Microsoft Word - Tech_tech_drewna_311[32]_O1.04

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ

Marcin Tomaszewski

Rozpoznawanie, składowanie i zabezpieczanie drewna
311[32].O1.04

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2006

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Kształt i morfologiczna budowa drzewa

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Makroskopowa i mikroskopowa budowa drewna. Cechy rozpoznawcze

drewna drzew iglastych i liściastych

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Wady drewna okrągłego i tarcicy

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Właściwości fizyczne drewna i trwałość drewna. Skład chemiczny

drewna.

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5. Właściwości mechaniczne drewna

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.2. Pytania sprawdzające

4.5.3. Ćwiczenia

4.5.4. Sprawdzian postępów

4.6. Właściwości techniczno-użytkowe i zastosowanie drewna

4.6.1. Materiał nauczania

4.6.2. Pytania sprawdzające

4.6.3. Ćwiczenia

4.6.4. Sprawdzian postępów

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.7. Składowanie drewna okrągłego i materiałów tartych

4.7.1. Materiał nauczania

4.7.2. Pytania sprawdzające

4.7.3. Ćwiczenia

4.7.4. Sprawdzian postępów

4.8. Czynniki niszczące drewno i szkodniki drewna

4.8.1. Materiał nauczania

4.8.2. Pytania sprawdzające

4.8.3. Ćwiczenia

4.8.4. Sprawdzian postępów

4.9. Zabezpieczanie drewna środkami chemicznymi

4.9.1. Materiał nauczania

4.9.2. Pytania sprawdzające

4.9.3. Ćwiczenia

4.9.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik ten będzie Ci pomocny w nabywaniu umiejętności z zakresu budowy

anatomicznej  drewna,  rozpoznawania  gatunków  drewna,    poznania  jego  właściwości
fizycznych,  mechanicznych  i  użytkowych.    Poznasz  jak  składować  drewno  okrągłe  a  jak
tarcicę,  dowiesz  się  również  jakie  czynniki  niszczą  drewno  i  jak  im  zapobiegać  poprzez
odpowiednie jego zabezpieczanie.

Jednostka modułowa: Rozpoznawanie, składowanie i zabezpieczanie drewna jest jedną

z jednostek dotyczących podstaw procesu technologicznego przerobu drewna.

W poradniku zamieszczono:

1. Wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności, które powinieneś posiadać,

aby przystąpić do realizacji tej jednostki modułowej.

2. Cele kształcenia tej jednostki modułowej, które określają umiejętności, jakie opanujesz

w wyniku procesu kształcenia.

3. Materiał nauczania, który zawiera informacje niezbędne do realizacji zaplanowanych

szczegółowych celów kształcenia, umożliwia samodzielne przygotowanie się do
wykonania ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianów. Wykorzystaj do poszerzenia wiedzy
wskazaną literaturę oraz inne źródła informacji. Obejmuje on również:

−

pytania sprawdzające wiedzę niezbędną do wykonania ćwiczeń,

−

ćwiczenia z opisem sposobu ich wykonania oraz wyposażenia stanowiska pracy,

−

sprawdzian postępów, który umożliwi sprawdzenie poziomu Twojej wiedzy po
wykonaniu ćwiczeń.

4. Sprawdzian osiągnięć w postaci zestawu pytań sprawdzających opanowanie umiejętności

z zakresu całej jednostki. Zaliczenie tego jest dowodem umiejętności określonych w tej
jednostce modułowej.

5. Wykaz literatury dotyczącej programu jednostki modułowej.

Jeżeli masz trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś nauczyciela lub

instruktora o wyjaśnienie i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz daną czynność.
Po przerobieniu materiału spróbuj zaliczyć sprawdzian z zakresu jednostki modułowej.
Wykonując sprawdzian postępów powinieneś odpowiadać na pytania tak lub nie, co oznacza,
że opanowałeś materiał lub nie.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu na placu surowca drzewnego przy pomiarach oraz rozładunku drewna

musisz przestrzegać regulaminów, przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy oraz instrukcji
przeciwpożarowych, obowiązujących podczas poszczególnych rodzajów prac. Podobnie
podczas pracy na stanowiskach zabezpieczania drewna należy przestrzegać regulaminów
i zachowywać ostrożność przy pracy ze środkami chemicznymi zabezpieczającymi drewno.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

311[32].01.09

Promowanie i sprzedaż

wyrobów drzewnych

311[32].O1.06

Rozróżnianie typowych

części i zespołów maszyn

311[32].O1.03

Rozpoznawanie metali

i ich stopów

311[32].O1.04

Rozpoznawanie,

składowanie

i zabezpieczanie drewna

311[32]O1

Podstawy procesów

technologicznych

311[32].O1.02

Korzystanie z przepisów

kodeksu pracy

311[32].O1.05

Wykonywanie, odczytywanie

i interpretowanie szkiców,

schematów i rysunków

311[32].O1.01

Przestrzeganie przepisów bezpieczeństwa,

higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz

ochrony środowiska

311[32].O1.07

Wykorzystanie metrologii

technicznej

311[32].O1.08

Wykorzystanie techniki

komputerowej i dokumentacji

techniczno-technologicznej

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

− wskazać znaczenie drewna jako surowca,

− scharakteryzować budowę morfologiczną i anatomiczną roślin drzewiastych,
− rozpoznać ważniejsze rodzaje drzew,

− rozpoznać elementy budowy makroskopowej i mikroskopowej drewna,

− wykryć podobieństwa i różnice w budowie makroskopowej drewna drzew iglastych

i liściastych,

− wskazać właściwości techniczno-użytkowe poszczególnych rodzajów drewna,

− rozpoznać i zdefiniować wady drewna zgodnie z obowiązującą normą,

− wskazać wpływ wad na właściwości techniczno-użytkowe i zastosowanie drewna,
− określić zasady doboru drewna do celów produkcyjnych,

− określić miąższość drewna okrągłego i tarcicy,

− rozróżnić sortymenty drewna okrągłego i materiałów tartych,
− zaplanować sposób składowania drewna w zależności od sortymentu,

− określić cele i znaczenie konserwacji drewna,

− dobrać środki chemiczne i metody konserwacji drewna okrągłego i tarcicy, w zależności

od zastosowania drewna.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Kształt i morfologiczna budowa drzewa

4.1.1. Materiał nauczania

Drzewo i jego części składowe

Roślinami drzewiastymi nazywamy rośliny wieloletnie o zdrewniałej łodydze, w której

charakterystycznym elementem jest tkanka drzewna. Jest ona na tyle wytrzymała, iż pozwala na
utrzymanie dużej korony wraz z ulistnieniem i wyniesienie jej na dość znaczną wysokość (nawet
do ok. 120m) w celu wydajniejszego korzystania z procesów fotosyntezy.
Rośliny drzewiaste możemy podzielić na trzy grupy: krzewiny, krzewy i drzewa.
Krzewiny  –  liczba  pędów  naziemnych  jest  większa  niż  jeden.  Stanowią  podstawową  część
runa leśnego, osiągają wysokość ok. 0,5m. Możemy do nich zaliczyć min. wrzosy i jagody.
Krzewy - są to rośliny drzewiaste z większą liczbą skierowanych ku górze łodyg, wyrastających
z  szyi  korzeniowej  lub  korzeni.  W  początkowej  fazie  wzrostu  pęd  główny  jest  większy  od
bocznych,  później  różnice  te  zacierają  się  i  pędy  boczne  są  podobne.  Krzewy  osiągają
wysokość  do  5m  w  wyjątkowych  sytuacjach  mogą  wzrastać  powyżej  tej  wysokości.
W  technologii  drewna  krzewy  nie  mają dużego zastosowanie, wyjątkiem może być wiklina
która stosowana jest do wyrobu mebli wiklinowych i wyrobów plecionkarskich.
Drzewa  –  stanowią  główną  i  najbardziej  nas  interesującą  część  roślin  drzewiastych.  Są  to
rośliny  długowieczne  najczęściej  posiadają  jeden  pień  który  na  pewnej  wysokości
przekształca  się  w  koronę.  Drzewa  iglaste  występują  na  świecie  od  200-300  milionów  lat,
liściaste  są  od  nich  młodsze  mają  ok.  100  milionów  lat.  Krajowe  gatunki  drzew  iglastych
dochodzą wiekiem do ok. 300 lat, dęby mogą mieć nawet 500-1000 lat.
Wiek  północnoamerykańskich  sekwoi  (Seąuoia  sempervirens)  przekracza  1000  lat
a u występującej w Kalifornii (White Mountains) sosny Pinus aris-tata dochodzi do 4600 lat.
Warto wspomnieć iż jest to wiek równy lub wyższy od wieku piramid egipskich.

W każdym drzewie wyróżnia się trzy zasadnicze części składowe (rys. 1):

a) koronę, która obejmuje konary i gałęzie wraz z ulistnieniem, stanowiącym aparat

asymilacyjny;

b) pień w drzewach iglastych zwany również strzałą, który obejmuje nadziemną część masy

drzewnej,  między  szyją  korzeniową  a  wierzchołkiem  drzewa;  spełnia  on  funkcje
mechaniczne  oraz  funkcje  przewodzenia  wody  (biel)  i  asymilatów  (łyko),  stanowi  on
główną  cześć  miąższości  drzewa,  w  drzewie  ściętym  stanowi  on  największa  wartość
techniczno-użytkową;

c) korzenie, stanowiące, podziemną część drzewa, której zadaniem jest pobieranie

z gleby wody z solami mineralnymi oraz mechaniczne związanie drzewa z podłożem.

Znaczenie każdej z tych części jest dla drzewnictwa inne. Największą wartość techniczną ma

drewno  pochodzące  z  pnia,  drewno  konarów  ma  wartość  znacznie  niższą,  zaś  drewno
gałęziowe  i  wierzchołkowe  –  wartość  podrzędną.  Dzięki  postępom  nowoczesnej  techniki
drewno  podrzędnej  jakości  –  stanowiące  do  niedawna  odpady  –  zostało  wciągnięte  w  nurt
przerobu  przemysłowego,  zyskując  konkretną  wartość  i  właściwą  cenę.  Korzenie  pozostają  po
ścięciu drzew w ziemi jako drewno pniakowe. W przypadku sosny, drewno pniakowe ulega po
upływie 5-10 lat częściowemu rozkładowi oraz zmianom biochemicznym; w tym stanie stanowi
surowiec  do  ekstrakcji  związków  żywicznych,  określany  mianem  karpiny  przemysłowej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W przypadku mechanicznego obalania drzew drewno pniakowe stanowi świeżą karpinę,
nadającą się do przerobu na celulozę lub tworzywa płytowe.

Rys. 1 Części składowe drzewa [1]

1-korona, 2- pień, 3- system korzeniowy

Strzałki wskazują kierunek przemieszczania się wody w bielu i asymilantów w łyku

Pokrój drzew

W botanice leśnej pokrój oznacza kształt drzewa, który określa się przeważnie

w zależności od jego rodzaju i warunków wzrostu. Na kształt drzewa mają również wpływ
korona i jej układ w stosunku do pnia i rodzaj ugałęzienia (okółkowe u iglastych, bez-
okółkowe u drzew liściastych).
Budowa korony

Gałęzie drzew iglastych rozmieszczone są wieńcami, w regularnych odstępach, wzdłuż

strzały,  tworząc  tzw.  okółki.  Wyjątek  stanowi  modrzew,  którego  gałęzie  są  nieregularnie
rozmieszczone na strzale. W miarę wzrostu drzewa na wysokość gałęzie uformowane w wieku
młodocianym  zamierają  (brak  światła)  i  odpadają,  pozostawiając  po  sobie  okółkowo
rozmieszczone  sęki;  są  one  zarośnięte  i  niewidoczne  w  części  odziomkowej,  a  występują  na
zewnątrz w wyżej położonych częściach strzały. Z upływem lat dolna część drzewa oczyszcza się
z gałęzi, a korona przesuwa się w górę strzały.

Drzewa iglaste mają budowę korony i rozmieszczenie sęków bardziej regularne niż drzewa

liściaste, których pień, w pewnej wysokości nad ziemią, rozgałęzia się w kilka grubych
konarów. W celu wyhodowania drzew regularnie ukształtowanych, o bezsęcznych kłodach
odziomkowych, trzeba utrzymywać drzewostany w odpowiednim zwarciu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Stosunek pnia do korony

Pień stanowi główną oś drzewa. Jeżeli przebieg pnia jest widoczny od szyi korzeniowej do

wierzchołka, a korona jest mniej więcej symetrycznie rozmieszczona wzdłuż pnia, wówczas pień
określamy nazwą strzały. Strzała jest wyraźnie wykształcona u drzew iglastych.

Jeśli pień na pewnej wysokości nad ziemią przechodzi w silnie rozwinięte konary i gałęzie,

a dalszy jego przebieg w koronie nie jest wyraźny, wówczas nazywamy go kłodą. Kłody
występują u drzew liściastych.

Istnieją odchylenia od tego podziału. I tak np. pień olchy jest zazwyczaj wyraźnie

zaznaczony aż do wierzchołka, podobnie jak strzała u drzew iglastych, sosna natomiast, rosnąc
na otwartej przestrzeni, wytwarza gałęzistą koronę, wśród której strzała zatraca dominujący
charakter i upodabnia się do kłody drzew liściastych.

Użytkowa wartość poszczególnych drzew zależy w dużym stopniu od wzajemnego

stosunku miąższości drewna pochodzącego z pnia i z korony. Im mniejszy udział drewna
gałęziowego, tym wyższa wartość techniczna drzewa.
Wysokość drzew

W warunkach klimatu umiarkowanego najdłuższe strzały wykształcają drzewa iglaste,

a więc: jodła, świerk, sosna, modrzew. Strzały ich osiągają w wieku 100-150 lat długość 40-
50m;  przykład  może  stanowić  świerk  w  Puszczy  Białowieskiej  lub  w  Nadleśnictwie  Istebna.
Z gatunków  pozaeuropejskich  największą  wysokość,  przekraczającą  100m,  osiągają  sekwoje
(Kalifornia) i eukaliptusy (Australia). Kłody drzew liściastych mają (w strefie umiarkowanej),
zależnie  od  gatunku,  długość  20-30m.  Niektóre  gatunki,  jak  cis  lub  dereń,  osiągają  znacznie
mniejszą wysokość. Wysokość krzewów (leszczyna, bez, kruszyna, trzmielina) nie przekracza
kilku metrów, a w specyficznych przypadkach (drzewiaste jałowce w lasach Suwalszczyzny)
osiąga 10 m.
Pełność i zbieżystość

Pełnym nazywamy taki pień, którego kształt jest zbliżony do walca, natomiast pnie

o kształcie  zbliżonym  do  stożka  są  zbieżyste.  Im  pień  bardziej  zbliżony  do  walca,  tym
większa  jest  jego  pełność,  co  wpływa  dodatnio  na  jego  wartość  użytkową  i  techniczną.  Na
pełność i zbieżystość mają duży wpływ: gatunek drewna, warunki siedliskowe wzrostu drzewa
(nachylenie  terenu  oraz  zwarcie)  oraz  działalność  czynników  zewnętrznych  takich  jak  wiatr.
W przemyśle największe zastosowanie mają drzewa wzrastające w zwarciu, gdyż kształt pnia
jest  najbardziej  zbliżony  wtedy  do  walca,  drzewa  wzrastające  pojedynczo  mają  bardzo
rozgałęzione korony i zmniejszoną wysokość kłody lub strzały.
Kształt przekroju poprzecznego

Na użytkową wartość pnia w dużym stopniu wpływa kształt jego przekroju poprzecznego.

Najbardziej korzystną formę przedstawia przekrój poprzeczny, zbliżony do koła, z centralnie
umieszczonym rdzeniem. Od tej optymalnej formy istnieją duże odchylenia. Przekrój pnia ma
często zarys mniej lub więcej owalny, z rdzeniem przesuniętym mimośrodowo (ekscentrycznie)
w stronę obwodu; następstwem tego jest nierównomierna słoistość drewna.

Na mimośrodowe położenie rdzenia i nierównomierną budowę słojów może wpływać szereg

czynników. Jako ważniejsze można wymienić:

1) Nierównomierny rozwój korony. Słoje szerokie występują po tej stronie drzewa,

po której korona jest silniej rozwinięta, słoje wąskie po stronie korony ściśniętej.

2) Pochyły wzrost drzewa. Słoje szerokie występują w pochyło rosnących drzewach

oraz w konarach po stronie zwróconej ku dołowi.

3) Działanie wiatru. W drzewach narażonych na jednokierunkowe działanie wiatru

szersze słoje występują po stronie odwietrznej; w ten sposób zwiększa się opór przeciw
stawiany niszczącej sile wiatru.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie znasz rodzaje roślin drzewiastych?
2.  Z jakich części składają się drzewa?
3.  Jakie funkcje spełniają: korona, pień i korzenie drzewa?
4.  Co to jest pokrój i zbieżystość drzewa?
5.  Jakie czynniki wpływają na pozytywną lub negatywną zbieżystość i pokrój drzewa?
6.  Jaką wysokość mogą osiągać drzewa?
7.  Jakie czynniki wpływają na mimośrodowość rdzenia na przekroju poprzecznym pnia?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj w terenie obserwacje skupisk drzewnych różnych gatunków rosnących

pojedynczo i w skupieniu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  dokonać obserwacji wybranych sztuk drzew,
2)  porównać kształt pni i koron drzew liściastych i iglastych,
3)  porównać kształt i wysokości pni zależnie od stanu skupienia drzewostanu,
4)  porównać  wysokość  występowania  pierwszych  gałęzi  u  drzew  rosnących  pojedynczo

i w skupieniu,

5) zanotować wyniki i wnioski z obserwacji,
6) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  notatnik,
–  ołówek/długopis,
–  literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Określ warunki wzrostu drzewa i zastosowanie drewna.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  dokonać obserwacji próbek,
2)  określić warunki w jakich wzrastało drzewo,
3)  określić możliwości zastosowania drewna,
4)  przedstawić powyższe w formie opisowej,
5)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  notatnik,
–  ołówek/długopis,
–  plastry drewna,
–  literatura z rozdziału 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.4. Sprawdzian postępów

Tak Nie

Czy potrafisz:

1) wymienić jakie znasz rośliny drzewiaste ?

2) określić z jakich części składa się drzewo?

3) określić funkcje poszczególnych części drzew?

4) scharakteryzować co to jest pokrój i zbieżystość drzewa?

5) wymienić czynniki wpływające pozytywnie na pokrój i zbieżystość?

6) wymienić czynniki wpływające negatywnie na pokrój i zbieżystość?

7) powiedzieć jaką wysokość osiągają drzewa rodzimych i obcych gatunków?

8) wymienić czynniki wpływające na mimośrodowość rdzenia drzewa?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Makroskopowa i mikroskopowa budowa drewna. Cechy

rozpoznawcze drewna iglastego i liściastego

4.2.1. Materiał nauczania

Budowa makroskopowa drewna

Elementami makroskopowej budowy drewna nazywamy wszystkie jego części możliwe

do zaobserwowania nieuzbrojonym okiem, lub z użyciem lupy. Do elementów
makroskopowej budowy drewna możemy zaliczyć: rdzeń, drewno (słoje roczne - drewno
wczesne i późne, biel i twardziel), korę, promienie rdzeniowe, przewody żywiczne, miazgę.

Rdzeń

Rdzeń (rys. 2) drewna stanowi jego fizjologiczną oś. Zbudowany jest z miękiszowych

komórek, które są żywe w początkowym stadium rozwoju rośliny. W trakcie wzrostu drzewa
komórki miękiszowe z rdzenia obumierają i wypełniają się powietrzem.
Patrząc  pod  kątem  późniejszego  wykorzystania  drewna  zachodzące  w  trakcie  starzenia
zmiany sprawiają, że rdzeń staje się bezużyteczną częścią pnia.
Rdzeń rzadko występuje w centralnej części pnia, zazwyczaj usytuowany jest mimośrodowo.
Na  przekroju  poprzecznym  widnieje  jako  ciemna  plamka  o  nieregularnym  kształcie,  na
przekroju podłużnym widnieje jako ciemny pasek biegnący wzdłuż osi pionowej pnia.
Rdzeń  osiąga  wymiar  przekroju  równy  ok.  1-5mm  w  drzewach  iglastych  i  nieco  więcej
w drzewach liściastych, maksymalnie dochodzi do rozmiaru ok. 10mm.
W tartakach prowadzi się przetarcie w ten sposób aby rdzeń pozostał w części odpadowej.

Rys. 2 Schemat budowy pnia czteroletniej sosny w powiększeniu[4]

1-rdzeń, 2-słój roczny, 3-drewno wczesne, 4-drewno późne, 5-granica słoja, 6-przewody żywiczne, 7-miazga, 8-łyko, 9-kora,
10-promienie rdzeniowe, 11-promień rdzeniowy pierwotny, 12-promień rdzeniowy wtórny (wg. Schencka).

Drewno
Drewno stanowi zasadniczą cześć pnia, zajmuje przestrzeń pomiędzy rdzeniem a miazgą
i łykiem (rys. 3). Jest ono materiałem niejednorodnym (anizotropowym), a jego właściwości
fizyczne i mechaniczne zmieniają się zależnie od przekroju anatomicznego. Taka budowa
drewna wpływa na jego niepowtarzalność ale jest również kłopotliwa podczas obróbki, gdyż
w każdym z kierunków obrabia się go inaczej.
Tkanka drzewna nadaje drzewu wytrzymałość a ponadto jego zewnętrzna część bierze udział
w przewodzeniu wody z korzeni do korony. Drewno składa się z pojedynczych przyrostów
rocznych zwanych słojami.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przekroje anatomiczne drewna
Zróżnicowaną budowę drewna najlepiej zaobserwować na przekrojach (rys. 2). Ze
względu na swoja anizotropowość wyróżniamy trzy główne przekroje drewna:
– poprzeczny-słoje mają postać dwubarwnych pierścieni otaczających rdzeń, u niektórych

drzew (np. dąb) można zaobserwować promienie rdzeniowe,

– podłużny promieniowy- przyrosty roczne wyglądają jak pionowe, przylegające do siebie

warstwy przebiegające równolegle do rdzenia,

– podłużny styczny-przyrosty roczne przybierają kształt parabolicznych smug, których osią

symetrii jest rdzeń,

Rys. 3 Zasadnicze przekroje drewna [4]

1-poprzeczny, 2-promieniowy, 3-styczny,

Słoje roczne

Tkanka drzewna powstaje tylko wtedy, gdy aktywny jest jego system biologiczny. Ma to

miejsce w trakcie okresu wegetacyjnego drzew, który może trwać od kilku tygodni do kilku
miesięcy a niekiedy cały rok, zależne jest to jednak od strefy klimatycznej w której wzrasta
drzewo. W naszym klimacie sezon wegetacyjny trwa w czasie wiosennych i letnich miesięcy
w których to pień drzewa przyrasta na grubość i szerokość o jeden słój roczny.
Szerokość takiego słoja zależna jest od gatunku drewna, siedliska i warunków wzrostu i jest
równa od dziesiętnych części milimetra do kilku milimetrów a nawet centymetrów.
Z liczby słojów drzewa, liczonych w części odziomkowej można obliczyć jego wiek i określić
występowanie powikłań klimatycznych takich jak susze czy mroźne i przeciągające się zimy.
Zróżnicowana szerokość słojów spowodowała powstanie podziału drewna [4] na dwie grupy:
drewna wąskosłoiste i szerokosłoiste. Drewno, które posiada szerokość słoju powyżej 3mm
określa się mianem szerokosłoistego, zaś drewno poniżej 3mm słoja mianem drewna
wąskosłoistego.

Przeciętną szerokość słoju do celów produkcyjnych określa się wg wzoru:

[ ]

100

gdzie:
S- przeciętna szerokość słoju w mm,
n- liczba słojów rocznych mierzona na odcinku 100mm w połowie promienia (po 50mm
w stronę rdzenia i kory).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Do najlepszych zaliczamy drewno o równomiernym przebiegu i układzie słojów, których

szerokość  stopniowo  maleje  w  kierunku  od  rdzenia  do  kory.  Wszystkie  nieprawidłowości
w przebiegu słojów uznawane są za wadę drewna i są niepożądane.
W  każdym  słoju  rocznym  na  przekroju  poprzecznym  uwydatniają  się  bardziej  lub  mniej
widoczne  warstwy  drewna  wczesnego  i  późnego.  Najbardziej  widoczne  są  na  przekroju
w drewnie drzew iglastych i pierścieniowo-naczyniowych.
Drewno wczesne

Powstaje w pierwszej części okresu wegetacyjnego, zbudowane jest z komórek

cienkościennych, wyróżnia się jaśniejsza barwą i mniejszą spójnością niż drewno późne.
U drzew liściastych pierścieniowo-naczyniowych w drewnie wczesnym znajdują się dobrze
widoczne naczynia, większe i liczniejsze niż w drewnie późnym.
Drewno późne

Powstaje pod koniec okresu wegetacyjnego jako zewnętrzna cześć słoja. Zbudowane jest

z  komórek  grubościennych,  które  nadają  mu  większą  gęstość  i  wytrzymałość  niż  drewno
wczesne. Zabarwienie drewna późnego jest ciemniejsze niż drewna wczesnego.
Charakterystyczną  cechą  różniącą  drewno  liściaste  od  iglastego  jest  różnica  w  szerokości
przyrostów. W drewnie drzew iglastych przyrost wczesny jest znacznie większy od przyrostu
późnego a w drewnie drzew liściastych jest odwrotnie. Spowodowane jest to koniecznością
wykształcenia przez drzewa liściaste ulistnienia. Drzewa iglaste, które nie zrzucają igieł mogą
od  razu  na  wiosnę  zacząć  korzystać  z  produktów  fotosyntezy,  dlatego  przyrastają  szybciej.
Drzewa liściaste muszą wytworzyć liście, dlatego przyrost wczesny jest mniejszy, ale później
nadrabiają  stracony  czas  korzystając  z  lepiej  rozwiniętego  aparatu  asymilującego  i  tworząc
szerszy niż u iglastych przyrost późny.
Biel i twardziel

Na przekroju poprzecznym można zaobserwować różną barwę drewna, ciemniejszą

wewnętrznego i jaśniejszą zewnętrznego. Drewno ciemniejsze znajdujące się w części
przyrdzeniowej nazywamy twardzielą a drewno jasne znajdujące się w części obwodowej
bielem.

Drewno bielu zbudowane jest z żywych komórek i bierze udział w funkcjach życiowych

drzewa przewodząc wodę i gromadząc substancje odżywcze.

Drewno twardzieli jest wypełnione komórkami martwymi i spełnia w drzewie wyłącznie

funkcje mechaniczne.

Proces twardzielowania pojawia się u drzew w wieku 20-40 lat zależnie od gatunku

i warunków wzrostu. Szerokość bielu w drewnie twardzielowym jest różna i zależna od
gatunku drewna przykładowo drewno cisu ma biel ok. kilku milimetrów (4-6 słojów) a sosna
nawet do kilku centymetrów (50-60 słojów).

W związku z różnymi formami występowania twardzieli możemy wyróżnić cztery grupy

drzew:
– drzewa twardzielowe o zabarwionej twardzieli: sosna, modrzew, cis, jałowiec, dąb,

jarzębina, jabłoń, kasztan, morwa, orzech, śliwa, topole i wierzby,

–  drzewa twardzielowe o nie zabarwionej twardzieli: jodła i świerk,
–  drzewa o zabarwionej i nie zabarwionej twardzieli: jesion i wiązy,
–  drzewa beztwardzielowe (bielaste): brzoza, buk, grab, głóg, grusza, jawor, kasztanowiec,

klon, olcha i osika.

U niektórych drzew z gatunków liściastych beztwardzielowych występuje po ich ścięciu

brunatna plama o nieregularnym zarysie zwana fałszywą twardzielą. Proces ten może pojawić
się u buka, brzozy i klonu zazwyczaj w przyrdzeniowej części pnia. Ważną różnicą pomiędzy
prawdziwą a fałszywą twardzielą jest fakt, iż zarys powstałej plamy nie pokrywa się z granicą
przyrostów rocznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Drewno beztwardzielowe jest miękkie, porowate, ma stosunkowo niedużą gęstość

w porównaniu do drewna twardzielowego, jest bardziej podatne na zmiany wilgotności
i wykazuje duże skłonności do pęcznienia i kurczenia się. Podczas nasycania łatwiej wchłania
impregnaty i lepiej nadaje się do obróbki plastycznej. Drewno bielaste łatwiej zostaje
zakażane przez grzyby i atakowane przez szkodniki drewna.

Promienie rdzeniowe

Biegną poziomo w poprzek drewna, miazgi (kambium) i łyka (rys.2) łącząc warstwę

drewna z łykiem i kambium dlatego są również zwane promieniami łykodrzewnymi.
Pełnią funkcję gromadzącą i transportującą składniki odżywcze prostopadle do pnia drzewa.
Zbudowane są z komórek miękiszowych, czasami otoczonych warstwą poziomych cewek.

Zależnie od tego, czy promienie wychodzą z rdzenia, czy zaczynają się w drewnie

nazywamy  je  pierwotnymi  (zaczynające  się  w  rdzeniu)  i  wtórnymi  (zaczynające  się
w drewnie  w  późniejszym  okresie  rozwoju  drewna).  Promienie  rdzeniowe  poprzez  fakt,  iż
tworzą  je  komórki  miękiszowe,  obniżają  właściwości  mechaniczne  drewna, aczkolwiek jest
ich  bardzo  mało,  więc  spadek  wytrzymałości  jest  nieznaczny.  Promienie  łykodrzewne  są
charakterystycznym elementem rysunku niektórych gatunków drzew, często jednak są na tyle
małe,  iż  nie  można  ich  dojrzeć  nieuzbrojonym  okiem.  Dobrym  jednak  przykładem  tego,  iż
jest  to  element  makroskopowej  budowy  drewna  są  promienie  występujące  w  drewnie  dębu
czy buka gdzie są one widoczna na wszystkich przekrojach anatomicznych.
Miazga

Inaczej zwana kambium, jest cienką warstwą komórek graniczącą pomiędzy warstwą

drewna a łykiem. Miazga nazywana jest jeszcze inaczej tkanką twórczą, gdyż jej komórki
mają możliwości podziału i regulują coroczny przyrost drewna i łyka.
Warto również zaznaczyć, że miazga dzieli się dziesięciokrotnie szybciej w kierunku drewna
dlatego też drewno zajmuje największą część objętości w drzewie.
Łyko

Jest to cienka warstwa żywych komórek znajdująca się pod korą służąca do

transportowania asymilatów (cukrów) z liści do wszystkich żywych komórek w drzewie.
Kora

Spełnia w drzewie funkcję tkanki okrywającej, zabezpieczającej drewno przed

działaniem  negatywnych  czynników  zewnętrznych  i  uszkodzeniami  mechanicznymi.  Kora
zbudowana  jest  z  grubościennych  komórek,  wypełnionych  powietrzem,  których  ściany
przesycone  są  substancją  woskową.  Dzięki  swojej  budowie  kora  stanowi  doskonałe
zabezpieczenie przed działaniem  niskich i wysokich temperatur oraz przed atakiem grzybów
i  owadów.  Suberyna  (substancja  woskowa)  zabezpiecza  drzewo  przed  dostępem  powietrza
i innych gazów. Komórki kory wytwarzane są przez tkankę korkotwórczą zwaną fellogenem
znajdującą się na zewnątrz łyka.
Przewody żywiczne

Są to małe kanaliki, występujące w niektórych gatunkach drzew iglastych (np. sosna,

modrzew),  których  ścianki  zbudowane  są  ze  specjalnych  komórek  miękiszowych  zwanych
komórkami  żywicorodnymi.  Przewody  żywiczne  znajdują  się  w  całym  przekroju  drewna
i biegną  wzdłużnie  do  pionowej  osi  pnia  pomiędzy  cewkami  tworząc  system  kanałów,
którymi  w  części  bielastej  płynie  żywica  (w  części  twardzielowej  promienie  zarastają).
W momencie  uszkodzenia  pnia  drzewa  żywica  wylewa  się  i  zasklepia  ranę  dzięki  czemu
drewno zabezpieczone jest przed działaniem czynników zewnętrznych. Zawartość w drewnie
żywicy podnosi jego trwałość.

Niektóre z drzew liściastych mają podobne przewody do żywicznych, które od płynącej

nimi substancji nazywają się rurkami mlecznymi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Budowa komórki i tkanki

Komórki tworzące drewno mają różną wielkość i kształt i dzielą się na dwie grupy:

– komórki miękiszowe- są cienkościenne, mają kształt owalny lub wieloboczny oraz

prawie jednakowe wymiary we wszystkich kierunkach, tj. 0.01-0,1mm.

– komórki włókniste- są grubościenne, mają wygląd długich włókien o zaostrzonych

końcach z wewnętrznym prześwitem w kształcie koła, owalu lub wielokąta. Ich średnica
wynosi na ogół 0,01-0,05mm a długość 1-3mm czasem dochodzi do 8mm.

Większe  zespoły  komórek,  przystosowane  do  pełnienia  odpowiednich  funkcji  w  drzewie
noszą nazwę tkanek. U roślin drzewiastych rozróżnia się następujące rodzaje tkanek:
–  twórczą- miazga i stożki wzrostu,
–  miękiszową- występuje w liściach, promieniach rdzeniowych i miękiszu włóknistym,
–  przewodzącą- cewki i naczynia,
–  wzmacniającą- grubościenne włókna drzewne np. w okolicach naczyń,
–  okrywającą- występują w skórce i korowinie.

Rys. 5 Budowa komórki drewna (wg. Cotego)[5]

e) fibryle, f) mikrofibryle, g) micele, h) łańcuch celulozy, i) hemiceluloza, j) lignina.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Błona komórkowa

Jest to część składowa każdej komórki, w stadium młodocianym jest wyłącznie elastyczną

błoną pierwotną o grubości ok. 0,001mm. Gdy zakończy się wzrost komórki błona zaczyna się
rozwijać, aż do osiągnięcia pełnego rozwoju kiedy to składa się z czterech warstw (rys. 3):
– warstwa środkowa (blaszka środkowa), oddziela komórki między sobą, zbudowana jest

w młodych komórkach z substancji pektynowych, a zdrewniałych błonach z ligniny,

– błona pierwotna, zbudowana z celulozy wypełnionej ligniną,
– błonę wtórną, zbudowaną z celulozy silnie przetkanej ligniną (10 warstw o różnym stopniu

przesycenia ligniną),

– wewnętrzną błonę wyściełającą, zbudowaną z celulozy i hemiceluloz.

Charakterystyczną cechą warstwy środkowej i błony pierwotnej jest ich duża zdolność do

pęcznienia. Błony nie zdrewniałe i mało zdrewniałe mają dużą plastyczność.
Cewki

Są to komórki o wydłużonym kształcie, puste w środku, stanowiące główną część drzew

iglastych, jest ich 90-93% całkowitej objętości tkanki drzewnej, w drewnie drzew liściastych
występują nielicznie.

Są dwa rodzaje cewek, w drewnie wczesnym cewki mają cienkie ścianki i mają za

zadanie przewodzenie wody. Cewki w drewnie późnym mają grube ścianki i zapewniają
wytrzymałość mechaniczną.

Większość cewek występuje równolegle do rdzenia, i przewodzą wodę wzdłuż pnia

jednakże  są  również  cewki  promieni  rdzeniowych,  które  przewodzą  wodę  w  poprzek  pnia.
Woda  może  się  również  przemieszczać  poprzez  jamki  znajdujące  się  na  powierzchniach
bocznych  cewek.  Wymiary  cewek:  poziome  średnica  0,02  i  długość  0,1-0,2mm  a  cewki
pionowe średnica 0,02-0,07 a długość do 5mm.
Naczynia

Są one najważniejszą częścią anatomicznej budowy drewna i stanowią element

przewodzący wodę w drewnie drzew liściastych. Są to największe komórki występujące
w drewnie, częstokroć widoczne na przekrojach w postaci dużych porów, bruzd lub
otworków.

Pojedyncze komórki mają wymiary: długość 0,2-1,3 i średnicę 0,05-0,5mm, ale łączą się

w naczynia, które osiągają długość do kilku metrów. Naczynia stanowią 15% objętości tkanki
drzewnej. Naczynia stanowią duże ułatwienie podczas rozpoznawania gatunków drewna,
dzięki nim powstał podział drzew liściastych na dwie grupy:
– drzewa pierścieniowo – naczyniowe, naczynia mają różną wielkość (średnicę) i układają się

na przekroju poprzecznym w pierścienie o różnej średnicy i zagęszczeniu (dąb, jesion, wiąz),

– drzewa rozpierzchło – naczyniowe, naczynia nierównomiernie rozrzucone po całym

przekroju poprzecznym (pozostałe gatunki drzew liściastych),

Naczynia przewodzą wodę w strefie bielastej w strefie twardzielowej są zarośnięte przez
wcistki.
Włókna drzewne

Występują w drewnie drzew liściastych i są głównym elementem zapewniającym

wytrzymałość drzewu. Ich udział w drewnie wynosi średnio 55%, a wymiary są równe:
długość 0,7-1,8 i średnica 0,02-0,05mm. Ścianki mają grubościenne wyposażone w jamki
proste i są połączone w wiązki, rzadziej występują pojedynczo.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Miękisz

Miękisz stanowią żywe, cienkościenne komórki przypominające kształtem cegiełki

wyposażone w jamki proste. Komórki miękiszowe służą do transportowania i magazynowania

środków odżywczych. Komórki miękiszowe występują w liściach, promieniach rdzeniowych,

na granicach słojów rocznych i w okolicach dużych naczyń.

W drewnie drzew iglastych miękisz występuje w przewodach żywicznych tworząc

komórki żywicorodne. W innych gatunkach drzew może występować jako miękisz

wydzielniczy wydzielający garbniki, gumy i lateksy.

Jamki

Jamki (rys.6) są to otworki w komórkach występujących w drewnie, stanowiące

poprzeczną do podłużnej osi pnia, drogę transportu dla wody i materiałów odżywczych.

Jamki łączą komórki przylegające do siebie, zarówno w komórkach biegnących poziomo jak

i pionowo.

Rozróżniamy dwa główne rodzaje jamek, jamki proste i jamki lejkowate, które dzielą się

dalej na jamki jednostronnie i dwustronnie lejkowate. Otwory w jamkach mają średnicę około

0,006mm.

Rys. 6 Jamki[5]

a) prosta, b) lejkowata, c) lejkowata zamknięta, d) jednostronnie lejkowata.

Budowa i charakterystyka drewna drzew iglastych i liściastych

Drzewa iglaste

Drewno drzew iglastych ma stosunkowo prostą budowę, w większości składa się

z cewek, które stanowią ok. 90% ogólnej objętości drewna i promieni rdzeniowych. Brak jest

naczyń i włókien drzewnych. Licznie występujące cewki stanowią główną część drzewa

spełniają funkcje mechaniczną i odpowiadają za przewodzenie wody. Promienie rdzeniowe są

na ogół nie widoczne. Słoje roczne są wyraźnie zaznaczone na każdym z przekrojów

i układają się w dwie strefy, drewna wczesnego (jaśniejsza) i drewna późnego (późniejsza).

Rys. 7. Przekrój poprzeczny przez drewno (Eaton, Hale 1993)[5]

a) drewno liściaste pierścieniowo-naczyniowe, b) drewno liściaste rozpierzchło-naczyniowe,
c) drewno iglaste, 1-granica przyrostu rocznego, 2-drewno wczesne, 3-drewno późne,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 8 Budowa drewna iglastego i liściastego (Wilkinson 1979)[5]

a) Drewno iglaste: 1-słój roczny, 2-drewno wczesne, 3-drewno późne, 4- cewka, 5-promienie rdzeniowe,

6-przewód żywiczny, 7-komórki żywicorodne, 8-jamka otoczkowa z torusem na blaszce środkowej,
9-jamka otoczkowa otwarta, 10-jamka otoczkowa zamknięta,

b) Drewno liściaste: 1-słój roczny, 2-naczynia, 3-włókna drzewne, 4-promienie rdzeniowe, 5-komórka

miękiszowa, 6-wcistki.

Drzewa liściaste

Mają bardziej zróżnicowaną budowę niż drzewa iglaste. Składają się z większej liczby

zróżnicowanych elementów które wchodzą w jego skład. Głównymi elementami budowy
drewna drzew liściastych, zajmującymi ok. 50% objętości stanowią włókna drzewne
i naczynia. Oprócz nich występują jeszcze: cewki oraz miękisz przynaczyniowy.

Oprócz tego występują promienie łykodrzewne, które są znacznie większe niż w drewnie

drzew iglastych. Promienie są na tyle duże, że np. w drewnie dębu widoczne są na wszystkich
trzech przekrojach. Drewno drzew liściastych ze względu na rozmieszczenie naczyń dzielą się
na dwie grupy:
– drzewa pierścieniowo- naczyniowe, naczynia mają różną wielkość (średnicę) i układają

się na przekroju poprzecznym w pierścienie o różnej średnicy i zagęszczeniu (dąb, jesion,
wiąz),

– drzewa rozpierzchło- naczyniowe, naczynia nierównomiernie rozrzucone po całym

przekroju poprzecznym (pozostałe gatunki drzew liściastych),

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie znasz elementy makroskopowej budowy drewna?
2.  Jakie znasz elementy mikroskopowej budowy drewna?
3.  Podaj funkcje znanych Ci elementów makroskopowej budowy drewna?
4.  Podaj funkcje znanych Ci elementów mikroskopowej budowy drewna?
5.  Jakie są różnice pomiędzy budową makroskopową drewna drzew iglastych i liściastych?
6.  Jakie są różnice pomiędzy budową mikroskopową drewna drzew iglastych i liściastych?
7.  Podaj wzór do obliczenia słoistości drewna?
8.  Jakie rodzaje tkanek występują w drewnie i do czego służą?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Określ funkcję poszczególnych części mikroskopowej i makroskopowej budowy drewna.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zapoznać się z literaturą dotyczącą budowy mikroskopowej i makroskopowej drewna,
2)  wskazać elementy mikroskopowej budowy drewna,
3)  wskazać elementy makroskopowej budowy drewna,
4)  określić funkcję poszczególnych części,
5)  przedstawić powyższe w formie opisowej,
6)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  notatnik,
–  ołówek/długopis,
–  lupa,
–  mikroskop,
–  próbki drewna do rozpoznawania elementów budowy makroskopowej i mikroskopowej,
–  literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Określ gatunek drewna.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  rozpoznać przekroje drewna,
2)  rozpoznać, rodzaj drewna (liściaste czy iglaste),
3)  rozpoznać gatunek drewna,
4)  wskazać cechy charakterystyczne po których można poznać dany gatunek,
5)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  lupa,
–  próbki do rozpoznawania drewna,
–  notatnik,
–  ołówek/długopis,
–  literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 3

Określ pod mikroskopem gatunek drewna.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zapoznać się z literaturą dotyczącą budowy mikroskopowej drewna,
2)  określić rodzaj drewna (liściaste czy iglaste),
3)  określić poszczególne przekroje anatomiczne,
4)  rozpoznać gatunek drewna,
5)  określić cechy charakterystyczne po których dokonałno rozpoznania,
6)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  notatnik,
–  ołówek/długopis,
–  próbki do badań pod mikroskopem,
–  mikroskop,
–  literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 4

Oblicz słoistość drewna.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zapoznać się z literaturą dotyczącą słoistości,
2)  określić obszar pomiaru,
3)  dokonać pomiaru,
4)  podstawić dane do wzoru i obliczyć wynik,
5)  określić słoistość i rodzaj drewna,
6)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  notatnik,
–  ołówek/długopis,
–  kalkulator,
–  linijka,
–  próbka (plaster drewna),
–  literatura z rozdziału 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.4. Sprawdzian postępów

Tak Nie

Czy potrafisz:

1) wymienić elementy makroskopowej budowy drewna?

2) wymienić elementy mikroskopowej budowy drewna?

3) określić funkcję poszczególnych el. makroskopowej budowy drewna?

4) określić funkcję poszczególnych el. mikroskopowej budowy drewna?

5) rozpoznać gatunek drewna?

6) rozpoznać gatunek drewna pod mikroskopem?
7) obliczyć słoistość drewna?

8) wymienić tkanki występujące w drewnie?

9) określić funkcje i miejsce w którym znajdują się poszczególne tkanki?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Wady drewna okrągłego i tarcicy

4.3.1. Materiał nauczania

Wady drewna mogą występować zarówno w drewnie okrągłym jak i w tarcicy, fornirach

i innych sortymentach drzewnych.

Wadami drewna okrągłego nazywamy wszelkie uszkodzenia, nieprawidłowości budowy,

oraz inne cechy naturalne, które ograniczają użyteczność drewna.

Wadami tarcicy nazywamy wady i uszkodzenia pochodzące z drewna okrągłego oraz

wady  powstałe  podczas  przetarcia  surowca  drzewnego  i  dalszej  obróbki  tarcicy,
ograniczającej jej użyteczność techniczną. Temat wad drewna jest bardzo ważnym w procesie
powstawania  wyrobów  z  drewna,  gdyż  sanowi  o  jego  jakości  i  jest  podstawą do określenia
(sklasyfikowania  jakościowego)  danego  materiału.  Klasyfikacja  odbywa  się  wg  Polskich
Norm: PN-79/D-01011 drewno okrągłe-wady, PN-79/D-01012 tarcica-wady.
W  ogólnej  klasyfikacji  wad  rozróżniamy:  sęki,  pęknięcia,  wady  budowy  drewna
i zabarwienia, porażenia grzybami, uszkodzenia, wady kształtu i wady przetarcia.

Tabela. 1 Ogólny podział wad drewna [1]

Grupa

Rodzaj

Odmiana

Napływy korzeniowe,
Zgrubienie odziomkowe,
Zbieżystość,
Rakowatość
Spłaszczenie,

1.Wady kształtu

Krzywizna

a) jednostronna
b) dwustronna
c) wielostronna

Sęki, podział ze względu na kształt
przekroju:

a) okrągły
b) owalny
c) podłużny
d) skrzydlaty

Sęki, podział ze względu na
wymiar średnicy:

a) szpilkowy
b) perłowy
c) ołówkowy
d) mały
e) średni
f) durzy

Sęki, podział ze względu na
stopień zrośnięcia z otaczającym je
drewnem:

a) nie zrośnięte (wypadające)
b) częściowo zrośnięte
c) zrośnięte

Sęk zarośnięty. Ślady wskazujące
na występowanie sęków
zarośniętych na pobocznicy
drewna okrągłego:

a) brewki
b) róże
c) guzy

2. Wadu budowy drewna

Sęki, podział ze względu na
stopień zdrowotności:

a) sęk zdrowy
b) sęk nadpsuty
c) sęk zepsuty
d) sęk smołowy
e) sęk tabaczny

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sęki, podział ze względu na
miejsce występowania w tarcicy:

a) na krawędzi
b) na boku
c) na płaszczyźnie
d) przechodzący

Sęki, podział ze względu na
stopień zgrupowania:

a) pojedyncze
b) zgrupowania sęków
c) skrzydlaty

Zawoje

a) zawój jednostronny
b) zawój dwustronny

Splot włókien

a) falistość
b) czeczotowatość

Skręt włókien

Rdzeń

a) wielordzenność
b) mimośrodowość rdzenia

Twardzica

Drewno ciągliwe

Nierównomierna szerokość słojów
rocznych

Pęcherz żywiczny, podział ze
względu na położenie:

a) jednostronny
b) przechodzący

Zakorek, podział na stan
zarośnięcia:

a) zakorek otwarty
b) zakorek zarośnięty

Przeżywiczenie

Martwica, podział ze względu na
stopień zarośnięcia:

a) otwarta
b) zarośnięta

Zabarwienia wywołane przez
czynniki nie biologiczne:

a) wewnętrzny biel
b) zaciągi słoneczne
c) powierzchowne wylewy

garbnika

d) plamy garbnikowe
e) zaszarzenie
f) zabarwienie po spławie
g) zabarwienie przez metale
h) fałszywa twardziel

3. Wady zabarwienia

Zabarwienia wywołane przez
czynniki biologiczne:

a) sinizna
b) pleśń
c) zaparzenie
d) brunatnica
e) zgnilizna
f) zabarwienia bielu

Zgnilizna zewnętrzna
Zgnilizna wewnętrzna
Zgnilizna rozrzucona

Zgnilizna odziomkowa
Zgnilizna strzały

Zgnilizna twarda (mursz twardy)

a) zgnilizna jasna
b) zgnilizna ciemna
c) zgnilizna pstra

4. Zgnilizna. Podział ze względu
na położenie na przekroju po-
przecznym drewna okrągłego:
Podział ze względu na położenie
w długości drzewa:
Podział ze względu na strukturę
drewna:

Zgnilizna miękka (mursz miękki)

a) zgnilizna gąbczasta
b) zgnilizna płytkowa
c) zgnilizna kostkowa
d) zgnilizna proszkowa

Czołowe, podział ze względu na
kształt:

a) rdzeniowe
b) okrężne

5. Pęknięcia drewna.

Boczne, podział ze względu na
przyczyny powstawania:

a) z przesychania
b) mrozowe

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Czołowo-boczne, podział ze
względu na położenie:

a) na płaszczyźnie
b) na boku
c) na czole

Czołowo-boczne, podział ze
względu na głębokość:

a) nie przechodzące-płytkie
b) nie przechodzące-głębokie
c) przechodzące

Chodniki owadzie.
Podział ze względu na głębokość
zasięgu:

a) powierzchniowe
b) płytkie
c) głębokie

Chodniki owadzie.
Podział ze względu na średnicę
chodnika:

a) małe
b) duże

Uszkodzenia przez rośliny
pasożytnicze, podział ze względu
na głębokość:

a) płytkie
b) głębokie

Spały żywiczarskie.

Zwęglenie.

Oddarcie kory.

Obecność ciał obcych.

Zaciosy.

6. Uszkodzenia.

Uszkodzenia przez ptaki.

Oblina.

7. Wady przetarcia.

Wadliwy rzaz, podział ze względu
na nierówność powierzchni:

a) rysy
b) falistość rzazu
c) mechowatość

Powyższa tabela jest podstawą do klasyfikacji wad i może stać się doskonałym

narzędziem do ich rozpoznawania.

Aby podnieść wartość materiału, który jest obrabiany w tartakach, czasami dłuższy

materiał z wadami dzieli się na mniejsze o wyższej klasie wycinając najgorsze wady.

Skracamy wtedy wymiar liniowy sortymentów, aczkolwiek podnosi się jego klasę jakości

i cenę a co za tym idzie zwiększa się nasz zysk.

Podczas manipulacji drewnem okrągłym bardzo istotnymi stają się badania jego zbieżystości

i krzywizny. Krzywiznę drewna (k) obliczamy ze wzoru:

[cm/m]

gdzie:
k- wielkość krzywizny drewna,
f – strzałka krzywizny, mierzona w cm w miejscu największego skrzywienia drewna,

l – długość odcinka łączącego skrajne punkty krzywizny.

Natomiast zbieżystość drewna (z) oblicza się ze wzoru:

−

[cm/m]

gdzie:
z- zbieżystość drewna,
D – średnica drewna w grubszym końcu,
d – średnica drewna w cieńszym końcu,

l – długość odcinka łączącego skrajne punkty krzywizny.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie znasz kryteria podziału sęków?
2.  Jak wpływa na właściwości użytkowe obecność sęków?
3.  Co to są wady drewna?
4.  Jakie znasz uszkodzenia drewna?
5.  Co to jest krzywizna?
6.  Jakie wady drewna wywołują czynniki biologiczne?
7.  Jaki jest podział pęknięć drewna?
8.  Jakie wady drewna związane są z występowaniem żywicy?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Określ rodzaj sęków występujących w próbkach tarcicy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z literaturą dotyczącą klasyfikacji sęków,

2) określić kryteria podziału sęków,

3) przeprowadzić obserwacje sztuki tarcicy,

4) określić z jakimi sękami mamy do czynienia,

5) przedstawić powyższe w formie opisowej,

6) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

– notatnik,

– ołówek/długopis,

– próbki drewna do klasyfikacji sęków,

– literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Scharakteryzuj wady drewna i określ przyczyny ich powstawania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z literaturą dotyczącą wad drewna,

2) przeprowadzić obserwacje próbki drewna z wadą,

3) wskazać wadę i określić jej nazwę,

4) określić przyczyny powstawania wady,

5) określić wpływ wady na właściwości użytkowe materiału,

6) przedstawić powyższe w formie opisowej,

7) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

– notatnik,

– ołówek/długopis,

– próbki drewna z wadami lub zdjęcia wad,

– literatura z rozdziału 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Oblicz zbieżystość drewna.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zapoznać się z literaturą dotyczącą obliczania zbieżystości drewna,
2)  dokonać koniecznych pomiarów drewna,
3)  obliczyć zbieżystość drewna,
4)  przedstawić powyższe w formie pisemnej,
5)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  notatnik,
–  ołówek/długopis,
–  metr stolarski,
–  próbki drewna okrągłego,
–  literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 4

Oblicz krzywiznę drewna.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zapoznać się z literaturą dotyczącą obliczania krzywizny drewna,
2)  dokonać koniecznych pomiarów drewna,
3)  obliczyć krzywiznę drewna,
4)  przedstawić powyższe w formie pisemnej,
5)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  notatnik,
–  ołówek/długopis,
–  metr stolarski,
–  próbki drewna okrągłego,
–  literatura z rozdziału 6.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Tak Nie

Czy potrafisz:

1) wymienić kryteria podziału sęków?

2) określić jak wpływa na drewno obecność sęków?

3) określić czym są wady drewna?

4) wymienić wszystkie wady drewna?

5) określić co to jest krzywizna?

6) określić jakie wady drewna powodowane są czynnikami biologicznymi?

7) dokonać podziału pęknięć drewna?

8) wymienić wady drewna, które spowodowane są występowaniem żywicy?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Właściwości fizyczne i trwałość drewna. Skład chemiczny

drewna

4.4.1. Materiał nauczania

Właściwości określające wygląd i zapach drewna

Barwa drewna – jest zależna od takich czynników jak: gatunek drzewa, wiek, warunki

siedliskowe  i  klimatyczne.  Barwa  drewna  stanowi  jedną  z  cech  rozpoznawczych  dany
gatunek.
W naszym klimacie przeważają drzewa o jasnym zabawieniu drewna, odwrotnie do gatunków
podzwrotnikowych, które zazwyczaj mają ciemniejszą barwę. Jasne zabarwienie drewna jest
cechą rozpoznawcza dla gatunków drzew z terenów północnych (świerk, brzoza, osika).
Barwa drewna zależna jest również od tego, czy drewno jest twardzielowe czy nie, twardziel
ma  zazwyczaj  ciemniejszą  i  bardziej  intensywną  barwę.  Drewno  może  również  zmieniać
barwę  pod  wpływem  czynników  atmosferycznych  np.  jasna  barwa  świeżo  ściętego  drewna
ciemnieje  pod  wpływem  utleniania.  Duży  wpływ  na  kolor  drewna  mają  garbniki,  które
w połączeniu  z  solami  mineralnymi  mogą  zmieniać  barwę  drewna.  Ostatnim  czynnikiem,
który  ma  wpływ  na  barwę,  jest  działalność  grzybów,  które  mogą  wpływać  na  sinienie
i czerwienienie lub zielenienie drewna.

Połysk drewna – drewno w stanie świeżym lub nie obrobionym nie ma możliwości

połysku, jednakże proces obróbki, polegający na wygładzeniu wcześniej wysuszonej
powierzchni i powlekaniu drewna woskami i politurami wyciąga z drewna jego połysk.
Połysk występuje w większym stopniu w drewnie twardych drzew liściastych niż u miękkich
liściastych i iglastych. Duży wpływ na połysk drewna ma występowanie promieni
rdzeniowych, których zwiększona ilość powoduje zwiększenie połysku drewna.

Rysunek drewna – rysunek drewna jest tworzony przez wszystkie dostrzegalne

elementy  budowy  makroskopowej  drewna  tj.  przyrosty  roczne,  drewno  wczesne  i  późne,
twardziel i biel, sęki oraz promienie rdzeniowe i naczynia. Drewno drzew iglastych ma dużo
prostszy rysunek niż liściaste, widnieją tam głównie słoje z przyrostami wczesnymi i późnymi
oraz  sęki  i  twardziele  z  bielą.  Drewno  liściaste  natomiast  ma  w  swoim  rysunku  więcej
zawiłości,  co  powoduje  większą  złożoność  wzorów.  Promienie  rdzeniowe  są  często  dobrze
widoczne, a sęki maja bardziej nierównomierny układ niż w iglastych. Dodatnio na rysunek
drewna  wpływa  obecność  wad  takich  jak  np.  skręt  włókien,  co  powoduje  dodatkowe
urozmaicenie rysunku. Wysoko cenione za swoją niepowtarzalność są gatunki wytwarzające
drewno  czeczotowate,  czy  też  jesionu  i  klony,  które  przez  występowanie  wielu  sęczków
nazywane są :pawimi oczkami.

Zapach drewna. Drewno samo w sobie nie pachnie aczkolwiek wydziela zapach, który

związany jest z występowaniem w nim żywic, gum, olejków eterycznych, garbników
i tłuszczów. Zapach drewna jest zależny od czasu od cięcia, drewno świeże ma intensywny
zapach, który z czasem słabnie i zanika.

Drewno drzew iglastych ma zazwyczaj zapach żywicy, drewno drzew liściastych ma

bardziej  różnorodne  zapachy  zależne  najczęściej  od  występowania  garbników.  Drewno
zarażone przez niektóre rodzaje grzybów może wydawać charakterystyczne zapachy, drewno
buka  z  fałszywą  twardzielą  będzie  miało  woń  zbliżoną  do  octu.  Zapach  drewna  może  być
pomocny  podczas  rozpoznawania  gatunków  drewna,  ale  czasem  może  być  mylący,  dlatego
nie  należy  tylko  taka  cechą  kierować  się  w  jego  rozpoznawaniu.  Zapach  drewna  może  być
jego wadą podczas produkcji opakowań do produktów żywnościowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Właściwości wynikające z działalności wody

Rodzaje wody w drewnie. W drewnie drzew żywych woda stanowi główny składnik

soku  komórkowego,  znajduje  się  w  błonach  komórkowych,  wypełnia  wolne  przestrzenie
komórkowe  oraz  cewki  i  naczynia  bielu.  Rozróżniamy  trzy  rodzaje  wody  występującej
w drewnie:
–  woda  wolna  (kapilarna),  wypełnia  wnętrza  komórek  i  przestrzenie  międzykomórkowe,

stanowi 65% ogólnej zawartości wody w drewnie,

– woda związana (higroskopijna), nasyca błony komórkowe, stanowi ok. 30% ogólnej

zawartości wody w drewnie,

– woda konstytucyjna (chemiczna), wchodzi w skład związków chemicznych drewna,

stanowi ok. 5% ogólnej zawartości wody w drewnie. Woda ta nie jest usuwana
w procesie suszenia.
Wilgotność drewna i oznaczanie wilgotności. Jest to procentowy stosunek masy wody

zawartej w drewnie do masy drewna. Możemy oznaczać ją w jednostkach wagowych,
częściej jednak w procentach. Rozróżnia się dwie główne wilgotności drewna:
– wilgotność bezwzględna- procentowy stosunek masy wody zawartej w drewnie do masy

drewna całkowicie suchego,

– wilgotność względna-procentowy stosunek masy wody zawartej w drewnie do masy

drewna wilgotnego.
W praktyce do obliczeń używa się wilgotności bezwzględnej, którą możemy obliczyć ze

wzoru:

Wo=

−

[g/g] lub Wo=

100

⋅

−

[%],

gdzie:
Wo- wilgotność bezwzględna drewna wyrażona w jednostkach wagowych lub w procentach,
Gw- masa drewna wilgotnego w gramach,
Go- masa drewna całkowicie suchego w gramach.

Wilgotność drewna jest wielkością zmienną, która stale zmienia swoją wartość zależnie

od stanu w jakim się znajduje. Wyróżniamy następujące wilgotności:
–  wilgotność drewna świeżo ściętego: u miękkich liściastych 80-120%,
u twardych liściastych 55-65%,
u iglastych 100-150%,
W trakcie składowania drewno traci wilgotność osiągając wartości nazwane:
–  drewno mokre ponad 70%,
–  drewno świeże 25-70%,
–  drewno załadowczo suche 20-25%,
–  drewno powietrzno-suche 13-20%,

Drewno w warunkach naturalnych można wysuszyć do wilgotności równej 12-15%, aby

uzyskać wartości niższe należy zastosować suszenie w suszarniach lub zamkniętych

i ogrzewanych pomieszczeniach.

Wg PN wilgotność podstawowych wyrobów stolarskich powinna wynosić:
– stolarka meblowa i budowlana w pomieszczeniach ogrzewanych centralnie 8-10%,

– ogrzewanych piecami 10-12%,

– stolarka budowlana stykająca się z powietrzem wewnętrznym i atmosferycznym 12-15%,

– konstrukcje drewniane kryte dachem, lecz nie zamknięte 15-17%,

– konstrukcje drewniane nie chronione dachem 17-22%,

– budownictwo wodne 22-30%.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wilgotność drewna jest ważnym parametrem, który należy zawsze uwzględniać w trakcie

obróbki. Drewno zbyt wilgotne wpływa na nadmierne tępienie się narzędzi oraz powstawanie
pęknięć i wypaczeń. Ogólnie można powiedzieć, że szkodliwym jest stosowanie zarówno
drewna zbyt wilgotnego jak i nadmiernie suchego.

Wilgotność drewna może być określana przy pomocy następujących metod:

–  metoda suszarkowo-wagowa,
–  metoda destylacyjna,
–  za pomocą wilgotnościomierza elektrycznego lub elektronicznego,

Higroskopijność drewna. Jest to zdolność do zmiany jego wilgotności zależnie od stanu

temperatury  i  wilgotności  otaczającego  powietrza.  Zjawisko  higroskopijności  ma  miejsce
tylko  w  przedziale  od  0-30%  tj.  do  tzw.  wilgotności  punktu  nasycenia  włókien.  Wtedy  to
znajduje  się  w  drewnie  tylko  woda  chemiczna  i  związana,  wypełniając  błony  komórkowe
i przestrzenie  międzymicelarne.  Punkt  nasycenia  włókien  jest  różny  dla  poszczególnych
gatunków drewna, jednakże zawsze zbliżony do wartości 30%, dlatego też ta wilgotność jest
umowną  wilgotnością  punktu  nasycenia  włókien.  Ze  zjawiskiem  higroskopijności  związane
są jeszcze dwa pojęcia:
–  sorpcja – pobieranie pary wodnej z powietrza przez drewno,
–  desorpcja – oddawanie wody zawartej w drewnie do powietrza.

Powyższe zjawiska mogą występować tylko w przedziale od 0-30% wilgotności drewna.

Stan równowagi higroskopijnej występuje wtedy, wilgotność i temperatura drewna jest równa
wilgotności i temperaturze otaczającego go powietrza (drewno nie przyjmuje wtedy ani nie
oddaje wilgotności).

Nasiąkliwość i przesiąkliwość drewna. Jest to zdolność drewna zanurzonego w wodzie

do wchłaniania tejże wody. Największe zdolności do wchłaniania wody ma drewno
całkowicie suche. Więcej wody jest w stanie przyjąć drewno porowate, więc możemy
stwierdzić, że im mniejsza wilgotność drewna tym więcej wody może w nie wsiąknąć.

Przesiąkliwością drewna nazywamy zdolność cieczy do przenikania przez drewno. Warto

zaznaczyć, że zarówno podczas zjawiska przesiąkliwości jak i nasiąkliwości woda najszybciej
przemieszcza się w kierunku wzdłuż włókien, w poprzek następuje to znacznie wolniej.
Zależności te mają szczególnie duże znaczenie zwłaszcza w bednarstwie i szkutnictwie.

Pęcznienie i kurczenie się drewna. Pęcznieniem nazywamy zwiększanie się wymiarów

liniowych i objętości drewna na skutek wzrostu zawartości wody związanej. Następuje to
w przedziale wilgotności od 0-30%, czyli od stanu absolutnie suchego do osiągnięcia przez
drewno punktu nasycenia włókien. Powyżej punktu nasycenia włókien drewno nie pęcznieje,
wypełniają się wodą wnętrza komórek.

Kurczenie się jest zjawiskiem odwrotnym do pęcznienia i polega na zmniejszaniu się

wymiarów liniowych i objętości drewna wskutek zmniejszania się zawartości wody związanej
w drewnie. Zjawisko to występuje podobnie jak pęcznienie w przedziale wilgotności od 30-0%.

Wartość skurczu drewna jest różna w poszczególnych przekrojach drewna i wynosi:
– skurcz styczny 6-13%,

– skurcz promieniowy 2-8,5%,

– skurcz wzdłuż włókien 0,1-0,35%,

– skurcz objętościowy 0,7-22,5%.

W praktyce przyjmuje się, że skurcz jak i pęcznienie następują równomiernie

i proporcjonalnie do zmiany wilgotności w przedziale od 0-25%.

Pękanie i paczenie się drewna. Pękanie drewna jest to zjawisko występujące podczas

nadmiernego wysychania drewna na wolnym powietrzu. Spowodowane jest między innymi

dużym nasłonecznieniem. Przyczyną pękania drewna jest nierównomierne jego wysychanie

w warstwach środkowych i zewnętrznych. Pęknięcia częściej występują w drewnie drzew

liściastych niż u iglastych, bardziej pękają wyroby grube niż cienkie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Paczenie się, czyli zmiana kształtu drewna występuje w materiałach tartych, podobnie jak

pęknięcia drewna, podczas nierównomiernego wysychania i zróżnicowania kurczenia się

drewna w kierunku stycznym i promieniowym. Paczenie się materiałów drzewnych jest

poważnym utrudnieniem podczas obróbki i powoduje wiele strat materiałowych.

W sortymentach tartych najczęściej występuje paczenie się poprzeczne lub podłużne.

Rys. 9. Paczenie się materiałów tartych w zależności od miejsca położenia w kłodzie[4]

Gęstość i porowatość drewna

Gęstość drewna. Jest to stosunek masy drewna do jego objętości w stanie określonej

wilgotności lub w stanie całkowicie suchym, zależy ona od ilości substancji drzewnej

w jednostce objętości oraz od ilości porów wypełnionych powietrzem. W praktyce określa się

gęstość w kg/m

, do celów badawczych używana jest jednostka g/cm

. Zależnie od stopnia

wilgotności drewna rozróżniamy różne gęstości: gęstość drewna świeżo ściętego, gęstość

drewna powietrzno-suchego i całkowicie suchego.

Gęstość substancji drzewnej jest to stosunek masy drzewnej do objętości drewna

z wyłączeniem porów i zawartości wody. Jest to wartość równa w przybliżeniu dla

wszystkich gatunków drewna i wynosi 1540 kg/m

Umowna gęstość drewna jest to stosunek masy drewna w stanie całkowicie suchym do

jego objętości w stanie maksymalnego spęcznienia.

Gęstość drewna w stanie całkowicie suchym jest to stosunek masy całkowicie suchego

drewna do jego objętości przy tej samej wilgotności. Gęstość jest bardzo ważnym

wyznacznikiem jakości drewna, gdyż drewno o dużej gęstości ma zawsze dużą wytrzymałość

mechaniczną.

Gęstość drewna obliczamy według wzorów:

[ g/cm

] lub

[ g/cm

]

gdzie:

–gęstość drewna w stanie całkowicie suchym w g/cm

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

Go –masa próbki całkowicie suchej w gramach,
Gw –masa próbki o wilgotności W(%) w gramach,
Vo –objętość próbki całkowicie suchej w cm

Vw –objętość próbki o wilgotności W(%) w cm

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zależnie od gęstości drewna w stanie powietrzno suchym F. Krzysik rozróżnia sześć klas

drewna:
1 – drewno bardzo ciężkie - ponad 800 kg/m

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

2 – drewno ciężkie - 710-800 kg/m

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

3 – drewno umiarkowanie ciężkie - 610-700 kg/m

(brzoza, klon, jawor, modrzew, wiąz),

4 – drewno lekkie - 510-600 kg/m

(kasztanowiec, mahoń, jałowiec),

5 – drewno umiarkowanie lekkie - 410-500 kg/m

(sosna, świerk, jodła, lipa, olcha, osika),

6 – drewno bardzo lekkie poniżej 400 kg/m

(topola, sosna wejmutka).

Drewnem o największej gęstości jest gwajak (gęstość 1300 kg/m

), a najniższą mają

balsa 150 kg/m

oraz drewno gatunku Alstonia spathulata 58 kg/m

Porowatość drewna. Porowatością nazywamy stosunek objętości porów zawartych

w drewnie do objętości drewna w stanie całkowicie suchym. Jest to wartość odwrotnie
proporcjonalna do gęstości, czyli im większa porowatość tym drewno ma mniejszą gęstość.
Porowatość mierzy się w procentach i jest ona równa dla gatunków krajowych w granicach
50-80%. Pory znajdujące się w drewnie, wypełnione są powietrzem w drewnie suchym
a w drewnie mokrym wodą.

Właściwości cieplne drewna

Ciepło właściwe drewna jest to ilość ciepła potrzebna do ogrzania jednostki masy

drewna o 1

C. W obliczeniach przyjmuje się ciepło właściwe dla drewna całkowicie suchego,

które wynosi 1,35kJ/(kg

×K). Ciepło właściwe drewna wilgotnego jest wartością pośrednią

między ciepłem właściwym drewna całkowicie suchego a ciepłem właściwym wody.
Ciepło właściwe drewna jest 3 razy większe od ciepła właściwego stali i żelaza, co oznacza,
że potrzeba trzy razy więcej energii do ogrzania drewna aby uzyskało taką samą temperaturę
co żelazo i stal.

Przewodność cieplna drewna jest to zdolność do przewodzenia ciepła, pozwalająca na

wyrównanie temperatur w całym materiale. Wartość tą określa się współczynnikiem
przewodności

λ , który im większy oznacza gorsze właściwości izolacyjne. Drewno ma

stosunkowo mały współczynnik

λ i duże ciepło właściwe, dlatego trudno się nagrzewa i jest

dobrym izolatorem. Wpływa to na możliwość jego zastosowania w budownictwie do wyrobu
narzędzi min. trzonków i rękojeści narzędzi.

Rozszerzalność cieplna drewna jest to zdolność do zmiany wymiarów liniowych pod

wpływem działania wysokiej temperatury. Określa się ją za pomocą współczynnika
rozszerzalności cieplnej, który jest dla drewna tak mały, że nie ma żadnego znaczenia.

Właściwości elektryczne drewna

Przewodność elektryczna. Określa się ją za pomocą elektrycznego oporu właściwego

drewna  wyrażonego  w  omometrach.  Jest  ona  zjawiskiem  odwrotnym  do  oporności.
Przewodność  drewna  jest  niewielka.  Zmiany  w  jej  wartości  można  zaobserwować
w przedziale  wilgotności  od  0-30%.  Przy  0  jest  najmniejsza,  wzrasta  w  miarę  zwiększania
wilgotności, powyżej wartości 30% zmiany są nieznaczne.

Wytrzymałość na przebicie służy do określenia izolacyjnych właściwości drewna

(im większa  tym  lepiej).  Drewno  ma  małą  wytrzymałość  na  przebicia,  można  ją  zwiększyć
nasycając  je  parafiną,  olejem  lnianym  lub  żywicami  syntetycznymi,  natomiast  nasycenie
impregnatami  jeszcze  ją  pogarsza.  Drewno  jest  dobrym  dielektrykiem,  co  ma  zastosowanie
w badaniach  laboratoryjnych  kiedy  to  suszymy  je  w  polu  działania  prądów  wysokiej
częstotliwości

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Właściwości akustyczne drewna

Akustyczne właściwości drewna są to cechy, które wywierają wpływ na przenikanie

dźwięku przez drewno. Właściwości takie mają tylko niektóre gatunki drewna, które
nazywamy materiałami drzewnymi rezonansowymi (świerk, jodła, jawor, klon).

Prędkość rozchodzenia się dźwięku w drewnie o dobrych właściwościach

rezonansowych jest większa niż w powietrzu i zbliżona do prędkości rozchodzenia się
dźwięku w metalach. Stosunek prędkości rozchodzenia się dźwięku w drewnie na przekrojach
wzdłużnym, promieniowym i stycznym jest równy 15:5:3.

Pochłanianie i tłumienie dźwięku w drewnie określa się za pomocą współczynnika

pochłaniania  wyrażanego  stosunkiem  energii  pochłoniętej  przez  drewno  do  energii
dźwiękowej  padającej  na  jego  powierzchnię.  Drewno  ma  małe  zdolności  do  pochłaniania
dźwięku a jego izolacyjność zależy od porowatości i gęstości. Im bardziej porowate drewno,
tym  jest  lepszym  izolatorem.  Z  materiałów  drzewnych  najlepszymi  izolatorami  są  płyty
pilśniowe porowate oraz korkowe lub asfaltowo-korkowe.

Najlepszym drewnem rezonansowym jest drewno świerku słoistości 0,3-4mm pozyskane

z terenów wysokogórskich (800-1400m n.p.m.) o wieku 140-160 lat i średnicy kłody 60-
80cm. Dobrym wskaźnikiem jest również gęstość, która powinna wynosić 400-450 kg/m

Przenikanie światła, promieniowania elektromagnetycznego i gazów przez drewno

Przenikanie światła. Cienkie arkusze drewna (forniry i okleiny) mają zdolności

przepuszczania światła, dodatnio na przeźroczystość drewna wpływa wzrost wilgotności
i zawartości żywic. Drewno bielu jest bardziej przeźroczyste niż drewno twardzieli.
Właściwości te są pozytywnym zjawiskiem podczas wykrywania ukrytych wad w produkcji
cienkowarstwowej sklejki.

Przepuszczanie promieni Roentgena. Drewno posiada zdolności do przepuszczania

promieni Roentgena, co pozwala na zastosowanie aparatów do prześwietleń do wykrywania
chodników owadzich, ukrytych pęknięć, sęków czy odłamków ciał obcych ukrytych w głębi
drewna.

Przenikanie gazów. Drewno jest materiałem przez który mogą przenikać gazy,

aczkolwiek  jest  to  proces  powolny.  Przenikanie  przez  drewno  jest  największe  wzdłuż
włókien,  natomiast  w  kierunku  poprzecznym  jest  ono  stosunkowo  małe.  Na  przenikalność
gazów  wpływa  dodatnio  podniesienie  ich  ciśnienia.  Wykorzystywane  jest  to  podczas
zwalczania szkodników owadzich i grzybów pasożytujących w drewnie.
Trwałość drewna

Trwałość drewna jest to odporność na niszczące działanie czynników zewnętrznych,

powodujących jego rozkład. Wartość ta określana jest na podstawie czasu, w którym drewno
zachowuje  swoje  właściwości  fizyczne  i  mechaniczne.  Dużą  trwałość  mają  drewna
twardzielowe,  oraz  te  o  dużej  gęstości.  Drewna  iglaste  zawierające  żywice  i  liściaste
zawierające  garbniki,  gumy  i  oleje  eteryczne  również  mają  wytrzymałość  większą,  niż  te
które tych składników nie mają. Jeżeli chodzi o wiek i rejon w  jakim drzewa występują, to
najtrwalsze  są  drzewa  w  średnim  wieku  pozyskiwane  z  terenów  górskich.  Ważnym
czynnikiem wpływającym na trwałość drewna jest środowisko w jakim się ono znajduje, czy
jest  to  teren  zamknięty,  otwarty,  czy  jest  przewiew  i  jaka  temperatura. Na trwałość drewna
mają również duży wpływ czynniki zewnętrzne do których możemy zaliczyć:
–  czynniki biologiczne (organiczne-grzyby, owady i drobnoustroje),
–  czynniki fizyczne (zmiany temperatury, wilgotności powietrza i opady),
–  czynniki chemiczne (roztwory kwaśne lub alkaliczne o dużym stężeniu),

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Z punktu widzenia trwałości drewno naturalne możemy podzielić na:

– bardzo trwałe: modrzew, dąb, wiąz, heban, cis, cyprys, cedr, daglezja, grochodrzew,

orzech,

– średnio trwałe: jodła, sosna, świerk, buk, jesion,
– nietrwałe: brzoza, jawor, lipa, olcha, osika, topola, wierzba.

Aby zwiększyć trwałość drewna możemy zastosować następujące czynności:

–  korowanie drewna przed składowaniem,
–  przechowywanie w basenach z wodą,
–  suszenie,
–  nasycanie impregnatami lub środkami przeciwgnilnymi
–  pokrywanie powłokami ochronnymi.

Tabela 2 Trwałość drewna w latach w A. Milewskiego.

Rodzaj

drewna

Na wolnym

powietrzu

W pomieszczeniu

zamkniętym bez

przewiewu

W warunkach

niezmiennie

suchych

W warunkach

niezmiennie

wilgotnych

Sosna

120

1000

500

Świerk

900

Jodła

900

Modrzew

150

1800

600

Dąb

120

200

1800

700

Wiąz

100

180

1500

1000

Jesion

500

Buk

800

Klon

1000

Brzoza

500

Olcha

400

800

Osika

500

Wierzba

600

Skład chemiczny drewna

Podstawowym składnikiem drewna są substancje organiczne stanowiące główny element

konstrukcyjny błon komórkowych, którym są: celuloza, lignina i hemicelulozy. Wymienione

powyżej związki stanowią ok. 96% suchej masy drewna. Celuloza (rys.3) włącznie

z hemicelulozami tworzą substancję szkieletową błon komórkowych a lignina wraz

z substancjami śluzowatymi stanowią lepiszcze i łączą szkielet w całość.

Najliczniej w drewnie reprezentowana jest celuloza (błonnik), która stanowi 50% masy,

hemicelulozy i lignina (drzewnik) stanowią po 25% masy drewna. Wyżej wymienione substancje

organiczne składają się z: węgla, tlenu wodoru i azotu, których udział w drewnie całkowicie

suchym nie ulega zmianie i wynosi kolejno: węgiel-50%, tlen-43%, wodór-6,1%, azot 0,12%.

Innymi, równie ważnymi składnikami drewna są substancje mineralne takie jak: potas,

sód, węglan wapnia oraz sole kwasu węglowego, fosforowego i krzemowego. Ich zawartość

jest zmienna i wynosi 0,2-1,7%, określa się ją na podstawie ilości popiołu powstałej po

spaleniu drewna.

W drewnie występują również substancje uboczne, do których możemy zaliczyć: żywice,

tłuszcze, barwniki, woski, garbniki, alkaloidy i inne. Występuje również w niewielkich

ilościach białko, które jest głównym pożywieniem dla grzybów i owadów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie znasz elementy budowy drewna tworzące jego rysunek?
2.  Co to są higroskopijne właściwości drewna?
3.  Jak sprawdzić wilgotność drewna?
4.  Co to jest pęcznienie i czym jest spowodowane?
5.  W którym kierunku drewno pęcznieje najbardziej?
6.  W jakim przedziale wilgotności zmienia się przewodność elektryczna drewna?
7.  Co to jest drewno rezonansowe?
8.  Czy gazy przenikają przez drewno?
9.  Jakie znasz trzy podstawowe składniki drewna?
10.  Za co są odpowiedzialne poszczególne składniki drewna?
11.  Gdzie w drewnie występują poszczególne składniki?
12.  Jaką część w drewnie stanowią jego trzy podstawowe składniki?
13.  Z jakich pierwiastków składają się wyżej wymienione substancje?
14.  Jakie znasz inne składniki drewna?
15.  Co w drewnie jest pożywką dla grzybów i owadów?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oznacz wilgotność drewna.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zapoznać się z literaturą dotyczącą pomiaru wilgotności drewna,
2)  przygotować próbki do badania wilgotności drewna,
3)  przygotować aparaturę pomiarową,
4)  dokonać pomiarów wilgotności dwoma metodami,
5)  przedstawić powyższe w formie opisowej/ zaprezentować wyniki,
6)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  notatnik,
–  ołówek/długopis,
–  próbki do badań wilgotności,
–  suszarka laboratoryjna,
–  waga laboratoryjna,
–  miernik wilgotności elektroniczny lub elektryczny,
–  literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Zbadaj wielkość spęcznienia drewna.

Sposób wykonania ćwiczenia

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zapoznać się ze sposobami obliczania skurczu,
2)  przygotować próbki drewna,
3)  namoczyć próbki drewna,
4)  zmierzyć spęcznienie,
5)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  suwmiarka,
–  naczynie z wodą,
–  próbki badania spęcznienia drewna,
–  notatnik,
–  ołówek/długopis,
–  literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 3

Oznacz gęstość drewna.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zapoznać się z literaturą dotyczącą gęstości drewna,
2)  przygotować do pracy wagę i suszarkę,
3)  wysuszyć próbki,
4)  zważyć próbki,
5)  zmierzyć wymiary liniowe próbek i określić ich objętość,
6)  obliczyć gęstość drewna korzystając z odpowiedniego wzoru,
7)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

– notatnik,

– ołówek/długopis,

– próbki do badań gęstości,

– waga laboratoryjna,

– suwmiarka,

– suszarka laboratoryjna,

– literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 4

Zbadaj przenikliwość światła i promieni Rentgena przez drewno.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z literaturą dotyczącą przenikliwości drewna,

2) dobrać próbki,

3) dokonać obserwacji próbki pod światło,

4) określić i opisać przenikliwość poszczególnych dla próbek,

5) zaobserwować zdjęcia Rentgena przedstawiające próbki drewna,

6) określić widoczne elementy na zdjęciach Rentgena,

7) obserwacje zaprezentować poprzez wyciągnięcie wniosków,

8) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  notatnik,
–  ołówek/długopis,
–  próbki fornirów do badania przenikliwości światła,
–  lampka,
–  zdjęcia Rentgenowskie charakterystycznych próbek drewna,
–  literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 5

Rozpoznaj związki chemicznej budowy drewna.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zapoznać się z literaturą dotyczącą chemicznej budowy drewna,
2)  rozpoznać wzory poszczególnych związków i substancji wchodzących w skład drewna,
3)  określić funkcję poszczególnych substancji,
4)  przedstawić powyższe w formie opisowej,
5)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  notatnik,
–  ołówek/długopis,
–  plansze z wzorami substancji,
–  literatura z rozdziału 6.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) wymienić elementy drewna tworzące jego rysunek?

2) określić czym są właściwości higroskopijne drewna?

3) wskazać jakimi metodami zbadać wilgotność drewna?

4) powiedzieć co to jest spęcznienie drewna i co je powoduje?

5) określić w którym kierunku drewno pęcznieje najbardziej?

6) w jakim przedziale wilgotność zmienia się przewodność elektryczna drewna

7) określić co to jest drewno rezonansowe

8) określić czy drewno jest przepuszczalne dla gazów?

9) wymienić trzy główne substancje chemicznej budowy drewna?

10) określić ich funkcję w drewnie?

11) określić w jakiej części mikroskopowej budowy drewna

występują te substancje?

12) wymienić inne części składowe drewna?

13) określić procentową ilość poszczególnych substancji w drewnie?

14) wskazać z jakich pierwiastków składają się trzy główne substancje

z których składa się drewno?

15) wskazać jaka część drewna staje się pożywką dla grzybów i owadów?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5. Właściwości mechaniczne drewna

4.5.1. Materiał nauczania

Mechanicznymi właściwościami drewna określa się jego zdolność do przeciwstawiania

się  działaniu  sił  zewnętrznych,  które  powodują  przejściowe  lub  trwałe  jego  odkształcenie
a nawet zniszczenie.
Siły działające na drewno mogą występować jako:
–  obciążenia statyczne – działają powoli i równomiernie w jednym kierunku działania siły,
–  obciążenia dynamiczne – działają jednorazowo lecz z szybką zmianą kierunku działania

siły (obciążenia wibracyjne).

Zmianę wymiarów lub kształtu drewna pod działaniem obciążeń nazywamy

odkształceniami. Odkształcenia mogą być:
– sprężyste –znikają po odjęciu działającej siły,
– trwałe –pozostają po odjęciu działającej siły.

Opór, który stawia drewno obciążeniom nazywamy naprężeniem. Jeżeli na dany materiał

działa  przez  dłuższy  czas  siła,  nawet  mała,  która  nie  przekracza  jego  odporności  może
spowodować  zmęczenie  drewna.  Badania  mechanicznych  właściwości  drewna
i wytrzymałości,  wyrażonej  w  megapaskalach,  są  niezbędne  do  ustalenia  jego  użyteczności
oraz określenia przekrojów elementów wpływających na trwałość konstrukcyjną wyrobów.
Badania  wytrzymałości  drewna  przeprowadza  się  na  maszynach  probierczych  różnej
konstrukcji na próbkach o wymiarach i kształcie określonych w Polskiej Normie.
Wytrzymałość drewna na obciążenia statyczne

Wytrzymałość drewna na ściskanie jest to opór, jaki stawia materiał drzewny poddany

działaniu  sił  ściskających,  powodujących  jego  odkształcenie  lub  zniszczenie.  Miarą
wytrzymałości  jest  naprężenie  w  MPa,  przy  którym  następuje  zniszczenie  próbki.
Wytrzymałość  na  ściskanie  zależy  od  kierunku  anatomicznego  w  jakim  przeprowadzamy
badanie. Przeciętna wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien wynosi 39,3-49,2 MPa, zaś
w kierunku prostopadłym jest 6-10 razy mniejsza.

Wytrzymałość drewna na rozciąganie jest to opór, jaki stawia materiał drzewny

poddany działaniu sił rozciągających, dążących do jego odkształcenia lub rozerwania.

Miarą wytrzymałości jest naprężenie w MPa, przy którym następuje zniszczenie próbki.

Wytrzymałość na rozciąganie bada się w dwóch kierunkach, wzdłuż i w poprzek włókien,
wynosi ona: wzdłuż włókien 110-140MPa a w poprzek może być 5-40 razy mniejsza, średnio
przyjmuje się, że stanowi ona 1/30-tą wytrzymałości na rozciąganie wzdłuż włókien.

Wytrzymałość drewna na ścinanie jest to wartość siły ścinającej przyłożonej

równolegle do włókien, (która powoduje zniszczenie próbki) odniesiona do wartości
obciążanego przekroju.
Wartość wytrzymałości na ścinanie wynosi 1/8-1/6 wytrzymałości na ściskanie wzdłuż
włókien oraz 1/10-1/8 wytrzymałości na rozciąganie w kierunku równoległym do przebiegu
włókien.

Wytrzymałość drewna na zginanie statyczne. Zginanie statyczne występuje w drewnie

podczas wzrastającego powoli obciążenia zginającego, działającego bez zmiany kierunku.
Wytrzymałość drewna na zginanie określamy głównie wzdłuż włókien i jest ona równa 78,5-
98,1 MPa.

Wytrzymałość drewna na skręcanie. Skręcanie drewna jest wynikiem działania pary sił

powodujących jego obrót oraz spiralne skręcenie włókien drzewnych. W praktyce siły takie
występują w śmigłach lotniczych, maszynach rolniczych i wałach wykonanych z drewna.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wytrzymałość drewna na skręcanie wynosi 2,94-14,7 MPa.

Wytrzymałość drewna na obciążenia dynamiczne Próby dynamiczne charakteryzują się

tym, że badane próbki zostają zniszczone pojedynczym silnym uderzeniem. Wytrzymałość
dynamiczna drewna znacznie się zmniejsza w wypadku występowania sęków i innych wad
drewna. Do typowych prób dynamicznych możemy zaliczyć udarność i wytrzymałość drewna
na zginanie dynamiczne.

Udarność jest to zdolność drewna do pochłaniania energii mechanicznej podczas

zginania dynamicznego i charakteryzuje się wytrzymałością drewna na obciążenia
dynamiczne, działające na skutek jednorazowego silnego uderzenia. Udarność możemy
również określić jako stosunek ilości pracy potrzebnej do zniszczenia próbki w odniesieniu do
powierzchni przekroju poprzecznego tej próbki. Wartość ta wyrażana jest w MJ/mm

Wytrzymałość drewna na zginanie dynamiczne. Jest to wytrzymałość próbki drewna,

która ułożona na dwóch podporach zostaje uderzona przez młot udarowy.

Ważnym jest aby badania wszystkich wytrzymałości były przeprowadzane na próbkach

tego samego gatunku drewna o takiej samej wilgotności, tak aby wyniki były możliwe do
porównania ze sobą.

Wytrzymałość drewna na zmęczenie

Drewno poddane przez dłuższy czas działaniu zmiennej siły ulega zniszczeniu nawet,

gdy obciążenie jest mniejsze od maksymalnego dopuszczalnego naprężenia danego drewna.
Zjawisko to nazywa się zmęczeniem drewna. Największe naprężenie, jakie drewno może
przenieść bez zmian powodujących odkształcenia trwałe, nazywamy wytrzymałością na
zmęczenie.

Wyboczenie drewna
Wyboczenie pręta drewnianego ściskanego osiowo jest to jego wygięcie, które następuje,

gdy siła ściskająca przekracza wartość określoną jako krytyczną.

Wyboczenie może nastąpić przy podłużnym ściskaniu prętów lub słupów drewnianych,

np. w elementach konstrukcyjnych wiązarów dachowych, kopalniakach czy palach
mostowych. Wyboczenie drewna jest związane ze smukłością materiału, im smukłość jest
większa tym mniejsza jest wytrzymałość na wyboczenie.

Sprężystość i plastyczność drewna
Sprężystość drewna jest to właściwość polegająca na zdolność powracania materiału

drzewnego  do  pierwotnego  kształtu  i  wymiarów  po  ustaniu  działania  siły  powodującej
odkształcenie.  Największe  dopuszczalne  naprężenia  drewna,  które  nie  powodują  jego
odkształcenia  lub  zniszczenia  a  po  ich  odjęciu  drewno  wraca  do  poprzedniego  kształtu
i wymiarów  nazywa  się  granicą  sprężystości.  Sprężystość  materiału  określa  tzw.  moduł
sprężystości, który jest stosunkiem naprężeń do wytrzymałości.

Łupliwość
Jest to odporność drewna na dzielenie na mniejsze części wzdłuż włókien za pomocą

narzędzi  w  kształcie  klina.  Określa  się  ją  wartością  siły  potrzebnej  do  rozłupania  oraz
gładkością powierzchni uzyskanych po rozłupaniu. Drewno jest łupliwe tylko wzdłuż słojów
rocznych.  Łupliwość  zależy  od  gatunku  drewna  i  kierunku  przekroju,  najlepiej  łupie  się
wzdłuż  włókien  w  kierunku  promieniowym.  Łupliwość  drewna  ma  znaczenie  podczas  jego
dzielenia na gonty i tam właśnie jest najczęściej wykorzystywana.

Twardość drewna
Jest to jego odporność na odkształcenia powodowane siłami skupionymi działającymi na

jego powierzchnię wyrażona wartością siły lub odkształcenia. Twardość drewna wzrasta wraz
ze wzrostem jego gęstości i jest różna podczas działania sił dynamicznych i statycznych. Do
badania twardości wykorzystuje się dwie metody: Janki lub Brinella, polegające na wciskaniu

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

w jego powierzchnię metalowych kulek i podstawianiu odczytanych średnic wcisków do
wzoru na twardość.

Na podstawie badań metodą Brinella drewno gatunków krajowych i egzotycznych dzieli

się na 6 klas twardości:
– drewno bardzo miękkie o twardości do 35MPa (osika, topola, wierzba, balsa, jodła,

świerk),

– drewno miękkie 36-49MPa (brzoza, olcha, jawor, lipa, sosna zwyczajna, modrzew,

daglezja, mahoń),

–  drewno średnio twarde 50-59MPa (wiąz, orzech, sosna czarna),
–  drewno twarde 60-65MPa (dąb szypułkowy, jesion, grusza, jabłoń, wiśnia, tik),
–  drewno  bardzo  twarde  66-146MPa  (buk,  grab,  dąb  bezszypułkowy,  grochodrzew,

palisander, cis, bukszpan),

– drewno twarde jak kość twardość ponad 150MPa (heban, gwajak, kokos, quebracho).

Czynniki wpływające na właściwości mechaniczne drewna

Wytrzymałość drewna na obciążenia statyczne zależy znacznie od budowy anatomicznej,

między innymi od udziału drewna późnego w przyroście słojów rocznych, a także od
niektórych elementów budowy błony komórkowej. Wytrzymałość drewna zwiększa się wraz
ze wzrostem gęstości drewna. Drewno wolne od wad jest bardziej wytrzymałe na obciążenie
sił zewnętrznych niż drewno z wadami. Zmniejszenie wytrzymałości drewna np. na ściskanie,
zginanie i rozciąganie może być spowodowane odchyleniem przebiegu włókien od kierunku
osi podłużnej pnia. Wytrzymałość drewna zawsze maleje wraz ze wzrostem wilgotności
w przedziale higroskopijności (0-30%), w punkcie nasycenia włókien jest najmniejsza.

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie znasz obciążenia statyczne drewna?
2.  Jakie znasz obciążenia dynamiczne drewna?
3.  Jakie wartości mają powyższe wytrzymałości?
4.  Co to jest wyboczenie drewna i gdzie występuje w praktyce?
5.  Co to jest łupliwość i gdzie się ją wykorzystuje?
6.  Jakie znasz gatunki drewna ze względu na twardość?
7.  Jakie czynniki wpływają na zmniejszenie wytrzymałości drewna?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Określ łupliwość krajowych gatunków drewna.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z literaturą dotyczącą łupliwości drewna,

2) przygotować próbki do badania łupliwości,

3) wbić przygotowany wcześniej klin w drewno,

4) zmierzyć stopień rozłupania drewna,

5) przedstawić wyniki w formie pisemnej,

6) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  notatnik,
–  ołówek/długopis,
–  klin metalowy,
–  próbki do badania łupliwości,
–  literatura z rozdziału 6.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Tak Nie

Czy potrafisz:

1) wymienić jakie są znane obciążenia statyczne drewna?

2) wymienić jakie są znane obciążenia dynamiczne drewna?

3) określić wartość powyższych obciążeń?

4) powiedzieć co to jest wyboczenie i gdzie występuje?

5) określić co to jest łupliwość i w jakiej dziedzinie znajduje zastosowanie?

6) wskazać na jakie grupy dzielimy gatunki drewna pod względem twardości?

7) określić jakie czynniki wpływają na zmniejszenie wytrzymałości drewna?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6. Właściwości techniczno-użytkowe i zastosowanie drewna

4.6.1. Materiał nauczania

Właściwości techniczno-użytkowe drewna

Czynniki wpływające na technologiczne właściwości drewna. Na wartość użytkową

drewna wpływają liczne czynniki, z których za najważniejsze uważa się:
–  budowę anatomiczną,
–  gęstość i twardość drewna,
–  wilgotność,
–  wady naturalne i uszkodzenia.

Wymienione powyżej czynniki mają bardzo duży wpływ na dobór do założeń

produkcyjnych, często również obligują do konkretnego rodzaju obróbki. Poniżej określone
będą niektóre tylko czynniki, które wpływają na obróbkę drewna skrawaniem, klejenie
i okleinowanie oraz na obróbkę wykończeniową.

Wpływ budowy i wilgotności drewna na obróbkę skrawaniem. Drewno wilgotne jest

trudniejsze  do  obróbki  niż  drewno  suche.  W  budowie  drewna  największą  przeszkodą
w obróbce  są  wady  anatomicznej  budowy  drewna,  skręt  włókien,  sęki,  zawoje.  Łatwiej  jest
obrabiać  drewno  wąskosłoiste,  trudniej  drewno  szerokosłoiste.  Im  większa  gęstość  drewna
i twardość  tym  trudniej  jest  skrawać.  Drewno  iglaste  jest  trudne  w  skrawaniu  z  powodu
ostrego przejścia pomiędzy drewnem wczesnym i późnym.

Wpływ struktury i wilgotności drewna na klejenie. Bardzo ważnym problemem

podczas  klejenia  i  okleinowania  jest  wilgotność,  która  powinna  wynosić  8-12%.  Jeżeli  jest
wyższa  wilgotność  istnieje  możliwość  powstania  wadliwej  spoiny  klejowej,  pęknięć
i pęcherzy  podczas  okleinowania.  Ważnymi  aspektami  są  również  wady  drewna  takie  jak
sęki,  przeżywiczenia,  pęcherze  żywiczne  czy  zgnilizna  ponieważ  mogą  utrudniać  proces
klejenia a przy cienkich materiałach powodować przebicia klejowe. Wpływ na klejenie mają
również  twardość  i  sprężystość  oraz  nierównomierny  skurcz,  ponieważ  mogą  powodować
zgniatanie przypowierzchniowych warstw drewna lub słabe wiązanie spoiny.

Podatność drewna na obróbkę wykończeniową. Większość gatunków drzew dobrze

daje się wykańczać za pomocą materiałów malarsko-lakierniczych, aczkolwiek przeszkodami
w  wykonywaniu  tych  operacji  są  przeżywiczenia  w  drewnie  gatunków  iglastych  oraz  duża
porowatość  zwłaszcza  drzew  pierścieniowo-naczyniowych.  Jeżeli  chodzi  o  impregnowanie
i barwienie  to  jest  ono  utrudnione  w  drewnie  gatunków  twardzielowych,  gdyż  strefa
twardzielowa  trudniej  wchłania  impregnaty  i  barwniki.    Istotną  rolę  odgrywa  wilgotność
drewna,  która  podobnie  jak  podczas  klejenia  powinna  wynosić  8-12%.  Zwiększona
wilgotność negatywnie wpływa na proces pokrywania drewna lakierami.

Próby technologiczne

Próby technologiczne drewna służą do określenia jego przydatności w warunkach

obróbki i przyszłego zastosowania. Najczęstszymi próbami są: badania odporności na
ścieranie i zdolności do utrzymywania gwoździ i wkrętów.

Ścieralność drewna. Jest to odporność drewna na zużycie powierzchni pod wpływem

tarcia. Zależy ona od gatunku drewna, jego gęstości i twardości. Maleje wraz ze wzrostem
wilgotności. Drewno ma większą odporność na ścieranie w przekroju poprzecznym
i promieniowym, mniejszą w stycznym.

Zdolność do utrzymywania wkrętów i gwoździ. Jest to bardzo ważna cecha, od której

zależy proces łączenia drewna. Wartości te są bardzo powiązane z wilgotnością drewna, jego
gęstością, twardością oraz kierunkiem przebiegu włókien.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zdolność utrzymywania gwoździ określa się stosunkiem siły potrzebnej do jego

wyrwania do powierzchni jego trzpienia zagłębionego w drewnie. Zdolność utrzymania
gwoździa jest większa w poprzek włókien niż wzdłuż.

Zdolność utrzymywania wkręta jest to stosunek siły potrzebnej do wyrwania wkręta do

głębokości jego wkręcenia w drewno. Opór przy wyciąganiu wkręta jest większy przy
wyciąganiu wkrętów niż gwoździ ponieważ oprócz sił tarcia należy pokonać opór na ścinanie.

Zastosowanie drewna jako surowca z przeznaczeniem do celów produkcyjnych

Zastosowanie drewna drzew iglastych

Sosna – Zastosowanie ogólne: kopalniaki, słupy teletechniczne, budownictwo lądowe

i wodne, materiały tarte, podkłady kolejowe, meble, sprzęt gospodarczy.
Zastosowanie specjalne: Obłogi, sklejka, płyty stolarskie, półfabrykaty meblowe i elementy
konstrukcyjne stolarki budowlanej.

Modrzew – Zastosowanie ogólne: podobnie jak drewna sosnowego min. główne

materiały tarte ogólnego przeznaczenia i drewno szkutnicze oraz budownictwo drewniane.
Zastosowanie specjalne: ograniczone ze względu na ograniczone ilości tego surowca.

Świerk – Zastosowanie ogólne: cenny surowiec dla przemysłu celulozowo-

papierniczego, materiały tarte, budownictwo drewniane.
Zastosowanie specjalne: obłogi i wełna drzewna, półfabrykaty meblowe i elementy
konstrukcyjne stolarki budowlanej, galanteria drzewna, drewniane instrumenty muzyczne.

Jodła – Zastosowanie ogólne: budownictwo-mosty drewniane, kopalniaki, przemysł

celulozowo-papierniczy, materiały tarte.
Zastosowanie specjalne: podobnie jak drewno świerka.

Zastosowanie drewna drzew liściastych pierścieniowo-naczyniowych

Dąb – Zastosowanie ogólne: budownictwo lądowe i wodne, prowadnice szybowe oraz

materiały tarte i skrawane.
Zastosowanie specjalne: okleiny, deszczułki posadzkowe, meble, wyroby bednarskie, stolarka
budowlana, elementy taboru kolejowego.

Jesion – Zastosowanie ogólne: podobnie jak drewna dębu, zależnie od słoistości.

Zastosowanie specjalne: okleiny, deszczułki posadzkowe, sprzęt sportowy i gimnastyczny,
doklejki do tworzyw płytowych, meble i wyposażenie wnętrz w środkach transportu
kołowego, wodnego i powietrznego.

Wiąz – Zastosowanie ogólne: drewno szkutnicze i narzędziowe, materiały tarte

i skrawane. Zastosowanie specjalne: okleiny, meble, galanteria drzewna, sprzęt sportowy.

Grochodrzew – Zastosowanie ogólne: drewno narzędziowe, budownictwo wodne, materiały

tarte i skrawane. Zastosowanie specjalne: okleiny, wykładziny ścienne, galanteria drzewna.

Zastosowanie drewna drzew liściastych rozpierzchło-naczyniowych

Buk - Zastosowanie ogólne: drewno narzędziowe, drewno warstwowe i plastrowane oraz

materiały tarte i skrawane.
Zastosowanie specjalne: okleiny i obłogi, sklejka, płyty stolarskie, meble gięte, deszczułki
posadzkowe, galanteria drzewna, podkłady.

Grab – Zastosowanie ogólne: dobre drewno narzędziowe oraz generatorowe, materiały

tarte. Zastosowanie specjalne: półfabrykaty do wyrobu części maszyn, posadzki i galanteria.

Olcha – Zastosowanie ogólne: materiały tarte i skrawane

Zastosowanie specjalne: obłogi, sklejka, płyty stolarskie, modele odlewnicze, przybory

kreślarskie, okładki ołówków.

Brzoza – Zastosowanie ogólne: materiały tarte i skrawane.

Zastosowanie specjalne: obłogi, półfabrykaty do wyrobu mebli szkieletowych, doklejki do

elementów płytowych, sklejka ogólnego specjalnego przeznaczenia, galanteria drzewna.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Topola – Zastosowanie ogólne: zapałki i celulozowo-papierniczy, materiały tarte i skrawane.

Zastosowanie specjalne: obłogi, wełna drzewna, łubianki, płyty stolarskie, galanteria.

Lipa – Zastosowanie ogólne: drewno modelarskie i snycerskie oraz materiały tarte

i skrawane. Zastosowanie specjalne: obłogi i galanteria drzewna.

Grusza – Zastosowanie ogólne: drewno snycerskie i materiały skrawane.

Zastosowanie specjalne: okleiny, półfabrykaty meblowe, galanteria, meble stylizowane.

Zastosowanie drewna popularniejszych drzew tropikalnych

Orzech – Zastosowanie: okleiny, doklejki do elementów płytowych, galanteria, meble

dobrej jakości.

Mahoń – Zastosowanie: okleiny, doklejki do elementów płytowych, meble stylizowane,

elementy wystroju wnętrz, artystyczna galanteria drzewna, elementy konstrukcyjne wystroju
w środkach transportu.

Palisander – Zastosowanie: okleiny, meble wysokiej jakości i stylizowane, galanteria,

wyroby artystyczne.

Heban – Zastosowanie: okleiny i elementy konstrukcyjne do wyrobu mebli

stylizowanych, galanteria drzewna, wyroby artystyczne, instrumenty muzyczne i ich
akcesoria oraz części maszyn.

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Od jakich czynników zależy proces skrawania?
2.  Od jakich czynników zależy proces klejenia?
3.  Co „trzyma” lepiej, gwóźdź czy wkręt i dlaczego?
4.  Jakie gatunki drewna stosowane są do wyrobu oklein?
5.  Jakie gatunki drewna stosowane są do wyrobu mebli stylizowanych?

6. Jakie gatunki drewna stosowane są do wyrobu posadzek?

7. Jakie gatunki drewna stosowane są w celulozowniach?

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Powiąż wyroby drewniane z gatunkami drzew.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z literaturą dotyczącą zastosowania drewna,

2) przygotować zdjęcia wyrobów z drewna,

3) przygotować kartki z nazwami gatunków drewna,

4) przyporządkować kartki do zdjęć,

5) uzasadnić wybór,

6) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

– notatnik,

– ołówek/długopis,

– kartki z nazwami gatunków drzew,

– zdjęcia wyrobów drzewnych,

– literatura z rozdziału 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Porównaj zdolność utrzymywania gwoździ i wkrętów przez różne gatunki drewna.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zapoznać się z literaturą dotyczącą prób technologicznych,
2)  przygotować próbki do prób technologicznych,
3)  wbić gwoździe i wkręcić wkręty w próbki,
4)  przeprowadzić próby wyciągnięcia gwoździ i wkrętów,
5)  przedstawić wyniki i wnioski w formie pisemnej,
6)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

– notatnik,

– ołówek/długopis,

– gwoździe i wkręty,

– próbki do prób technologicznych,

– młotek i obcęgi,

– literatura z rozdziału 6.

4.6.4. Sprawdzian postępów

Tak Nie

Czy potrafisz:

1) określić od jakich czynników zależy proces skrawania?

2) określić od jakich czynników zależy proces klejenia?

3) wskazać czym lepiej połączyć materiał (gwóźdź czy wkręt)?

4) określić jakie gatunki drewna stosowane są do wyrobu oklein?

5) wskazać jakie gatunki drewna stosowane są do wyrobu mebli stylizowanych?

6) wskazać jakie gatunki drewna stosowane są do wyrobu posadzek?

7) wymienić jakie gatunki drewna stosowane są w celulozowniach?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.7. Składowanie drewna okrągłego i materiałów tartych

4.7.1. Materiał nauczania

Składowanie drewna okrągłego

Skład drewna okrągłego jest na ogół pierwszym działem występującym w linii

produkcyjnej każdego tartaku. Jest to ważny dział na którym dokonuje się min. operacji
takich jak:
− przyjęcie drewna,

− sortowanie drewna,

− magazynowanie drewna zapewniające ciągłość pracy zakładu,
− przygotowanie drewna do obróbki,

− zabezpieczenie składowanego drewna przed uszkodzeniami,

Wyróżnia się następujące rodzaje składów drewna:

− lądowe, drewno składowane jest na całkowicie suchej powierzchni,
− wodne, drewno znajduje się pod wodą,

− lądowo-wodne, drewno znajduje się na suchej powierzchni pod czasowo włączanym

natryskiem.

Polska Norma określa trzy grupy drewna okrągłego:
– drewno małowymiarowe (M) średnica dolna do 5cm, gdzie M

-drobnica tyczkowa,

-drobnica gałęziowa,

– drewno średniowymiarowe (S) średnica górna powyżej 5cm, dolna poniżej 24cm, gdzie

-drewno dłużycowe, S

-drewno użytkowe, S

-drewno żerdziowe, S

-drewno opałowe,

– drewno wielkowymiarowe (W) średnica górna powyżej 14cm.
Sposób składowania drewna okrągłego

Wyrzynki, wałki i szczapy powinny być ułożone w stosy zwykłe, krzyżowe lub

kombinowane (rys. 10). Powinny one być układane na podkładkach między dwoma
pionowymi kołkami. W terenie, gdzie nie można wbić kołka należy stosować stosy krzyżowe
lub stosować przeplatanie stosów zwykłych krzyżowymi. Wskazane jest, aby w jednym stosie
było drewno jednego gatunku i grupy, dopuszcza się jednak układanie mieszanych stopów,
które noszą nazwę stosów drewna, które w nim przeważa.

Wałki należy układać naprzemiennie raz cieńszym raz grubszym końcem. Ze środka

układanego stosu należy wysunąć na ok. 10cm jedną sztukę materiału, w celu umieszczenia
na niej znaków i numeru stosu.

Drewno grupy S i M

powinno być układane w stosy zwykłe, przy czym w jednym

stosie mogą występować obie grupy. Stos należy układać na przekładkach pomiędzy wbitymi
pionowo w ziemie kołkami. Ze środka układanego stosu należy wysunąć na ok. 10cm jedną
sztukę materiału, w celu umieszczenia na niej znaków i numeru stosu.

Drewno grupy M

należy układać w stosy zwykłe, przy czym w jednym stosie może

znajdować się drewno iglaste i liściaste. Stos nosi nazwę tego rodzaju drzewa, które w nim
przeważa. Stos należy układać między kołkami pionowymi lub bez kołków przy zachowaniu
prostopadłości ścian bocznych. Ze środka układanego stosu należy wysunąć na ok. 10cm
jedną sztukę materiału, w celu umieszczenia na niej znaków i numeru stosu.

Drewno grupy W mierzone pojedynczo i grupowo należy układać w stosy ułożone tak

aby dolne końce tworzyły pionową ścianę. W stosie powinno znajdować się drewno jednego
rodzaju oraz jednej klasy wymiarowej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

a) b)

Rys. 10 Składowanie drewna okrągłego[6]
a) stos zwykły, b) stos krzyżowy, c) stos kombinowany.

Dłużyce drzew iglastych należy układać w tzw. mygły szczelne, w których poszczególne

sztuki przylegają do siebie, a mygła nie jest wzmacniana dłużycami ułożonymi poprzecznie.
Przy  magazynowaniu  drewna  drzew  liściastych,  którego  dłużyce  są  z  reguły  krótsze,
występuje  niebezpieczeństwo  obsunięcia  się  zbyt  wysoko  spiętrzonego  drewna.  Aby  temu
zapobiec  układa  się  magazynowane  drewno  gatunków  liściastych  w  tzw.  mygły  krzyżowe.
Sposób  ten  polega  na  przekładaniu  co  2-3  warstwy  ułożonych  w  mygle  dłużyc  warstwą
poprzecznie do nich ułożonych dłużyc jednakowej lub zbliżonej średnicy.

Składy drewna okrągłego powinny spełniać następujące wymagania:

− podłoże składu powinno mieć przepuszczalną (żwirową) lub drenowaną strukturę,
− rozmiary składu powinny zapewniać odpowiednią ilość miejsca do wykonania wszystkich

czynności przygotowawczych drewno do obróbki i zaspokojenia zapotrzebowania zakładu
na surowiec,

− skład powinien posiadać drogi transportowe i pożarowe przystosowany do poruszania się

ciężkiego transportu międzyzakładowego i dostarczającego materiał,

− skład powinien być wyposażony w urządzenia rozładunkowe i transportowe,
− skład powinien być dobrze oświetlony zwłaszcza w miejscach rozładunkowo

załadunkowych,

− na składzie powinny być prowadzone zabiegi oczyszczające z chwastów, których

obecność wpływa negatywnie na składowany materiał

Składowanie tarcicy

Podstawowymi zadaniami składów tarcicy jest:

− zabezpieczenie jej przed odkształceniami,
− zabezpieczenie przed działaniem szkodliwych warunków atmosferycznych,

− zabezpieczenie przed działaniem grzybów i owadów,

− zabezpieczenie zapasu materiału drzewnego na potrzeby zakładu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tarcice składujemy zależnie od jej wilgotności, jeżeli osiągnęła ona stan powietrzno-

suchy lub była wcześniej wysuszona poniżej tej wartości należy składować ją w magazynach

stałych lub pod wiatami, układając „na głucho”, bez przekładek. Jest ona wówczas

dostatecznie dobrze zabezpieczona przed większymi wahaniami wilgoci, a co za tym idzie

przed paczeniem, pękaniem i zaszarzeniem.

W momencie gdy tarcica ma wilgotność wyższą niż stan powietrzno-suchy, należy układać ją

w sztaplach na przekładkach w celu sezonowania i doprowadzenia do stanu powietrzno-suchego.

W sztaplach stojących na wolnym powietrzu zachodzi proces naturalnego suszenia drewna poprzez

który możemy je doprowadzić do wilgotności od 13-20%.

Aby proces składowania przebiegał prawidłowo należy spełnić odpowiednie wymagania:

– układanie tarcicy powinno odbywać się w pogodne, suche dni,

– tarcicę układa się w stosy na dokładnie spoziomowanych legarach, których wymiary

zależą od sortymentu tarcicy i dostępnego miejsca,

– w każdym stosie powinna być jednolita tarcica,

– przy układaniu należy zwrócić uwagę na kolejność wykorzystania sortymentów tarcicy

w procesie produkcyjnym,

– tarcicę powinno się zabezpieczyć przed działaniem grzybów i owadów,

– sztuki zarażone grzybami lub zasiedlone przez owady należy niezwłocznie usuwać,

– teren składu należy czyścić na bieżąco z roślin,

– nie należy umacniać gruntu trocinami,

– stosować wyłącznie zdrowe przekładki a nieużywane przechowywać w suchym miejscy,

– co pewien czas odkażać przekładki i dźwigary drewniane.

Budowa i rodzaje sztapli oraz składu tarcicy.

Skład tarcicy:

Rys. 11 Rozplanowanie składu tarcicy. A, B, C, D, E, F, G, H- kwatery[3]

Rys.12. Elementy stosu[3] 1-słupki betonowe, 2-legary, 3- przekładki, 4- tarcica, 5-podpory dachu, 6-dach.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1) 2)

Rys. 13. Słupki i legarowanie[3] 1-Słupek betonowy przenośny; 1-rowki, 2-otwór do przenoszenia słupków;

2-Rodzaje legarowanie; a) pojedyncze, b) podwójne.

a) b)

c) d)

Podział stosów:
1. Stosy do krótkotrwałego przechowywania tarcicy (rys 14a).
2. Stosy stałe:

a) stosy pojedyncze o jednej długości układania tarcicy:

– jedno-czołowe (rys 14.b) ,
– dwu-czołowe (rys 14c),

b) stosy o podwójnej długości układania tarcicy:

–  dwu-czołowy niepełny (rys 14d),
–  dwu-czołowy pełny (rys 14e),
–  dwu-czołowy bliźniaczy.

Rys. 14 Typy stosów[3] a) trójkątny, b) jedno-czołowy pojedynczy, c) dwu-czołowy pojedynczy,
d) podwójnej długości układania tarcicy, dwu-czołowy niepełny, e) podwójnej długości tarcicy,
dwuczołowy pełny.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.7.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie znasz typy stosów drewna okrągłego?
2.  Jakie znasz typy składów drewna okrągłego?
3.  Jakie znasz zadania składów tarcicy?
4.  Jakie wymagania należy spełnić aby składowanie tarcicy dało pożądane efekty?
5.  Jakie znasz elementy składowe sztapla?
6.  Jakie są typy stosów tarcicy?
7.  Jak powinien być usytuowany skład tarcicy?

4.7.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Rozpoznaj typy stosów drewna okrągłego i tarcicy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zapoznać się z literaturą dotyczącą składowania drewna,
2)  przygotować zdjęcia lub rysunki z typami stosów,
3)  rozpoznać rodzaj stosu,
4)  określić jakie sortymenty drzewne się w nim składuje,
5)  uzasadnić dokonany wybór,
6)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  notatnik,
–  ołówek/długopis,
–  plansze lub zdjęcia z typami stosów,
–  literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Określ elementy składowe i wymiary składu tarcicy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zapoznać się z literaturą dotyczącą składowania drewna,
2)  przygotować kartki z rysunkiem składu tarcicy pozbawionym opisów i wymiarów,
3)  opisać rysunek,
4)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  ołówek/długopis,
–  rysunek pozbawiony opisów - karta ćwiczeń,
–  literatura z rozdziału 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.7.4. Sprawdzian postępów

Tak Nie

Czy potrafisz:

1) scharakteryzować typy stosów drewna okrągłego?

2) scharakteryzować typy składów drewna okrągłego?

3) zinterpretować zadania składów tarcicy?

4) określić co trzeba spełnić aby składowanie tarcicy dało pożądane efekty?

5) określić elementy składowe sztapla?

6) scharakteryzować znane Ci typy stosów tarcicy?

7) wskazać jak powinien być usytuowany skład tarcicy?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.8. Czynniki niszczące drewno i szkodniki drewna

4.8.1. Materiał nauczania

Czynniki niszczące drewno

Czynnikami niszczącymi drewno możemy nazwać wszystkie zjawiska, które wpływają

na obniżenie jego trwałości, a z czasem do zniszczenia. Czynniki niszczące drewno możemy
podzielić na :
1. Czynniki biologiczne:

– grzyby (powodują rozkład drewna, obniżają właściwości mechaniczne i fizyczne

zaatakowanego drewna, czasami są przyczyną wystąpienia owadów),

– owady (niszczą właściwości mechaniczne drewna poprzez drążenie chodników,

czasami zarażają drewno grzybami),

– drobnoustroje (obniżają właściwości odpornościowe drewna).

2. Czynniki fizyczne - należą do nich wszystkie elementy naszego klimatu:

– zmiany temperatur (mrozy i susze niszczące zapasy żywnościowe drewna

zmagazynowane w komórkach miękiszowych),

– zmiany wilgotności (nawilgacanie drewna i przesychanie związane jest

z powstaniem możliwości do powstawania wad takich jak pęknięcia i paczenie się
drewna, dodatkowo może być przyczyną zarażenia drewna przez grzyby lub
zasiedlenia przez owady),

– nadmierne opady.

3. Czynniki chemiczne:

– roztwory kwaśne lub alkaliczne o dużym stężeniu (zetknięcie się drewna

z działaniem chemikaliów może przyspieszyć jego korozję),

Szkodniki drewna

Najważniejszą grupą szkodników drewna są owady. W przyrodzie odgrywają bardzo

ważna rolę. Przyspieszają procesy przemiany materii. Rola ta jest zdecydowanie pozytywną
dla  środowiska,  aczkolwiek  w  zetknięciu  z  użytkowanym  przez  nas  drewnem  może  mieć
skutek destrukcyjny.
Ze  względu  na głębokość powodowanych szkód wg PN uszkodzenia przez owady możemy
podzielić na trzy grupy:
–  powierzchniowe chodniki-sięgają do 2mm w głąb drewna,
–  płytkie chodniki-sięgają do głębokości 5cm w głąb drewna,
–  głębokie chodniki-sięgają powyżej 5cm w głąb drewna,

Owady, które wskutek naruszania struktury drewna obniżają jego wartość techniczną

nazywamy  szkodnikami  drewna,  a  zniszczenia  przez  nie  spowodowane  są  uszkodzeniami
mechanicznymi.  Szkodniki  drewna  mogą  je  atakować  w  różnym  stanie  jego  występowania,
mogą  atakować  drewno  składowane  w  lesie  czy  na  składach,  jak  również  w  trakcie
użytkowania gotowe wyroby stolarskie a nawet budynki.

Walka ze szkodnikami wymaga od nas znajomości ich biologii oraz metod ochrony

drewna przed ich działaniem, jak i ich usuwania po zasiedleniu wyrobów i materiałów
drzewnych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Pod względem wykorzystania drewna owady możemy podzielić na:

– owady odżywiające się strzępkami grzybów rozkładających drewno lub produktami

rozkładu drewna przez grzyby,

– odżywiające się głównie białkiem, skrobią i cukrami zawartymi w drewnie,
– odżywiające się strzępkami grzybów lub produktami rozkładu drewna przez grzyby

i w specjalnych okolicznościach skrobią, cukrami i białkiem,

– szukające w drenie schronienia.

Klasyfikacja gatunków owadów pod względem rodzaju porażonego drewna i rozmiarów

szkód w budynkach.
1 Owady rozwijające się w drewnie powietrzno-suchym (spuszczel pospolity, kołatek

domowy, wyschli grzebykorożny, miazgowce parkietowce- brunatny i pstry).

2 Owady zasiedlające zawilgocone i zagrzybione drewno, których larwy mogą następnie

żerować w powietrzno-suchych partiach drewna (tykotek pstry, Xestobium austriacum).

3 Owady rozwijające się w zawilgoconym i zagrzybionym drewnie (kołatek uparty,

krokwiowiec piłkorożny, zmorsznik czerwony, trzeń długoryjki, króciec wielożerny,
palotocz mostowy, pniakowiec piłkorożny, miedziak sosnowiec, borodziej prochnik).

4 Owady związane na stałe z zanurzonym w wodzie drewnem nadpsutym przez

mikroorganizmy (ochotek czerwony).

5 Owady rozwijające się we wbudowanym nie okorowanym drewnie (zagwoździk

fioletowy, stukacz świerkowiec).

6 Owady wprowadzane do budynku jako larwy z wcześniej zasiedlonym materiałem

drzewnym, gdzie mogą kończyć swój rozwój (wykarczak sosnowiec, trzpiennik
świerkowiec, drzewiennik olbrzym, kruszel czarny).

7 Owady wykorzystujące drewno jako kryjówkę (mrówka gmachówka pniowa, skórnik

słoniniec, skórnik peruwianek).

Objawy porażenia drewna i cechy rozpoznawcze gatunków owadów:

–  obecność larw szkodników stwierdzona po rozłupaniu drewna,
–  obecność żywych lub martwych postaci doskonałych szkodników,
–  obecność  żywych  lub  martwych  postaci  doskonałych  owadów  będących  naturalnymi

wrogami danego gatunku szkodnika,

–  odgłosy drążenia drewna przez larwy szkodników,
–  obecność na powierzchni drewna świeżych otworów wylotowych postaci doskonałych,
–  wysypująca się z otworów wylotowych mączka drzewna z odchodami larw,
–  liczne stare otwory wlotowe i rozsypywanie się drewna na skutek dłuższego drążenia.

Sposoby zwalczania owadów niszczących drewno:

–  metody chemiczne, z użyciem odpowiednich impregnatów lub gazów (najpowszechniejsze),
–  metody fizyczne,
–  metody biologiczne, w naszej strefie klimatycznej praktycznie nie stosowane.

4.8.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jak można określić czynniki niszczące drewno?
2.  Wymień znane Ci rodzaje czynników niszczących drewno.
3.  Dokonaj podziału uszkodzeń drewna przez owady.
4.  Jak możemy podzielić owady ze względu na wykorzystanie przez nie drewna?
5.  Po czym można poznać, że drewno jest zasiedlone przez owady?
6.  Wymień metody zwalczania szkodników drewna.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.8.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Określ gatunek szkodnika, który zaatakował drewno.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zapoznać się z literaturą dotyczącą szkodników drewna,
2)  przygotować próbki do rozpoznawania,
3)  przeprowadzić obserwację próbki,
4)  określić szkodnika drewna,
5)  przedstawić wyniki i wnioski w formie pisemnej,
6)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  notatnik,
–  ołówek/długopis,
–  próbki drewna zaatakowanego przez owady,
–  lupa,
–  literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Na podstawie wyników i wniosków opracowanych w ćwiczeniu 1, określ przyczyny

zaatakowania drewna przez owady oraz metody walki z tym gatunkiem szkodnika.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zapoznać się z literaturą dotyczącą szkodników drewna,
2)  zapoznać się z literaturą dotyczącą metod i środków walki ze szkodnikami,
3)  przygotować próbki do rozpoznawania,
4)  przeprowadzić obserwacje próbki,
5)  określić gatunek szkodnika drewna,
6)  określić metodę i środki walki ze szkodnikiem,
7)  przedstawić propozycję w formie pisemnej
8)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  notatnik,
–  ołówek/długopis,
–  próbki drewna zaatakowanego przez owady,
–  lupa,
–  literatura z rozdziału 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.8.4. Sprawdzian postępów

Tak Nie

Czy potrafisz:

1) określić czym są czynniki niszczące drewno?

2) scharakteryzować znane Ci czynniki niszczące drewno?

3) dokonać podziału uszkodzeń drewna przez owady?

4) dokonać podziału owadów ze względu na wykorzystanie przez nie drewna?

5) określić po czym można poznać, że drewno jest zasiedlone przez owady?

6) określić metody zwalczania szkodników drewna?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.9. Zabezpieczanie drewna środkami chemicznymi

4.9.1. Materiał nauczania

Warunki skutecznej impregnacji drewna

Aby ochrona drewna przed korozją odniosła pożądany skutek należy uwzględnić

wszystkie procesy składające się na pozyskanie, przerób, i użytkowanie drewna.
Najważniejszymi etapami planowania ochrony są:
– poprawna organizacja procesu pozyskania, przerobu i magazynowania drewna ze

szczególnym zabezpieczeniem go przed sinizną, pleśnieniem i owadami,

– właściwy dobór metod i środków ochrony drewna,
– poprawne sporządzenie projektu budowlanego z uwzględnieniem profilaktyki

biochronnej,

– stosowanie odpornych lub uodpornionych na korozję biologiczną materiałów drzewnych

i drewnopochodnych,

– właściwa realizacja obiektu w zakresie przestrzegania zasad sztuki budowlanej,
– prawidłowe użytkowanie oraz bieżące i okresowe konserwacje budynku.

Chemiczna ochrona drewna jest jednym z ważniejszych przedsięwzięć przedłużających

trwałość budowli.
Planując impregnację powinno się uwzględnić:
–  stopień zagrożenia degradacyjnego w miejscu wbudowania drewna,
–  podatność drewna na impregnacje,
–  stan wilgotności drewna przeznaczonego do impregnacji,
–  wymagania higieniczno-sanitarne przy stosowaniu środków chemicznych.
Klasy zagrożenia drewna budowlanego

Stopień zabezpieczenia drewna powinien być dostosowany do spodziewanych warunków

w miejscu użytkowania. Charakterystyka warunków środowiska w poszczególnych klasach
przedstawia się następująco:

Klasa zagrożenia1: drewno jest pod przykryciem całkowicie zabezpieczone przed

działaniem warunków atmosferycznych i nie działa na nie wilgoć,

Klasa zagrożenia 2: drewno jest pod przykryciem, zabezpieczone przed działaniem

warunków atmosferycznych ale w sporadycznych wypadkach może zawilgotnieć,

Klasa zawilgocenia 3: drewno jest pod przykryciem i nie styka się z ziemią ale jest

narażone na działanie czynników atmosferycznych lub jest przed nimi zabezpieczone, lecz
ulega częstemu zawilgoceniu,

Klasa zawilgocenia 4: drewno styka się z ziemią lub słodką wodą i w ten sposób jest

stale narażone na działanie wilgoci,

Klasa zawilgocenia 5: drewno jest stale narażone na działanie słonej wody.
Drewno posiada również cztery klasy podatności na impregnacje, od drewna podatnego

na nasycanie, poprzez drewno umiarkowanie podatne i drewno odporne na nasycanie aż do
drewna bardzo odpornego na nasycanie.

Przygotowanie drewna do impregnacji.

Do metod przygotowawczych drewno do impregnacji zaliczamy:

– nakłuwanie drewna,

– nacinanie drewna,

– nawiercanie drewna,

– parowanie drewna,

– składowanie drewna w wodzie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Metody impregnacji drewna

Istnieje bardzo dużo metod impregnacji drewna, zależą one do posiadanych przyrządów,

mogą to być przyrządy proste takie jak wiadra, beczki i pędzle ale są i urządzenia bardzo
skomplikowane takie jak przemysłowe autoklawy do impregnacji drewna.

Rys. 15 Podział metod impregnacji drewna[5]

Postępowanie z drewnem po impregnacji
Po bezpośrednim zaimpregnowaniu drewna należy stosować następujące czynności:
–  bezpośrednio po impregnacji odstawić w materiał do obcieknięcia,
–  sezonowanie (unikając bezpośredniego nasłonecznienia),
Należy również pamiętać, że:
–  drewno powinno być chronione przed dostępem wody,
–  okres sezonowania należy dostosować do gatunku drewna i impregnatu,
–  po impregnowaniu drewno nie powinno być poddawane dalszej obróbce,
–  w razie dodatkowych operacji w miejscach obróbki należy poprawić impregnacje,

4.9.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie znasz etapy ochrony drewna przed korozją?
2.  Co powinieneś wziąć pod uwagę planując impregnacje?
3.  Jakie znasz klasy zagrożenia drewna zawilgoceniem.
4.  Jakie znasz metody przygotowania drewna do impregnacji.
5.  Wymień znane Ci metody impregnacji.
6.  Jakie czynności należy stosować po impregnacji?
7.  O czym należy pamiętać po zaimpregnowaniu drewna?

Metody impregnacji drewna

Impregnacja powierzchniowa

Impregnacja głęboka

Bezciśnieniowa

Ciśnieniowa

Smarowanie

Metody

dyfuzyjne

Metody

próżniowe

-sucha impregnacja
-pastowanie
-bandażowanie
-nawiercanie otworów (zastrzyki, naboje)
-metoda osmotyczna

Kąpiel zimna

krótkotrwała

Opryskiwanie

Kąpiel zimna

długotrwała

Kąpiel

gorąco-zimna

Metody

hydrostatyczne

Metody pełno-

komórkowe

Metody pusto-

komórkowe

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.9.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Sprawdź skuteczność najprostszych metod impregnowania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zapoznać się z literaturą dotyczącą impregnacji drewna,
2)  przygotować impregnaty i próbki do impregnowania,
3)  zaimpregnować drewno kilkoma metodami,
4)  wysuszyć próbki,
5)  rozciąć próbki, przygotowując do pomiaru,
6)  dokonać pomiarów głębokości penetracji impregnatu,
7)  przedstawić wyniki w formie opisowej,
8)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  notatnik,
–  ołówek/długopis,
–  impregnat,
–  przybory do impregnacji (pojemniki, pędzle),
–  próbki do impregnacji,
–  metrówka,
–  suszarka laboratoryjna,
–  literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Sprawdź działanie metod przygotowawczych drewno do impregnacji.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zapoznać się z literaturą dotyczącą impregnacji drewna,
2)  przygotować próbki do impregnowania,
3)  przygotować impregnat,
4)  zaimpregnować próbki,
5)  rozciąć próbki, przygotowując do pomiaru,
6)  dokonać pomiaru głębokości impregnacji,
7)  przedstawić wyniki i wnioski w formie pisemnej,
8)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  notatnik,
–  ołówek/długopis,
–  gwoździe i wkręty,
–  próbki do prób technologicznych,
–  młotek i obcęgi,
–  literatura z rozdziału 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.9.4. Sprawdzian postępów

Tak Nie

Czy potrafisz:

1) określić jakie znasz etapy ochrony drewna przed korozją?

2) określić co należy uwzględnić planując proces impregnacji?

3) wymienić klasy zagrożenia drewna zawilgoceniem?

4) wymienić metody przygotowania drewna do impregnacji?

5) wymienić metody impregnacji drewna?

6) określić o jakich czynnościach należy pamiętać po impregnacji?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1.  Krzysik F.,: Nauka o drewnie. PWN, Warszawa 1974
2.  Prażmo J.: Stolarstwo. Technologia i materiałoznawstwo. WSiP, Warszawa 1999
3.  Prządka W.: Technologia meblarstwa. Część I. WSiP, Warszawa 1973
4.  Szczuka  J.,  Żurowski  J.:  Materiałoznawstwo  przemysłu  drzewnego.  Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1995

5. Praca zbiorowa / pod red. Ważny J., Karyś J.: Ochrona budynków przed korozją

biologiczną. Wydawnictwo Arkady, Warszawa 2001

6. Polska norma PN-93/D-02002: Surowiec drzewny. Podział, terminologia i symbole.

PKNMiJ, Warszawa 1993

7. Polska norma PN-93/D-95000: Surowiec drzewny. Pomiar, obliczanie miąższości

i cechowanie. PKNMiJ, Warszawa 1993

8.  Polska norma PN-79/D-01011: Podział wad drewna. PKNMiJ, Warszawa 1993
9.  Polska norma PN-79/D-01012: podział wad drewna. PKNMiJ, Warszawa 1993
10. Polska  norma  PN-85/D-02002:  Podział  drewna  okrągłego  ze  względu  na  grubość.

PKNMiJ, Warszawa 1992