1

ZIP 1

o

Materiałoznawstwo

Badanie drewna i materiałów drewnopodobnych

Wprowadzenie:

Lasy w Polsce zajmują około 29% powierzchni kraju, co stanowi obszar 9,1 mln ha. Znaczna
część tego areału to lasy państwowe, pozostała należy do osób prywatnych. Z uwagi na duży
ubytek lasów, który miał miejsce w okresie I i II Wojny Światowej od 1945 r. trwają prace
nad zalesianiem lasów. „Krajowy program zwiększania lesistości” zakłada wzrost lesistości
do 30% w 2020 r. i do 33% w 2050 r. Przeciętny wiek lasu w Polsce wynosi 60 lat, natomiast
najczęściej występują drzewa w wieku od 40 do 80 lat.

1

Drewno w gospodarce odgrywa istotną rolę, ponieważ jest ono surowcem w pełni
odnawialnym i ulegającym biodegradacji. Co więcej, nie znaleziono dotąd jego idealnego
substytutu, choć np. w budownictwie jego rola w ostatnich latach się zmieniła. W życiu
człowieka znalazło ono ponad 30 tysięcy zastosowań

2

, m.in. w meblarstwie, budownictwie,

kolejnictwie, galanterii, górnictwie, przemyśle papierniczym, energetyce, szkutnictwie, czy
w przemyśle chemicznej przeróbki drewna.

Drzewo to żywa roślina drzewiasta, a wytworzony z niej po ścięciu surowiec nazywa się
drewnem. Choć w języku potocznym często pojęcia te stosuje się zamiennie, należy
pamiętać, że dopiero ścięte drzewo staje się drewnem (surowcem).

3

Wiele właściwości drewna jest ściśle związanych z jego budową.

Rys. 1a. Schemat budowy drzewa

Rys. 1b. Nazwy części drzewa

Źródło: http://www.akademia.marwlo.cad.pl/Mat_wyklad/Temat_09/Budowa_drewna1.pdf

2

Karpa (karpina) obejmuje korzenie razem z dolną zgrubiałą częścią pnia (szyją korzeniową).
Zadaniem korzeni jest transport wody z solami mineralnymi z gleby oraz wiązanie drzewa
z podłożem.

Pień natomiast składa się z: dolnej części ponad szyją korzeniową zwanej odziomkiem,
powyżej którego znajduje się część środkowa, a nad nią wierzchołkowa pnia. Drzewa iglaste,
których gałęzie korony rozmieszczone są mniej lub bardziej symetrycznie tworzą strzałę
(pień). Szczególnie wyraźnie strzała zaznaczona jest u takich gatunków jak: świerk, modrzew,
jodła, czy daglezja. Natomiast pień, który na pewnej wysokości rozdziela się na konary
i wyrastające z nich gałęzie, jak u drzew liściastych, to kłoda. Jedynie olsza z drzew
liściastych ma pokrój w postaci strzały.
Pień magazynuje i przewodzi substancje odżywcze pobrane z gleby przez korzenie. Stanowi
on największą wartość techniczno-użytkową jako surowiec drzewny.
Pnie mogą mieć kształt zbliżony do walca (pełne) lub do stożka (zbieżyste). Z kolei przekrój
poprzeczny pnia po ścięciu może przybierać kształt koła, owalu, może być też falisty, a nawet
nieregularny.

3,4,5

Masa drzewa to przede wszystkim pień, który stanowi 50 – 90% objętości drewna oraz

gałęzie i korzenie, na które przypada 5 – 25% objętości. Z kolei wiek drzew np. iglastych
waha się od 300 do 400 lat, a gatunki drzew liściastych żyją jeszcze dłużej. Do najbardziej
długowiecznych należą dęby, a do rosnących najszybciej topole (już po 20 latach osiągają
wiek rębności). Większość gatunków nadających się na surowiec przemysłowy może zostać
ścięta, gdy osiągnie wiek 40 – 60 lat.

5

Budowa makroskopowa drewna:

Po ścięciu drzewa pod względem użytkowym najcenniejszy jest jego pień, a dokładniej
drewno pnia, które znajduje się między korą (ściślej łykiem) i rdzeniem. Właściwości
fizyczne i dekoracyjne pnia zmieniają się w zależności od 3 prostopadłych do siebie
przekrojów. Drewno jest zatem materiałem niejednorodnym i jego właściwości są różne
w zależności od danego kierunku anatomicznego, wykazuje więc anizotropowość.

Zasadnicze przekroje anatomiczne pnia to:

−

przekrój poprzeczny in. czołowy (ang. transversal section),

−

przekrój podłużny promieniowy (ang. radial section),

−

przekrój podłużny styczny (ang. tangenial section).

Rys. 2. Przekroje zasadnicze drewna

Źródło: http://www.waldwissen.net/themen/holz_markt/wsl_woodanatomy_EN

3

Przekrój poprzeczny przebiega prostopadle do podłużnej osi pnia i widoczne są na nim
pierścienie współśrodkowe zwane słojami rocznymi lub pierścieniami przyrostu. W samym
środku pnia znajduje się rdzeń, na zewnątrz od niego jest twardziel, często o ciemnym
zabarwieniu, a tuż przy obwodzie pnia nieco jaśniejszy biel. Nie wszystkie jednak gatunki
drzew wykształcają twardziel, są to tzw. gatunki beztwardzielowe (brzoza, buk, grab, grusza,
klon, lipa, olcha, leszczyna). Natomiast gatunki twardzielowe posiadają twardziel, która nie
przewodzi wody, a jej wilgotność jest dużo niższa niż bielu (sosna, modrzew, dąb, wiąz,
jesion, akacja, wierzba, orzech, jabłoń, jodła i świerk).
Powstawanie słoi rocznych wynika z różnic klimatycznych panujących w ciągu roku.
Prowadzą one do nierównomiernego narastania tkanki drzewnej, tworząc wiosną warstwy
o innej strukturze niż latem, czy zimą. Stąd w obrębie jednego słoja rocznego tworzą się
warstwy drewna wczesnego i późnego. W naszej strefie klimatycznej w normalnych
warunkach powstaje jeden słój rocznie, dlatego na podstawie ich liczby na przekroju
poprzecznym można określić wiek drzewa.
Ze względu na wyrazistość słojów rocznych drewno dzieli się na gatunki:

−

pierścieniowonaczyniowe (dąb, jesion, wiąz),

−

rozpierzchłonaczyniowe (lipa, brzoza, olcha, osika, grab), u których odgraniczenie
słojów rocznych jest trudne.

Natomiast ze względu na szerokość słojów drewno dzieli się na wąskosłoiste lub
szerokosłoiste.

Przekrój podłużny promieniowy biegnie przez środek pnia, a słoje roczne widoczne są na
nim w postaci równoległych do rdzenia pasm. Widać tu także strefę bielu i twardzieli.

Przekrój podłużny styczny przebiega w pewnej odległości od środka pnia. Tu przyrosty
roczne są widoczne w postaci parabolicznych smug, które np. deskom nadają dekoracyjny
wygląd. Na tym przekroju nigdy nie widać rdzenia, a im odległość tego przekroju od rdzenia
jest mniejsza, tym bardziej przypomina on przekrój promieniowy.

Rys. 3a. Przekrój promieniowy drzewa

Rys. 3b. Poszczególne warstwy przekroju

czołowego pnia: 1 – rdzeń, 2 – twardziel,

3 – biel, 4 – miazga i łyko, 5 - kora

Źródło: http://technikseiten.hsr.ch/fileadmin/technikseiten/Bibliotheken/Materialberichte/holz/Holz_2.pdf

Rdzeń znajduje się w samym środku pnia i stanowi jego oś fizjologiczną. Jest on porowaty,
gąbczasty, miękki i stanowi mało użyteczną część pnia. Zbudowany jest z cienkościennych
komórek miękiszowych, które w początkowy stadium rozwoju drzewa są żywe, następnie

4

obumierają i wypełniają się powietrzem. Średnica rdzenia u gatunków drzew iglastych
wynosi około 1 – 5 mm, a u drzew liściastych jest nieco większa. Rdzeń wraz z otaczającą go
warstwą drewna, zwanego drewnem pierwotnym są najsłabszą częścią pnia, dlatego
w wysokowartościowych sortymentach drewna jego obecność jest niedopuszczalna. Często
na przekroju czołowym widać wyraźne linie biegnące od rdzenia do kory, czyli promienie
rdzeniowe, których obecność przyczynia się do większej łupliwości drewna, a nadmierna ich
ilość jest często przyczyną pękania drewna.

3,4,5,6,7,8

Skład chemiczny drewna:

Drewno składa się przede wszystkim ze złożonych substancji organicznych, które są
głównym materiałem konstrukcyjnym błon komórkowych (ok. 95% s.m.). Błona komórkowa
drewna zbudowana jest głównie z celulozy (błonnika), która nadaje drewnu giętkość
i elastyczność. Celuloza jest substancją bezbarwną, włóknistą, nierozpuszczalną w wodzie
i większości rozpuszczalników organicznych, co więcej charakteryzuje się wysoką
wytrzymałością mechaniczną. Zawartość celulozy w drewnie waha się w zależności od
gatunku drzewa od 40 do 60%.

Rys. 4. Wzór strukturalny celulozy

Źródło: Budowa i morfologia surowców i mas włóknistych, J. Surmiński, Wyd. AR, Poznań 2000

Obok celulozy w ścianach komórkowych występują również hemicelulozy, które są lepiej od
niej rozpuszczalne. Hemicelulozy stanowią około 15% s.m. drewna.

Szkielet celulozowy jest przesycony i inkrustowany ligniną (drzewnikiem), która stanowi
lepiszcze usztywniające i utwardzające tkanki drewna. Lignina jest substancją bezpostaciową
o skomplikowanej budowie chemicznej i strukturalnej, które dotąd nie zostały dokładnie
poznane. W zależności od stopnia zdrewnienia i gatunku drewna ilość ligniny wynosi
26 – 30%.

Rys. 5. Struktura ligniny

Źródło: K. Haider, S. Lim, W. Flaig, Holzforschung 18, 81-88 (1964)

5

Celuloza, hemicelulozy i lignina stanowią ok. 95% s.m. drewna. Pozostałe 5% przypada na
żywice, garbniki, olejki eteryczne, skrobię, tłuszcze, alkaloidy i sole mineralne.

3,4,6,7,8

Właściwości drewna:

Zalety i wady drewna są ściśle związane z jego budową, a jego właściwości można
rozpatrywać jako:

a)

dekoracyjne,

b)

fizyczne,

c)

mechaniczne,

d)

chemiczne.

WŁAŚCIWOŚCI DEKORACYJNE

Właściwości te zależą od barwy, połysku i rysunku drewna. Barwa drewna uzależniona jest
od gatunku drzewa składników gleby oraz położenia geograficznego. W strefie klimatu
umiarkowanego drewno jest jasne, co pozwala na jego barwienie, np. poprzez bejcowanie.
Drewno gatunków beztwardzielowych jest jednolicie jasne. Im bliżej równika, tym
zabarwienie drewna staje się bardziej intensywne. Dlatego tak cenione za swoje walory
dekoracyjne są gatunki drzew tropikalnych (egzotycznych), np. czarne drewno hebanu,
ciemnobrązowe lub fioletowe palisandru, czy też brunatnoczerwone mahoniu.
Należy mieć na uwadze, że barwa drewna zmienia się pod wpływem czynników
atmosferycznych (światła, wilgoci etc.) oraz działania grzybów. W wyniku procesów
utleniania barwa świeżo ściętego drzewa ciemniej, najwyraźniej widoczny jest ten proces
u olchy. Na barwę drewna mają także wpływ garbniki, które w połączeniu z solami metali
powodują nawet jego czernienie (drewno dębu). Z kolei w wyniku porażenia drewna
grzybami na drewnie powstaje sinizna lub czerwień bielu i twardzieli.
Barwa jest najczęściej charakterystyczną cechą danego gatunku drewna i jest cechą
pozwalającą na jego identyfikację. Barwę tę można jednak zmieniać lub modyfikować
poprzez odpowiednie zabiegi techniczne, jak politurowanie, woskowanie, lakierowanie
i bejcowanie.

Połysk drewna jest uzależniony od jego gatunku, rodzaju przekroju, gładkości, twardości
i sposobu wykończenia. W stanie naturalnym jednak drewno nie posiada wyraźnego połysku.
Drewno drzew iglastych i miękkich liściastych pomimo wygładzenia powierzchni ma zawsze
słabszy połysk niż twarde drewno drzew liściastych. Połysk drewna jest związany przede
wszystkim od promieni rdzeniowych widocznych na przekroju stycznym i promieniowym
(dąb, buk, wiąz, platan). Połysk drewna można w pewnym stopniu zmieniać stosując różne
zabiegi wykańczania jego powierzchni, jak wygładzanie, lakierowanie lakierami
bezbarwnymi, woskowanie. W efekcie połysk nadają nanoszone warstwy lakieru lub wosku
odbijające światło.

Rysunek drewna tworzą słoje roczne, promienie rdzeniowe, układ włókien, sęki, a także
barwa i połysk. Jest on związany z gatunkiem drewna, rodzajem przekroju i cechami
anatomicznymi drewna. Rysunek drewna jest bardziej urozmaicony u gatunków drzew
liściastych niż iglastych. Niektóre wady w budowie anatomicznej drewna, w niektórych
przypadkach stają się zaletą pod względem dekoracyjnym. Wpływają bowiem na piękniejszy
rysunek drewna wynikający np. z falistego lub zawiłego układu włókien, bądź różnego
rodzaju naroślami na pniu („drewno barankowe” jesionu, jaworu falistego, „drewno
kędzierzawe” jesionu węgierskiego, „ptasie oczko” jaworu i klonu).

6

Zapach drewna spowodowany jest zawartymi w nim żywicami, olejkami eterycznymi,
garbnikami, tłuszczami itp. W zasadzie drewno wydziela słaby zapach, który zanika w miarę
jego wysychania. Są jednak niektóre gatunki o bardzo intensywnym zapachu, jak drewno
cedru (cedreli), jałowca wirginijskiego i in., które z uwagi na wydzielaną woń mogą być
stosowane do wyrobu np. skrzynek na cygara, cygarniczek, opraw ołówków. Istnieją również
gatunki bezwonne jak buk, świerk i jodła, które stanowią surowiec do wyrobu sprzętu
kuchennego, opakowań żywności itp.

3,6,7,8

WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE

Masa drewna zależy od ilości substancji drzewnej w danej jednostce objętości i od ilości
porów z zawartą w nich wodą oraz powietrzem. Gęstość (ciężar objętościowy) drewna to
stosunek jego masy do objętości w stanie naturalnym (wraz z porami i zawartą w nich wodą
i powietrzem) wyrażona w g/cm

3

lub częściej w kg/m

3

. Gęstość ta zależy od gatunku drewna

i jego wilgotności. Ze względu na różną gęstość rozróżnia się 6 klas drewna:

a)

drewno bardzo ciężkie > 0,80 g/cm

3

(grab, cis, gwajak, heban, eukaliptus),

b)

drewno ciężkie 0,71 - 0,80 g/cm

3

(grochodrzew, buk, dąb, jesion, orzech, grusza, śliwa),

c)

drewno umiarkowanie ciężkie 0,61 – 0,70 g/cm

3

(brzoza, klon, jawor, modrzew, wiąz),

d)

drewno lekkie 0,51 – 0,60 g/cm

3

(kasztanowiec, mahoń, jałowiec),

e)

drewno umiarkowanie lekkie 0,41 – 0,50 g/cm

3

(sosna pospolita, świerka, jodła, lipa,

olcha, osika, cedr, cyprys, teak),

f)

drewno bardzo lekkie < 0,40 g/cm

3

(topola, sosna wejmutka).

Gęstość substancji drzewnej (ciężar właściwy) to masa określonej objętości drewna
z wyłączeniem porów i zawartości wody. Nie ma ona praktycznego znaczenia, ponieważ dla
wszystkich gatunków drewna jest ona jednakowa i wynosi około 1,50 g/cm

3

.

Gęstość poszczególnych gatunków drewna jest ważnym wskaźnikiem właściwości
mechanicznych, bowiem drewno o dużej gęstości charakteryzuje się dużą wytrzymałością
mechaniczną.

3,7,8, 9

Wilgotność drewna to stosunek masy wody zawartej w drewnie do masy drewna w stanie
zupełnie suchym wyrażona w kg/kg lub w %. Wyróżnia się wilgotność względną, czyli
stosunek masy wody w drewnie do masy drewna wilgotnego oraz bezwzględną, która jest
stosunkiem masy wody w drewnie do masy drewna całkowicie suchego.
Drzewo zaraz po ścięciu ma różną wilgotność wynoszącą 60 – 70%, na którą wpływa jego
rodzaj, wiek, rodzaj gleby, pora ścięcia i występowanie twardzieli. Na skutek składowania na
wolnym powietrzu drewno traci część zgromadzonej w nim wody. Kiedy osiągnie wilgotność
około 20 – 25% nazywane jest drewnem załadowczo-suchym, ponieważ z utratą wody
zmniejsza się jego masa, co ułatwia transport. Drewno powietrzno-suche to takie, którego
wilgotność wynosi około 15%. W warunkach naturalnych, czyli podczas suszenia drewna
ułożonego w stosy jeszcze w lesie lub po jego przetarciu można osiągnąć jedynie drewno
powietrzno-suche, a proces ten trwa nawet kilka lat. Obniżenie wilgotności drewna możliwe
jest jedynie na skutek sztucznego suszenia w suszarniach, gdzie temperatura i wilgotność
komory suszarniczej są odpowiednio dobrane. Suszenie sztuczne skraca czas suszenia z około
1 roku do 2 dni w przypadku desek świerkowych. Drewno do wyrobu przedmiotów użytku
domowego suszy się w suszarniach do wilgotności 8 – 10%. Natomiast drewno o zwartości
wody 0% to drewno bezwzględnie suche. W praktyce nie suszy się drewna do takiej
wilgotności, ponieważ z uwagi na swoje właściwości higroskopijne podczas składowania i tak
osiągnie wilgotność ok. 8%. Wyróżnia się jeszcze wilgotność użytkową, która związana jest

7

z zastosowaniem i warunkami użytkowania danego drewna (stolarka meblowa
w pomieszczeniach z centralnym ogrzewaniem, pomieszczeniach ogrzewanych piecami,
stosowana na zewnątrz budynków i budownictwo wodne).

3,4,7,8,9

Nasiąkliwość drewna związana jest z jego budową anatomiczną. Drewno lekkie zawierające
więcej porów i mniej zwartą strukturę wchłania więcej wody niż drewno ciężkie. Na
nasiąkliwość wpływa również występowanie bielu, który jest bardziej nasiąkliwy niż
twardziel, która jest zwarta i trudniej przepuszczalna.

3

Przewodnictwo ciepła (λ w W/m K) to zdolność drewna do przewodzenia ciepła, celem
wyrównania różnic temperatury w całym materiale. Wyraża się ono współczynnikiem
przewodnictwa cieplnego, który mówi o tym, ile ciepła w ciągu 1 godziny przepływa przez 1
m

2

powierzchni, kiedy odległość przeciwległych ścian wynosi 1 m, a różnica temperatur 1 K.

Drewno jest generalnie złym przewodnikiem ciepła, a właściwości te pogarszają się ze
spadkiem jego wilgotności. Im współczynnik przewodnictwa cieplnego jest mniejszy, tym
lepsze właściwości izolacyjne drewna. Dodatkowo im większa jest gęstość drewna, tym
większy współczynnik przewodzenia ciepła.

3,7,9

Właściwości akustyczne drewna wykazują tylko niektóra gatunki drewna (świerk, jodła,
jawor, klon), z których wyrabia się np. instrumenty muzyczne. Drewno ze względu na
różnokierunkową budowę ma zdolność przewodzenia i tłumienia dźwięku. Największą
zdolność przewodzenia dźwięku ma drewno wzdłuż włókien, a najmniejszą w kierunku
stycznym. Izolacyjność drewna uzależniona jest od jego gęstości i porowatości. Drewno
o mniejszej gęstości jednocześnie jest bardziej porowate, co zwiększa jego izolacyjność.

Przewodnictwo elektryczne drewna jest stosunkowo niewielkie i wzrasta wraz ze wzrostem
wilgotności drewna. Drewno suche jest słabym przewodnikiem prądu elektrycznego, dlatego
można stosować je jako izolator w elektrotechnice.

3,7

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE

Mają one duży wpływ na użytkowość drewna, na ich podstawie można określić do jakiej
obróbki i wyrobu jakich produktów nadaje się dane drewno. Właściwości mechaniczne
drewna wyrażają współczynniki wytrzymałości na różne działania mechaniczne, które
charakteryzują zdolność drewna do przeciwstawiania się działaniu zewnętrznych sił
odkształcających i niszczących. Wartości współczynników wytrzymałościowych drewna są
zależne od kierunku działania siły w stosunku do ułożenia włókien w drewnie
(anizotropowość). Wzdłuż włókien wytrzymałość drewna jest większa, niż w kierunku
prostopadłym, co więcej twardziel jest bardziej wytrzymała niż biel.

4,6,8

Wytrzymałość drewna na ściskanie jest to opór, jaki stawia drewno poddane działaniu sił
ściskających, którego miarą jest naprężenie w MPa, przy którym następuje zniszczenie
badanej próbki. Przeciętna wytrzymałość drewna wzdłuż włókien wynosi 39 – 49 MPa,
a w kierunku prostopadłym jest nawet do 10 razy mniejsza.

Wytrzymałość drewna na rozciąganie to inaczej opór, jaki stawia drewno pod wpływem
działa sił rozciągających, którego miarą jest naprężenie w MPa, przy którym następuje
zniszczenie badanej próbki. Drewno jest bardziej wytrzymałe na rozciąganie wzdłuż włókien
niż w poprzek. Średnia wytrzymałość drewna na rozciąganie wynosi wzdłuż włókien

8

110 – 140 MPa. Należy zaznaczyć, że obecność sęków i skręt włókien wyraźnie obniżają
wytrzymałość na rozciąganie.

Poza wymienionymi współczynnikami wytrzymałościowymi w drewnie wyznacza się
również wytrzymałość na skręcanie oraz wytrzymałość na ścinanie.

Twardość drewna zależy do jego gatunku. Jest ona wyrażona przez opór jaki stawia drewno
ciałom wciskanym w jego powierzchnię. Ze względu na twardość drewno dzieli się na 6 klas:

a)

bardzo miękkie – osika, topola, wierzba, balsa, jodła, świerk, limba,

b)

drewno miękkie – brzoza, olcha czarna, jawor, lipa, sosna pospolita, modrzew, jałowiec,
daglezja, mahoń, platan,

c)

drewno średnio twarde – wiąz, orzech, sosna czarna,

d)

drewno twarde – dąb szypułkowy, jesion, grusza, jabłoń, wiśnia,

e)

drewno bardzo twarde – buk, grab, dąb bezszypułkowy, grochodrzew, palisander, cis,
bukszpan,

f)

drewno twarde jak kość – heban, gwajak, kokos, quebracho.

3,4,7,8

WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE

Właściwości te wynikają ze składu chemicznego drewna, które stanowi podstawowy surowiec
do wyrobu mas włóknistych do produkcji papieru (celuloza). Drewno wykorzystywane jest
także przez przemysł pirolizy drewna, który produkuje m.in. węgiel drzewny, gaz drzewny.
Natomiast na drodze chemicznej przeróbki drewna otrzymuje się terpentynę, kalafonię,
garbniki, barwniki, niektóre substancje lecznicze, olejki eteryczne, żywice i wiele innych.
Z właściwościami chemicznymi związana jest również wartość opałowa drewna, która dla
drewna powietrzno-suchego wynosi 3000 – 3800 kcal/kg.

6,7

Wady drewna:

Określa się nimi wszelkie odstępstwa od regularnej budowy oraz normalnych właściwości
fizycznych i chemicznych. Do wad drewna zalicza się zarówno cechy wrodzone powstałe
podczas wzrostu drzewa, jak i nabyte po ścięciu oraz wszelkie uszkodzenia, których obecność
zmniejsza wartość użytkową drewna lub wręcz uniemożliwia jego wykorzystanie. Wady
drewna i wyrobów z drewna dzieli się na grupy, rodzaje i odmiany.

Wyróżnia się następujące grupy wad:

a)

sęki,

b)

pęknięcia,

c)

wady budowy drewna i zabarwienia,

d)

porażenia grzybami,

e)

uszkodzenia,

f)

wady kształtu,

g)

wady przetarcia.

Sęki to nic innego jak części gałęzi wrośnięte w drewno. Posiadają one własny układ słojów
rocznych o węższych przyrostach i ciemniejszej barwie niż otaczające je drewno. Sęki
występują we wszystkich rodzajach drzew i wpływają negatywnie na właściwości
mechaniczne drewna. Wyróżnia się sęki otwarte i zamknięte. Sęki otwarte są widoczne na
powierzchni drewna, a zamknięte widoczne są jedynie jako zgrubienia, guzy lub
zmarszczenia kory.

9

Pęknięcia tworzą się na skutek rozerwania tkanki drzewnej wzdłuż włókien w wyniku
pozyskiwania surowca, jego obróbki i wysychania. Wpływają one ujemnie na wydajność
materiałową i jakość materiałów, a także obniżają właściwości techniczne.

Do wad budowy zalicza się skręt włókien i ich falistość, wielordzenność, mimośrodowe
położenie rdzenia, czy występowanie pęcherzy żywicznych. Odstępstwa od naturalnego
zabarwienia, czyli wady zabarwienia obejmują plamy i smugi twardzieli, czy zabarwienie
bielu.

Porażenia grzybami wywołują siniznę i zgniliznę drewna, jego pleśnienie.

Do uszkodzeń, z kolei zalicza się obecność ciał obcych, zwęglenie, oddarcie kory, chodniki
owadów, uszkodzenia przez rośliny pasożytnicze.

Wady kształtu to m.in. krzywizna, zgrubienie odziomkowe, spłaszczenie, rakowatość, czy
zbieżystość.

Rys. 6. Wady drewna

Źródło: Praca zbiorowa, Towaroznawstwo Artykułów Przemysłowych, PWE – Warszawa 1961 r.

10

Ważniejsze gatunki drewna:

Sosna (Pinus) jest najpospolitszym drewnem w Polsce. Jej drewno jest twardzielowe –
żywiczne, biel jasnożółta, a twardziel brunatnoczerwona. Posiada wyraźne usłojenie, jednak
promienie rdzeniowe są niewidoczne gołym okiem. Drewno po ścięciu zaczyna ciemnieć na
skutek utleniania.

Rys. 7. Przekrój styczny i promieniowy drewna sosny

Źródło: http://www.eurostyl.net.pl/84,o_drewnie_slow_kilka.html

Gęstość drewna wynosi 0,52 g/cm

3

; jest drewnem średnio ciężkim o dobrych właściwościach

mechanicznych. Cechuje je trwałość na powietrzu i w wodzie z uwagi na dużą zawartość
żywicy, dobra łupliwość, łatwość obróbki skrawaniem i wykończeniowej; biel daje się łatwo
nasycać, w odróżnieniu od twardzieli.
Drewno sosny wykorzystywane jest jako drewno kopalniane, celulozowe, tartaczne, do
wyrobu sklejki, płyt stolarskich, półfabrykatów meblowych i na elementy konstrukcyjne
stolarki budowlanej.

Świerk (Picea) zajmuje drugie miejsce po sośnie. Drewno świerka jest białe z odcieniem
jasnożółtym, a twardziel nie zabarwiona. Drewno przeważnie szerokosłoiste z wyraźnymi
słojami rocznymi i słabo żywiczne. Jedynie gatunki północne i wysokogórskie są
wąskosłoiste z uwagi na warunki klimatyczne.

Rys. 8. Przekrój promieniowy i styczny drewna świerka

Źródło: http://www.eurostyl.net.pl/84,o_drewnie_slow_kilka.html

Gęstość drewna wynosi 0,43 g/cm

3

, a gęsto; jest drewnem umiarkowanie lekkim o dość

dobrych właściwościach mechanicznych. Oznacza się dobrą łupliwością, ale jego obróbka
skrawaniem jest trudna, dobrze się barwi, choć trudniej nasyca impregnatami. Drewno
wąskosłoiste i o falistym układzie włókien ma dobre właściwości rezonansowe.
Świerk jest cennym surowcem do wyrobu mas celulozowych i materiałów tartych.
Wykorzystuje się go także w przemyśle zapałczanym, na obłogi i wełnę drzewną,
półfabrykaty meblowe i elementy konstrukcyjne stolarki budowlanej, a także wyroby
galanterii drzewnej oraz drewniane instrumenty muzyczne.

3,7,8

Jodła (Abies) posiada drewno twardzielowe o nie zabarwionej twardzieli, jego barwa jest
biała z szarym odcieniem, nieco podobne do świerka, ale w odróżnieniu od niego matowe.
Nie jest drewnem żywicznym, ma wyraźny rysunek słojów rocznych.

11

Rys. 9. Przekrój promieniowy drewna jodły

Źródło: http://www.itd.poznan.pl/pl/index.php?id=53

Gęstość drewna wynosi 0,45 g/cm

3

; jest umiarkowanie lekkie, łupliwe i trwałe w wodzie.

Wadą drewna jodłowego jest skłonność do pękania i paczenia. Jest trudniejsze w obróbce
skrawaniem, choć łatwiejsze w obróbce wykończeniowej. Cechują je średnie właściwości
mechaniczne.
Jodła znalazła zastosowanie w budownictwie (mosty drewniane), jako surowiec w przemyśle
celulozowo-papierniczym, a także na materiały tarte i skrawane. Z drewna jodłowego
rodukuje się półfabrykaty meblowe i elementy konstrukcyjne stolarki budowlanej, a także
wyroby galanterii drzewnej oraz drewniane instrumenty muzyczne.

3,7

Dąb (Quercus) jest cennym surowcem drzewnym, jego twardziel jest brunatna z uwagi na
znaczne ilości garbnika, przez co odznacza się dużą trwałością. Świeżo ścięte drewno dębu
ma charakterystyczny kwaśny zapach. Słoje roczne i promienie rdzeniowe są dobrze
widoczne. Kolor bielu jest żółtobiała, a twardzieli brunatna.

Rys. 10. Przekrój styczny i promieniowy drewna dębu

Źródło: http://www.eurostyl.net.pl/84,o_drewnie_slow_kilka.html

Gęstość drewna dębu wynosi 0,69 g/cm

3

; jest drewnem giętkim i sprężystym, jest

umiarkowanie ciężka lub ciężka, odznacza się dobrą łupliwością. Biel jest nietrwały
i nieużyteczny. Dąb o drewnie wąskosłoistym jest miękki i łatwy w obróbce skrawaniem, za
to dąb szerokosłoisty jest twardy i ma dobre właściwości mechaniczne, ale jest trudne
w obróbce skrawaniem. Jego twardziel trudno się nasyca, w przeciwieństwie do bielu. Pod
wpływem działania wody kamienieje i ciemnieje.
Głównie stosuje się drewno dębu w budownictwie lądowym i wodnym, do produkcji
materiałów tartych i skrawanych oraz na okleiny, deszczułki posadzkowe. Znalazło również
zastosowanie w meblarstwie, do produkcji beczek winnych, koniakowych i piwnych oraz
kadzi dla przemysłu fermentacyjnego i chemicznego.

Buk (Fagus) ma drewno beztwardzielowe białe z odcieniem lekko różowym, które staje się
ciemniejsze z upływem czasu. Charakterystyczna jest często występująca fałszywa twardziel

12

o szarobrunatnym zabarwieniu. Drewno bukowe posiada wyraźnie widoczne słoje roczne
i promienie rdzeniowe, które na przekroju podłużnym widoczne są jako charakterystyczne
lśniące błyszczyki.

Rys. 11. Przekrój styczny drewna bukowego

Źródło: http://www.idealne-schody.pl/gatunki_drewna.htm

Gęstość drewna bukowego wynosi 0,72 g/cm

3

; jest ono ciężkie i twarde o dobrych

właściwościach mechanicznych. Jest jednak trudno łupliwe i trudne w obróbce skrawaniem,
z uwagi na silne kurczenie się i pękanie. Trudno poddaje się barwieniu i wykańczaniu
powierzchni (np. lakierowaniu, bejcowaniu itp.). W odpowiednich warunkach wilgotności
i temperatury daje się łatwo wyginać (gięte części mebli).

Jest drewnem bezzapachowym dlatego stosuje się je do wyrobu przedmiotów kuchennych,
opakowań produktów spożywczych. Wytwarza się z niego również deszczułki posadzkowe,
obłogi, sklejki, okleiny, forniry, drewno warstwowe (lignofol) i drewno prasowane
(lignoston).

Brzoza (Betula) posiada drewno białe beztwardzielowe, ze złocistym odcieniem. Słoje roczne
nie są tak wyraźne. Cechą charakterystyczną drewna są liczne plamki rdzeniowe.

Rys. 12. Przekrój styczny drewna brzozy

Źródło: http://www.idealne-schody.pl/gatunki_drewna.htm

Gęstość drewna brzozy wynosi 0,65 g/cm

3

; jest średnio ciężkie i średnio twarde. Jest za to

łupliwe o dobrych właściwościach mechanicznych zwłaszcza na rozerwanie, ma stosunkowo
małą twardość. Drewno brzozy nie paczy się, jest łatwe w obróbce skrawaniem i podatne na
obróbkę plastyczną. Poza tym łatwo się barwi i lakieruje.
Znalazło zastosowanie na materiały tarte i skrawane, na półfabrykaty mebli szkieletowych, do
wyrobu sklejki i galanterii drzewnej (narty, instrumenty muzyczne).

3,7,8

Grab (Carpinus) ma drewno beztwardzielowe z odcieniem szarobiałym, o słabo widocznym
usłojeniu. Słoje roczne są niewyraźne, natomiast widoczne są promienie rdzeniowe na
przekroju promieniowym. Czasem spotyka się szarobrunatną fałszywą twardziel.

13

Rys. 13. Fragment podłogi wykonanej z drewna grabu

Źródło: http://www.podlogi-katowice.pl/gatunki-drewna/grab-2.html

Gęstość drewna grabu wynosi 0,83 g/cm

3

; jest bardzo ciężkie, twarde i trudno łupliwe, ale

o dobrych właściwościach mechanicznych. Dobrze przyjmuje barwniki i materiały
lakiernicze, wykazuje dużą kurczliwość. Drewno to jest trudne w obróbce skrawaniem,
ponieważ łatwo się wyłupuje.
Stosuje się je jako drewno narzędziowe, generatorowe i na materiały tarte, a także jako
półfabrykaty do wyrobu części maszyn, deszczułki posadzkowe i galanterię drzewną.

3,7

Jesion (Fraxinus) dostarcza bardzo cennego surowca z uwagi na rysunek słojów rocznych
i właściwości mechaniczne. Jest to drewno twardzielowe o nie zabarwionej jasnożółtej lub
brązowej twardzieli i wąskim bielu. Słoje roczne są wyraźne, widać też duże naczynia
w strefie drewna wczesnego. Promienie rdzeniowe są najwyraźniej widoczne na przekroju
promieniowym, ale niewidoczne na przekroju stycznym.

Rys. 14. Przekrój styczny drewna jesionu

Źródło: http://www.idealne-schody.pl/gatunki_drewna.htm

Gęstość drewna jesionu wynosi 0,69 g/cm

3

; posiada dobre właściwości mechaniczne, które

zależne są od gatunku. Jest to drewno twarde, średnio ciężkie, trudno łupliwe, za to giętkie,
sprężyste i wytrzymałe. Drewno jesionu jest łatwe w obróbce skrawaniem i gięciem, dobrze
się poleruje i polituruje, ale źle barwi.
Zastosowanie jest podobne jak w przypadku dębiny, wyrabia się z niego okleiny, deszczułki
posadzkowe, sprzęt sportowy i gimnastyczny, a także półfabrykaty do wyrobu elementów
mebli.

Olcha (Alnus) dostarcza drewna beztwardzielowego o zabarwieniu białym, które po ścięciu
czerwienieje. Słoje roczne są raczej niewyraźne, czasem występuje fałszywa twardziel
z odcieniem szarobrunatnym. Liczne brunatne plamki rdzeniowe są cechą charakterystyczna
olszyny.

14

Rys. 15. Przekrój promieniowy drewna olchy

Źródło: http://hurt-meb.pl/wybarwienia.html

Gęstość drewna olchowego wynosi 0,65 g/cm

3

; drewno to jest lekkie i miękkie oraz dość

łupliwe i kruche. Jest wyjątkowo trwałe w wodzie i nie paczy się. Podobnie jak drewno dębu
w wodzie kamienieje. Dobrze przyjmuje barwniki i lakiery.
Z uwagi na lepszą trwałość w wodzie niż na powietrzu stosuje się drewno olchy
w budownictwie wodnym, do produkcji sklejek i obłogów, w meblarstwie, do produkcji
modeli odlewniczych, części maszyn, galanterii drzewnej, do wyrobu ołówków, wieszaków
na ubrania i wełny drzewnej.

3,7,8

Lipa (Tilia) ma drewno białożółte o niewyraźnych słojach, z kolei o licznych i widocznych
promieniach rdzeniowych, szczególnie na przekroju stycznym. Drewno lipy ma silny
srebrzysty połysk.

Rys. 16. Przekrój styczny drewna lipy

Źródło: http://www.itd.poznan.pl/pl/index.php?id=58

Gęstość drewna lipy wynosi 0,53 g/cm

3

; drewno jest miękkie, lekkie o stosunkowo dobrych

właściwościach mechanicznych, średnio łupliwe i o dużej kurczliwości, ale bez skłonności do
pękania lub paczenia. Drewno lipy jest łatwe w obróbce skrawaniem i obróbce
wykończeniowej.
Głównie jest to drewno modelarskie i snycerskie. Wykorzystuje się je także do wyrobu mebli,
modeli odlewniczych, instrumentów muzycznych (części fortepianów), na sklejki, okładziny
ołówkowe, skrzynki, pudełka do cygar, sprzęty domowe i kuchenne, drewniaki (obuwie),
zabawki, węgiel rysunkowy i węgiel do wyrobu prochu strzelniczego.

3,7

Klasyfikacja materiałów drzewnych:

Drzewo po ścięciu w lesie zostaje poddane pierwszej obróbce już na miejscu. Zostaje ono
pozbawione z gałęzi i dzieli się je na odpowiednie sortymenty o określonych wymiarach,

15

jakości i przeznaczeniu. Z kolei grupy sortymentów o podobnych właściwościach drewna to
asortymenty. Biorąc pod uwagę rodzaj drewna dzieli się je na:

−

drewno iglaste,

−

drewno liściaste,

−

drewno krzewów.

Natomiast ze względu na postać wyróżnia się:

−

drewno okrągłe (od naturalnego kształtu),

−

drewno łupane,

−

drewno rozdrobnione.

Poza opisanymi wcześniej podziałami istnieje jeszcze wiele innych w zależności od
przyjętego kryterium podziału. Przykładowo ze względu na metodę produkcji drewno dzieli
się na podstawowe grupy :

1.

materiały okrągłe,

2.

materiały ciosane,

3.

materiały łupane,

4.

materiały tarte,

5.

materiały skrawane,

6.

drewno ulepszone i tworzywa drzewne.

10

Poszczególne sortymenty drewna są podzielone na grupy ze względu na ich wymiary.

Tabela 1. Nazwy i symbole sortymentów drewna (wg PN-85/D-02002)

Grupa

Nazwa sortymentu

Symbol literowy

sortymenty wielkowymiarowe (W)

drewno tartaczne
drewno łuszczarskie
drewno sklejkowe
drewno zapałczane
drewno okleinowe
drewno rezonansowe
drewno na prowadniki szybowe
słupy teleenergetyczne

T
Ł
S
Z
F

R

PS

E

sortymenty średniowymiarowe (Ś)

słupy chmielowe
drewno kopalniakowe
drewno na stemple budowlane
papierówka
szczapy i wałki użytkowe
szczapy i walki opałowe
żerdzie do produkcji płyt
żerdzie ogólnego przeznaczenia
paliki
słupki
kołki faszynowe zwykłe
karpina przemysłowa
karpina opałowa
odpady zrębowe

SC

K

SB

C
U
O

żp
żo
pa

sł

kfz

kp
ko
oz

sortymenty małowymiarowe (M)

kolki faszynowe wegetatywne
faszyna
tyczki do produkcji płyt
tyczki ogólnego przeznaczenia
gałęzie do produkcji płyt
gałęzie opałowe
chrust brzozowy hutniczy
chrust brzozowy miotlarski
chrust opałowy
zrębki
choinki

kfw

fa
tp
to

gp
go

chh

chm

cho

z

chi

Źródło: J. Szczuka, J. śurowski, Materiałoznawstwo Przemysłu Drzewnego, WSiP - Warszawa 1995 r.

16

Tabela 2. Podział materiałów drzewnych na sortymenty wymiarowe i użytkowe

Grupa materiałów drzewnych

Sortymenty drewna

wg wymiarów granicznych

Sortymenty drewna

wg wykorzystania

materiały okrągłe

dłużyce
kłody
wyrzynki

żerdzie
tyczki
laski

szczapy (przełupane)
wałki
chrust

karpina

−

drewno tartaczne

−

drewno na prowadniki szybowe

−

drewno rezonansowe

−

drewno beczkowe świerkowe i jodłowe

−

drewno okleinowe

−

drewno sklejkowe

−

drewno zapałczane

−

drewno na wełnę drzewną

−

szczapy i wałki użytkowe

−

drewno do wyrobu płyt pilśniowych

−

drewno do wyrobu płyt wiórowych

−

drewno celulozowo-papiernicze

−

drewno do suchej destylacji

−

karpina przemysłowa

−

drewno i kora do ekstrakcji garbników

−

kopalniaki i drewno kopalniakowe

−

drewno na stemple budowlane

−

pale fundamentowe

−

słupy teletechniczne

−

słupy chmielowe

−

żerdzie i tyczki

−

drewno opałowe

materiały tarte

deseczki nieobrzynane
deski nieobrzynane
bale nieobrzynane
deski okorkowe
deseczki obrzynane
deski obrzynane
bale obrzynane
łaty
krawędziaki
belki

deski zbieżyste obrzynane

−

tarcica z drzew iglastych

−

tarcica z drzew liściastych

−

materiały nawierzchni kolejowej

−

materiały podłogowe

−

fryzy i deszczułki posadzkowe

−

płyty mozaikowe

−

deski i bale podłogowe z drzew iglastych

−

listwy przyścienne

−

tarcica wagonowa

−

tarcica okrętowa

−

tarcica lotnicza

−

półfabrykaty tarte do wyrobu stolarki budowlanej

−

półfabrykaty stolarki meblowej

−

bukowe półfabrykaty do wyrobu mebli giętych

−

półfabrykaty do wyrobu maszyn rolniczych

−

tarcica rezonansowa

−

deski okorkowe kopalniane

−

eksportowe materiały tarte

−

odpady drzewne do wyrobu masy celulozowej

−

odpady do wyrobu płyt pilśniowych

−

kostka brukowa

materiały ciosane

−

bale ciosane

materiały łupane

−

dranice

−

gonty łupane

materiały skrawane

−

okleiny (in. forniry)

−

obłogi (in. forniry)

−

wełna drzewna

drewno ulepszone

i tworzywa drzewne

−

sklejki

−

płyty stolarskie

−

drewno warstwowe (np. lignofol)

−

drewno ścieśnione (np. lignoston)

−

płyty pilśniowe

−

płyty wiórowe

−

płyty wiórkowo-mineralne

Źródło: Opracowanie własne wg J. Chudobiecki, Towaroznawstwo Drzewne, wyd. AR – Poznań 1972 r.

17

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z wybranymi gatunkami drewna krajowego oraz ich
właściwościami fizycznymi i mechanicznymi.

1.

Identyfikacja drewna na podstawie oceny organoleptycznej

Zasada metody polega na określeniu na podstawie barwy i rozłożenia słojów rodzaj drewna.

2.

Oznaczanie gęstości drewna metodą wagową

Gęstość drewna jest to stosunek masy drewna do jego objętości w stanie określonej
wilgotności lub w stanie całkowicie suchym. Do celów naukowo-badawczych określa się
gęstość drewna w gramach na centymetr sześcienny (g/cm

3

), w praktyce natomiast najczęściej

w kilogramach na metr sześcienny (kg/m

3

).

W badaniach laboratoryjnych znane są pojęcia:

- umownej gęstości drewna (to stosunek masy drewna w stanie całkowicie suchym do jego

objętości w stanie maksymalnego spęcznienia)

- gęstości drewna w stanie całkowicie suchym (to stosunek masy całkowicie suchego

drewna do jego objętości przy tej samej wilgotności)

Gęstość poszczególnych rodzajów drewna jest ważnym wskaźnikiem jego właściwości
mechanicznych; bowiem drewno o dużej gęstości ma dużą wytrzymałość mechaniczną.

Zasada metody polega na zwymiarowaniu i zważeniu danej próbki drewna i określenia jego
gęstości.
Materiał badawczy: próbki różnych gatunków drewna
Sprzęt laboratoryjny: piła do drewna, suwmiarka, waga analityczna

Etapy postępowania:

1.

Z podanej próbki drewna wyciąć kawałki o wymiarach 2 x 2 x 2 cm lub 2 x 3 x3 cm
(można użyć całą próbkę otrzymaną do badań i zwymiarować).

2.

Następnie próbkę zważyć na wadze analitycznej z dokładnością do 0,01g.

3.

Obliczyć gęstość ze wzoru:

0

0

0

V

G

d

=

W

W

W

V

G

d

=

gdzie:

d

0

– gęstość drewna w stanie całkowicie suchym w g/cm

3

d

w

– gęstość drewna o wilgotności W (%) w g/cm

3

G

0

– masa próbki całkowicie suchej w gramach

G

w

– masa próbki o wilgotności W (%) w gramach

V

0

– objętość próbki całkowicie suchej w cm

3

V

w

– objętość próbki o wilgotności W (%) w cm

3

4.

Wynik podać jako średnią z kilku oznaczeń.

18

3.

Oznaczanie wilgotności drewna metodą suszarko-wagową

Zasada metody polega na zważeniu próbki drewna w czasie jej trwania oraz po suszeniu do
stałej masy i wyznaczeniu ubytku masy wyrażonej w procentach

Materiał badawczy: próbki różnych gatunków drewna

Sprzęt laboratoryjny: piła do drewna, suwmiarka, waga analityczna

Etapy postępowania:

1.

Z podanego materiału drewna wyciąć 3 próbki o wymiarach 20 x 20 x 20 mm lub 20 x
30 x30 mm i odpowiednio ponumerować (lub użyć z poprzedniego oznaczenia).

2.

Zważyć na wadze analitycznej z dokładnością do 0,001g.

3.

Włożyć próby do suszarki laboratoryjnej i suszyć do stałej masy w temperaturze
100±5°C.

4.

Próby studzić w eksykatorze przed ponownym ważeniem.

5.

Próbki uważa się za zupełnie suche, jeżeli dwa kolejno po sobie następujące ważenia,
wykonane w odstępie 2 godzin, wykażą różnicę masy nie większą niż 1%.

6.

Wilgotność W oblicza się w procentach według wzoru:

100

2

2

1

0

⋅

−

−

=

G

G

G

G

W

gdzie:

W

0

– wilgotność bezwzględna próbki w procentach

G – masa naczynka wagowego w gramach
G

1

– masa naczynka wagowego z próbką przed suszeniem w gramach

G

2

– masa naczynka wagowego z próbką po wysuszeniu w gramach

7.

W sprawozdaniu wynik podać jako średnią z dwóch równoległych oznaczeń z
dokładnością do 0,1%.

4.

Oznaczanie impregnacji drewna metodą moczenia

Impregnacja metodą moczenia jest jednym z prostszych i częściej spotykanych sposobów
zabezpieczania drewna przed czynnikami niszczącymi. Skutecznością podobna jest do
metody powlekania lub opryskiwania, znajdując szerokie zastosowanie w impregnacji drewna
budowlanego. Efekt kąpieli uzależniony jest od wielu różnorodnych parametrów, z których
najważniejsze to rodzaj i wilgotność drewna, charakter i właściwości impregnatu, temperatura
i czas kąpieli, itp.
Metoda kąpieli gorąco-zimnej należy do bardziej skutecznych sposobów impregnacji drewna,
efektami nie ustępuje niekiedy metodom ciśnieniowym. Przy swojej wysokiej skuteczności
cechuje się jednocześnie prostotą stosowanych urządzeń.

Zasada metody polega na zważeniu próbki drewna przed i po impregnacji i podaniu ilości
wchłoniętego roztworu impregnatu w g/m

2

drewna.

Zasada metody kąpieli gorąco-zimnej opiera się na ogrzewaniu drewna w gorącym
impregnacie i studzeniu ogrzanego w ten sposób drewna w zbiorniku zawierającym ten sam
impregnat o temperaturze 20°C.

19

Materiał badawczy: próbki różnych gatunków drewna

Sprzęt laboratoryjny: piła do drewna, suwmiarka, waga analityczna, zlewki o pojemności 400
ml, szalki Petriego, siatka ogrodowa, odważniki, termometr do 100°C, ołówek,

Odczynniki: 10% roztwór impregnatu do drewna

Etapy postępowania:

1.

Pobrać do badań 3 klocki tego samego rodzaju drewna.

2.

Próbki odpowiednio oznaczyć (ołówkiem).

3.

Zważyć każdy z osobna na szalce Petriego na wadze z dokładnością do 0,01g oraz
zwymiarować.

4.

Klocki umieścić pod obciążeniem w zlewkach z roztworem impregnacyjnym zimnym
i gorącym w następujących warunkach:

Parametry impregnacji

Kąpiel gorąca

Kąpiel zimna

Wariant

temp. °C

czas (min)

temp. °C czas (min)

I

90

40

20

30 sek

II

50

40

20

30

III

20

90

5.

Klocki umieszczone w podwyższonej temperaturze po zakończeniu czasu impregnacji
należy ostudzić w zimnym roztworze impregnacyjnym (około 15 minut).

6.

Po zakończonym zabiegu klocki powierzchniowo osuszyć za pomocą bibuły i zważyć
na szalce Petriego celem oznaczenia ilości wchłoniętego roztworu.

Ilość wchłoniętego przez każdą próbkę roztworu impregnacyjnego podać w g/m

2

drewna.

5.

Oznaczanie chropowatości metodą Fleminga

Zasada metody polega na nanoszeniu na badaną odmierzonej ilości określonej cieczy, którą
się następnie rozprowadza po tej powierzchni i mierzy wielkość powstałej plamy. Im
mniejsza jest chropowatość powierzchni, tym większa powstaje plama.

Materiał badawczy: płyta wiórowa, płyta paździerzowa, próbki różnych gatunków drewna

Sprzęt laboratoryjny: piła do drewna, suwmiarka, strzykawka, folia polietylenowa, wałek,
liniał.

Odczynniki: szkło wodne (o gęstości 1,4g/cm

3

i lepkości 345-385 cP)

20

Etapy postępowania:

1.

Na badaną powierzchnię materiału (płyta wiórowa, paździerzowa lub drewno) nanieść
za pomocą strzykawki 0,2 cm

3

szkła wodnego.

2.

Przykryć naniesioną kroplę folią polietylenową i za pomocą wałka rozprowadzić szkło
wodne tak, aby uzyskać plamę o kształcie zbliżonym do elipsy.

3.

Pomierzyć linijką długość większej i mniejszej osi powstałej plamy z dokładnością do
0,1 cm.

4.

Powierzchnię plamy wyliczyć ze wzoru:

F = 0,785 · a · b

gdzie:
F – powierzchnia plamy, cm

2

a – długość osi większej, cm
b – długość osi mniejszej, cm

5.

Wykonać trzy pomiary chropowatości, a następnie wyliczyć wartości średnie.

6.

Oznaczanie wpływu nawilżania powierzchni na zmianę jej chropowatości

W procesie przygotowania powierzchni drewna i tworzyw drzewnych do malowania oraz
oklejania, podczas nakładania na nie powłok lakierowych i oklejania, podłoże zostaje
zwilżone wodnymi roztworami kleju, barwnikami i rozpuszczalnikami, rozcieńczalnikami
wyrobami lakierowymi. Pod wpływem tych cieczy zewnętrzne warstwy podłoża pęcznieją,
skutkiem czego następuje zwiększenie chropowatości powierzchni.

Materiał badawczy: płyta wiórowa, płyta paździerzowa, próbki różnych gatunków drewna

Sprzęt laboratoryjny: piła do drewna, suwmiarka, strzykawka, folia polietylenowa, wałek,
liniał.

Odczynniki: woda, nafta, rozcieńczalnik do wyrobów nitrocelulozowych, octan etylu, szkło
wodne (o gęstości 1,4g/cm

3

i lepkości 345-385 cP)

Etapy postępowania:

1.

Nanieść pędzlem na powierzchnię badanego materiału wybrane ciecze (np. woda,
rozcieńczalnik do wyrobów nitrocelulozowych, naftę)

2.

Po wchłonięciu cieczy przez podłoże lub po jej odparowaniu zmierzyć ponownie
chropowatość podłoża metodą Fleminga.

21

LITERATURA

1

http://www.lasy.gov.pl/o_lasach/polskie_lasy

2

http://www.lasy.gov.pl/dzialalnosc_rynkowa/drewno_surowiec_doskonaly

3

J. Szczuka, J. śurowski, Materiałoznawstwo Przemysłu Drzewnego, WSiP - Warszawa 1995 r.

4

W. Glazer, Technologia i towaroznawstwo część II, PWSZ – 1972 r.

5

J. Surmiński, Budowa i Morfologia Surowców i Mas Włóknistych, wyd. AR – Poznań 2000 r.

6

W. Nalepa, Artykuły Przemysłowe, PWE – Warszawa 1986 r.

7

M. Mysona, Towaroznawstwo Artykułów Przemysłowych, PWE – Warszawa 1968 r.

8

Praca zbiorowa, Towaroznawstwo Artykułów Przemysłowych, PWE – Warszawa 1961 r.

9

M. Ławniczak, Zarys Hydrotermicznej i Plastycznej Obróbki Drewna, wyd. AR – Poznań 1995 r.

10

J. Chudobiecki, Towaroznawstwo Drzewne, wyd. AR – Poznań 1972 r.