Drewno jest jednym z najważniejszych materiałów w historii ludzkości. Od zawsze było używane do produkcji narzędzi, paliwa, budynków, mebli, papieru, broni i wielu innych. Jego znaczenie pozostało niezmienne na przestrzeni dziejów.

Źródło obrazu: http://www.hardwoodmall.com/old/rough_lumber_gallery.html

co to jest drewno?

Drewno jest naturalnym, porowatym i włóknistym materiałem, który pochodzi głównie z pnia drzewa. Jest jednym z najstarszych materiałów budowlanych, używanym do celów schronienia i ochrony od czasów starożytnych. Zbudowane jest z włókien celulozowych, które charakteryzują się niezwykłą wytrzymałością na ściskanie. Drewno można również zdefiniować jako wtórny ksylem w pniach drzew;

Na anatomię drzewa składają się:

1. Pith: Wewnętrzna i najstarsza część drzewa, która różni się kształtem i wielkością. Kiedy roślina dorasta, rdzeń obumiera i staje się ciemny i włóknisty.

2. drewno twardzielowe: Część otaczająca rdzeń, która składa się z różnych mocnych i ciemnych pierścieni. Jest przydatne w kilku zastosowaniach inżynieryjnych.

3. Sap Wood: Jest obok heart wood i jest ważne dla wzrostu drzewa, ponieważ pozwala soku do poruszania się w górę. W tej części podział na słoje roczne nie jest tak wyraźny; ma ona również jaśniejsze odcienie niż część środkowa. Drewno sokowe może być również nazywane „alburnum”.

4. warstwa kambium: Cienka i młodsza warstwa soku, która leży pomiędzy drewnem bielastym a wewnętrzną korą. Jeśli warstwa kambium nie stała się jeszcze drewnem bielastym, a kora zostanie usunięta, komórki ulegają dezaktywacji i drzewo umiera.

5. Kora wewnętrzna: Wewnętrzna warstwa drzewa, która zapewnia ochronę delikatnej i żywotnej warstwie kambium.

6. Kora zewnętrzna: Zewnętrzna skóra drzewa składająca się z włókien drzewnych, która czasami posiada szczeliny i puste przestrzenie.

7. Promienie naczyniowe (Medullary): Cienkie promieniste struktury rozszerzające się od pithu do warstwy kambium. Współpracują, aby utrzymać pierścienie.

Źródło obrazów: http://signaturetreeservice.blogspot.it/2014_06_01_archive.html

jakie są poszczególne etapy obróbki drewna ?

Drewno ma wiele faz produkcyjnych:

1 – Etap początkowy: Po ścięciu drzewa, zostaje ono pozbawione konarów i kory, a następnie jest cięte siekierami o okrągłych lub kwadratowych ostrzach w celu uzyskania prostszego i łatwiejszego w obróbce kształtu.

2 – Faza klejenia: W tym etapie drewno jest łączone za pomocą kleju, który głęboko wnika w materiał i sprawia, że nie będzie się on odklejał.

3 – Faza fugowania, polerowania i strugania: W celu zamknięcia porów drewna, zmniejszając jego chropowatość i sprzyjając malowaniu, powierzchnia jest strugana i polerowana.

4 – Faza malowania: Nałożona farba tworzy na drewnie trwałą i elastyczną powłokę: będzie ona chronić je przed czynnikami fizycznymi, chemicznymi i estetycznymi.

5 – Nakładanie podkładu: Podkład nakładany jest w celu wygładzenia i uzyskania gładkiej i jednorodnej powierzchni.

6 – Faza wykończeniowa: Ostatnia warstwa farby nakładana na produkt, aby nadać mu ostateczny wygląd.

Źródło obrazów: https://w-dog.net/wallpaper/woodworking-wood-worker-hands-tools/id/246080/

Jakie są jego cechy charakterystyczne?

Drewno jest materiałem mocnym i sztywnym, ale również lekkim i elastycznym. Niemniej jednak materiały takie jak metal, plastik i ceramika mają jednolitą strukturę wewnętrzną, co czyni je izotropowymi. Drewno jest inne ze względu na swoją roczną strukturę pierścieniowo-ziarnistą, dlatego jest anizotropowe, (różne właściwości w różnych kierunkach).

Trwałość: Drewno jest materiałem długowiecznym. Pochowane szczątki starożytnych drewnianych artefaktów, pozostałości bardzo starego budynku. Jednakże, jak wiele naturalnych materiałów, podlega naturalnemu rozkładowi. Jego proces dekadencji jest znany jako „gnicie”, w którym organizmy takie jak grzyby i owady, takie jak termity i chrząszcze powoli jeść od celulozy i zredukować go do pyłu.

Drewno i woda: Będąc materiałem higroskopijnym oznacza, że zachowuje się podobnie do gąbki, więc wchłania wodę i pęcznieje w wilgotnych warunkach, oddając wodę ponownie z suchym powietrzem i wysoką temperaturą. Pień drzewa został zaprojektowany tak, aby przepychać i magazynować wodę od korzeni do liści. Świeżo ścięty kawałek drewna zazwyczaj zawiera ogromną ilość ukrytej wody, co czyni go bardzo trudnym do spalenia.

Energia: Jest to dość dobry izolator ciepła (dlatego jest stosowany w budownictwie). Niemniej jednak, suche drewno pali się dość łatwo i wytwarza dużą ilość energii cieplnej (punkt, w którym się zapala to około 200-400°C lub 400-750°F). Jest słabym przewodnikiem elektryczności i zaskakująco okazuje się, że jeśli ściśniesz je w odpowiedni sposób, staje się piezoelektryczne (generuje ładunek elektryczny, gdy jest mechanicznie naprężone). Co więcej, drewno jest bardziej niż dyskretnym izolatorem dźwięku, mimo że drewniane przedmioty mogą być zaprojektowane tak, aby również wzmacniać dźwięki (np. instrumenty muzyczne).

Źródło obrazu: http://thermallymodifiedwood.com/blog/how-durable-is-thermally-modified-wood/

rodzaje drewna

Drewno dzieli się na dwie kategorie, w tym drewno twarde i miękkie, których nazwy niekoniecznie odnoszą się do rzeczywistej twardości lub miękkości materiału.

• Drewno twarde: pochodzi z drzew szerokolistnych (tych, które zrzucają liście każdej jesieni). Niektóre przykłady to: jesion, buk, brzoza, mahoń, klon, dąb, teak i orzech włoski.
• Miękkie drewno: pochodzi z drzew wiecznie zielonych (wiecznie zielone drzewa, zwane również gymnosperms). Na przykład: cedr, cyprys, jodła, sosna, świerk i sekwoja.

Generalnie, twarde drewno jest twardsze niż miękkie, ale nie zawsze tak jest. Balsa jest najbardziej znanym przykładem miękkiego drewna twardego. Twarde drewno ma dobrze wyglądające tekstury i jest używane do produkcji mebli i dekoracyjnych wyrobów z drewna; miękkie drewno jest bardziej przywłaszczone jako materiał budowlany w postaci desek i słupów.

Źródło obrazów: http://shelllumber.com/2015/03/the-difference-between-hardwood-and-softwood-lumber/

jak wykorzystywano drewno w PRZESZŁOŚCI I TERAŹNIEJSZOŚCI

W początkach III tysiąclecia p.n.e. rozległe lasy cedrowe pokrywały wiele górskich stoków na Bliskim Wschodzie. Zniszczenie lasów cedrowych na Bliskim Wschodzie opisane jest w eposie o Gilgameszu, napisanym w Mezopotamii w III tysiącleciu p.n.e. Lasy te były wykorzystywane do budowy budowli. Lasy wykorzystywano do budowy świątyń, masywnych pomników i pałaców w królestwach i imperiach, aby pokazać władzę.

Fenicjanie byli jednym z najstarszych ludów świata zajmujących się handlem morskim, dlatego potrzebowali drewna na swoje statki, a do ich budowy wykorzystywali cedry libańskie.

Społeczeństwo greckie było jednym z głównych ośrodków władzy w basenie Morza Śródziemnego. Jednym z ważnych warunków wzrostu potęgi tego regionu była ogromna dostępność drewna, która przekształciła różne cywilizacje greckie w potężne potęgi morskie i handlowe.

Jeśli chodzi o Rzymian, drewno odgrywało ważną rolę w gospodarce. W czasach Pliniusza lasy w Italii były prawie całkowicie nieobecne. Z tego powodu Rzymianie musieli importować większość drewna ze wszystkich części imperium, w szczególności z Bliskiego Wschodu.

Źródło obrazu: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Metopa_Columna_lui_Traian_Constructie_drum.jpg

WYSYŁKI I BRAKI:

Braki drewna zaczęły się dopiero we wczesnym okresie nowożytnym.

W Anglii problemy z brakami drewna zaczęły się podczas wojen z Francją w latach dwudziestych XVI wieku. Z tego powodu Anglia zaczęła importować drewno z regionu bałtyckiego i Skandynawii, a później z kolonii w Ameryce Północnej.

W połowie XVIII wieku Europa stanęła w obliczu poważnego niedoboru drewna, który doprowadził do kryzysu energetycznego. Problem ten został zastąpiony przejściem na węgiel jako główne źródło energii. Problemy nie pojawiły się zbyt późno, ponieważ zapotrzebowanie na energię dla przemysłu i gospodarstw domowych wzrosło dramatycznie w niezbyt długim czasie. Nie mówiąc już o problemie energetycznym, w regionach, gdzie drewno było rzadkie, a węgla pod dostatkiem, mistrzowie hutnictwa żelaza zaczęli eksperymentować z węglem jako paliwem do wytopu. W końcu Abraham Darby z początku XVIII wieku zdołał przekształcić węgiel w koks, który dawał o wiele więcej energii na sztukę. Ta nowa technologia rozprzestrzeniała się wolniej niż było to konieczne, ale w pewnym momencie zapoczątkowała wielką produkcję żelaza, ponieważ koks był głównym materiałem do wytopu w przemyśle. Główne złoża znajdowały się w północnej Anglii i w Midlands. Supremacja drewna pozostała tylko w dziedzinie budownictwa: koks był poza ligą drewna pod względem wydajności i stosunku kosztów do wydajności.

Źródło obrazu: http://www.123rf.com/photo_18243850_burning-wood-chip-pellets-a-renewable-source-of-energy-becoming-popular-as-a-green-environmentally-f.html

Dzisiejsze zastosowanie:

• Sklejka to materiał wytwarzany z cienkich warstw forniru sklejonych ze sobą, przy czym sąsiadujące ze sobą warstwy mają obrócone do 90 stopni względem siebie usłojenie drewna. Sklejka jest zazwyczaj znacznie mocniejsza niż zwykły kawałek drewna z powodu sposobu w jaki jest wykonana.
• Płyta wiórowa jest wytwarzana przez zabranie odpadów tartacznych z tartaku i wtłoczenie ich pod wysokim ciśnieniem i sklejenie w formie do produkcji paneli. Niedrogie meble są często produkowane w ten sposób.
• Płyta pilśniowa jest podobna do płyty wiórowej, ale wykonana z włókien celulozy drzewnej zamiast trocin.
• Płyta pilśniowa twarda jest cienkim arkuszem wykonanym z wiórów drzewnych i ogólnych odpadów w prawie taki sam sposób.