NIS
Nábytkářský informační systém

Fyzikální a mechanické vlastnosti dřeva


 

Mezi základní technické vlastnosti dřeva řadíme jeho tvrdost – hustotu. Tvrdost dřeva je odvislá od hustoty dřevních vláken a jeho anatomické stavby. Čímž jsou vlákna kompaktnější a hustěji vedle sebe uspořádány je dřevo tvrdší. Tvrdost dřeva způsobuje nejenom větší hmotnost dřeva, ale především ovlivňuje jeho opracovatelnost, což má vliv na kvalitu opracovaného povrchu dřeva před povrchovou úpravou.

Pro zpracování dřeva je nejdůležitější jeho vlhkost.
Řezivo z čerstvě pokácených stromů se musí nechat před dalším zpracováním vysušit na daný stupeň vlhkosti dle konečného užití výrobku. Dřevo určené do exteriéru by mělo mít vyšší stupeň vlhkosti cca 12-20%, oproti dřevo užívaného k výrobě nábytku, které by mělo být vysušeno na 8-10% vlhkosti.

 

Vlhkost dřeva má zcela zásadní vliv na jeho další zpracování a použití tzn. sesychání, bobtnání a borcení dřeva viz následující tabulka.

Tab. Obsah vlhkosti dřeva pro způsob použití v Evropě podle ČSN EN 942/5/3

*) V ČR upřesněno pro regionální klimatické podmínky v rozmezí 17 % ±2 % dle ČSN 91 3001 Nábytek pro
venkovní použití –zahradní nábytek – technické požadavky (2008).


Voda ve dřevě
Dřevo vzrostlého živého stromu obsahuje velké množství vody. Působením fotosyntetické reakce se z vody vytvoří dřevní hmota. Voda je také transportním prostředkem, která v cévách stromů přepravuje živiny a různé jiné látky potřebné pro růst z kořene až do koruny stromů. Voda se však nachází i ve dřevě zpracovaném. Je to způsobeno hydroskopicitou (navlhavostí) dřeva, tj. schopností pohlcovat ze vzduchu vodní páry. Vlhkost dřeva není konstantní, kolísá podle vlhkosti okolí. 


Vlhkost ovlivňuje veškeré vlastnosti dřeva. S narůstající vlhkostí je dřevo těžší a méně pevné, pružné a tvrdé. Se změnou obsahu vody ve dřevě dochází ke změně tepelných, elektrických, akustických a optických vlastností. Největší vliv má však vlhkost na rozměry dřeva – což způsobuje bobtnání a sesychání. Vlhkost dřeva se vyjadřuje podílem hmotnosti vody k hmotnosti dřeva v absolutně suchém stavu.

Sesychání a bobtnání dřeva
Dřevo obsahuje tři druhy vody:

  • vodu volnou (je obsažena mezibuněčných prostorech, vyskytuje se ve dřevě po dosažení meza nasycení buněčných stěn, tzn. nad 30% vlhkosti dřeva)
  • vodu vázanou (je obsažena v buněčných stěnách a je vázána vodíkovými můstky na hydroxilové skupiny OH amorfní části celulózy a hemicelulóz, pohybuje se při vlhkostech v rozmezí 0-30%)
  • vodu chemicky vázanou ( je součástí chemických sloučenin, její výskyt ve dřevě představuje 1-2% sušiny dřeva)

 

Odstraněním vody volné z dřevních cév, má vliv pouze na změnu hmotnosti dřeva a nedochází k závažným rozměrovým změnám. Naopak odstraněním vody vázané z buněčných stěn dochází k výrazným rozměrovým změnám dřeva, což způsobuje jeho sesychání. Pokud je naopak přijímána voda vázaná buněční stěnou způsobuje bobtnání. Poslední typem vody – vodou chemicky vázanou můžeme ze dřeva odstranit pouze tepelně – spálením dřevní hmoty, nebo chemickou cestou. Oběma metodami dochází k degradaci dřevní hmoty. Voda chemicky vázaná je proto zastoupená ve dřevě i při nulové absolutní vlhkosti a z hlediska mechanických a fyzikálních vlastností nemá žádný význam.


Hranici mezi vodou vázanou a volnou stanovujeme na základě meze nasycení buněčných stěn MNBS nebo meze hygroskopicity MH. Jde o stav, při kterém je buněčná stěna plně nasycená vodou (vázanou) a mezibuněčné prostory neobsahují žádnou vodu (volnou).


 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Na uvedeném schématu je znázorněn vliv sesychání a borcení dřeva v různých směrech, dle různého umístění přířezu v kmeni stromu.


Podélné sesychání dřeva je nepatrné a v praxi se s ním téměř nepočítá. Největší sesychání je v tangenciálním směru (je asi 2x až 2,5x větší než ve směru radiálním) a působí také největší obtíže při jeho zpracování a využití. Nerovnoměrným sesycháním nebo bobtnáním vzniká ve dřevě velké napětí, kdy dřevo praská a bortí se.