změna pomalu. Tenký běl je charakteristický pro druhy jako kaštan , kobylka , moruše , pomeranč a sassafras , zatímco u javoru , jasanu , ořechu , borůvky , buku a borovice je pravidlem hustý běl. Někteří jiní nikdy netvoří jádrové dřevo.

Jádrové dřevo je často vizuálně odlišné od živého bělu a lze jej odlišit v příčném řezu, kde hranice bude mít tendenci sledovat růstové prstence. Například je někdy mnohem tmavší. Odbarvit dřevo však mohou i jiné procesy, jako je rozpad nebo invaze hmyzu, a to i u dřevin, které netvoří jádrové dřevo, což může vést k záměně.

Bělové dřevo (nebo alburnum) je mladší, nejvzdálenější dřevo; v rostoucím stromě je to živé dřevo a jeho hlavní funkcí je vést vodu z kořenů k listům a ukládat a v závislosti na ročním období vracet zásoby připravené v listech. Než se však stanou kompetentní k vedení vody, všechny xylemové tracheidy a nádoby ztratily cytoplazmu a buňky jsou proto funkčně mrtvé. Všechno dřevo na stromě se nejprve vytvoří jako bělové dřevo. Čím více listů strom nese a čím je jeho růst dynamičtější, tím větší je objem bělového dřeva. Stromy, které rychle rostou na otevřeném prostranství, mají na svou velikost silnější běl než stromy stejného druhu rostoucí v hustých lesích. Někdy stromy (druhů, které vytvářejí jádrové dřevo) pěstované na otevřeném prostranství, mohou mít značnou velikost, 30 cm (12 palců) nebo více v průměru, než se začne tvořit jakékoli jádrové dřevo, například v hickory druhého růstu nebo otevřené pěstované borovice .

Průřez dubovou kulatinou ukazující růstové kroužky

Mezi letokruhy růstu a množstvím bělu neexistuje jednoznačný vztah. V rámci stejného druhu je plocha příčného bělu velmi zhruba úměrná velikosti koruny stromu. Pokud jsou prsteny úzké, je jich zapotřebí více, než kde jsou široké. Jak se strom zvětšuje, musí se běl nutně ztenčit nebo materiálně zvětšit objem. Bělové dřevo je v horní části kmene stromu relativně silnější než v blízkosti základny, protože stáří a průměr horních částí jsou menší.

Když je strom velmi mladý, je pokrytý končetinami téměř, ne -li úplně, k zemi, ale jak stárne, některé nebo všechny nakonec zemřou a jsou buď odlomeny, nebo odpadnou. Následný růst dřeva může zcela skrýt pahýly, které však zůstanou jako uzly. Bez ohledu na to, jak je kulatina navenek hladká a jasná, je uprostřed téměř vířivá. V důsledku toho bude bělové dřevo starého stromu, a zejména lesního stromu, bez uzlů prostější než jádrové dřevo. Protože ve většině použití dřeva jsou uzly vady, které oslabují dřevo a narušují jeho snadnou práci a další vlastnosti, vyplývá z toho, že daný kus bělového dřeva může být díky své poloze ve stromu silnější než kus dřeva. jádrové dřevo ze stejného stromu.

Různé kusy dřeva vyřezané z velkého stromu se mohou výrazně lišit, zvláště pokud je strom velký a dospělý. U některých stromů je dřevo pokládané pozdě v životě stromu měkčí, lehčí, slabší a má rovnoměrnější strukturu než dříve, ale u jiných stromů to platí obráceně. To může, ale nemusí odpovídat jádrovému a bělenému dřevu. Ve velkém kládě může být běl, vzhledem k době v životě stromu, když rostl, nižší v tvrdosti , síle a houževnatosti, aby měl stejně silné jádrové dřevo ze stejného kmene. U menšího stromu to může být naopak.

Barva

Dřevo pobřežního sekvoje je výrazně červené.

U druhů, které vykazují zřetelný rozdíl mezi jádrovým a bělovým dřevem, je přirozená barva jádrového dřeva obvykle tmavší než u bělového dřeva a velmi často je kontrast nápadný (viz část tiskového kmene výše). Toto je produkováno usazeninami chemických látek v jádrovém dřevě, takže dramatická barevná variace neznamená významný rozdíl v mechanických vlastnostech jádrového dřeva a bělového dřeva, ačkoli mezi nimi může být výrazný biochemický rozdíl.

Některé experimenty na velmi pryskyřičných vzorcích borovic dlouhých listů naznačují zvýšení pevnosti v důsledku pryskyřice, která zvyšuje pevnost za sucha. Takové pryskyřicí nasycené jádrové dřevo se nazývá „lehčí tuk“. Struktury postavené z tukového zapalovače jsou téměř nepropustné pro hnilobu a termity ; jsou však velmi hořlavé. Pařezy starých dlouhých borovic jsou často vykopány, rozděleny na malé kousky a prodávány jako podpal pro ohně. Takto vykopané pařezy mohou ve skutečnosti zůstat po řezání sto a více let. Smrk impregnovaný surovou pryskyřicí a sušený také výrazně zvyšuje pevnost.

Vzhledem k tomu, že pozdní dřevo růstového prstence má obvykle tmavší barvu než rané dřevo, lze tuto skutečnost použít při vizuálním posuzování hustoty, a tedy i tvrdosti a pevnosti materiálu. To platí zejména pro jehličnaté lesy. V prstencově porézních lesích se nádoby raného dřeva často objevují na hotovém povrchu jako tmavší než hustší pozdní dřevo, ačkoli na příčných řezech jádrového dřeva je obvykle pravdou opak. Jinak barva dřeva není známkou pevnosti.

Abnormální zabarvení dřeva často označuje chorobný stav, což svědčí o nezdravosti. Černá kontrola v západním jedlovci je výsledkem útoků hmyzu. Červenohnědé pruhy tak běžné v hikorových a některých dalších lesích jsou většinou důsledkem poranění ptáky. Změna barvy je pouze známkou poranění a se vší pravděpodobností sama o sobě neovlivňuje vlastnosti dřeva. Některé houby produkující hnilobu dodávají dřevu charakteristické barvy, které se tak stávají symptomem slabosti; atraktivní účinek známý jako spalting produkovaný tímto procesem je však často považován za žádoucí charakteristiku. Běžné barvení mízy je způsobeno růstem hub, ale nemusí nutně mít oslabující účinek.

Obsah vody

Voda se v živém dřevě vyskytuje na třech místech, a to:

V jádrovém dřevě se vyskytuje pouze v první a poslední formě. Dřevo, které je důkladně sušeno na vzduchu, zadržuje 8–16% vody ve stěnách buněk a žádnou, nebo prakticky žádnou, v ostatních formách. I dřevo sušené v troubě si zachovává malé procento vlhkosti, ale pro všechny kromě chemických účelů může být považováno za absolutně suché.

Obecný účinek obsahu vody na dřevní hmotu je, aby byla měkčí a poddajnější. Podobný účinek nastává při změkčujícím působení vody na surovou kůži, papír nebo látku. V určitých mezích platí, že čím větší je obsah vody, tím větší je její změkčující účinek.

Sušení vede k rozhodnému zvýšení pevnosti dřeva, zejména u malých vzorků. Extrémním příkladem je případ zcela suchého smrkového bloku o průměru 5 cm, který udrží trvalé zatížení čtyřikrát větší než zelený (nevysušený) blok stejné velikosti.

Největší nárůst pevnosti v důsledku sušení je v konečné pevnosti v tlaku a pevnost v mezích pružnosti v příčném stlačení; za nimi následuje modul přetržení a napětí na meze pružnosti v příčném ohybu, přičemž modul pružnosti je nejméně ovlivněn.

Struktura

Zvětšený průřez černým ořechem , zobrazující nádoby, paprsky (bílé čáry) a letokruhy: toto je přechod mezi difúzní porézní a prstencovou porézní, přičemž velikost nádoby postupně klesá

Dřevo je heterogenní , hygroskopický , buněčný a anizotropní materiál. Skládá se z buněk a buněčné stěny jsou složeny z mikrovláken z celulózy (40–50%) a hemicelulózy (15–25%) impregnovaných ligninem (15–30%).

V jehličnatých nebo měkkých dřevinách jsou dřevěné buňky většinou jednoho druhu, tracheidy , a v důsledku toho je materiál ve struktuře mnohem jednotnější než u většiny tvrdých dřev . V jehličnatém dřevě nejsou žádné nádoby („póry“), jako například v dubu a jasanu.

Struktura tvrdého dřeva je složitější. O schopnost vodivosti se většinou starají plavidla : v některých případech (dub, kaštan, jasan) jsou poměrně velká a výrazná, v jiných ( buckeye , topol , vrba ) příliš malá na to, aby byla vidět bez čočky. Při diskusi o takových lesích je obvyklé rozdělit je na dvě velké třídy, prstencové a difúzní .

U prstencových porézních druhů, jako je jasan, kobylka, katalpa , kaštan, jilm , ořešák, moruše a dub, jsou větší nádoby nebo póry (jak se nazývají průřezy nádob) lokalizovány v části vytvořeného růstového prstence na jaře, čímž se vytvoří oblast více či méně otevřené a porézní tkáně. Zbytek prstenu vyrobeného v létě je tvořen menšími nádobami a mnohem větším podílem dřevěných vláken. Tato vlákna jsou prvky, které dodávají dřevu pevnost a houževnatost, zatímco nádoby jsou zdrojem slabosti.

V difúzně porézních lesích jsou póry rovnoměrně dimenzovány, takže schopnost vedení vody je rozptýlena po růstovém prstenci místo toho, aby byla shromažďována v pásu nebo řadě. Příklady tohoto druhu dřeva jsou olše , lípa , bříza , buckeye, javor, vrba a druhy Populus, jako je osika, bavlník a topol. Některé druhy, jako ořech a třešeň , se nacházejí na hranici mezi těmito dvěma třídami a tvoří přechodnou skupinu.

Earlywood a latewood

V měkkém dřevě

Earlywood a latewood v měkkém dřevě; radiální pohled, růstové prstence blízko sebe v Rocky Mountain Douglas-jedle

V měkkých dřevinách mírného pásma je často výrazný rozdíl mezi pozdním dřevem a raným dřevem. Pozdní dřevo bude hustší než to, které se vytvořilo na začátku sezóny. Při zkoumání pod mikroskopem jsou buňky hustého latewoodu považovány za velmi silnostěnné a s velmi malými buněčnými dutinami, zatímco buňky vytvořené jako první v sezóně mají tenké stěny a velké buněčné dutiny. Síla je ve zdech, nikoli v dutinách. Čím je tedy podíl pozdního dřeva vyšší, tím je hustota a pevnost větší. Při výběru kusu borovice, kde je důležitým faktorem pevnost nebo tuhost, je hlavní věcí, kterou je třeba sledovat, srovnávací množství raného a pozdního dřeva. Šířka prstenu není zdaleka tak důležitá jako podíl a povaha pozdního dřeva v prstenu.

Srovnáme -li těžký kus borovice s lehkým kusem, okamžitě uvidíme, že ten těžší obsahuje větší podíl pozdního dřeva než druhý, a proto vykazuje jasněji ohraničené letokruhy. U bílých borovic není mezi různými částmi prstenu velký kontrast, a proto má dřevo velmi jednotnou texturu a snadno se opracovává. U tvrdých borovic je naopak pozdní dřevo velmi husté a sytě zbarvené, což představuje velmi rozhodný kontrast k měkkému brčkovému zbarvenému dřeva.

Rozhodující je nejen podíl pozdního dřeva, ale také jeho kvalita. U vzorků, které vykazují velmi velký podíl pozdního dřeva, může být znatelně poréznější a vážit podstatně méně než pozdní dřevo v kusech, které obsahují méně pozdního dřeva. Srovnávací hustotu, a tedy do určité míry sílu, lze posoudit vizuální kontrolou.

Přesné mechanismy určující tvorbu raného a pozdního dřeva zatím nelze uspokojivě vysvětlit. Může být zapojeno několik faktorů. Minimálně u jehličnanů rychlost růstu sama o sobě neurčuje podíl obou částí prstence, protože v některých případech je dřevo pomalého růstu velmi tvrdé a těžké, zatímco v jiných je tomu naopak. Kvalita místa, kde strom roste, nepochybně ovlivňuje charakter tvarovaného dřeva, ačkoli není možné formulovat pravidlo, které by ho upravovalo. Obecně však lze říci, že tam, kde je zásadní síla nebo snadnost práce, by měla být zvolena dřeva mírného až pomalého růstu.

V prstencových porézních lesích

Earlywood a latewood v prstencově porézním dřevě (jasan) ve Fraxinus excelsior ; tangenciální pohled, široké letokruhy

V prstencových porézních lesích je růst každé sezóny vždy dobře definován, protože velké póry vytvořené na začátku sezóny přiléhají k hustší tkáni předchozího roku.

V případě prstencových porézních tvrdých dřevin se zdá, že existuje docela jednoznačný vztah mezi rychlostí růstu dřeva a jeho vlastnostmi. To lze stručně shrnout do obecného tvrzení, že čím je růst rychlejší nebo čím jsou prstence růstu širší, tím je dřevo těžší, tvrdší, silnější a tužší. Je třeba mít na paměti, že toto platí pouze pro prstencové porézní dřeviny, jako je dub, jasan, hikor a další ze stejné skupiny, a samozřejmě podléhá některým výjimkám a omezením.

V prstencových porézních lesích s dobrým růstem je to obvykle pozdní dřevo, ve kterém jsou silnostěnná, pevnost dávající vlákna nejhojnější. Jak se zmenšuje šířka prstence, toto pozdní dřevo se zmenšuje, takže velmi pomalý růst produkuje poměrně lehké porézní dřevo složené z tenkostěnných nádob a dřevěného parenchymu. U dobrého dubu zaujímají tyto velké nádoby raného dřeva 6 až 10 procent objemu kulatiny, zatímco u podřadného materiálu mohou tvořit 25% a více. Pozdní dřevo dobrého dubu je tmavě zbarvené a pevné a skládá se převážně ze silnostěnných vláken, která tvoří polovinu nebo více dřeva. U podřadného dubu je toto pozdní dřevo značně omezeno jak v množství, tak v kvalitě. Tyto variace jsou do značné míry výsledkem rychlosti růstu.

Dřevo se širokými kruhy se často nazývá „druhorůst“, protože růst mladého dřeva v otevřených porostech po odstranění starých stromů je rychlejší než u stromů v uzavřeném lese a při výrobě předmětů, kde je síla důležitým hlediskem je upřednostňování takového materiálu z tvrdého dřeva "druhého růstu". To platí zejména pro výběr hikoru pro kliky a paprsky . Zde je důležitá nejen síla, ale také houževnatost a odolnost.

Výsledky série testů na hikory americkou lesní službou ukazují, že:

„Schopnost odolávat práci nebo nárazům je největší u dřeva se širokými kruhy, které má od 5 do 14 prstenů na palec (prstence o tloušťce 1,8–5 mm), je poměrně konstantní od 14 do 38 prstenů na palec (prsteny o tloušťce 0,7–1,8 mm ) a rychle klesá z 38 na 47 prstenců na palec (prstence o tloušťce 0,5–0,7 mm). Pevnost při maximálním zatížení není u nejrychleji rostoucího dřeva tak velká; je maximální u 14 až 20 prstenců na palec ( prsteny o tloušťce 1,3–1,8 mm), a opět se stává méně, protože dřevo se stává těsnějším prstencem. pomalejší růst přináší horší zásoby. Proto by inspektor nebo kupující ořechu měl diskriminovat dřevo, které má více než 20 prstenů na palec (prstence o tloušťce menší než 1,3 mm). Výjimky však existují v případě normálního růstu v suchých situacích, který pomalu rostoucí materiál může být silný a houževnatý. “

Vliv rychlosti růstu na vlastnosti kaštanového dřeva shrnuje stejná autorita takto:

„Když jsou prsteny široké, přechod od jarního dřeva k letnímu dřevu je pozvolný, zatímco v úzkých prstencích přechází jarní dřevo do letního dřeva náhle. Šířka jarního dřeva se s šířkou letokruhu mění, ale jen málo že zúžení nebo rozšíření letokruhu je vždy na úkor letního dřeva. Úzké nádoby letního dřeva ho obohacují o dřevní hmotu než jarní dřevo složené ze širokých nádob. Proto rychle rostoucí exempláře se širokými prstenci mít více dřevní hmoty než pomalu rostoucí stromy s úzkými kruhy. Protože čím více dřevní hmoty, tím větší hmotnost a čím větší hmotnost, tím silnější dřevo, kaštany se širokými kruhy musí mít silnější dřevo než kaštany s úzkými kruhy. To souhlasí s přijatým názorem, že klíčky (které mají vždy široké prsteny) přinášejí lepší a pevnější dřevo než kaštany sazenice, které rostou v průměru pomaleji. “

V difúzně porézních lesích

V difúzně porézních lesích není ohraničení mezi prstenci vždy tak jasné a v některých případech je pouhým okem téměř (ne-li úplně) neviditelné. Naopak, pokud existuje jasné ohraničení, nemusí být patrný rozdíl ve struktuře v růstovém kruhu.

V difúzně porézních lesích, jak již bylo uvedeno, mají nádoby nebo póry stejnou velikost, takže schopnost vedení vody je rozptýlena po prstenci, místo aby byla shromažďována v dřevě. Vliv rychlosti růstu tedy není stejný jako v prstencových porézních lesích, blíží se blíže podmínkám v jehličnanech. Obecně lze konstatovat, že taková dřeva středního růstu poskytují silnější materiál, než když rostou velmi rychle nebo velmi pomalu. V mnoha případech použití dřeva nepředstavuje hlavní důraz celková síla. Pokud je ceněna snadná práce, dřevo by mělo být zvoleno s ohledem na jeho jednotnost textury a přímost zrna, ke které ve většině případů dojde, když je malý kontrast mezi pozdním dřevem růstu jedné sezóny a raným dřevem příštího.

Monokotové dřevo

Kmeny kokosové palmy, jednoděložné, v Javě. Z tohoto pohledu se tyto tvary příliš neliší od kmenů dvouděložných nebo jehličnatých stromů

Strukturální materiál, který svými vlastnostmi hrubého zpracování připomíná běžné „dvouděložné“ nebo jehličnaté dřevo, vyrábí řada jednoděložných rostlin, kterým se také hovorově říká dřevo. Z nich má bambus , botanicky člen rodiny trav, značný ekonomický význam, přičemž větší stébla jsou široce používána jako stavební a konstrukční materiál a při výrobě podlahových krytin, panelů a dýhy . Další významnou skupinou rostlin, která produkuje materiál, kterému se často říká dřevo, jsou palmy . Mnohem menší význam mají rostliny jako Pandanus , Dracaena a Cordyline . U všeho tohoto materiálu je struktura a složení zpracované suroviny zcela odlišné od běžného dřeva.

Specifická gravitace

Jedinou nejzjevnější vlastností dřeva jako indikátoru kvality dřeva je měrná hmotnost (Timell 1986), protože výtěžnost buničiny i pevnost řeziva jsou tím určovány. Specifická hmotnost je poměr hmotnosti látky k hmotnosti stejného objemu vody; hustota je poměr hmotnosti množství látky k objemu tohoto množství a je vyjádřen hmotností na jednotku látky, např. gramy na mililitr (g/cm 3 nebo g/ml). Termíny jsou v podstatě ekvivalentní, pokud je použit metrický systém. Po vysušení se dřevo zmenšuje a jeho hustota se zvyšuje. Minimální hodnoty jsou spojeny se zeleným (vodou nasyceným) dřevem a označují se jako základní specifická hmotnost (Timell 1986).

Hustota dřeva

Hustota dřeva je určena mnohonásobným růstem a fyziologickými faktory, které jsou sloučeny do „jedné poměrně snadno měřitelné charakteristiky dřeva“ (Elliott 1970).

Hustotu dřeva do určité míry ovlivňuje věk, průměr, výška, radiální (kmenový) růst, zeměpisná poloha, lokalita a podmínky pěstování, lesnické zpracování a zdroj osiva. Lze očekávat odchylky. V rámci jednoho stromu jsou rozdíly v hustotě dřeva často stejně velké nebo dokonce větší než rozdíly mezi různými stromy (Timell 1986). Kolísání měrné hmotnosti v bole stromu může nastat buď v horizontálním, nebo vertikálním směru.

Tabulkové fyzikální vlastnosti

Následující tabulky uvádějí mechanické vlastnosti dřevin a dřevařských druhů rostlin, včetně bambusu.

Vlastnosti dřeva:

Běžné jméno Odborný název Obsah vlhkosti Hustota (kg/m 3 ) Pevnost v tlaku (megapascaly) Pevnost v ohybu (megapascaly)
Červená olše Alnus rubra Zelená 370 20.4 45
Červená olše Alnus rubra 12,00% 410 40.1 68
Černý popel Fraxinus nigra Zelená 450 15.9 41
Černý popel Fraxinus nigra 12,00% 490 41.2 87
Blue Ash Fraxinus quadrangulata Zelená 530 24.8 66
Blue Ash Fraxinus quadrangulata 12,00% 580 48,1 95
Zelený popel Fraxinus pennsylvanica Zelená 530 29 66
Zelený popel Fraxinus pennsylvanica 12,00% 560 48,8 97
Oregon Ash Fraxinus latifolia Zelená 500 24.2 52
Oregon Ash Fraxinus latifolia 12,00% 550 41,6 88
Bílý popel Fraxinus americana Zelená 550 27.5 66
Bílý popel Fraxinus americana 12,00% 600 51,1 103
Bigtooth Aspen Populus grandidentata Zelená 360 17.2 37
Bigtooth Aspen Populus grandidentata 12,00% 390 36,5 63
Třesoucí se Aspen Populus tremuloides Zelená 350 14.8 35
Třesoucí se Aspen Populus tremuloides 12,00% 380 29.3 58
Americký lípa Tilia americana Zelená 320 15.3 34
Americký lípa Tilia americana 12,00% 370 32,6 60
Americký buk Fagus grandifolia Zelená 560 24.5 59
Americký buk Fagus grandifolia 12,00% 640 50,3 103
Papírová bříza Betula papyrifera Zelená 480 16.3 44
Papírová bříza Betula papyrifera 12,00% 550 39.2 85
Sladká bříza Betula lenta Zelená 600 25.8 65
Sladká bříza Betula lenta 12,00% 650 58,9 117
Žlutá bříza Betula alleghaniensis Zelená 550 23.3 57
Žlutá bříza Betula alleghaniensis 12,00% 620 56,3 114
Ořešák Juglans cinerea Zelená 360 16.7 37
Ořešák Juglans cinerea 12,00% 380 36.2 56
Černá třešeň Prunus serotina Zelená 470 24.4 55
Blach Cherry Prunus serotina 12,00% 500 49 85
Americký kaštan Castanea dentata Zelená 400 17 39
Americký kaštan Castanea dentata 12,00% 430 36,7 59
Topol balzámový z bavlny Populus balsamifera Zelená 310 11.7 27
Topol balzámový z bavlny Populus balsamifera 12,00% 340 27.7 47
Černý bavlněný dřevo Populus trichocarpa Zelená 310 15.2 34
Černý bavlněný dřevo Populus trichocarpa 12,00% 350 31 59
Východní bavlník Populus deltoides Zelená 370 15.7 37
Východní bavlník Populus deltoides 12,00% 400 33,9 59
Americký jilm Ulmus americana Zelená 460 20.1 50
Americký jilm Ulmus americana 12,00% 500 38,1 81
Skalní jilm Ulmus thomasii Zelená 570 26.1 66
Skalní jilm Ulmus thomasii 12,00% 630 48,6 102
Kluzký jilm Ulmus rubra Zelená 480 22.9 55
Kluzký jilm Ulmus rubra 12,00% 530 43,9 90
Hackberry Celtis occidentalis Zelená 490 18.3 45
Hackberry Celtis occidentalis 12,00% 530 37,5 76
Hořký ořech Carya cordiformis Zelená 600 31.5 71
Hořký ořech Carya cordiformis 12,00% 660 62,3 118
Muškátový oříšek Carya myristiciformis Zelená 560 27.4 63
Muškátový oříšek Carya myristiciformis 12,00% 600 47,6 114
Pekanový ořech Carya illinoinensis Zelená 600 27.5 68
Pekanový ořech Carya illinoinensis 12,00% 660 54,1 94
Water Hickory Carya aquatica Zelená 610 32.1 74
Water Hickory Carya aquatica 12,00% 620 59,3 123
Mockernut Hickory Carya tomentosa Zelená 640 30.9 77
Mockernut Hickory Carya tomentosa 12,00% 720 61,6 132
Pignut Hickory Carya glabra Zelená 660 33.2 81
Pignut Hickory Carya glabra 12,00% 750 63,4 139
Shagbark Hickory Carya ovata Zelená 640 31.6 76
Shagbark Hickory Carya ovata 12,00% 720 63,5 139
Shellbark Hickory Carya laciniosa Zelená 620 27 72
Shellbark Hickory Carya laciniosa 12,00% 690 55.2 125
Honeylocust Gleditsia triacanthos Zelená 600 30.5 70
Honeylocust Gleditsia triacanthos 12,00% 600 51,7 101
Černý svatojánský Robinia pseudoacacia Zelená 660 46,9 95
Černý svatojánský Robinia pseudoacacia 12,00% 690 70.2 134
Okurková magnólie Magnolia acuminata Zelená 440 21.6 51
Okurková magnólie Magnolia acuminata 12,00% 480 43,5 85
Jižní Magnólie Magnolia grandiflora Zelená 460 18.6 47
Jižní Magnólie Magnolia grandiflora 12,00% 500 37,6 77
Bigleaf Maple Acer macrophyllum Zelená 440 22.3 51
Bigleaf Maple Acer macrophyllum 12,00% 480 41 74
Černý javor Acer nigrum Zelená 520 22.5 54
Černý javor Acer nigrum 12,00% 570 46,1 92
Červený javor Acer rubrum Zelená 490 22.6 53
Červený javor Acer rubrum 12,00% 540 45,1 92
Stříbrný javor Acer sacharin Zelená 440 17.2 40
Stříbrný javor Acer sacharin 12,00% 470 36 61
Cukr javor Acer saccharum Zelená 560 27.7 65
Cukr javor Acer saccharum 12,00% 630 54 109
Černý červený dub Quercus velutina Zelená 560 23.9 57
Černý červený dub Quercus velutina 12,00% 610 45 96
Cherrybark Red Oak Pagoda Quercus Zelená 610 31.9 74
Cherrybark Red Oak Pagoda Quercus 12,00% 680 60,3 125
Vavřínový červený dub Quercus hemisphaerica Zelená 560 21.9 54
Vavřínový červený dub Quercus hemisphaerica 12,00% 630 48,1 87
Severní červený dub Quercus rubra Zelená 560 23.7 57
Severní červený dub Quercus rubra 12,00% 630 46,6 99
Pin Red Oak Quercus palustris Zelená 580 25.4 57
Pin Red Oak Quercus palustris 12,00% 630 47 97
Šarlatový červený dub Quercus coccinea Zelená 600 28.2 72
Šarlatový červený dub Quercus coccinea 12,00% 670 57,4 120
Jižní červený dub Quercus falcata Zelená 520 20.9 48
Jižní červený dub Quercus falcata 12,00% 590 42 75
Vodní červený dub Quercus nigra Zelená 560 25.8 61
Vodní červený dub Quercus nigra 12,00% 630 46,7 106
Willow Red Oak Quercus phellos Zelená 560 20.7 51
Willow Red Oak Quercus phellos 12,00% 690 48,5 100
Bur White Oak Quercus macrocarpa Zelená 580 22.7 50
Bur White Oak Quercus macrocarpa 12,00% 640 41,8 71
Kaštanový bílý dub Quercus montana Zelená 570 24.3 55
Kaštanový bílý dub Quercus montana 12,00% 660 47,1 92
Živý bílý dub Quercus virginiana Zelená 800 37,4 82
Živý bílý dub Quercus virginiana 12,00% 880 61,4 127
Overcup White Oak Quercus lyrata Zelená 570 23.2 55
Overcup White Oak Quercus lyrata 12,00% 630 42,7 87
Příspěvek bílý dub Quercus stellata Zelená 600 24 56
Příspěvek bílý dub Quercus stellata 12,00% 670 45,3 91
Bažinatý kaštan bílý dub Quercus michauxii Zelená 600 24.4 59
Bažinatý kaštan bílý dub Quercus michauxii 12,00% 670 50,1 96
Swamp White Oak Quercus bicolor Zelená 640 30.1 68
Swamp White Oak Quercus bicolor 12,00% 720 59,3 122
Bílý dub Quercus alba Zelená 600 24.5 57
Bílý dub Quercus alba 12,00% 680 51,3 105
Sassafras Sassafras albidum Zelená 420 18.8 41
Sassafras Sassafras albidum 12,00% 460 32,8 62
Sweetgum Liquidambar styraciflua Zelená 460 21 49
Sweetgum Liquidambar styraciflua 12,00% 520 43,6 86
Americký platan Platanus occidentalis Zelená 460 20.1 45
Americký platan Platanus occidentalis 12,00% 490 37,1 69
Tanoak Notholithocarpus densiflorus Zelená 580 32.1 72
Tanoak Notholithocarpus densiflorus 12,00% 580 32.1 72
Černý Tupelo Nyssa sylvatica Zelená 460 21 48
Černý Tupelo Nyssa sylvatica 12,00% 500 38,1 66
Vodní Tupelo Nyssa aquatica Zelená 460 23.2 50
Vodní Tupelo Nyssa aquatica 12,00% 500 40,8 66
Ořešáku černého Juglans nigra Zelená 510 29.6 66
Ořešáku černého Juglans nigra 12,00% 550 52,3 101
Černá vrba Salix nigra Zelená 360 14.1 33
Černá vrba Salix nigra 12,00% 390 28.3 54
Topol žlutý Liriodendron tulipifera Zelená 400 18.3 41
Topol žlutý Liriodendron tulipifera 12,00% 420 38.2 70
Baldcypress Taxodium distichum Zelená 420 24.7 46
Baldcypress Taxodium distichum 12,00% 460 43,9 73
Atlantický bílý cedr Chamaecyparis thyoides Zelená 310 16.5 32
Atlantický bílý cedr Chamaecyparis thyoides 12,00% 320 32.4 47
Východní redcedar Juniperus virginiana Zelená 440 24.6 48
Východní redcedar Juniperus virginiana 12,00% 470 41,5 61
Kadidlo Cedar Calocedrus decurrens Zelená 350 21.7 43
Kadidlo Cedar Calocedrus decurrens 12,00% 370 35,9 55
Severní bílý cedr Thuja occidentalis Zelená 290 13.7 29
Severní bílý cedr Thuja occidentalis 12,00% 310 27.3 45
Port Orford Cedar Chamaecyparis lawsoniana Zelená 390 21.6 45
Port Orford Cedar Chamaecyparis lawsoniana 12,00% 430 43,1 88
Západní Redcedar Thuja plicata Zelená 310 19.1 35,9
Západní Redcedar Thuja plicata 12,00% 320 31.4 51,7
Žlutý cedr Cupressus nootkatensis Zelená 420 21 44
Žlutý cedr Cupressus nootkatensis 12,00% 440 43,5 77
Pobřeží douglaska Pseudotsuga menziesii var. menziesii Zelená 450 26.1 53
Pobřeží douglaska Pseudotsuga menziesii var. menziesii 12,00% 480 49,9 85
Interiér West Douglasova jedle Pseudotsuga Menziesii Zelená 460 26.7 53
Interiér West Douglasova jedle Pseudotsuga Menziesii 12,00% 500 51.2 87
Interiér severní douglasky Pseudotsuga menziesii var. glauca Zelená 450 23.9 51
Interiér severní douglasky Pseudotsuga menziesii var. glauca 12,00% 480 47,6 90
Interiér jižní douglaska jedle Pseudotsuga lindleyana Zelená 430 21.4 47
Interiér jižní douglaska jedle Pseudotsuga lindleyana 12,00% 460 43 82
Jedle balzámová Abies balsamea Zelená 330 18.1 38
Jedle balzámová Abies balsamea 12,00% 350 36,4 63
Kalifornie červená jedle Abies magnifica Zelená 360 19 40
Kalifornie červená jedle Abies magnifica 12,00% 380 37,6 72,4
Velká jedle Abies grandis Zelená 350 20.3 40
Velká jedle Abies grandis 12,00% 370 36,5 61,4
Ušlechtilá jedle Abies procera Zelená 370 20.8 43
Ušlechtilá jedle Abies procera 12,00% 390 42,1 74
Pacific Silver Jedle Abies amabilis Zelená 400 21.6 44
Pacific Silver Jedle Abies amabilis 12,00% 430 44.2 75
Subalpínská jedle Abies lasiocarpa Zelená 310 15.9 34
Subalpínská jedle Abies lasiocarpa 12,00% 320 33,5 59
Jedle bílá Abies concolor Zelená 370 20 41
Jedle bílá Abies concolor 12,00% 390 40 68
Jedlovec východní Tsuga canadensis Zelená 380 21.2 44
Jedlovec východní Tsuga canadensis 12,00% 400 37,3 61
Hemlock horský Tsuga mertensiana Zelená 420 19.9 43
Hemlock horský Tsuga mertensiana 12,00% 450 44,4 79
Západní jedlovec Tsuga heterophylla Zelená 420 23.2 46
Západní jedlovec Tsuga heterophylla 12,00% 450 49 78
Západní modřín Larix occidentalis Zelená 480 25.9 53
Západní modřín Larix occidentalis 12,00% 520 52,5 90
Východní bílá borovice Pinus strobus Zelená 340 16.8 34
Východní bílá borovice Pinus strobus 12,00% 350 33,1 59
Jack Pine Pinus bankiana Zelená 400 20.3 41
Jack Pine Pinus bankiana 12,00% 430 39 68
Loblolly Pine Pinus taeda Zelená 470 24.2 50
Loblolly Pine Pinus taeda 12,00% 510 49.2 88
Lodgepole Pine Pinus contorta Zelená 380 18 38
Lodgepole Pine Pinus contorta 12,00% 410 37 65
Longleaf Pine Pinus palustris Zelená 540 29.8 59
Longleaf Pine Pinus palustris 12,00% 590 58,4 100
Pitch Pine Pinus rigida Zelená 470 20.3 47
Pitch Pine Pinus rigida 12,00% 520 41 74
Rybník borovice Pinus serotina Zelená 510 25.2 51
Rybník borovice Pinus serotina 12,00% 560 52 80
Borovice Ponderosa Pinus ponderosa Zelená 380 16.9 35
Borovice Ponderosa Pinus ponderosa 12,00% 400 36,7 65
Red Pine Pinus resinosa Zelená 410 18.8 40
Red Pine Pinus resinosa 12,00% 460 41,9 76
Písečná borovice Pinus clausa Zelená 460 23.7 52
Písečná borovice Pinus clausa 12,00% 480 47,7 80
Shortleaf Pine Pinus echinata Zelená 470 24.3 51
Shortleaf Pine Pinus echinata 12,00% 510 50,1 90
Slash Pine Pinus elliottii Zelená 540 26.3 60
Slash Pine Pinus elliottii 12,00% 590 56,1 112
Smrková borovice Pinus glabra Zelená 410 19.6 41
Smrková borovice Pinus glabra 12,00% 440 39 72
Cukrová borovice Pinus lambertiana Zelená 340 17 34
Cukrová borovice Pinus lambertiana 12,00% 360 30.8 57
Virginia Pine Pinus virginiana Zelená 450 23.6 50
Virginia Pine Pinus virginiana 12,00% 480 46,3 90
Západní bílá borovice Pinus monticola Zelená 360 16.8 32
Západní bílá borovice Pinus monticola 12,00% 380 34,7 67
Redwood Starý růst Sequoia sempervirens Zelená 380 29 52
Redwood Starý růst Sequoia sempervirens 12,00% 400 42,4 69
Redwood New Growth Sequoia sempervirens Zelená 340 21.4 41
Redwood New Growth Sequoia sempervirens 12,00% 350 36 54
Černý smrk Picea mariana Zelená 380 19.6 42
Černý smrk Picea mariana 12,00% 460 41,1 74
Smrk Engelmann Picea engelmannii Zelená 330 15 32
Smrk Engelmann Picea engelmannii 12,00% 350 30.9 64
Červený smrk Picea rubens Zelená 370 18.8 41
Červený smrk Picea rubens 12,00% 400 38.2 74
Smrk Sitka Picea sitchensis Zelená 330 16.2 34
Smrk Sitka Picea sitchensis 12,00% 360 35,7 65
Bílý smrk Picea glauca Zelená 370 17.7 39
Bílý smrk Picea glauca 12,00% 400 37,7 68
Smrk Tamarack Larix laricina Zelená 490 24 50
Smrk Tamarack Larix laricina 12,00% 530 49,4 80

Vlastnosti bambusu:

Běžné jméno Odborný název Obsah vlhkosti Hustota (kg/m 3 ) Pevnost v tlaku (megapascaly) Pevnost v ohybu (megapascaly)
Balku zakazuje Bambusa balcooa zelená 45 73,7
Balku zakazuje Bambusa balcooa sušit na vzduchu 54,15 81,1
Balku zakazuje Bambusa balcooa 8.5 820 69 151
Indický trnitý bambus Bambusa bambos 9.5 710 61 143
Indický trnitý bambus Bambusa bambos 43,05 37,15
Kývnutí na bambus Bambusa nutans 8 890 75 52,9
Kývnutí na bambus Bambusa nutans 87 46 52,4
Kývnutí na bambus Bambusa nutans 12 85 67,5
Kývnutí na bambus Bambusa nutans 88,3 44,7 88
Kývnutí na bambus Bambusa nutans 14 47,9 216
Hrudkující bambus Bambusa pervariabilis 45,8
Hrudkující bambus Bambusa pervariabilis 5 79 80
Hrudkující bambus Bambusa pervariabilis 20 35 37
Barmský bambus Bambusa polymorpha 95,1 32.1 28.3
Bambusa spinosa sušit na vzduchu 57 51,77
Indický dřevěný bambus Bambusa tulda 73,6 40,7 51,1
Indický dřevěný bambus Bambusa tulda 11.9 68 66,7
Indický dřevěný bambus Bambusa tulda 8.6 910 79 194
dračí bambus Dendrocalamus giganteus 8 740 70 193
Hamiltonův bambus Dendrocalamus hamiltonii 8.5 590 70 89
Bílý bambus Dendrocalamus membranaceus 102 40,5 26.3
Řetězcový bambus Gigantochloa apus 54,3 24.1 102
Řetězcový bambus Gigantochloa apus 15.1 37,95 87,5
Java Black Bamboo Gigantochloa atroviolacea 54 23.8 92,3
Java Black Bamboo Gigantochloa atroviolacea 15 35,7 94,1
Obří Atter Gigantochloa atter 72,3 26.4 98
Obří Atter Gigantochloa atter 14.4 31,95 122,7
Gigantochloa macrostachya 8 960 71 154
Americký bambus úzkolistý Guadua angustifolia 42 53,5
Americký bambus úzkolistý Guadua angustifolia 63,6 144,8
Americký bambus úzkolistý Guadua angustifolia 86,3 46
Americký bambus úzkolistý Guadua angustifolia 77,5 82
Americký bambus úzkolistý Guadua angustifolia 15 56 87
Americký bambus úzkolistý Guadua angustifolia 63,3
Americký bambus úzkolistý Guadua angustifolia 28
Americký bambus úzkolistý Guadua angustifolia 56.2
Americký bambus úzkolistý Guadua angustifolia 38
Berry Bamboo Melocanna baccifera 12.8 69,9 57,6
Japonský dřevěný bambus Phyllostachys bambusoides 51
Japonský dřevěný bambus Phyllostachys bambusoides 8 730 63
Japonský dřevěný bambus Phyllostachys bambusoides 64 44
Japonský dřevěný bambus Phyllostachys bambusoides 61 40
Japonský dřevěný bambus Phyllostachys bambusoides 9 71
Japonský dřevěný bambus Phyllostachys bambusoides 9 74
Japonský dřevěný bambus Phyllostachys bambusoides 12 54
Želví bambus Phyllostachys edulis 44,6
Želví bambus Phyllostachys edulis 75 67
Želví bambus Phyllostachys edulis 15 71
Želví bambus Phyllostachys edulis 6 108
Želví bambus Phyllostachys edulis 0,2 147
Želví bambus Phyllostachys edulis 5 117 51
Želví bambus Phyllostachys edulis 30 44 55
Želví bambus Phyllostachys edulis 12.5 603 60,3
Želví bambus Phyllostachys edulis 10.3 530 83
Raný bambus Phyllostachys praecox 28.5 827 79,3
Oliveri Thyrsostachys oliveri 53 46,9 61,9
Oliveri Thyrsostachys oliveri 7.8 58 90

Tvrdý versus měkký

Je běžné klasifikovat dřevo buď na měkké, nebo na tvrdé dřevo . Dřevo z jehličnanů (např. Borovice) se nazývá měkké dřevo a dřevo z dvouděložných stromů (obvykle listnaté stromy, např. Dub) se nazývá tvrdé dřevo. Tato jména jsou trochu zavádějící, protože tvrdá dřeva nemusí být nutně tvrdá a měkká dřeva nemusí být nutně měkká. Známá balza (tvrdé dřevo) je ve skutečnosti měkčí než jakékoli komerční měkké dřevo. Naopak některé měkké dřeviny (např. Tis ) jsou tvrdší než mnoho tvrdých dřevin.

Mezi vlastnostmi dřeva a vlastnostmi konkrétního stromu, který ho přinesl, existuje silný vztah. Hustota dřeva se liší podle druhu. Hustota dřeva koreluje s jeho pevností (mechanickými vlastnostmi). Například mahagon je středně husté tvrdé dřevo, které je vynikající pro jemné zpracování nábytku, zatímco balsa je lehká, což je užitečné pro modelování . Jedním z nejhustších lesů je černé železo .

Chemie

Chemická struktura ligninu , který tvoří asi 25% sušiny dřeva a je zodpovědný za mnoho jeho vlastností.

Chemické složení dřeva se liší druh od druhu, ale je přibližně 50% uhlíku, 42% kyslíku, 6% vodíku, 1% dusíku a 1% dalších prvků (hlavně vápník , draslík , sodík , hořčík , železo a mangan ) podle hmotnosti. Dřevo také obsahuje v malém množství síru , chlor , křemík , fosfor a další prvky.

Kromě vody má dřevo tři hlavní složky. Celulóza , krystalický polymer odvozený z glukózy, tvoří asi 41–43%. Další v hojnosti je hemicelulóza , která je kolem 20% u listnatých stromů, ale téměř 30% u jehličnanů. Na rozdíl od celulózy jsou nepravidelně spojovány převážně pětirukelné cukry . Lignin je třetí složkou s přibližně 27% v jehličnatém dřevě vs. 23% v listnatých stromech. Lignin propůjčuje hydrofobní vlastnosti, což odráží skutečnost, že je založen na aromatických kruzích . Tyto tři složky jsou propleteny a mezi ligninem a hemicelulózou existují přímé kovalentní vazby. Hlavním zaměřením papírenského průmyslu je oddělení ligninu od celulózy, ze které se vyrábí papír.

Z chemického hlediska se rozdíl mezi tvrdým a měkkým dřevem odráží ve složení ligninu . Ligin z tvrdého dřeva je primárně získáván ze sinapylalkoholu a koniferylalkoholu . Ligin z měkkého dřeva se získává hlavně z koniferylalkoholu.

Výtažky

Kromě strukturních polymerů , tj. Celulózy , hemicelulózy a ligninu ( lignocelulózy ), obsahuje dřevo velké množství nestrukturních složek, složených z nízkomolekulárních organických sloučenin , nazývaných extrakční látky . Tyto sloučeniny jsou přítomny v extracelulárním prostoru a mohou být extrahovány ze dřeva pomocí různých neutrálních rozpouštědel , jako je aceton . Analogický obsah je obsažen v takzvaném exsudátu produkovaném stromy v reakci na mechanické poškození nebo po napadení hmyzem nebo houbami . Na rozdíl od strukturních složek se složení extraktivních látek liší v širokém rozmezí a závisí na mnoha faktorech. Množství a složení extraktivních látek se liší mezi dřevinami, různými částmi stejného stromu a závisí na genetických faktorech a podmínkách růstu, jako je klima a geografie. Například pomaleji rostoucí stromy a vyšší části stromů mají vyšší obsah extraktivních látek. Měkké dřevo je obecně bohatší na výtažky než tvrdé dřevo . Jejich koncentrace se zvyšuje z kambia na dřeň . Kůry a větve také obsahují extrakty. Přestože extrakční látky představují malý zlomek obsahu dřeva, obvykle méně než 10%, jsou mimořádně rozmanité a charakterizují tak chemii dřevin. Většina extraktivních látek jsou sekundární metabolity a některé z nich slouží jako prekurzory jiných chemikálií. Extrakty ze dřeva vykazují různé činnosti, některé se vyrábějí v reakci na rány a některé se podílejí na přirozené obraně proti hmyzu a houbám.

Forchem vysoký ropné rafinérie v Rauma , Finsko.

Tyto sloučeniny přispívají k různým fyzikálním a chemickým vlastnostem dřeva, jako je barva dřeva, křehkost, trvanlivost, akustické vlastnosti, hygroskopičnost , přilnavost a schnutí. Vezmeme -li v úvahu tyto dopady, extrakty dřeva také ovlivňují vlastnosti buničiny a papíru a v papírenském průmyslu způsobují mnoho problémů . Některé extrakty jsou povrchově aktivní látky a nevyhnutelně ovlivňují povrchové vlastnosti papíru, jako je adsorpce vody, tření a pevnost. Lipofilní extrakční látky často způsobují lepkavé usazeniny během kraftového rozvlákňování a mohou zanechávat skvrny na papíru. Extrakty také představují vůni papíru, která je důležitá při výrobě materiálů přicházejících do styku s potravinami .

Většina dřevěných extraktivních látek je lipofilní a jen malá část je rozpustná ve vodě. Lipofilní část extraktivních látek, která se souhrnně označuje jako dřevěná pryskyřice , obsahuje tuky a mastné kyseliny , steroly a sterylestery, terpeny , terpenoidy , pryskyřičnaté kyseliny a vosky . Zahřívání pryskyřice, tj. Destilace , odpařuje těkavé terpeny a opouští pevnou složku - kalafunu . Koncentrovaná kapalina těkavých sloučenin extrahovaná při parní destilaci se nazývá silice . Destilace oleoresinu získaného z mnoha borovic poskytuje kalafunu a terpentýn .

Většina extraktivních látek může být rozdělena do tří skupin: alifatické sloučeniny , terpeny a fenolické sloučeniny . Ty jsou rozpustnější ve vodě a v pryskyřici obvykle chybí.

Využití

Pohonné hmoty

Dřevo má dlouhou historii používání jako palivo, které pokračuje dodnes, většinou ve venkovských oblastech světa. Tvrdému dřevu se dává přednost před měkkým, protože vytváří méně kouře a déle hoří. Přidání kamen nebo krbu do domu často pociťuje atmosféru a teplo.

Vláknina

Buničina je dřevo, které je pěstováno speciálně pro použití při výrobě papíru.

Konstrukce

Saitta dům , Dyker Heights , Brooklyn , New York postaven v roce 1899 je vyrobena z a zdobené ve dřevě.

Dřevo je důležitým stavebním materiálem od doby, kdy lidé začali stavět přístřešky, domy a lodě. Téměř všechny lodě byly vyrobeny ze dřeva až do konce 19. století a dřevo zůstává v běžném používání dnes při stavbě lodí. Pro tento účel byl použit zejména jilm, který odolával rozpadu, pokud byl udržován mokrý (sloužil také pro vodní potrubí před příchodem modernějšího potrubí).

Dřevo, které má být použito pro stavební práce, je v Severní Americe běžně známé jako řezivo . Jinde se řezivo obvykle týká pokácených stromů a slovo pro řezaná prkna připravená k použití je dřevo . Ve středověké Evropě byl dub dřevem volby pro všechny dřevěné konstrukce, včetně trámů, stěn, dveří a podlah. Dnes se používá širší škála dřeva: dveře z masivního dřeva jsou často vyrobeny z topolu , borovice malé a douglasky .

Kostely v ruském Kizhi patří mezi hrstku památek světového dědictví postavených výhradně ze dřeva bez kovových spojů. Další podrobnosti viz Kizhi Pogost .

Nové domácí bydlení v mnoha částech světa je dnes běžně vyráběno z dřevěných konstrukcí. Technické výrobky ze dřeva se stávají větší součástí stavebního průmyslu. Mohou být použity v obytných i komerčních budovách jako konstrukční a estetické materiály.

V budovách z jiných materiálů se dřevo stále nachází jako podpůrný materiál, zejména ve střešní konstrukci, v interiérových dveřích a jejich zárubních a jako vnější obklady.

Dřevo se také běžně používá jako bednící materiál k vytvoření formy, do které se při železobetonové stavbě nalije beton .

Podlaha

Dřevo lze řezat na rovná prkna a vyrábět z něj dřevěné podlahy .

Podlaha z masivního dřeva je podlaha položená prkny nebo latěmi vytvořenými z jednoho kusu dřeva, obvykle z tvrdého dřeva. Protože je dřevo hydroskopické (získává a ztrácí vlhkost z okolních podmínek kolem), tato potenciální nestabilita účinně omezuje délku a šířku desek.

Masivní podlaha z tvrdého dřeva je obvykle levnější než dřevěná konstrukce a poškozené oblasti lze brousit a lakovat opakovaně, přičemž počet případů je omezen pouze tloušťkou dřeva nad jazykem.

Masivní dřevěné podlahy byly původně používány pro konstrukční účely, instalovány kolmo na dřevěné nosné nosníky budovy (nosníky nebo nosníky) a masivní stavební dřevo se stále často používá pro sportovní podlahy, stejně jako většina tradičních dřevěných bloků, mozaiky a parket .

Vyvinuté produkty

Technické výrobky ze dřeva, lepené stavební výrobky „navržené“ podle výkonnostních požadavků specifických pro konkrétní aplikaci, se často používají ve stavebnictví a průmyslových aplikacích. Lepené inženýrské výrobky ze dřeva se vyrábějí spojením dřevěných vláken, dýh, řeziva nebo jiných forem dřevěných vláken lepidlem za vzniku větší, efektivnější kompozitní strukturální jednotky.

Mezi tyto produkty patří lepené lamelové dřevo (glulam), dřevěné konstrukční panely (včetně překližky , desek s orientovanými vlákny a kompozitních panelů), laminované dýhové řezivo (LVL) a další výrobky ze strukturálního kompozitního řeziva (SCL), paralelní vláknové řezivo a I-nosníky. V roce 1991. bylo pro tento účel spotřebováno přibližně 100 milionů metrů krychlových dřeva. Trendy naznačují, že dřevotřískové a dřevovláknité desky předběhnou překližku.

Dřevo nevhodné pro stavbu ve své původní formě může být rozebráno mechanicky (na vlákna nebo štěpky) nebo chemicky (na celulózu) a použito jako surovina pro další stavební materiály, jako je inženýrské dřevo, stejně jako dřevotříska , sololit a střední -dřevovláknitá deska (MDF). Takové deriváty dřeva jsou široce používány: dřevěná vlákna jsou důležitou součástí většiny papíru a celulóza se používá jako součást některých syntetických materiálů . Deriváty dřeva lze použít pro druhy podlah, například laminátové podlahy .

Nábytek a nádobí

Dřevo se vždy hojně používalo na nábytek , jako jsou židle a postele. Používá se také na rukojeti nástrojů a příbory, jako jsou hůlky , párátka a další nádobí, jako je vařečka a tužka .

jiný

Další vývoj zahrnuje nové aplikace ligninového lepidla, recyklovatelné obaly na potraviny, aplikace pro výměnu gumových pneumatik, antibakteriální lékařské prostředky a vysoce pevné textilie nebo kompozity. Jak se vědci a inženýři dále učí a vyvíjejí nové techniky k těžbě různých komponentů ze dřeva nebo alternativně k úpravě dřeva, například přidáním komponentů do dřeva, objeví se na trhu nové pokročilejší produkty. Elektronické monitorování obsahu vlhkosti může také zlepšit ochranu dřeva příští generace.

Umění

Dřevo bylo odedávna používáno jako umělecké médium . Po tisíce let se z něj vyráběly sochy a řezby . Mezi příklady patří totemy vytesané severoamerickými domorodými obyvateli z kmenů jehličnanů, často západního červeného cedru ( Thuja plicata ).

Mezi další využití dřeva v umění patří:

Sportovní a rekreační vybavení

Mnoho typů sportovního vybavení je vyrobeno ze dřeva nebo bylo v minulosti vyrobeno ze dřeva. Například kriketové pálky jsou typicky vyrobeny z bílé vrby . Na baseballové pálky , které jsou legální pro použití v Major League Baseball jsou často vyrobeny z jasanového dřeva nebo ořechu , a v posledních letech byly postaveny z javoru , i přesto, že dřevo je poněkud křehčí. Kurty Národní basketbalové asociace jsou tradičně vyrobeny z parket .

Mnoho dalších typů sportovního a rekreačního vybavení, jako jsou lyže , hokejové hole , lakrosové hole a lukostřelecké luky , bylo v minulosti běžně vyráběno ze dřeva, ale od té doby bylo nahrazeno modernějšími materiály, jako je hliník, titan nebo kompozitní materiály, jako je jako sklolaminát a uhlíkové vlákno . Jedním pozoruhodným příkladem tohoto trendu je rodina golfových holí běžně známá jako lesy , jejichž hlavy byly v počátcích golfové hry tradičně vyrobeny z tomelového dřeva, ale nyní jsou obecně vyrobeny z kovu nebo (zejména v v případě řidičů ) kompozity z uhlíkových vláken.

Bakteriální degradace

Málo je známo o bakteriích, které degradují celulózu. Symbiotické bakterie v Xylophaga mohou hrát roli při degradaci potopeného dřeva. Alphaproteobacteria , Flavobacteria , Actinobacteria , Clostridia a Bacteroidetes byly ve dřevě ponořeném více než rok.

Viz také

Reference

externí odkazy