D R V O. DRVO je najvažniji proizvod savršene ekološke tvornice ŠUME. Fitocenoza Zoocenoza Biocenoza

Transcription

1 D R V O DRVO je najvažniji proizvod savršene ekološke tvornice ŠUME Fitocenoza Zoocenoza Biocenoza Koristeći isključivo prirodne sirovine ugljični dioksid i vodu, te sunčevu energiju, proizvodi znatne količine biomase drvo i lišće uz nešto otpada koji se zove kisik.

2 Drvo je prirodan, ekološki visokovrijedan i tehnički svestran materijal obnovljiv, recikličan i biorazgradiv materijal materijal koji od pamtivijeka ima važnu ulogu u životu ljudi najvažniji materijal u ranoj ljudskoj povijesti, a i danas ima veliki socijalni i estetski značaj materijal koji se koristio (a i danas se koristi) u bezbroj primjera primjene glavni izvor energije za više od polovice svjetske populacije sirovina iz koje se mogu dobiti korisne industrijske kemikalije etanol i polimeri

3 Drvo i šume imaju veliki utjecaj na ekosistem općenito - na kvalitetu zraka, kvalitetu vode, bio-raznolikost, eroziju tla i sl. Svaka zemlja (kroz vladine agencije, nevladine organizacije i institucije te kroz industriju i obrazovanje) treba ukazivati na veliku važnost šuma, recikliranja drvnih proizvoda i slično.

4 Drvo je proizvod drvenastih, vaskularnih i višegodišnjih biljaka, koje imaju razvijeno trajno stablo, a građene su od sekundarnog tkiva. Tehničko drvo je osrženi sekundarni ksilem lignoceluloznog sastava proizveden od vaskularnog bilja iz skupine sjemenjača. Drvo je trodimenzionalni biopolimerni kompozit sastavljen od umreženih i međusobno povezanih lanaca celuloze i hemiceluloze te lignina, s vrlo malim iznosima izlučevina i anorganskih tvari.

5 Botanička disciplina koja proučava makroskopsku, mikroskopsku i submikroskopsku građu drva, a koja je dio opće anatomije bilja, zove se Anatomija drva Proučavanje svojstava drva je predmet discipline Tehnička svojstva drva. Ta svojstva su fizikalna, kemijska, fizikalno-kemijska, termička, električna, akustična, optička i mehanička svojstva drva.

6 Udio površine pod šumama Ukupna površina šuma i šumskih zemljišta u Republici Hrvatskoj iznosi ha što je 47% kopnene površine države. Najzastupljenije vrste su bukva, hrast lužnjak i jela

7

8 54% od ukupne potrošnje u god. otišlo je na drvo za ogrjev i kuhanje m 3 43% Azija, 31% Afrika, 4% SAD za grijanje, kuhanje, drveni ugljen i industrijsko drvo potrošeno je m 3 (FAO iz 2004.god)

9 Drvnu tvar ili lignocelulozu proizvode samo žive biljke. - nije poznat postupak za sintetsku proizvodnju lignoceluloze. Praktični značaj ima drvo koje proizvode vaskularne biljke iz skupine cvjetnica ili sjemenjača: - golosjemenjače (red četinjača) meko drvo (engl. softwood) - kritosjemenjače (dvosupnice listače) tvrdo drvo (engl. hardwood) Četinjače malobrojne po porodicama, rodovima i vrstama. - ograničene na umjereni klimatski pojas -ukupna produkcija nije u razmjeru s brojem vrsta Listače oko 30 porodica, puno rodova, oko 2000 vrsta. - većina vrsta ograničene na tropska područja - u umjerenim pojasu mali broj vrsta s velikom masom drva

10 Drvnu tvar ili lignocelulozu proizvode samo žive biljke. - nije poznat postupak za sintetsku proizvodnju lignoceluloze. Praktični značaj ima drvo koje proizvode vaskularne biljke iz skupine cvjetnica ili sjemenjača: - golosjemenjače (red četinjača) meko drvo (engl. softwood) - kritosjemenjače (dvosupnice listače) tvrdo drvo (engl. hardwood) Četinjače malobrojne po porodicama, rodovima i vrstama. - ograničene na umjereni klimatski pojas -ukupna produkcija nije u razmjeru s brojem vrsta Listače oko 30 porodica, puno rodova, oko 2000 vrsta. - većina vrsta ograničene na tropska područja - u umjerenim pojasu mali broj vrsta s velikom masom drva

11 Biološka podjela 300 μm. 300 μm. četinjače golosjemenjače listače kritosjemenjače

12 Karakteristični presjeci - poprečni okomit na uzdužnu os biljnog valjka - radijalni u ravnini određenoj polumjerom i osi valjka drva - tangencijalni (tangentni) okomit na polumjer valjka drva Poprečni

13 Aksijalni i radijalni sustav Aksijalni usporedno s uzdužnom osi debla Radijalni okomito na uzdužnu os debla Primarni i sekundarni rast Primarni rast je ograničen na vrh osi rast vegetacijskog vrha Sekundarni rast rast u debljinu, traje čitavog života biljke Sekundarne žile izgrađuju se djelovanjem sekundarnog meristema koji se zove kambij. Ksilem koji nastaje sekundarnim rastom zove se drvo.

14 Građa drva vanjska kora - ob unutarnja kora - ib kambij - vc bjeljika - sapwood srževina heartwood srčika - p Drvo: tvrda, čvrsta, vlaknasta tvar između kore i srčike od koje su izgrađena debla i grane drveća i grmlja,

15 Vaskularni kambij drvo kambij u. kora v. kora Poprečni presjek kroz drvo, kambij i koru (Tilia americana) Tangencijalni presjek kroz vaskularni kambij (Malus sylvestris)

16 KLASIFIKACIJA prema boji osrženog dijela drva JEDRIČAVE - drvo srži je tamnije obojeno BAKULJAVE - drvo srži je jednake boje kao i drvo bijeli ariš bagrem bor brijest hrast pitomi kesten orah bijela topola breza bukva grab obični javor jela lipa smreka

17

18

19

20

21

22 Početak procesa osržavanja ovisi o: - staništu - vrsti drva - položaju - klimi - tlu - svjetlu ARIŠ... u 5. godini HRAST, BOR...od 20. do 35.godine JASEN...od 60. do 70. godine BUKVA... od 70. do 80. godine Taxus

23 KLASIČNE KARAKTERISTIKE PROCESA OSRŽAVANJA 1. Promjena sadržaja vode u drvu 2. Proces tiloze kod listača, odnosno aspiracije ograđenih jažica kod četinjača 3. Nestajanje škroba u drvu bijeli, te stvaranje i taloženje sržnih tvari s promjenom boje drva srži

24 Rast godova kasni dio goda rani dio goda kasni dio goda rani dio goda Pinus resinosa 14x Quercus rubra Poprečni presjek kroz drvo lijevo četinjače desno listače

25 Godovi se razlikuju - po načinu rasporeda sudova (pora) - po stupnju markantnosti - po tijeku granične linije - po širini - po načinu nizanja - po boji

26 Tip godova A - Nema izraženih godova (Podocarpus imbricata) B - Postupan prijelaz iz ranog u kasno drvo (Picea glauca) C - Izražen prijelaz iz ranog u kasno drvo (Pseudotsuga mensiezii) D - Difuzno (rastresito) porozno drvo (Acer saccharum) E - Semi-difuzno porozno drvo (Diospyros virginiana) F - Prstenasto porozno drvo (Fraxinus americana)

27

28 Po stupnju markantnosti: - markantniji su na poprečnom nego na uzdužnom presjeku - markantniji su kod četinjača nego kod listača - godovi prstenastoporoznih listača su u pravilu markantniji nego kod difuznoporoznih - kod četinjača markantni su godovi: ariša, jele, smreke, duglazije, a nisu markantni kod tise i borovice - kod listača su markantni godovi bagrema, brijesta, bukve, hrasta, jasena, a slabije markantni su godovi graba, javora,lipe

29 Po tijeku granične linije: - paralelni s periferijom poprečnog presjeka debla - valoviti (kod užljebljenog p.p. debla) - uleknuti (smreka ili jela lještarka) Po širini: (HRN D.B ) - fini [uski] (do 1/3 cm) - polufini [srednje široki] (1/3 do 2/3 cm) - grubi [široki] (širi od 2/3 cm)

30 Po načinu nizanja: kod debala uglavnom širi u blizini srčike nego na periferiji - kod drva grana u listača širi s gornje a kod četinjača s donje strane - razlike potječu zbog različitog osvjetljenja, razvoja krošnje ili mehaničkih uvjeta Po boji: - od najsvjetlijih do vrlo tamnih

31

32 Nepravilnosti u građi drva - sve abnormalnosti, nepravilnosti i greške koje nastaju u drvu, a koje utječu na promjenu svojstava drva. Reakcijsko drvo nastaje zbog promjene položaja stabla a) kompresijsko ili crljen drvo - razvija se u drvu četinjača s donje strane debla nagnutih stabala i grana - jajolik ili eliptičan poprečni presjek - širi godovi, promjene na traheidama, pukotine - srčika pomaknuta na gornju stranu nagnutog debla (grana) - tamnije drvo crvenkaste boje - veći udio lignina i manji udio celuloze - veća gustoća, tvrdoća i tlačna čvrstoća, a manja vlačna čvrstoća - veliko longitudinalno utezanje

33 b) tenzijsko drvo - razvija se u drvu listača s gornje strane debala nagnutih stabala i grana, u kojima zbog gravitacije djeluju povećana vlačna naprezanja - jajolik ili eliptičan poprečni presjek debla i grana - širi godovi, abnormalno debele stanične stjenke želatinoznog izgleda - srčika pomaknuta na donju stranu nagnutog debla i grana - svjetlija boja svilenkastog sjaja (kod nekih australskih vrsta je tamnije) - viši stupanj kristaličnosti celuloze, veći udio celuloze, veća gustoća - veća vlačna čvrstoća, niža tlačna čvrstoća - piljenice se tijekom sušenja iskrivljuju, vitopere i pucaju - teža obrada, brže zatupljivanje alata

34 Nepravilnosti žice drva usukanost i valovitost odnosno dževeravost drva Spiralno uvijanje vlakanaca oko centralne osi debla lijeva i desna usukanost žice Valovitost nastaje zbog promijenjenog tijeka vlakanaca Usukanost i valovitost stvaraju jako zanimljive teksture zato takvo drvo koristimo u dekorativne svrhe.

35 Kovrčavost (dževeravost) drva potpuno nepravilan i isprepleten tok drvnih vlakanaca - uzdužni presjeci takvih stabala imaju osobito lijepu i cijenjenu teksturu, a njegova estetska vrijednost značajno se uvećava Leđa kućišta violine javor rebraš

36 dževeravost, rebravost, upredenost, ikričavost, čičkavost, cvjetavost, mazer

37 Nepravilnost presjeka debla Eliptičnost (ovalnost) odstupanje poprečnog presjeka od kružnog oblika (do 10%) Dvojno srce

38 Užlijebljenost kod nekih vrsta je genetski uvjetovana Nepravilnosti godova valovitost uleknutost (jela i smreka lještarka) lažni god dvostruki ili višestruki godovi prekinuti god

39 Ekscentričnost (e/d)*100 [%] Kvrge - osnovice živih i dijelovi mrtvih grana obuhvaćeni godovima debla Podjela kvrga s obzirom na stupanj uraslosti (neurasle, zarasle, urasle) po veličini (male, srednje, velike) prema zdravstvenom stanju (zdrave, natrule, trule, kvrge s pukotinama) prema stupnju sraslosti s drvom (srasle, djelomično srasle, nesrasle) prema obliku (okrugle, duguljaste, poleguše) prema međusobnom položaju (pojedinačne, kvrge u pršljenu)

40 Paljivost - raspucavanje drva u radijalnom smjeru - raspukline teku od srca gdje su najšire, sužavaju se prema periferiji

41 Okružljivost -lučna ili kružna raspuklina po granici goda - najčešće samo u donjem dijelu debla - potpuna ili djelomična

42 DRVNA STANICA Biljna stanica se sastoji od stanične tvari (protoplasti) i stanične stijenke. Protoplasti su živa tvar okružena staničnom membranom. Stanična stijenka je neživa tvar izgrađena uglavnom od ugljikohidrata. Štiti stanicu od previsokog osmotskog tlaka i osigurava mehaničku potporu. Drvna stanica se sastoji od lumena (prazan prostor bez protoplasti) i stanične stijenke.

43

44 U drvu golosjemenjača prvo formirane stanice budućeg ksilema sazrijevaju u trajno staničje i razvijaju se uglavnom u traheide. Jednostavne su građe i malo se međusobno razlikuju. Razlike nastaju zbog specifičnog položaja unutar jednog goda: u zonama ranog i kasnog drva formiraju se elementi različite duljine, debljine stijenki i promjera lumena. Tijekom sazrijevanja traheide se produlje i odebljaju. Nakon dovršenog rasta izgube živi stanični sadržaj i postanu mrtvi provodni elementi.

45 Struktura golosjemenjača Traheide duljina:debljina=100:1 (3-4 mm x mm)

46 Struktura kritosjemenjača Mlade nediferencirane stanice sekundarnog žiljnog staničja kritosjemenjača jednostavne su građe i u početku se malo razlikuju. Tijekom ontogeneze i sazrijevanja one se diferenciraju u raznovrsne elemente: traheje, traheide, vlakanca,

47 Drvo je trodimenzionalni biopolimerni kompozit sastavljen od umreženih i međusobno povezanih lanaca celuloze i hemiceluloze te lignina, s nešto malo izlučevina i anorganskih tvari Sastav drva: 65-75% ugljikohidrata (celuloza, hemiceluloza, pektin, škrob, proteini) 18-35% lignina Elementarni sastav drva: 50% C 6% H 44% O Sekvestracija ugljika (isključenje, zapljena) ½ od ukupne mase drva je ugljik

48 C, H i O su složeni u obliku celuloze, hemiceluloze i lignina Celuloza ugljikohidratni polimer - stupanj polimerizacije n=9000 do (15000) - mer => glukoza i slični jednostavni šećeri - kristalinična i amorfna struktura Hemiceluloza stupanj polimerizacije , amorfna struktura Lignin - visokokompleksni, amorfni, uglavnom aromatski polimer

49 Poprečni presjek kroz drvo 50 μm A - Četinjača Pravokutne stanice, sve istog tipa -tanka stijenka, veliki lumen -deblja stijenka, mali lumen B Listača 50 μm Velike okrugle stanice imaju debelu stijenku i vrlo veliki lumen. Ostale stanice imaju tanje stijenke i manje lumene.

50 PITOVI Osiguravaju međustaničnu komunikaciju

51 Mikrostruktura četinjača 200 μm Poprečni presjek Radijalni presjek Tangencijalni presjek

52 Mikrostruktura listača Puno kompliciranija od strukture četinjača Vertikalni sustav: - Vlaknasti elementi - Cjevasti elementi - Aksijalne parenhimne stanice Radijalni sustav: - Drvni traci

53 Mikrostruktura listača 200 μm 30 μm Cjevasti elementi u mikrostrukturi listača

54 Mikrostruktura listača 30 μm 300 μm Vlaknasti elementi

55 Mikrostruktura listača Aksijalne parenhimne stanice 300 μm.

56 Mikrostruktura listača 300 μm 300 μm Tangencijalni presjek 200 μm Drvni traci 200 μm Radijalni presjek

57 struktura- svojstva vrlo raznolika upijanje vode gustoća tvrdoća savojna čvrstoća... DRVO JE ANIZOTROPAN MATERIJAL

58 Celuloza i hemiceluloza su vrlo higroskopne tvari dok je lignin hidrofobna tvar. Stanična stjenka ima veliki afinitet prema vodi limitiran sadržajem lignina. Voda (vlaga) u drvu ima veliki utjecaj na dimenzijsku stabilnost, mehanička, fizikalna i termalna svojstva. Voda u drvu može biti slobodna i vezana U LUMENU U STANIČNOJ STJENCI FAKTOR ZASIĆENJA VLAKANA ~ 25 30%

59 Sadržaj vode u drvu

60 Sadržaj vode u drvu

61 Sadržaj vode u drvu

62 Sadržaj vode u drvu

63 Sadržaj vode u drvu

64 Raspored sadržaja vode tjekom sušenja drva

65 Sadržaj vode u drvu

66 Sadržaj vode u drvu

67 Utezanje - radijalno, tangencijalno, volumno Bubrenje - radijalno, tangencijalno, volumo vrlo neugodno kod drvnih kompozita - vrsta drva - dimenzije drva - kemijski sastav drva - akcesorni sastojci - gustoća drva - greške drva

68 Utezanje i bubrenje su promjene dimenzija drva kao posljedica smanjenja, odnosno povećanja higroskopske vode u drvu.

69 Cijepanje granitnog kamena uz pomoć tlaka bubrenja Opetovano sušenje i vlaženje drva povećava bubrenje kao i tlak bubrenja

70

71

72 Maximum Tangential Swelling of Wood at 23 C, 100 Days Solvent Sitka Spruce Douglas Fir Sugar Maple Water n-butylamine Dimethyl sulfoxide Dimethyl formamide Formamide Ethylene glycol Acetic acid Ethyl alcohol Acetone Dioxane Furfural Methyl acetate Propyl alcohol Benzyl alcohol Ethyl acetate Propyl acetate Ethylene dichloride Benzyl benzoate

73 Gustoća drva za 12% vlage Važno svojstvo drva, ovisno o sadržaju vode

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87 IZGLED, MIRIS I OKUS DRVA VANJSKA SVOJSTVA DRVA ILI ESTETSKA SVOJSTVA DRVA - boja - tekstura - sjaj - finoća

88 BOJA DRVA Boja je osjet vida izazvan nadražajem mrežnice oka zrakama svjetla; boja nije svojstvo predmeta nego psihički doživljaj izazvan fizičkim uzrokom. Drvo apsorbira jedan dio vidljivog spektra, a ostatak reflektira. Reflektirani dio pada na retinu oka i stvara impresiju boje.

89 TEKSTURA - izgled drva na obrađenoj površini - uvjetovana je dimenzijama, oblikom i smjerom nizanja elemenata građe, te udjelom i rasporedom pojedinih elemenata u građi drva Može se postići: - cijepanjem - rezanjem - piljenjem - tokarenjem - rezbarenjem PRAVILNA - frontalna - radijalna - tangencijalna - spiralna - plašt cilindra - plašt čunja - plašt kugle

90

91

92 SJAJ DRVA Svojstvo drva da odražava svjetlost Vrste drva bez prirodnog sjaja: kruška, topola, brekinja, crni grab, šimšir Vrste drva slabijeg sjaja: jela, obični grab, jarebika, šljiva, trešnja, divlji kesten -Vrste drva jačeg sjaja: platana, bukva, hrast, javor, jasen, lipa, brijest, bagrem, joha, dud, lijeska, bor

93

94

95

96

97

98

99

100 BIOLOŠKO PROPADANJE DRVA Uzročnici: Bakterije Gljive i plijesni Kukci Morski organizmi Utjecajni faktori: Temperatura Vlaga Degradacija drva može nastupiti u bilo kojoj fazi prerade i primjene drva, ako nije provedena zaštita.

101 Primjeri biološke degradacije gljivice kukci

102 crni mrav Hemicoelus gibbicollis

103 Prevencija i zaštita drva Kemijska zaštita drva: Postupci pod povišenim tlakom Postupci bez povišenog tlaka Stupanj zaštite ovisi o: Toksičnosti sredstva za zaštitu Trajnosti Retenciji (zadržavanju) Dubini prodiranja Sredstva za zaštitu: - topiva u ulju - topiva u vodi

104 TOPLINSKA SVOJSTVA DRVA

105 Termalna degradacija drva - između 250 i 375 C -Hemiceluloza na 200 C -Lignin na 225 C -Celuloza na 370 C Rezultati termogravimetrijske analize bora

106 Acetaldehyde 2.3 Furan 1.6 Acetone 1.5 Propenal 3.2 Methanol 2.1 2,3-Butanedione Hydroxy-2-propanone 2.1 Glyoxal 2.2 Acetic acid Methyl-2-furaldehyde 0.7 Formic acid Furfuryl alcohol 0.5 Carbon dioxide 12.0 Water 18.0 Char 15.0 Tar (at 600 C) 28.0 Produkti pirolize drva

107 STARENJE DRVA Opći termin za propadanje materijala izazvano djelovanjem vlage, svjetlosti, vjetra, kiše, snijega, promjenama temperature, kemijskim i biološkim čimbenicima. Starenje drva fizikalne i kemijske promjene Može se ublažiti različitim fizikalnim i kemijskim postupcima. Nara, Japan drveni dvorac star preko 1300 godina

108 Trajnost drva ovisi o kemijskom sastavu drva, procesu osržavanja, sadržaju smole, gustoći drva, vremenu sječe, postupku nakon sječe, utjecaju staništa itd. Trajnost drva ograničavaju mikroorganizmi (gljive, bakterije), kukci, mehaničke ozljede i vlaga. - najveću trajnost pokazuje drvo u posve suhoj prostoriji, jednolične, razmjerno niske temperature i bez pristupa zraka. - veliku trajnost pokazuje drvo trajno pokriveno vodom. - malu trajnost pokazuje drvo izloženo naizmjence vlazi i suhoći. - najmanju trajnost pokazuje drvo upotrijebljeno u površinskom sloju zemlje. Trajnost drva može se povećati konzerviranjem.

109 Simulacija trošenja drvenog stupa u 100 godina

110 bor cedar Razlika u trošenju ranog i kasnog drva Presjek kroz dasku

111 Pukotine u juvenilnom drvu

112 1000 h (l > 220 nm) 1000 h (l > 220 nm) Utjecaj UV zračenja na strukturu bora

113 Posljedice 10-godišnjeg starenja različitih vrsta drva

114 Degradacija je još jače izražena kod drvnih kompozita

115 PREOBRAZBA DRVA DOBIVANJE KVALITETNOG TEHNIČKOG MATERIJALA Otklanjanje (umanjivanje) njegovih prirodnih nedostataka: - dimenzijske ograničenosti - anizotropnosti (ortotropnosti) - abiotske i biotske nepostojanosti - Drvo se može modificirati (preobraziti) - kemijskim - toplinskim - i drugim procesima

116 1830. početak razvoja industrijske zaštite drva (Bethell je razvio metodu impregnacije trupaca pod tlakom); - najviše se koristila za zaštitu željezničkih pragova i stupova - za impregnaciju se koristilo kreozotno ulje i katran. - početkom 20.stoljeća razvilo se mnoštvo zaštitnih sredstava; na osnovi vodene otopine sa spojevima arsena, kroma, bakra, fluora ili nitrofenola; - zbog lošeg djelovanja na zdravlje ljudi, većina ih je zabranjena za primjenu, pogotovo u zatvorenim prostorima.

117 - aktivna modifikacija promjene svojstava i kemijske strukture drva - pasivna modifikacija - nema promjene kemijske strukture drva, mijenjaju se samo svojstva Kemijska modifikacija - mijenja staničnu stjenku i površinu Aktivna Toplinska modifikacija - mijenja staničnu stjenku Enzimska modifikacija - mijenja površinu Pasivna Impregnacijska modifikacija - popunjava staničnu stjenku i lumen

118 KEMIJSKA PREOBRAZBA DRVA Kemijska preobrazba drva - kemijska reakcija koja rezultira stvaranjem kovalentnih veza između zaštitnog sredstva i drvnog supstrata. a - modifikacija anhidridom octene kiseline -duga tradicija, često primjenjivana metoda u komercijalne svrhe, -vrlo kompleksna reakcija, ovisna o vrsti drva, gustoći, dimenzijama uzorka, sadržaju vlage, temperaturi (do 140 C), tlaku i dr. b - modifikacija drugim kemikalijama - nema veći komercijalni značaj

119 TERMALNA PREOBRAZBA DRVA - primjena topline u svrhu poboljšanja svojstava drva. - Temperatura pri procesima toplinske preobrazba je između 180 i 260 C. - Temperature niže od 140 C izazivaju neznatne promjene svojstava, a više uzrokuju preveliku degradaciju drvnog supstrata. -Toplina izaziva kemijske promjene makromolekularnih konstituenata što utječe na promjenu fizikalnih i bioloških svojstava drva: - poboljšava dimenzijsku stabilnost - smanjuje hidroskopnost - smanjuje biološku degradaciju - smanjuje lomnu žilavost, savojnu čvrstoću i udarni rad loma - smanjuje otpornost na abraziju - potamnjuje materijal

120 Parametri proceca toplinske modifikacije: temperatura, tlak i trajanje procesa (masa, boja) sastav atmosfere (zrak, vakuum ili inertna atmosfera) vrsta drva udio vlage u atmosferi dimenzije dijela primjena katalizatora

121 PREOBRAZBA POVRŠINE - Primjenom kemijskih, fizikalnih i bioloških sredstava poboljšavaju se sljedeća svojstva površine: - postojanost na ultravioletno zračenje - površinska energija (važna zbog vlaženja površine drva) - kompatibilnost s materijalom prevlake - sposobnost spajanja

122 IMPREGNACIJA DRVA Postupci kojima se popunjavaju pore u drvu inertnim materijalom s ciljem postizanja željenih svojstava. prije impregnacije impregnirano drvo Impregnacija stanične stjenke - higroskopski aktivna mjesta u kemijskoj strukturi drva zasite se ili blokiraju kemijskim spojevima koji ne reagiraju s vodom

123 Impregnacija željezničkih pragova - utovar prosušenih pragova u vagonete, otprema vagoneta u operacioni cilindar, hermetičko zatvaranje cilindra, vaganje pragova prije i poslije impregnacije kako bi se utvrdilo koliko su upili impregnacijskog sredstva te slaganje pragova u gusto zbijene vitlove nakon impregnacije

124 Postoje dvije osnovne vrste postupaka: 1. Impregnacija monomerima koji naknadno polimeriziraju unutar stanične stjenke. 2. Difuzija otopljenog materijala u staničnu stjenku i njegovo naknadno očvrsnuće. Primjenjuju se brojna, vrlo različita sredstva za impregnaciju Impregnacijom se postiže: - dimenzijska stabilnost - smanjenje hidroskopnosti - smanjena mogućnost upijanja vlage unutar stanične stjenke - smanjenje biotske i abiotske degradacije

125 Trendovi razvoja postupaka modificiranja drva - Vrlo intenzivan razvoj, osobito postupaka toplinske modifikacije Titan Wood ThermoWood Le Bois Perdure Plato Wood The Royal/Royale Ecotan BP Chemicals Impregnation with Phenolic Resin Furfurylation

126 ThermoWood - Rast potrošnje toplinski modificiranog drva

127 POSTUPCI SPAJANJA - OTKLANJANJE DIMENZIJSKE OGRANIČENOSTI Cjelovito (masivno) drvo može se širinskim, dužinskim i debljinskim lijepljenjem spojiti u proizvode čiji dimenzije daleko nadmašuju gabarite trupaca. - moderni lučni nosači premašuju 100 m - raznovrsna oblikovna rješenja (lukovi, spirale,krugovi) lamelirani lučni nosač ukupne dužine 32 m

128 Drvne ploče nastaju razjedinjavanjem drva u manje cjelovite dijelove koji se zatim spajaju ukrštavanjem ili umrežavanjem s ciljem dobivanja ekonomičnog, homogeniziranog materijala velikih dimenzija. - furnirske ploče - iverice - vlaknatice, Osnovni drvni elementi

129 Furnirske ploče Rade se od piljenih ili ljuštenih furnira koji se sljepljuju unakrsno s obzirom na smjer vlakanaca. Jednako se utežu i bubre u oba smjera ukočeno drvo Stolarske ploče Srednji dio ploče od letvica oblijepljen furnirima Iverice Proizvode se od drva razjedinjenog u iverje, odsječke, listiće ili lamele. Spajanje je moguće bez veziva ili ljepilima (ligninom, sintetskim smolama ili cementom). -vrlo lake pjenaste izolacijske ploče - čvrste, nosive i otporne građevinske ploče

130 Vlaknatice Proizvode se od razvlaknjenog drva stanice drva se miješaju i ponovo sljepljuju u: - vrlo tvrde ploče (HDF) 0,85...1,2 - za podne obloge - srednje tvrde ploče (MDF) 0,6...0,8 - za namještaj - vrlo lagane izolacijske ploče 0,15...0,45

131 Drvni elementi mogu se prešati u različite 2D i 3D proizvode

132 KOMBINACIJA S DRUGIM MATERIJALIMA Drvo se može miješati s drugim materijalima: metalima polimerima cementom...

133 Nanokompoziti 5 μm Celulozna mikrovlakna iz drvnog brašna

134 Vrste adheziva Phenol-formaldehyde Resorcinol-formaldehyde Phenol-resorcinol-formaldehyde Emulsion polymer/isocyanate Melamine-formaldehyde Melamine-urea-formaldehyde Isocyanate Epoxy Urea-formaldehyde Casein

135 Prednosti -Iskorištavanje i vrlo malih komada drva -Iskorištavanje ostataka drva iz drugih procesa -Otklanjanje prirodnih nedostataka drva -Dobivanje uniformnog materijala -Bolja mehanička svojstva (čvrstoća) -Mogućnost proizvodnje različitih oblika

136

137

138 HVALA NA PAŽNJI!