DREWNO-mianem drewna określa się surowiec otrzymany ze ściętych drzew i formowany drogą obróbki mechanicznej w różnego rodzaju asortymenty. DREWNO-surowiec pozyskiwany ze ściętego drzewa. DRZEWO -tzn. żyjąca roślina. DREWNO jako materiał naturalny stanowi zespół komórek, które były częścią składową żyjącego organizmu. Właściwości techniczne czy też użytkowe zależą od właściwości poszczególnych komórek, od ich rozmieszczenia, od ich chemicznej budowy. Drewno obok węgla, ropy, rudy żelaza, gazu stanowi jeden z najważniejszych surowców gospodarczych, ale drewno ma tą przewagę nad tymi materiałami, że praktycznie jest niewyczerpalne (możemy je odtworzyć). Drewno w niektórych gałęziach przemysłu jest niezastąpione np. w budownictwie, górnictwie, kolejnictwie, teletechnice i energetyce, meblarstwie ( 1 przemysł pod względem produkcji i sprzedaży) oraz eksportu. Tworzywa drzewne przemysł ten rozwinął się w latach 50, 60, 70. Jest to znaczący przemysł drzewny. Przemysł celulozowo-papierniczy, Przemysł tartaczny - przemysł pierwszy pierwiastkowego przerobu drewna, w Polsce 10÷11 mln m^3 drewna. Przemysł chemiczny -produkcja żywic, cukru, sucha destylacja drewna, nie jest to duży przemysł. BUDOWA DRZEWA I DREWNA DRZEWO roślina z grupy roślin drzewiastych: 1) Podkrzewy lub krzewiny, rośliny które ścielą się po ziemi, lub wznoszą się ponad ziemię 50 cm, np. borówka, wrzos. 2) KRZEWY rośliny drzewiaste z większą ilością łodyg wyrastających z korzenia i skierowane ku górze, niektóre mają właściwości użytkowe np. wiklina. 3) DRZEWA rośliny trwałe o łodydze zdrewniałej o pojedynczym, skierowanym ku górze pniu, który na pewnym poziomie wysokości posiada koronę z gałęzi, liści albo igliwia. W KAŻDYM DRZEWIE WYSTĘPUJE: a) Korona, b) Pień (obejmujący nadziemną część między szyją korzeniową, a koroną). Pień stanowi największą wartość gospodarczą. W życiu drzewo spełnia funkcje mechaniczne (utrzymuje) i przewodzące (sole min., woda). c) Korzenie to część podziemna (ich zadanie to pobieranie wody i soli min. z gruntu oraz mechaniczne przytwierdzenie drzewa do podłoża). PIEŃ MOŻE MIEĆ KSZTAŁTY: 1)pień pełny, przekrój poprzeczny zbliżony do koła, wzdłuż do walca. Śr. Przy korzeniu jest ≈ śr. przy koronie. Najbardziej wykorzystywany w gospodarce 2) pień zbieżny kształtem przypomina stożek lub stożek ścięty. BUDOWA I CZĘŚCI SKŁADOWE PNIA NA PRZEKROJU POPRZECZNYM: - rdzeń - warstwa drewna (skł. się z przyrostów rocznych) - drewno - okryte jest miazgą - miazga - osłonięta jest korą (chroni przed nisk. i wys. temp.) W strefie drewna znajdują się promienie i przewody żywiczne. RDZEŃ- znajduje się najczęściej w środkowej części pnia, ciemna plama, śr. 1÷15 mm. Rdzeń zbudowany jest z cienkościennych komórek miękiszowych, wcześnie tracą swoją zawartość czyli treść plazmatyczną i obumierają. W początkowym okresie życia drzewka są żywe i zdolne do podziału (dają początek życia). Strefa rdzeniowa ma małą wytrzymałość i małą przydatność techniczną. Drewno stanowi najważniejszą część składową pnia. Jest jednorodne w budowie. Wygląd drewna, właściwości fizyczne i mechaniczne są zmienne i zależą od kierunku anatomicznego. W drewnie wyróżniamy dwa kierunki anatomiczne - 1) tzw. kier. wzdłużny (wzdłuż włókien, od dołu do góry), który dzieli się na: promieniowy (wzdłuż promienia) i styczny (styczne do okręgu). 2) kier. poprzeczny, prostopadły do włókien i rdzenia. DREWNO jest materiałem anizotropowym (niejednorodnym) tzn. ma różne właściwości w różnych kierunkach. Anizotropia jest cechą - utrudnia obróbkę, zmienia walory użytkowe. W zależności od kier. anatomicznego rozróżnia się 3 przekroje: -poprzeczny, podłużny, promieniowy, styczny.

DREWNO ma cechy mikro i makroskopowe. Do makroskopowych elementów drewna należą słoje roczne (przyrost roczny), igły, pień (od korze- ni po konary) otoczony jest miazgą - tkanka (zbudowana z żywych komórek). Żywe komórki występują w 3 miejscach: -rdzeniu (w początkowym okresie), -miazga (przejmuje żywe komórki od rdzenia, a w rdzeniu obumierają), -stożki wzrostu (sprawiają że roślina rośnie w górę (pionowo)). Kiedy roślina jest dorosła komórki żywe w rdzeniu zamierają i są w miazdze. DREWNO wczesne ma inną barwę niż drewno późne (różni się budową): -komórki drewna wczesnego są cienkościenne, -drewno wczesne jest koloru jasnego (jaśniejsze). Drewno wczesne jest dostosowane do tego żeby transportować pokarm (przewodzenie (funkcja przewodząca)). DREWNO późne jest komórką grubościenną. Spełnia wymagania wytrzymałościowe (wiatry, burze nie złamią (funkcja mechaniczna)). Różne gatunki różnych gatunków drzew stosunek dr. wczesnego do późnego mają różny np. Świerk dr. wcze. 80÷90%, dr. póź. 20%. Wniosek: mech. słabsze, ale lżejsze. Dąb: dr póź. 80%, wcze. 20%. W: wytrzymałe ale ciężkie. O właściwościach fiz. decyduje udział dr. póź. (im > tym > gęstość). Różne gat. mają różny przyrost. Dąb rośnie dł., a Sosna krótko. SOSNA (dr. iglaste o małym przyroście) jest gat. cięższym i bardziej wytrzymałym (mech. lepsza). Sosna (o dużym przyroście) jest lżejsza i mało wytrzymałe mech. (mech. słabe). W przypadku liściastych jest odwrotnie Do makroskopowych elementów należą: biel i twardziel. Drewno dzielimy na 2 gat.: -twardzielowe i beztwardzielowe. W niektórych gat. twardziel nie zmienia koloru. Jamki ułatwiają przemieszczanie się soli min. z komórki do komórki. Dzięki temu drzewo żyje i rozwija się. W jamkach (od 5 r.) pojawiają się komórki, które się rozrastają i zatykają jamki (zatyczki). Gdy zatyczki zatkają jamki następuje zanik komórek i pokarm nie może być dostarczany. Gdy całkiem zatka się dopływ wody następuje: - wypełnianie komórek powietrzem, a następnie w sposób naturalny żywicą. - następuje wymieszanie tkanki drzewnej i żywic, pod wpływem tlenu żywice utleniają się zmieniając barwę (z jasnej na ciemną). Mieszanina tk. drzewnej i żywic tworzą tzw. kompozyt i powstaje nowy gat. dr. bardziej wytrzymały mech. Wszystkie wolne przestrzenie są wypełnione kompozytem. DR. TWARDZIELOWE w przypadku drzew żyjących ma funkcję przeciwstawiania się siłą zew. (utrzymywanie drewna, żeby się nie wygięło). Dr. twardzielowe jest szczelne, twarde, wytrzymałe, (wypełnione są wszystkie wolne powierzchnie np. do beczek do piwa - dąb(90% dr. twardzielowe)). Podstawową funkcją strefy twardzielowej jest funk. mech. Natomiast f. strefy bielastej jest transport z gleby. TWARDZIEL fałszywa jest skutkiem pewnego schorzenia na skutek zmian org. drzewa w skutek przemarznięcia tk. drzewnej i wtedy pewna strefa zmienia kolor na ciemny brąz (podobny do twardzieli) stąd nazwa, lub też na skutek uszkodzenia pnia). Jest to wada - tk. jest skorodowana, nastąpiły zmiany i pogorszenie właściwości.

Do mikroskopowej budowy należą: - komórki miękiszowe (służą do gromadzenia materiałów pokarmowych). - włókna drzewne (jako elementy mechaniczne) czyli tkanka mechaniczna. - naczynia (służą do przewodzenia wody i roztworów soli) występują tylko u gat. liściastych. - cewki (funkcja j.w.), także spełniają f. mech. i występują tylko u gat. iglastych. Jednakże niewielka ilość występuje w gat. liściastych 3÷5%. - promienie rdzeniowe - służą do przewodzenia wody w kierunku promieniowym - poziomym. - zespoły komórek - tworzące zespoły żywiczne (wytwarzają i magazynują żywice). Budowa komórki (tkanka) Drewno zbudowane jest z komórek, które stanowią zasadniczą jednostkę anatomiczną i fizjologiczną w budowie organizmu wszystkich drzew. Komórki powstają przez podział komórki twórczej (miazgi). W skład drewna drzew żyjących wchodzą komórki żywe i martwe. Większe zespoły komórek przystosowane do spełniania określonej funkcji (w życiu drzewa ) noszą nazwę tkanek. W roślinach drzewiastych rozróżniamy tkanki: twórczą, okrywającą, miękiszową, zapasową, wydzielniczą, przewodzące, które stanowią istotę drzewa (masę drzewa). Występują też tk. zbud. Z grubościennych komórek i tworzą tzw. włókno drzewne zwane włóknami albo skleroidami. Te włókna stanowią jakby szkielet mechaniczny drzewa. Ściana komórki (błona) jest wytworem wnętrza komórki czyli plazmy. Ściana komórki zbudowana jest z błonnika (celulozy). Na ścianie pierwotnej od wnętrza nakładają się dalsze warstwy tzw. wtórne. Nakładają się przez appozycję (warstwowo), przez tą appozycję powstaje warstwa wtórna również z celulozy. Warstwa wyściełająca zbudowana jest z chemicelulozy. Tak ukształtowana komórka ulega z biegiem czasu zdrewnieniu (powstaje warstwa drewna) albo skorkowaceniu (powstaje warstwa kory)- są nasycone subberyną, tworzy tą ścianę porowatą (podobną do korka)- nadaje właściwości izolacyjne i ochronne. Później pojawia się LIGNINA, która sprawia, że poprawia właściwości mechaniczne ściany oraz łączy komórki ze sobą - funkcja mechaniczna. 3 warstwy drewna: - pierwotna (celuloza). - wtórna ( o wielowarstwowym układzie z celulozy, drewnieje lub korkowacieje) - wyściełająca (zbudowana z celulozy lub chemocelulozy, nie zawiera ligniny). O właściwościach technicznych drewna, a więc o przydatności drewna decyduje budowa ściany komórki. Cząstki celulozy, które wchodzą w skład budowy ściany komórki mają budowę łańcuchową i te łańcuchy mają różną długość i znajdują się w ciągłym ruchu (zbliżają się lub oddalają od siebie). Zbliżanie się łańcuchów następuje w skutek sił wewnętrznych, sił międzycząsteczkowych zw. siłami WANDERWALSA. Wolne przestrzenie tworzą tzw. submikroskopowe przestrzenie. Łańcuchy ułożone są nieregularnie. Układ łańcuchów celulozy tworzą tzw. submikroskopowy, przestrzennie uporządkowany obszar krystaliczny(micele frędzlowe). Micele frędzlowe łączą się ze sobą w wiązki miceli tworząc mikrofibryle, które tworzą włókna drzewne czyli fibryle (wym. ok. 2000 eksztrenów)- są to włókna celulozy stanowiące zasadniczą masę w budowie drewna. Mechaniczne właściwości drewna zależą od tego jak włókna celulozy (fibryli) są zbudowane. Znaczna część miceli ustawiona jest pod różnym kątem do osi symetrii.

Pory (kapilary) wolne przestrzenie między łańcuchami np. tzw. drewno porowate. Pory o śr. od 10 ÷ 100μm, mają około 240 m^2 w 1cm. Naczynia występują tylko w drewnie liściastym. Służą one do przewodzenia wody. Naczynia mają kształt wydłużonych rur. Ich światło w drewnie wczesnym gat. pierścieniowych jest tak duża, że widać je gołym okiem. W drewnie późnym ich światło jest mniejsze. Komórki ustawiają się szeregowo jedna za drugą, tam gdzie występują jamki, w miejscach styku następuje zanik ściany i tworzy się rura o różnej długości. Naczynia są to elementy martwe, ale biorą udział w procesie życiowym. Cewki są również martwe, wydłużone zakończone w postaci klina, komórki o zdrewniałych ściankach. Powstają podobnie jak naczynia, tworzy się rurka, ale mniejsza. Długość cewek w drewnie iglastym waha się od 2 ÷10 mm. Cewki występują w niewielkich ilościach w drewnie liściastym. U gat. liściastych cewki często mają charakter przejściowy (zamieniają się w naczynia). Promieni rdzeniowe - łączniki między rdzeniami a łykiem. Rozróżniamy promienie pierwotne i wtórne. Ich wymiar ma szer. jednej komórki, są ułożone wieloszeregowo tworząc zespoły komórek: wąskie i szerokie od 0.005 do 1mm. Przewody żywiczne występują przeważnie w liściastych (kosodrzewina, sosna, modrzew, świerk) w cisie i jałowcu nie ma żywicy. Przewody dzielą się na: a) podłużne- ułożone wzdłuż pnia od korzenia do konaru, b) poprzeczne- od rdzenia do obwodu. Dł. przewodów 15 ÷17, śr. 0.06 ÷13. Wszystkie przewody żywiczne w drzewie są połączone w jeden system. Stąd po skaleczeniu drzewa w jednym miejscu, żywica spływa z całego drzewa. Wszystkie przewody żywiczne są wyścielone komórkami żywicorodnymi, które wytwarzają i magazynują żywice. Miazga(kangium) okrywająca ma gr. jednej komórki. Miazga zbudowana jest z cienkościennych komórek żywych. Komórki miazgi dzielą się stycznie, dając początek odkładanym ku rdzeniowi nowym warstwom drewna, ........ Promienie drewna powstają z komórek inicjalnych. Kora jest wytwarzana przez miazgę, tworzy tzw. zróżnicowaną tkankę okrywającą. Dzięki właściwościom izolacyjnym, kora spełnia funkcje ochronne, chroni miazgę (w lecie przed nadmiernym wyparowaniem wody, a w zimie przed niskimi temp.) Kora składa się z dwóch warstw: wew.- łyko, zew.- tk. korkowa (skorkowaciała).

Techniczne i użytkowe właściwości drewna. Techniczne wady- wszystkie odchylenia od prawidłowej (idealnej) budowy drewna oraz ujemne jego właściwości techniczne określa się mianem wad. Sęk- zarośnięta łodyga. Z punktu widzenia użytkowego wada może być zaletą lub wadą. Wady dzielimy na 2 grupy: a) pierwotne (te, które występują w czasie życia (hodowli) drzewa, b) wtórne (te które następują po ścięciu drzewa z winy człowieka). Wady pierwotne można podzielić na 5 grup: 1) kształtu pnia, 2) anatomicznej budowy pnia, 3) wywołane przez czynniki zew. i klimatyczne, 4) wywołane przez grzyby, 5) wywołane przez zwierzęta (owady). Wady kształtu pnia: nadmierna zbieżystość (odbiega od walca, a zbliża się do stożka), spłaszczenia, zgrubienia odziomkowe, napływy korzeniowe, rakowatość (narasta na pniu tk. chora), krzywizna (jednostronna, dwustronna, wielostronna) Wady budowy anatomicznej: sęki (podstawy łodyg gałęzi, pozostałości po gałęziach), które dzielimy ze względu na: wymiar, stan zdrowotny, zrośnięcie z tk. drzewną, położenie, Zwoje (skupisko przyrostów rocznych), Sploty włókien(objawia się to falistością), Czeczowatość (nieregularne przyrosty i sploty włókien), Zabarwienia, które dzieli się na: wywołane czynnikami nieorganicznymi np. wew. biel, zaciągi słoneczne czyli nadmierne nasłonecznienie, plamy garbnikowe- kurz + brud + żywica, zabarwienia przez metale np. gwóźdź, pocisk, oraz wywołane czynnikami organicznymi: sinizna (zmienia kolor, a nie właść. tech.), zaparzenia (następuje w skutek złego składowania), plamy pleśniowe(grzyby), zgnilizna(następuje trwały rozpad tkanki), która dzieli się na zew., wew. i rozrzuconą. Ze względu na strukturę zgnilizny dzielimy ją na twardą i miękką, chodniki owadzie (powierzchniowe lub płytkie), pęknięcia (wew., zew.), zranienia (zaciosy, ślady po gwoździach, pociskach). Właściwości fizyczne drewna są to te cechy drewna, które uwydatniają się pod wpływem czynników zew. nie powodujących naruszenia składu chemicznego drewna i jego budowy. Do podstawowych właść. fiz. drewna należą: - cechy wpływające na wygląd (barwa, połysk, rys. drewna, zapach), - zachowanie się drewna w stosunku do wody i pary wodnej (wilgotność, higroskopijność- zdolność wiązania wody przez drewno i oddawanie wody, kurczenie, paczenie i przesiąkliwość drewna), - właść. związane z ciężarem drewna (gęstość- zawartość sub. drzewnej w jednostce objętości, porowatość- ilość wolnych przestrzeni w jed. ob.), -cieplne właść. drewna, -przewodnictwo głosu, -przewodnictwo akustyczne, -właść rezonansowe, -właść dźwiękochłonne, -przewodnictwo elektryczne, -przenikliwość powietrza, -przenikliwość gazu, -zachowanie się drewna wobec gazów agresywnych. Połysk drewna (zdolność odbijania promieni świetlnych od pow. drewna, pow. szorstka pochłania promienie i nie daje połysku, pow. gładka skupia promienie i daje połysk). Połysk zależy od: rodzaju drewna (twarde- duży połysk, miękkie- mały), rodzaju przekroju (najlepszy połysk na stycznym), struktury pow., sposoby wykańczania (obróbka powierzchniowa mat. malarskimi np. barwienie, lakierowanie). Pow. obrobiona piłą jest szorstka, bez połysku. Pow. obrobiona strugiem daje połysk. .

Rys. drewna- zależy od gat. oraz od budowy i przekroju anatomicznego. Drewno drzew iglastych ma prostą budowę co sprawia, że rys. jest mniej urozmaicony, mniej ciekawy pod względem plastycznym. Drewno drzew liściastych ale nie wszystkich jest bardziej urozmaicone, daje ciekawy rys. pod względem plastycznym. Na rys. mają wpływ przyrosty roczne, ukł. włókien, liczba i rozmieszczenie sęków zdrowych. Chore sęki szpecą. Rys. zależy od przekroju anatomicznego (najciekawszy na stycznym). Zapach drewna-jest właść. polegającą na wydzielaniu woni, wskutek utleniania się lotnych sub. znajdujących się w drewnie, rodzaj zapachu zależy od gat. i składu sub. aromatycznych Wilgotność drewna-zmiany zachodzące w drewnie na skutek zmian jego stanu higroskopijnego stanowią ujemne cechy w stosowaniu drewna. W drewnie drzew żyjących woda stanowi główny składnik soku. Występuje we wszystkich submikroskopowych elementach, wypełnia także cewki i naczynia. W świeżo ściętym lub mokrym drewnie wyróżnia się 3 rodzaje wody: - wolna (występuje we wnętrzu komórek naczyń, cewek i innych mikroskopowych elementach. - związana lub imbicyjna (występuje ona w przestrzeniach między micelowych). -konstytucyjna (wchodzi w skład związku, jest budulcem komórek). Drewno ze świeżo ściętego drzewa ma wodę wolną i związaną. Wilgotność drewna jest to stosunek ciężaru zawartej w drewnie wody do ciężaru drewna czyli suchej masy. Wilgotność dzieli się na bezwzględną i względną. Metoda suszarkowo - wagowa. Zawartość wody w drewnie ulega wahaniom (od pory roku, dnia). Największą wilgotność ma brzoza w okresie kwietnia, maja ok. 200%. W zależności od zawartości wody w drewnie rozróżniamy wilgotność: -użytkową- zależy od zastosowania i warunków użytkowania np. deszczółki posadzkowe 10%, okna 12÷16%, konstrukcje dachowe 15÷17%, konstrukcje nie kryte 20%. -techniczna zależy od warunków obróbczych np. piłowanie (można przy każdej wilgotności), struganie (powyżej 20% nie przebiega dobrze). Wysychanie drewna -Drewno wilgotne znajdujące się nienasyconym parą wodną powietrzu (suchym), oddaje parę powietrzu. Drewno suche odwrotnie - pobiera parę. Proces wysychania drewna polega na odparowaniu wody z wolnej powierzchni i przemieszczeniu się wody wew. drewna od strefy bardziej wilgotnej do strefy o mniejszej wilgotności. Wskutek osmozy, dyfuzji następuje przepychanie wody. W drewnie drzewa żyjącego układ jest odwrotny (zewn. warstwy są suche, wewn. mokre(wilgotne)). Proces wysychania przez odparowywanie z wolnej powierzchni zależy od 3 czynników: -temp. powietrza otaczającej drewno, -wilgotności względnej powietrza, -szybkości przepływu powietrza. Punkt nasycenia włókien PNW - ściany komórek zostały całkowicie nasycone wodą. 0÷30% wilgotność drewna w tym przedziale 30÷0% tj. przedział higroskopijny!

---