Vlastnosti Dřeva: Jaká Je Jeho Tvrdost? Technologické Vlastnosti A Vlhkost. Jaké Jsou Užitečné Vlastnosti Dřeva?

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 05:30

Vědět vše o vlastnostech dřeva, a nejen o tom, co je to z hlediska tvrdosti, je užitečné pro obecný rozvoj a pro přímou organizaci různých průmyslových odvětví. Je nutné věnovat pozornost technologickým vlastnostem a vlhkosti. Ale také stojí za to si předem představit, jaké užitečné vlastnosti má dřevo.

Přehled fyzikálních vlastností

Barva

Barva dřeva do značné míry závisí na stupni jeho nasycení tříslovinami. Proto je jasně svázán s klimatickými a půdními charakteristikami různých lokalit. Hlavní pravidlo je jednoduché: čím větší je rozpustnost minerálních solí, tím tmavší bude materiál. Ale jakou barvu má konkrétní strom, závisí také na:

• příjem minerálních solí;
• funkce zpracování ve výrobě;
• stupeň vlhkosti;
• světelné charakteristiky;
• vyhoření v průběhu času;
• houbové léze.

Lesk

Fyzicky tento parametr vyjadřuje stupeň směrového odmítnutí světelného toku. Čím je povrch konkrétního vzorku hladší, tím je vyšší … Ne nadarmo správně naleštěné desky a panely, téměř bez ohledu na původní plemeno, září obzvlášť silně. Vlastnosti plemene však vždy zanechávají otisk v povaze takového lesku.

A opět je třeba vzít v úvahu nerovnoměrný projev takového parametru na různých úrovních osvětlení.

Textura

V mnoha ohledech je to právě tato vlastnost, která je nakonec považována za určující vzhled dřeva. Textura odkazuje na konkrétní vzor. Obvykle se nenachází na povrchu, ale na řezu. Texturu ovlivňuje:

• již zmíněná barva;
• vlastnosti vláken a jejich umístění;
• letokruhy;
• pigmenty uvnitř.

Čich

Specifické aroma je snad nejpříjemnější vlastností, kterou dřevo má . Nejsilnější vůně je charakteristická pro jádro, protože je zde nejvyšší koncentrace aromatických látek. Nově pokácený strom voní silněji, pak slabší. Po nějaké době je téměř nemožné zachytit tuto vůni. Je to nejatraktivnější pro tyto vzorky:

• jalovec;
• citrónovník;
• cypřiš;
• teak;
• broskev;
• žluté dřevo.

Makrostruktura

Toto je název struktury stromu, detekované buď při pohledu pouhým okem, nebo s mírným nárůstem, například pomocí lupy. Makrostrukturu si můžete všimnout na jakýchkoli zářezech kmenů. Jádro, kambium a samotné dřevo jsou součástí makrostruktury.

Patří sem také letokruhy, které umožňují posoudit věk stromu, v jakých podmínkách rostl a vyvíjel se.

Vlhkost vzduchu

Tento indikátor obvykle prochází jako negativní, protože čím menší je, tím snazší je práce se dřevem, tím předvídatelnější jsou jeho další parametry a spolehlivější hotový výrobek . Čerstvě nařezané dřevo má poměrně vysoký stupeň vlhkosti. Za normálních podmínek - teplota 20 stupňů - strom může absorbovat až 30% vody v absolutním vyjádření z vnějšího prostředí. Tento indikátor nemůže přirozeně překročit, pokud neexistují nějaké zvláštní okolnosti, které zvyšují nasycení kapalinou až na 50 nebo dokonce až na 100%. Je pozoruhodné, že to téměř nezáleží na plemeni a dokonce ani na regionu původu.

Standard podle GOST je jednoduchý: pokud je obsah vody nižší než 22% , pak je to suché řezivo a při vyšší koncentraci je zařazeno do mokré kategorie. Z praktických důvodů je však samozřejmě nemožné omezit se na takovou standardní úroveň. Kromě toho je třeba mít na paměti, že podle GOST není obsah vody ve dřevě třídy 4 standardizován. Definice tohoto indikátoru se provádí různými způsoby. Pro profesionální účely se měří pomocí speciálního zařízení - elektrického vlhkoměru.

Zkušení truhláři a tesaři však mohou určit obsah vlhkosti okem s poměrně vysokou přesností. To samozřejmě nestačí k vypracování dokumentace o kvalitě dávky, ale stačí to pro výběr řeziva pro stavbu nebo výrobu nábytku.

Vlhkost můžete také zkontrolovat pomocí hmotnostního testu . Obvykle je dřevo suché na vzduchu považováno za normální, jehož vlhkost nepřesahuje 15–20%. K dosažení tohoto výsledku je nejčastěji zapotřebí více či méně dlouhé sušení.

Strom s vlhkostí více než 100 procent je považován za mokrý .(podle součinitele přírůstku hmotnosti vlivem vlhkosti). To je však možné pouze při dlouhodobém vystavení vodě. Vlhkost je považována za normální od 30 do 80% , i když se samozřejmě nesnaží dosáhnout horní hranice, ale snaží se použít co nejsušší řezivo, ideálně ne více než 12%. Výpočet se provádí podle poměrně jednoduchého vzorce.

Počáteční index vlhkosti je určen odečtením hmotnosti, která bude v absolutně suchém stavu, od počáteční hmotnosti, a poté vydělením absolutně suchou hmotou a vynásobením 100% . Je třeba si uvědomit, že i když je povrch suchý, uvnitř může být stále značné množství vlhkosti. V některých případech můžete slyšet o takzvaném rovnovážném obsahu vlhkosti dřeva. Znamená takový stav, kdy je tlak z vnějšího prostředí zcela vyvážen tlakem ze strany kapaliny obsažené v pórech a buňkách. Tento indikátor, stejně jako jiné druhy nasycení vodou, přímo ovlivňuje vhodnost surovin pro určité praktické účely.

S rostoucím obsahem vlhkosti řezivo:

• stává se výrazně širší;
• poněkud se prodlužuje;
• v kombinaci se zvýšením teploty získává plasticitu;
• po dlouhou dobu (srovnatelnou s běžnou životností) se rychleji opotřebovává a degraduje, hnije častěji a aktivněji.

Absorpce vlhkosti

Voda však není obsažena pouze zpočátku, ale také pochází zvenčí během celého období používání produktů. Intenzita jeho absorpce se přesně nazývá absorpce vlhkosti. Při adsorpci vody vzniká určité množství tepla.

Tento proces se ale postupně zpomalí. Když se blíží hranici nasycení, obvykle probíhá extrémně pomalým způsobem.

Vodivost vlhkosti

Jde o míjení takzvané vázané vody. Koeficient vodivosti vlhkosti zohledňuje pohyb samotné kapaliny i parní fáze. Stává se to prostřednictvím:

• buněčné dutiny;
• mezibuněčné prostory;
• kapilární systémy buněčných membrán.

Smršťování a bobtnání

Když profesionálové vysloví slovo smrštění, je zbaveno jakékoli ironické konotace . Toto je docela vážný termín, což znamená, do jaké míry je velikost dřeva nebo výrobku z něj snížena odstraněním přítomné vlhkosti. U každého plemene a dokonce i pro konkrétní úroveň hustoty se tento ukazatel může výrazně lišit. V různých geometrických směrech není smrštění rovnoměrné. Fyzikální význam bobtnání spočívá v pronikání molekul vody do buněčných stěn a v jejich pohybujících se celulózových vláknech, tento jev je charakteristický hlavně pro přesušené dřevo nebo vystavený sezónním změnám obsahu vlhkosti.

Vnitřní napětí

Ve svém přirozeném stavu každý kmen stromu roste vyváženě, i když se musí vyvíjet křivě. Ale když je stejný kmen pokácený, dřevo „vede“, protože tato napětí se vymknou kontrole, ztratí veškerou harmonii. Nejsilnější z nich jsou nalezeni okamžitě, jakmile je kmen rozřezán. Někdy se však problém projeví mnohem později, poté, co desky zaschnou a připevní se k vytvořené struktuře.

Vizuálně je to vyjádřeno výskytem různých trhlin, správné průmyslové sušení se ukazuje jako řešení problému, a proto nelze uvažovat o tom, že pouze zvyšuje cenu, jak se často myslí.

Hustota

Toto je ukazatel hmotnosti určité jednotky objemu stromu. Důležité: vypočítává se záměrným ignorováním hmotnosti dutin a obsažené vlhkosti, záleží pouze na čisté gravitaci sušiny . U každého plemene je hustota přísně individuální. Tento indikátor úzce souvisí s následujícími parametry:

• pórovitost;
• vlhkost vzduchu;
• rychlost absorpce;
• síla;
• náchylnost k biologickému poškození (čím je vzorek hustší, tím je obtížnější jej poškodit).

Propustnost

Schopnost dřeva přenášet kapaliny a plyny by neměla být podceňována . Přímo ovlivňuje vývoj režimů sušení a impregnace a posuzování proveditelnosti těchto režimů. Propustnost pro vodu je dána nejen druhem dřeva, ale také umístěním v kufru a směrem pohybu kapalin a plynů. Propustnost podél zrna se výrazně liší od rychlosti pronikání přes zrno. Rovněž stojí za zvážení důležitou roli pryskyřičných látek, které narušují tok vody a dalších kapalných látek.

Propustnost plynu je definována jako množství vzduchu, které prošlo. Měří se v přepočtu na 1 metr krychlový. viz povrch vzorku. Tento indikátor je určen:

• tlak;
• vlastnosti samotného dřeva;
• vlastnosti par nebo plynů.

Tepelný

Právě oni jsou nejčastěji zmiňováni mezi užitečnými vlastnostmi přírodního materiálu .… Ale ve skutečnosti je situace poněkud komplikovanější než jen „dobré zadržování tepla“. Specifická úroveň tepelné kapacity není tak silně závislá na hornině a hustotě. Je dána především okolní teplotou. Čím vyšší je, tím vyšší je tepelná kapacita, závislost je téměř lineární.

Za pozornost stojí také tepelná difuzivita a tepelná vodivost . Obě tyto vlastnosti přímo souvisejí s hustotou látky, protože každá dutina obsahující vzduch hraje důležitou roli. Čím je dřevo hustší, tím je jeho tepelná vodivost vyšší. Index tepelné vodivosti naopak prudce klesá s nárůstem měrné hmotnosti vzorku.

Buňky a vlákna přenášejí více tepla v podélném směru než v příčném směru.

Někdy se ale jako palivo používá i dřevo. V tomto případě je výhřevnost kritická . U zcela suchého stromu se pohybuje od 19,7 do 21,5 MJ na 1 kg. Vzhled vlhkosti, dokonce i v malých množstvích, tento indikátor dramaticky snižuje. Kůra, s výjimkou břízy, hoří při stejné teplotě jako samotné dřevo.

Při použití dřeva jako paliva je hlavní důležitost kladena na takové tepelné vlastnosti dřeva, jako je spalné teplo (výhřevnost), které u absolutně suchého dřeva činí 19,7-21,5 MJ / kg. Přítomnost vlhkosti výrazně snižuje její hodnotu. Kalorická hodnota kůry je přibližně stejná jako u dřeva, s výjimkou vnější vrstvy březové kůry (36 MJ / kg).

Zvuk

Drtivou většinu stavitelů zajímá pouze a výhradně schopnost dřeva absorbovat cizí zvuky. Čím vyšší je, tím lépe materiál ochrání dům před hlukem z ulice. Při výrobě hudebních nástrojů však hraje taková vlastnost, jako je rezonance, důležitou roli.

Profesionálové stále studují radiační konstantu, je to také akustická konstanta. Podle ní se posuzuje vhodnost určitého plemene nebo dokonce konkrétního vzorku pro praktické použití.

Elektrický

Je to v první řadě o elektrickém odporu a elektrické síle … Stupeň odolnosti vůči proudu je určen typem a směrem vláken. Předvídatelně důležité jsou však teploty a vlhkost. Podle elektrické síly je obvyklé chápat požadovanou sílu elektrického pole, která je dostatečná pro poruchu. Čím více se dřevo zahřívá, tím vyšší je jeho teplota, tím nižší je odolnost proti takovému rozpadu.

Projevuje se při vystavení radiaci

V případě infračerveného záření mohou být povrchové plochy dřeva velmi horké. Tento velmi silný náraz je však nezbytný, aby byl kmen hustého stromu upraven do plné hloubky . Je zvláštní, že pronikání viditelného světla probíhá mnohem hlouběji - o 10–15 cm. Vlastnosti odrazu světla umožňují dobře posoudit vady materiálu. Ultrafialové světlo špatně proniká do dřeva.

Ale vyvolává specifickou záři - luminiscenci . Rentgenové záření dokáže detekovat i malé strukturální vady. Často se používá pro profesionální diagnostiku. Beta záření se používá ke studiu rostoucích stromů. Gama paprsky mohou detekovat velmi hluboce skryté vady, hnilobu atd.

Popis mechanických vlastností

Síla

Toto je název schopnosti odolat zničení při zatížení .… Stupeň pevnosti závisí na množství vázané vlhkosti. Čím vyšší je, tím nižší je odolnost proti mechanickému namáhání. Po překonání prahu hygroskopicity (asi 30%) však tato závislost mizí. Proto je srovnání pevnosti v tahu vzorků povoleno pouze se stejným stupněm vlhkosti.

Odpor se nutně měří nejen podél vláken, ale také v radiálním a tangenciálním směru.

Tvrdost

Téměř každý ví, že dřevo může mít různou tvrdost, a to toto je jeden z hlavních ukazatelů při výběru pro konkrétní účely . Odborníci definují tvrdost jako sílu odporu vůči zavádění cizích předmětů, včetně hardwaru. Kromě seznamu nebo stupnice pro druhy jehličnatých a listnatých stromů existuje také jeho klasifikace podle oblasti tvrdosti. Konec tvrdost je stanovena hladkým odsazením kovové tyče s určitým průměrem a tvarem konce do dané hloubky poloměru do 120 sekund. Odhady se provádějí v kilogramech na centimetr čtvereční.

Také rozlišovat radiální a tangenciální tvrdost . Jeho indikátor v boční rovině desky z tvrdého dřeva je téměř o 30% nižší než od konce a u jehličnatého masivu je rozdíl obvykle 40%. Ale hodně závisí na konkrétním plemeni, na jeho stavu a vlastnostech skladování. V některých případech se tvrdost měří podle systému Brinell. Specialisté navíc vždy berou v úvahu, jak se může tvrdost měnit během zpracování a během používání.

Nejsilnější strom na světě je:

• jatoba;
• sucupira;
• Amazonská yarra;
• zákal;
• Vlašský ořech;
• merbau;
• popel;
• dub;
• modřín.

Faktory kvality

Ale pouhé zjištění, který strom vydrží zátěž nejvíce, aniž by se zhroutil, zdaleka nestačí. Je nutné věnovat pozornost dalším významným aspektům. Předně o vztahu mezi mechanickými parametry a objemovou hmotností. Čím je dřevo těžší, tím obvykle má lepší mechaniku .… Odpovídající vztah je popsán řadou složitých vzorců. Aby se však zohlednily určité podmínky a místa růstu, jsou zavedeny další korekční faktory.

Váhová ziskovost se odráží na koeficientech:

• Celková kvalita;
• statická kvalita;
• konkrétní kvalitu.

Vlastnosti technologických vlastností

Hlavní technické vlastnosti dřeva spolu s již zmíněnou tvrdostí jsou:

• rázová pevnost;
• účinnost uchování hardwaru;
• ohybnost;
• náchylné k rozštěpení;
• odolnost proti opotřebení.

Viskozita charakterizuje absorbovanou práci při nárazu, která nevede ke zničení materiálu.

Zkouška se provádí na speciálních vzorcích. K jeho provedení se používají kyvadlové kopírky.

Kyvadlo ve zvýšeném stavu uchovává potenciální energii. Po uvolnění v nerušeném pohybu se zvedne do jedné výšky a po vynaložení části impulsu ke zničení vzorku do jiné výšky nám to umožní určit vynaložení úsilí.

Zařízení jsou obvykle vybavena speciální stupnicí. Po sečtení naměřených hodnot se dosadí do vzorců a tímto způsobem se získá indikátor rázové houževnatosti. Musí být zřejmé, že mluvíme o porovnávání kvality vzorků, a nikoli o výpočtech dřevěných konstrukcí. Bylo zjištěno, že listnaté druhy jsou viskóznější než jehličnatý masiv . Pokud jde o zadržování hardwaru, závisí na třecí síle, která vzniká mezi materiálem a do něj vloženými spojovacími prvky.

Dodatečně je stanovena takzvaná hodnota výsuvného odporu. Kromě hustoty je také určen druhem dřeva a tím, zda hardware vstupuje na konec nebo přes vlákno. Navlhčením dřeva bude možné zjednodušit stejné zatloukání hřebíků, ale sušený materiál je hůře drží. Odolnost proti ohybové síle musí být posouzena hlavně v případech, kdy je ohýbání technologicky nezbytné k získání určitého produktu. Neexistuje žádná standardizovaná metoda pro hodnocení tohoto indikátoru.

Odolnost proti opotřebení je téměř vždy definována jako odolnost proti tření. Pouze ve výjimečných případech hraje odolnost vůči jiným vlivům opotřebení důležitou roli. Je důležité pochopit, že se měří povrchovou vrstvou. Pokud destrukce dosáhla jádra, nemá smysl téma dále studovat - důsledky jsou již jasné. Standardní metoda hodnocení odolnosti proti opotřebení je uvedena v GOST 16483 z roku 1981.