Smršťování dřeva a jeho hustota

Snížení velikosti a objemu dřeva způsobené snížením jeho vlhkosti, smrštění dřeva, a jejich zvýšení způsobené zvýšenou vlhkostí je bobtnání. Tyto jevy vysvětluje struktura dřeva a jeho interakce s vlhkostí. Když je vlhkost pod hranicí nasycení buněčných stěn (30 %), odvod vlhkosti ze dřeva způsobí zmenšení tloušťky vrstev adsorpční vlhkosti mezi mikrofibrilami. V důsledku toho se mikrofibrily přibližují k sobě, zmenšuje se tloušťka buněčných stěn a příčné rozměry buněk a tím se zmenšuje velikost a objem dřevěných sortimentů. Absorpce vlhkosti dřevem způsobuje zhuštění vrstev adsorpční vlhkosti a zvětšení objemu dřeva.

Smrštění dřeva a bobtnání jsou zjevně pozorovány pouze tehdy, když se vlhkost mění v rozmezí 0-30 %. Změny obsahu volné vlhkosti nemají vliv na velikost dřevěných buněk a dřeva jako celku. Smršťování dřeva tedy začíná při obsahu vlhkosti 30 % a končí, když je vázaná vlhkost zcela odstraněna, tj. při W = 0, a bobtnání začíná při W = 0 a končí při W ~ 30 %.

Smršťování a bobtnání dřeva jsou prakticky vratné procesy. Vzorek dřeva, který při sušení změnil svůj objem o určitou hodnotu, nabývá stejný objem, když je navlhčen na původní vlhkost. V tomto ohledu a také proto, že cílem této části stránky je uvažovat o procesech sušení, je dále diskutováno pouze sušení dřeva.

Rozlišovat absolutní vysušení dřeva, tj. smrštění, vyjádřené v jednotkách délky nebo objemu, a relativní smrštění dřeva, vyjádřené v procentech vzhledem k původní velikosti nebo objemu vzorku a zelenému stavu, tj. při obsahu vlhkosti větším než 30 %. Relativní smrštění dřevas je obecnější pojem než absolutní smrštění dřeva. Pod pojmem smrštění se proto obvykle rozumí relativní smrštění dřeva, které budeme nadále akceptovat.

Velikost smrštění dřeva je ovlivněna strukturním směrem měřené lineární velikosti, rozsahem změn vlhkosti, druhem a hustotou dřeva.

Vliv strukturálního směru na smršťování dřeva je určen zvláštnostmi jeho struktury. Při změně vlhkosti se rozměry dřeva mění převážně napříč strukturou. Ve směru podél vláken je smrštění zanedbatelné a nebere se v úvahu. Největší lineární smršťování dřeva napříč obilím je pozorováno po obvodu letokruhů kmene stromu (tento směr se nazývá tangenciální) a nejmenší podél poloměru kmene (v radiálním směru). Radiální smrštění je 1,5–2krát menší než tangenciální smrštění. Objemové smrštění dřeva, které zohledňuje celkovou změnu velikosti, nezávisí na konstrukčním směru.

Ostatní věci jsou stejné smrštění dřeva přibližně úměrné změně obsahu vlhkosti dřeva (v rozmezí pod 30 %). Je zřejmé, že k největšímu smrštění dochází u vzorků, které vysychají z vlhkosti rovné nebo vyšší než 30 % do absolutně suchého stavu. Toto smrštění dřeva se nazývá úplné.

Koeficienty smrštění dřeva závisí na druhu a v rámci jednoho druhu na podmínkách hustoty dřeva, kterou se rozumí hmotnost suché dřevní hmoty v kilogramech na jednotku objemu v metrech krychlových surového dřeva. Čím vyšší je podmíněná hustota, tj. čím silnější jsou buněčné stěny ve dřevě, tím větší jsou koeficienty smršťování.

Přečtěte si více

Jak správně zavěsit sprchový závěs?

Protože, jak bylo naznačeno, smrštění dřeva podél vlákna je zanedbatelné, koeficient objemového smrštění se určí sečtením koeficientů tangenciálního a radiálního smrštění.

Velmi důležitou vlastností dřeva, jejíž znalost je nezbytná pro řešení řady praktických problémů, je hustota dřeva, tj. hmotnost dřeva (včetně vlhkosti) na jednotku objemu při daném obsahu vlhkosti.

Hustotu dřeva lze určit, pokud je známa jeho podmíněná hustota a obsah vlhkosti. To lze provést analyticky (pomocí vzorců) nebo graficky (pomocí diagramů).

hustota dřeva roste s rostoucí vlhkostí. Tento nárůst však nemůže být neomezený. Maximální hustotu dřeva (při maximální možné vlhkosti) má dřevo, jehož buněčné dutiny jsou zcela vyplněny volnou vlhkostí. Tento limitní stav dřeva z hlediska vlhkosti a hustoty je charakterizován pravou hraniční, tečkovanou křivkou.