Drewno - technika - Polski Serwis Naukowy

Ten artykuł dotyczy drewna jako surowca. Zapoznaj się również z: inne znaczenia tej nazwy.

Drewno – surowiec drzewny otrzymywany ze ściętych drzew i formowany przez obróbkę w różnego rodzaju sortymenty. Zajmuje przestrzeń pomiędzy rdzeniem, a warstwą łyka i kory. Pod względem technicznym drewno jest naturalnym materiałem kompozytowym o osnowie polimerowej wzmacniany ciągłymi włóknami polimerowymi, którymi są podłużne komórki zorientowane jednoosiowo.

Włókno – podstawowa jednostka struktury wielu materiałów, która charakteryzuje się znaczną długością i niewielkim przekrojem. Zwykle przyjmuje się, że włóknem jest struktura, której długość jest minimum 100 razy większa od jej przekroju. Włókna występują zarówno w materiałach naturalnych jak i produkowanych przez człowieka. Niektóre materiały są wykonane prawie wyłącznie z włókien, podczas gdy w innych włókna stanowią tylko jeden z elementów wzmacniających ich strukturę.
Neolentinus lepideus (Fr.) Redhead & Ginns - gatunek grzybów z rodziny żagwiowatych. Wcześniej klasyfikowany do rodzaju Lentinus jako twardziak łuskowaty (Lentinus lepideus). Nazywany także grzybem podkładowym

Drewno należy do najstarszych materiałów używanych przez człowieka. Obecnie stosowane jest jako materiał konstrukcyjny oraz wykończeniowy. Swoją popularność zawdzięcza swej lekkości i wystarczającymi do wielu zastosowań własnościami wytrzymałościowymi. Stosuje się je jako materiał na podłogi, boazerie, do wykonania więźb dachowych, ogrodzeń i pergoli, mebli i zabawek. W Ameryce Północnej (USA i Kanada), drewno jest ważnym materiałem budowlanym i używa się go do budowy większości niskich zabudowań mieszkalnych. Odpady powstałe przy produkcji różnych sortymentów drewna są wykorzystywane do produkcji płyt pilśniowych, wiórowych, OSB, sklejki, itd., które także są materiałem do wykonywania wielu przedmiotów codziennego użytku.

Podskórnica biała (Antrodia vaillantii (DC.) Ryvarden) – gatunek grzybów należący do rodziny pniarkowatych (Fomitopsidaceae). Wcześniej gatunek ten był klasyfikowany do rodzaju Poria jako porzyca inspektowa (Poria vaporaria). Nazywany jest także białym grzybem domowym.
Olsza czarna (Alnus glutinosa Gaertn.) – gatunek drzewa należącego do rodziny brzozowatych. Olsza czarna to jedno z ważniejszych drzew wilgotnych zarośli nadbrzeżnych i lasów łęgowych niżu. Rośnie prawie na całym obszarze Europy, a także na niektórych obszarach Azji i w północno-zachodniej Afryce. W górach i na żwirowiskach rzecznych ustępuje miejsca olszy szarej.

W Polsce, w grodzie Biskupin wszystkie domy, urządzenia obronne i wiele przedmiotów wyposażenia i codziennego użytku były wykonane z drewna. Przez tysiąclecia budowano z drewna ściany, stropy i dachy. Drewna używano do wykonania narzędzi, naczyń, a także do ogrzewania i oświetlania pomieszczeń (łuczywo).

Przekrój poprzeczny pnia w parku narodowym "De Veluwe" w Holandii

wygląd słojów 12 gatunków drewna

Wady i zalety drewna

Drewno jest materiałem niejednorodnym pod względem budowy. Posiada liczne wady, anomalie, uszkodzenia lub inne wrodzone i nabyte cechy, które obniżają jego wartość techniczną i ograniczają zakres użyteczności. Z punktu widzenia przerobu surowca drzewnego, drewno powinno mieć kształt walca, równomierną słoistość, przebieg włókien równoległy do podłużnej osi, oraz nie powinno mieć sęków (gałęzi).

Orzech (Juglans L.) – rodzaj roślin z rodziny orzechowatych, obejmujący kilkanaście gatunków drzew, o owocach zwanych potocznie orzechami, w rzeczywistości będących pestkowcami. Gatunkiem typowym jest Juglans regia L..
Wiąz pospolity, wiąz polny (Ulmus minor Mill.) – gatunek rośliny z rodziny wiązowatych (Ulmaceae). Rodzime obszary jego występowania to: Europa, Azja Zachodnia i Kaukaz, Afryka Północna (Algeria, Maroko, Tunezja) i Wyspy Kanaryjskie.

Polska norma (PN-79/D-01011, "wady drewna") wyróżnia następujące grupy wad:

sęki,

pęknięcia,

wady kształtu,

wady budowy,

zabarwienia,

zgnilizny,

uszkodzenia mechaniczne.

W porównaniu do wielu innych materiałów drewno cechuje szereg wad związanych z jego biologicznym pochodzeniem. Materiały i produkty drzewne bez odpowiedniego zabezpieczenia łatwo ulegają deprecjacji pod wpływem wody, owadów, grzybów i małży będących pasożytami drewna. Zmienne warunki wilgotności prowadzą często do paczenia się i pękania drewna. Owady i grzyby obniżają mechaniczną wytrzymałość drewna.

Azot (N, łac. nitrogenium) – pierwiastek chemiczny z grupy niemetali. Zawartość w górnych warstwach Ziemi wynosi 0,0019%. Stabilnymi izotopami azotu są 14N i 15N. Azot w stanie wolnym występuje w postaci dwuatomowej cząsteczki N2. W cząsteczce tej dwa atomy tego pierwiastka są połączone ze sobą wiązaniem potrójnym. Azot jest podstawowym składnikiem powietrza (78,09% objętości). Wchodzi w skład wielu związków, takich jak: amoniak, kwas azotowy, azotany oraz wielu ważnych związków organicznych (kwasy nukleinowe, białka i wiele innych). Azot w fazie stałej występuje w sześciu odmianach alotropowych nazwanych od kolejnych liter greckich (α, β, γ, δ, ε, ζ). Najnowsze badania wykazują prawdopodobne istnienie kolejnych dwóch odmian (η, θ).
Mahoń - drewno otrzymywane z różnych gatunków i rodzajów drzew. Mahoń amerykański pozyskuje się z mahoniowca (Swietenia), natomiast mahoń afrykański (tzw. zamahoń) z grusz afrykańskich (Mimusops).

Wady drewna zawsze powodują obniżenie jego wartości i mogą spowodować jego dyskwalifikację jako materiału. Zależą od różnych czynników:

związane ze wzrostem drzewa to – sęki, rdzeń mimośrodowy, wielordzenność, zawoje, skręt włókien, pęknięcia (np. mrozowe) itp.;

związane z żerowaniem owadów na drzewie lub drewnie, np. spuszczel domowy (Hylotrupes bajulus), trzpiennik żółty (Sirex gigas), rytel pospolity (Hylocoetus dermestoides), drwalnik paskowany (Trypodendron lineatum), kołatek uparty (Anobium pertinax), kołatek meblowy (Anobium domesticus), Limnoria lignorum, a także objęty ochroną gatunkową kozioróg dębosz; oraz małży, np. świdrak okrętowiec (Teredo navalis);

związane z procesami gnilnymi, zagrzybieniem podczas wzrostu drzewa albo po jego ścięciu, powodują zmianę zabarwienia, siniznę, zgniliznę czyli mursz.

Przykłady grzybów rozwijających się na drewnie:

Stany Zjednoczone, Stany Zjednoczone Ameryki (ang.: United States, United States of America, US, USA) – państwo w Ameryce Północnej graniczące z Kanadą od północy, Meksykiem od południa, Oceanem Spokojnym od zachodu, Oceanem Arktycznym od północnego zachodu, Oceanem Atlantyckim od wschodu.
Pergola – budowla ogrodowa w postaci zacienionej alei lub element budynku w architekturze. Składa się z dwóch rzędów podpór (słupków) i ułożonej na nich lekkiej kratownicy lub układu belek podtrzymujących rośliny, najczęściej pnące. Budowla może mieć lekką, drewnianą konstrukcję albo być wykonana z masywnych kolumn (np. żelbetowa pergola we Wrocławiu w parku Szczytnickim). Rozwiązanie ogrodowe znane już w średniowieczu.

grzyby powodujące szybki rozkład drewna na dużych powierzchniach: grzyb domowy właściwy stroczek domowy (Merulius lacrimans), grzyb domowy biały porzyca inspektowa (Poria vaporaria), grzyb piwniczny gnilica mózgowata (Coniophora cerebella), grzyb kopalniany krowiak bocznotrzonowy (Paxillus acheruntius);

grzyby występujące "gniazdowo": grzyb podkładowy twardziak łuskowaty (Neolentinus lepideus), grzyb słupowy siatkowiec płotowy (Lensites sepiaria).

Do ochrony drewna, zwłaszcza w budownictwie, należą takie praktyki jak:

Orzesznik (Carya Nutt.), zwany także przeorzechem lub hikorą – rodzaj roślin z rodziny orzechowatych (Juglandaceae), obejmujący od 17 do 25 gatunków (w zależności od ujęcia systematycznego). Gatunkiem typowym jest Carya (Poir.) Nutt.. Z wyjątkiem 3 gatunków z południowo-wschodniej Azji, pozostałe rosną na kontynencie północnoamerykańskim.
Łuczywo (inaczej żagiew, pochodnia) – narzędzie służące do oświetlania składające się z niewielkiej długości kija, który na jednym końcu jest obwiązany włosami lnu, które nasączano smolną substancją. Łuczyw używano do oświetlenia mrocznych pomieszczeń zamków i podziemnych lochów. Pochodni nie używano bezpośrednio w pokojach, chyba, że miały dobrą wentylację. Odpędzano nimi watahy wilków, które napadały na przejeżdżających lasami ludzi. Pochodnie także służyły żołnierzom do podpalania podbitych wiosek (najczęściej Tatarom).

nieużywanie drewna pochodzącego z rozbiórki starych domów,

niemalowanie drewna farbami olejnymi przed jego wysuszeniem,

wietrzenie pomieszczeń, w których drewno jest zastosowane,

wykonanie poprawnej izolacji przeciwwilgociowej,

wykonanie impregnacji preparatami grzybo- i pleśniobójczymi,

wykonanie zabezpieczenia przeciwogniowego.

Zalety drewna jako surowca:

Popiół — stała pozostałość po spaleniu substancji organicznej, np. paliw stałych lub płynnych, czy masy organizmów żywych. Popiół jest produktem wtórnym, otrzymywanym przez działanie wysokiej temperatury na substancje mineralne zawarte w materiale. Zawiera większość pierwiastków, które się w nim znajdowały, choć wchodzą one po spopieleniu w skład innych związków chemicznych. Część reakcji zachodzących podczas spalania może prowadzić do powstania substancji lotnych, te nie wchodzą więc w skład popiołu.
Wiąz (Ulmus L. ) – rodzaj drzew, rzadziej krzewów z rodziny wiązowatych (Ulmaceae), obejmujący ok. 25 gatunków. Występują w strefie umiarkowanej półkuli północnej. Gatunkiem typowym jest Ulmus campestris L..

łatwe w obróbce (gatunki miękkie),

izoluje termicznie i elektrycznie,

materiał ekologiczny,

odporne na działanie wielu czynników chemicznych.

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)