Lemn

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Notă despre dezambiguizare.svg Dezambiguizare - Dacă sunteți în căutarea altor semnificații, consultați Wood (dezambiguizare) .
Lemn
Lemn
Lemn
Lemn sub microscopul SEM
Lemn sub microscopul SEM
Caracteristici generale
Compoziţie constând în principal din celuloză și lignină
Aspect opac
Starea de agregare (în cs ) solid
Proprietăți fizico-chimice
Densitate (g / cm 3 , în cs ) 0,31 ÷ 0,98 [1]
Proprietăți mecanice
Rezistența la tracțiune (kg f / m 2 ) 5 × 10 6 ÷ 20 × 10 6 [2]
Rezistența la compresiune (kg f / m 2 ) 2,55 × 10 6 ÷ 9,69 × 10 6
(25 ÷ 95 N / mm²) [2]
Rezistența la flexiune (kg f / m 2 ) 56,1 × 10 6 ÷ 163,1 × 10 6
(55 ÷ 160 N / mm²) [2]
Modul de compresibilitate ( GPa ) 7
Cod de reciclare
# 50-59 PENTRU Recycling-Code-50.svg ... Reciclare-Cod-59.svg

Lemnul este țesutul vegetal care constituie tulpina plantelor cu creștere secundară ( copac , arbust , liana și unele ierburi).

Descriere

Plantele perene se caracterizează prin prezența tulpinilor și ramurilor care cresc concentric spre exterior de la an la an și prin faptul că au țesuturile compuse în esență din celuloză, hemiceluloză și lignină.

Lemnul poate avea nume diferite, în funcție de utilizarea intenționată:

  • lemn dacă furnizează combustibil
  • lemn pentru muncă, construcție, dacă este direcționat către astfel de utilizări. [3]

Lemnul este produs de plantă ca element structural, cu caracteristici excelente de rezistență și rezistență și, prin urmare, este folosit de om. După cum sa menționat deja, lemnul este format din fibre de celuloză reținute de o matrice de lignină; rolul hemicelulozei nu a fost încă clarificat.

Odată tăiat, condimentat și uscat, lemnul este destinat unei mari varietăți de utilizări:

  • Poate fi lucrat și sculptat cu instrumente speciale
  • A fost un material de construcție important de la originile omenirii, când omul a început să-și construiască propriile adăposturi și încă în uz astăzi.
  • Este folosit ca combustibil pentru încălzire și gătit
  • Este utilizat pentru producția de hârtie, prin producerea de celuloză , înlocuind bumbacul sau alte plante în epoca industrială, mai bogată în celuloză, dar mai puțin abundentă și, prin urmare, mai puțin adecvată pentru noile regimuri de producție.

Lemnul este clasificat comercial în moale și tare . Lemnul derivat din conifere (de exemplu pin sau brad ) este de tip moale, lemnul angiospermelor ( arin , stejar , nuc ) este dur. În realitate , această diviziune poate induce în eroare, deoarece unele specii sunt mai moi decât cele definite de licitație, de exemplu , balsa , în timp ce unele licitație sunt cel mai greu de greu, de exemplu, rata . Această distincție derivă din nomenclatura engleză care definește lemnul de conifere drept „lemn de esență moale” și cel al copacilor cu frunze late „lemn de esență tare”, dar traducerea în lemn de esență moale și lemn de esență tare este o greșeală de hiper - corectism , întrucât cele două cuvinte în limba engleză înseamnă pur și simplu - și respectiv - (lemnul) copacilor de conifere și foioase .

Lemnul din diferite specii are culori diferite, densități diferite și caracteristici diferite ale bobului. Datorită acestor diferențe și a diferitelor rate de creștere, diferite tipuri de lemn au calități și valori diferite. De exemplu, mahonul real (Swiestenia mahogani), dens și întunecat, este excelent pentru incrustări și finisaje rafinate, în timp ce balsa , ușoară, moale, cu o consistență spongioasă ușor de tăiat, este utilizată la fabricarea modelelor .

Dușmanii naturali ai lemnului sunt ciupercile și insectele .

Culoare

1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
13 14 15 16
Exemple de lemn: 1 Pinus sylvestris (pin silvestru) 2 Picea abies (molid) 3 Larix decidua (zada comună) 4 Juniperus communis (ienupăr comun) 5 Populus tremula (aspen) 6 Carpinus betulus (carpen) 7 Betula pubescens 8 Alnus glutinosa ( arin negru) 9 Fagus sylvatica (fag) 10 Quercus robur (stejar) 11 Ulmus glabra (ulm de munte) 12 Prunus avium (cireș) 13 Pyrus communis (pere comune) 14 Acer platanoides (arțar arici) 15 Tilia cordata (tei sălbatic) 16 Fraxinus excelsior (cenușă mai mare)
Culoare albăstruie a unui lemn de pin scotian .

La speciile cu o distincție clară între duramen și alburn, culoarea primelor este de obicei mai închisă decât a doua și contrastul este adesea vizibil. Culoarea se datorează depunerii diferitelor materiale rezultate din procesul de creștere, oxidare și alte reacții chimice și în orice caz nu are nicio influență asupra proprietăților mecanice ale lemnului. Unele studii pe cherestea de pin foarte rășinoasă au arătat o creștere a rezistenței, probabil datorită prezenței rășinii în lemnul uscat.

Structurile realizate cu lemn rășinos sunt mai puțin susceptibile la putregai și termite, dar pe de altă parte sunt mai inflamabile; cioturile de pini vechi sunt dezgropate, tăiate în bucăți mici, vândute și folosite pentru declanșarea incendiilor. Lemnul de molid impregnat cu rășină și uscat prezintă o creștere semnificativă a rezistenței.

Deoarece lemnul format mai târziu este de obicei mai întunecat decât lemnul tânăr, este posibil să se evalueze din aceasta densitatea și, astfel, duritatea și rezistența materialului, în special pentru lemnul de rasinoase . În lemnul cu porozitate inelară, ghivecele din lemn tânăr apar adesea pe suprafața finisată cu o culoare mai închisă decât în ​​lemnul mai vechi, dens, în timp ce fenomenul invers este frecvent în secțiunile transversale ale duramenului. Spre deosebire de aceste cazuri, culoarea lemnului nu este un semn de duritate.

O pierdere anormală a culorii lemnului indică o stare de posibil disconfort al plantei, cum ar fi atacurile insectelor sau ale altor animale. Decolorarea simplă poate fi produsă de o rană, care însă nu afectează caracteristicile lemnului. Anumiți agenți care induc putregaiul , cum ar fi ciupercile, conferă o culoare care este adesea simptomatică a bolii. Colorarea limfei se datorează creșterii fungice, dar aceasta nu duce neapărat la o stare de boală.

Structura

Structura lemnului:
1. Măduvă
2. Inele de creștere
3. Lemn / xilem ( duramen și alburn )
4. Schimb
5. Floema
6. Cortexul exterior

Toate plantele lemnoase (copaci, arbuști, liane și unele ierburi) se caracterizează prin „creștere secundară”, adică creștere în direcție radială în același timp cu dezvoltarea, plasând un „strat” de lemn nou între lemnul vechi și latra. Țesutul meristimatic care se ocupă de formarea noului strat de lemn se numește cambium.

În climatele temperate, în fiecare an se formează un nou strat de lemn și în secțiune transversală observăm o serie de inele concentrice care pot fi identificate deoarece sunt caracterizate de o parte ușoară și o parte mai întunecată care determină limita. În climatele temperate, de fapt, creșterea nu este continuă (așa cum se întâmplă și în climele tropicale) și apare doar în perioadele vegetative ale plantei. Perioada vegetativă, în climatele temperate, începe primăvara, iar la plantele lemnoase se formează prima parte a inelului (de obicei mai ușoară și mai puțin densă) care se mai numește „lemn timpuriu”. Funcția sa principală este de a transporta apa de la rădăcini până la frunze pentru a furniza resurse suficiente pentru baldachinul în creștere. Pe timpul verii, pe de altă parte, se formează un lemn mai dens, cu conducte mai mici (vaze pentru angiosperme, traheide pentru conifere) și caracterizate printr-un țesut mai dens (și de culoare mai închisă). Această țesătură nu mai are ca funcție principală conducerea, ci suportul mecanic al tulpinii plantei.

La pinii din genul Strobus nu există prea mult contrast între părți, iar lemnul este foarte uniform și ușor de lucrat. În genul Pinus lemnul târziu este mai întunecat și contrastul cu lemnul de primăvară este evident. În lemnul cu porozitate inelară, fiecare creștere sezonieră este bine definită, deoarece porii mari ai țesăturii de primăvară ies în evidență din țesătura de toamnă. În lemnul cu pori difuze, delimitarea este adesea neclară și, în unele cazuri, invizibilă cu ochiul liber.

Structura arborilor de foioase este mai complexă, întrucât acestea includ ghivece mari, în unele cazuri ( arin , castan , frasin ) mari și separate, în altele ( salcie , plop ) foarte mici și se pot distinge cu ajutorul unei lentile . Acest tip de lemn este clasificat în două categorii: porozitatea inelului și porozitatea difuză .

La speciile cu porozitate inelară, cum ar fi cenușa, castanul, ulmul , dudul și arinul, vasele mari sau porii (așa cum se numesc vasele văzute în secțiune) sunt situate în partea de lemn formată primăvara, constituind o regiune mai mult sau mai puțin țesătură poroasă.

Zona de vară conține câteva ghivece și o porțiune mai mare de fibre de lemn, care, spre deosebire de ghivece, conferă materialului duritate și rezistență . În lemnul cu porozitate difuză, vasele sunt dispersate în tot inelul de creștere. Exemple de acest tip sunt mesteacănul, arțarul , plopul și salcia. Unele specii precum nucul și cireșul au caracteristici intermediare și formează un grup separat.

Dacă un lemn de pin tare este comparat cu un exemplar mai ușor, se poate observa că lemnul tare are o cantitate mai mare de lemn târziu și are un aspect mai închis. La toate speciile, lemnul târziu este mai dens decât lemnul timpuriu, deci cu cât este mai mare cantitatea sa, cu atât densitatea și rezistența lemnului sunt mai mari. Observat la microscop, lemnul de vară prezintă celule cu un perete foarte gros și o mică cavitate internă, în timp ce lemnul timpuriu are pereți subțiri și cavități mari. Iar rezistența este dată de pereți, nu de cavități.

Având de ales un lemn de pin pentru rezistență sau rigiditate , elementul de luat în considerare este relația dintre lemnul târziu și lemnul timpuriu. Grosimea inelelor nu este la fel de importantă ca abundența lemnului târziu. Nu numai proporția este importantă, ci și cantitatea totală. La exemplarele cu o porție abundentă de lemn târziu, este evidentă și o porozitate mai mare și din acest motiv poate constitui o masă mai mică decât o porțiune mai mică, dar mai densă. Estimarea vizuală a rezistenței trebuie să ia în considerare și densitatea.

Trunchiuri de copaci din pădurile înălțimilor Biella , în Piemont

Nu există o singură explicație a motivului din spatele formării celor două tipuri de lemn, intră în joc mulți factori.
La conifere, rata de creștere singură nu justifică proporția dintre părțile inelului; în unele cazuri lemnul cu creștere lentă este mai dur și mai dens, în altele este adevărat opusul.

Calitatea locului în care este cultivat pomul afectează proprietățile lemnului, deși nu este posibil să se stabilească o regulă generală. Se poate spune aproximativ că, dacă este necesară rezistență și lucrabilitate, este preferabil să se utilizeze lemn cu creștere moderată sau lentă, dar în alegerea unui specimen specific nu trebuie să ne uităm la grosimea inelelor, ci la proporția dintre lemnul timpuriu și cel târziu iar caracteristicile acestui 'ultim.

În cazul lemnului de esență tare cu porozitate a inelului, pare să existe o relație între rata de creștere și proprietățile lemnului, care poate fi rezumată în afirmația că cu cât este mai mare rata de creștere sau cu cât este mai mare grosimea inelelor, cu atât este mai mare densitatea, duritatea și rigiditatea. Cu toate acestea, acest lucru este valabil numai pentru lemnul cu porozitate inelară, cum ar fi arinul și alte specii și, desigur, există excepții și limitări. Lemnul cu porozitate inelară de creștere sănătoasă, cu pereți groși și fibre robuste sunt cele mai abundente în porțiunea intermediară a trunchiului.

Pe măsură ce lumenul vaselor scade, porțiunea intermediară este, de asemenea, redusă în așa fel încât o creștere lentă produce un lemn mai ușor, compus din pereți subțiri și parenchim. În arinul de bună calitate, aceste oale ocupă de la 6 la 10% din volumul trunchiului, în timp ce în materialul de calitate inferioară poate ajunge la 25% sau mai mult. Lemnul târziu de arin de bună calitate, cu excepția zonelor cenușii datorate porilor mici, este de culoare închisă, solid și este format din fibre cu pereți groși sau mai mulți. Lemn de arin târziu de calitate scăzută, suprafața acestor fibre este mult mai mică în cantitate și calitate. Această diferență se datorează în mare măsură unei rate de creștere diferite.

Lemnul cu inele late se mai numește a doua creștere , deoarece datorită tăierii copacilor bătrâni din jur, tânărul crește mai repede decât dacă ar fi fost lăsat în mijlocul pădurii. Acest tip de lemn este preferat în construcția artefactelor în care rezistența este importantă, de exemplu în mânerele și spițele roților din lemn, unde nu numai rezistența este importantă, ci și duritatea și rezistența .

Lemn de durere și alburn

Secțiunea unei ramuri de tisa cu alburnul mai deschis la exterior și duramenul mai închis la interior evidențiat clar.
Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: alburn și duramen .

Observând partea terminală a unui trunchi tăiat în secțiune transversală, se poate vedea o zonă centrală întunecată, duramenul , înconjurat de o bandă mai deschisă, alburnul . În unele cazuri, acest contrast este deosebit de marcat, în timp ce în altele este atât de rar încât nu este ușor să se definească exact limita dintre cele două părți (nediferențiată)

Alburnul proaspăt are întotdeauna o culoare deschisă, uneori albă (de aici și denumirea italiană, din latinescul alburnum , din albus , „alb”) dar mai des cu o nuanță de galben sau maro .

Se compune din lemn nou format dintr-un tânăr cambium, în care sunt prezente celulele vii ale copacului în creștere (parenchimatoase, epiteliale etc.). Tot lemnul este inițial alburn, odată cu vârsta și creșterea plantei, lemnul cel mai interior apropiat de bază se întărește, încetează să mai curgă, substanțele de rezervă care sunt mutate sau transformate dispar, substanțele duramifiante pot părea să păstreze lemnul de descompunere, anatomic se produc modificări precum tila aspirată sau punctuația, dar lignificarea nu se schimbă, deoarece celulele lignificate au murit deja după transformarea în celule de conducere.

Diferențierea culorii între duramen și alburn poate fi influențată și de natura solului pe care este cultivată planta (fenomen foarte evident pentru nuc), deoarece componentele chimice ale solului (de exemplu, cele de origine organică animală, cum ar fi ca canalizare stagnantă) accentuează mai mult marcajul duramenului pe alburn. Funcția principală a alburnului este de a transporta apa de la rădăcini la frunze și de a stoca sau a returna, în funcție de sezon, seva brută sintetizată în frunze. Cu cât este mai mare cantitatea de frunze, cu atât este mai mare rata de creștere a plantei și cu atât este mai mare volumul de alburn necesar. Din acest motiv, copacii care cresc în spații deschise și au mai multă lumină disponibilă au mai mult alburn (în raport cu raza totală a trunchiului) decât un copac din aceeași specie care crește într-o pădure densă.

Copacii izolați pot atinge dimensiuni considerabile la unele specii, cu mai mult de 30 cm diametru pentru pin , înainte de începerea formării duramenului.

Pe măsură ce arborele crește în vârstă și diametru , porțiunea cea mai interioară a alburnului încetează să mai funcționeze pe măsură ce celulele mor. Această zonă inertă, moartă, se numește duramen . La unele specii formarea duramenului începe devreme și din acest motiv au un strat subțire de alburn: castan, dud, sassafras; La altele, procesul începe târziu, iar alburnul este mai gros: arțar, mesteacăn, fag, pin.

Nu există o relație precisă între creșterea anuală a inelelor și cantitatea de alburn. În cadrul unei specii, secțiunea transversală a alburnului este doar foarte aproximativ proporțională cu dimensiunea trunchiului. Dacă inelele sunt dense, este necesar mai mult decât dacă ar fi mai mari. Pe măsură ce crește un copac, alburnul crește în grosime sau volum. Grosimea relativă este mai mare în părțile superioare ale trunchiului, datorită faptului că diametrul total este mai mic decât baza și deoarece părțile superioare sunt mai tinere. Este important să ne amintim că pentru utilizările industriale ale lemnului și în special în sectorul mobilierului / mobilierului este preferabil să se utilizeze (pe cât posibil) lemn de inima (solid). De fapt, lemnul de inimă în comparație cu alburnul de același tip de lemn are caracteristici tehnologice calitativ mai bune: duritate mai mare, stabilitate mai mare, rezistență mai mare la acțiunea organismelor vegetale și animale (mucegaiuri, ciuperci, insecte xilofage), nivel mai ridicat de finisare a suprafeței.

Un copac foarte tânăr este acoperit cu crenguțe aproape peste tot, dar pe măsură ce crește, cei mai în vârstă mor și cad. Creșterea ulterioară acoperă schițele care rămân sub formă de noduri. Oricât de netedă ar putea fi o buștenă la exterior, va avea mai multe sau mai puține noduri în interior. Din acest motiv, alburnul unui copac bătrân, și mai ales al pădurii, are mai puține noduri decât duramenul. Deoarece în multe utilizări nodurile sunt considerate un defect, rezultă că alburnul este mai bun din acest punct de vedere. Interesant este că miezul arborilor bătrâni poate rămâne sănătos sute sau, în unele cazuri, mii de ani. Orice ramură ruptă sau rădăcină sau rană cauzată de incendiu , insecte sau căderea lemnului poate fi un punct de plecare pentru procesul de degradare care, odată început, poate pătrunde pentru a ajunge la fiecare parte a trunchiului. Larvele diferitelor insecte sapă în interiorul copacilor și canalele rămase în urmă rămân și sunt o sursă suplimentară de boală. Alburnul este mai protejat de aceste probleme doar prin faptul că este mai tânăr și mai extern.

Dacă un copac crește pe tot parcursul vieții într-o poziție izolată și în condiții constante de sol și mediu, rata maximă de creștere apare la o vârstă fragedă, după care scade treptat. Inelele de creștere sunt mari de mulți ani, apoi devin din ce în ce mai groase. Deoarece fiecare inel este stratificat peste cel anterior, cu excepția cazului în care arborele crește producția de material, rezultă că fiecare inel exterior trebuie să fie mai subțire. Pe măsură ce un copac atinge maturitatea producția anuală de lemn scade, reducând în continuare grosimea inelelor exterioare.

În cazul copacilor din pădure, mult depinde de concurența dintre exemplare pentru lumină și hrană și pot exista perioade alternative de creștere lentă și rapidă. Unii copaci, cum ar fi arinii, pot menține o grosime uniformă a inelului de sute de ani, deși există încă o reducere a grosimii pe măsură ce diametrul crește.

Există o diferență accentuată a bobului între duramen și alburn obținut de la copaci mari, mai ales dacă este la maturitate. La unii copaci, lemnul așezat la bătrânețe este mai moale, mai ușor, mai puțin rezistent și cu un model mai evident decât cel produs inițial, în timp ce la alte specii este adevărat opusul. Într-un trunchi mare, alburnul, ca o consecință a condițiilor de mediu prezente în perioada în care s-a dezvoltat, poate avea caracteristici mai mici în ceea ce privește duritatea, rezistența și rigiditatea decât durul sănătos al aceluiași copac.

Nodurile

Un nod într-un lemn de molid .

Nodurile sunt o extensie a unei ramuri, în interiorul tulpinii sau a unei ramuri mai mari. Ramurile se dezvoltă din mușchiul , partea centrală a tulpinii și își măresc mărimea prin adăugarea unui inel de lemn în fiecare an, care este continuarea inelului corespunzător al tulpinii. Porțiunea inclusă are o formă conico-neregulată, cu vârful în corespondență cu medula și fibrele așezate în unghi drept sau oblic față de cele ale tulpinii și cu acestea împletite.

În timpul dezvoltării copacului, cele mai multe straturi (în special cele mai interioare) mor, dar rămân intacte ani de zile. Straturile succesive nu sunt strâns legate de straturile moarte, ci cresc pe ele, învelindu-le; rezultă că atunci când o ramură se usucă lasă noduri care sunt ca un dop într-o gaură și se desprind cu ușurință atunci când lemnul este tăiat. Există trei tipuri de noduri:

  • noduri sănătoase, perfect potrivite;
  • noduri care cad;
  • noduri moarte, în cazul în care partea ramificată rămasă în tulpină a suferit un atac de ciuperci.

În clasificarea lemnului , nodurile sunt estimate pe baza formei , mărimii , culorii, integrității și fermității cu care rămân la locul lor.

Prezența nodurilor afectează rezistența la structură, deformabilitatea, ușurința prelucrării și tendința de a forma fisuri. Acestea sunt defecte care reduc în general calitatea lemnului și scad valoarea acestuia acolo unde este folosit ca material structural și rezistența este importantă. Slăbirea lemnului este și mai nedorită acolo unde există solicitări mecanice semnificative de tracțiune sau compresie . Influența nodurilor asupra rezistenței unei structuri, cum ar fi o grindă, depinde de locația, dimensiunea, numărul, direcția fibrelor și textura acestora. Un nod în partea superioară este comprimat, în timp ce în partea inferioară este supus tensiunii.

Prezența nodurilor mici de-a lungul liniei fără tensiune a fasciculului poate crește, de asemenea, rezistența, prevenind crăpăturile longitudinale. Nodurile plasate în centru, la un sfert din înălțimea grinzii nu reprezintă o problemă gravă, precum și cele prezente la capete. Nodurile intacte nu invalidează lemnul atunci când sunt supuse unor solicitări de compresiune paralele cu direcția fibrelor.

Pe plăci și panouri, nodurile nu sunt dăunătoare dacă rulează de-a lungul lungimii la un anumit unghi față de suprafața mai mare. Nodurile nu afectează rigiditatea lemnului structural. Doar cele mai importante defecte pot afecta limita de elasticitate a unei grinzi. Rigiditatea și elasticitatea depind mai mult de calitatea fibrelor lemnoase decât de defecte. Efectul nodurilor este de a reduce diferența dintre tensiunea fibrelor la limita elastică și modulul Young de eșec al fasciculului. Forța de rupere, pe de altă parte, este foarte influențată de defecte. Relația dintre dimensiunea nodului, indicată ca diametru, și dimensiunea feței pe care insistă, precum și secțiunea anatomică prezentă în acesta, contribuie în mare măsură la definirea pericolului unui nod.

Pentru aplicații particulare, de exemplu panouri expuse, prezența nodurilor este pozitivă, deoarece conferă lemnului un aspect estetic mai variat și mai interesant.

Pentru trunchiuri, de exemplu cele din lemn de nuc, prezența nodurilor poate reprezenta un motiv deloc neglijabil pentru depreciere dacă este necesar să se procedeze la laminare pentru a folosi foile pentru furnir , deoarece porțiunea corespunzătoare introducerii nodului tinde , în procesare, să se desprindă.

Lemn de reacție

Lemnul de reacție este produs de plantă atunci când trunchiul este supus unor solicitări mecanice speciale sau prelungite sau gravitaționale. Formarea acestui tip special de lemn este necesară pentru ca planta să contrabalanseze forțele care deviază rulmentul tijei dintr-o poziție verticală. Sunt cunoscute două tipuri de lemn de reacție: lemn de compresie în conifere și lemn de tensiune în lemn de esență tare . [4]

Continut de apa

Puterea calorică mai mare [5] a lemnului depinde pentru maximum 15% de speciile plantei: schimbarea este foarte influențată de cantitatea de apă

Apa este prezentă în lemnul viu sub două forme principale:

  1. în peretele celular (apă de saturație);
  2. liber în cavitățile tisulare (apă de imbibare);

Lemnul proaspăt poate conține umiditate chiar mai mare de 100% din greutatea sa uscată. 30% este definit ca punctul de saturație a fibrelor (PSF), este o valoare formală care ia în considerare faptul că această valoare este de fapt între 25 și 40% în funcție de specie și, în principal, dar nu numai, de densitate. PSF corespunde procentului de umiditate a lemnului pentru care toate conductele celulare (lumeni) sunt goale, dar pereții celulei sunt saturați cu apă. Aceasta înseamnă că nu mai pot conține în interior și, prin urmare, apa suplimentară curge în conductele celulare. Deasupra PSF, pe lângă apa de saturație, există și apă gratuită; dedesubt există doar apă de saturație. Lemnul uscat la aer conține încă 12% -16% umiditate. Umiditatea lemnului uscat în uscător poate fi adusă în schimb la valori mai mici (chiar până la 6-8%). Prin plasarea lemnului într-un mediu saturat de umiditate, dar evitând contactul cu apa în stare lichidă, se ajunge la starea de saturație a fibrelor.

Lemnul este un material higroscopic , apa se poate lega de acesta sub formă de vapori care interacționează cu peretele celular sau sub formă lichidă care curge în lumenii celulari. Numai primul afectează în mod semnificativ proprietățile lemnului. Eliminarea apei libere din țesătura lemnoasă nu creează alte modificări în țesătură decât o scădere evidentă în greutate, eliminarea apei legate de pereții celulelor ( uscarea lemnului sau condimentarea ) creează deformări și contracție a lemnului.

Conținutul de apă al lemnului este exprimat ca raportul dintre diferența dintre greutatea lemnului umed și lemnul uscat, împărțită la greutatea lemnului uscat. O metodă simplă numită gravimetrică pentru a măsura conținutul de umiditate constă în cântărirea unui eșantion m u , uscarea acestuia într-un cuptor la 103 ± 3 ° C pentru un anumit timp dincolo de care greutatea devine aproximativ constantă m s și o cântărește: relația se menține . Prin urmare, valoarea conținutului de umiditate al lemnului poate fi egală sau mai mare de 100% dacă cel puțin jumătate din greutatea unui eșantion de lemn se datorează apei conținute în acesta.

Conținutul maxim de apă al lemnului poate fi, de asemenea, măsurat prin măsurarea conținutului de umiditate al lemnului pe o probă cufundată în apă până la greutatea constantă.

Conținutul maxim de umiditate al lemnului poate fi, de asemenea, utilizat ca un indice al stării de degradare a unui element din lemn. De fapt, pe măsură ce degradarea celulelor crește, conținutul de apă, în special imbiția, tinde să crească și, prin urmare, nivelul de degradare poate fi estimat în funcție de conținutul maxim de umiditate al lemnului. În cazul lemnului arheologic umed (sau scufundat), valorile conținutului maxim de umiditate au fost găsite chiar mai mari de 600%, indicând o degradare aproape totală a peretelui celular al lemnului.

Efectul apei în lemn este de a o face mai moale și mai flexibilă, similar cu efectul care poate fi observat pe hârtie și pânză. În anumite limite, efectul de înmuiere crește odată cu creșterea conținutului de apă.
Uscarea determină o creștere semnificativă a rezistenței lemnului, în special la unele specii. Un exemplu extrem este molidul , unde un bloc uscat de 5 cm suportă de patru ori sarcina aceluiași bloc verde.

Odată doborât și redus în scânduri, lemnul expus în aer liber (condimentare) începe încet să elibereze apa din interiorul acestuia în aerul înconjurător, ieșind foarte ușor și rapid din celulele plasate pe margini sau tăblii, și mai greu de la celule în profunzime (transfer de la celulă la celulă). Acest lucru va avea ca rezultat fisuri în capetele plăcilor. Când umiditatea lemnului scade sub PSF, lemnul începe să se micșoreze și să se deformeze. Con la stagionatura naturale si ottiene del legname con umidità pari al 15-16%, dettata dall'umidità di equilibrio del legno con le condizioni dell'ambiente esterno. I tempi di essiccazione sono molto lunghi (da 6 mesi a due anni) con conseguente immobilizzo di capitali.

Utilizzi

Una scultura in legno

Come nel resto del mondo, anche in Italia il legno strutturale è stato largamente usato come materia prima per la costruzione di case e altri edifici fino agli anni venti del XX secolo . Successivamente è stato sostituito dal mattone e dal cemento . Oggi sta riacquistando la sua importanza, grazie anche ad una nuova coscienza ambientale.

Gli elementi dell' arredamento sono frequentemente realizzati in legno, così pure come rivestimento (pavimenti in legno, pannellature ecc.).

L'uso più importante per l'evoluzione della civiltà umana è però legato alla scoperta del fuoco e al suo utilizzo come fonte di energia , che permise agli uomini preistorici di cucinare, scaldarsi e difendersi dagli animali. Il suo utilizzo come fonte energetica principale è continuato per tutta la storia dell'umanità fino a tutto il XVIII secolo , quando cominciò ad essere sostituito dal carbone , dal potere calorifico più elevato e più adeguato per le nascenti necessità industriali.

Il fuoco di legna, in genere innescato con l'accensione di ramaglia, è tuttora usato in molte abitazioni per il riscaldamento.

Se bruciato nelle efficienti stufe moderne e prelevato da foreste appositamente coltivate, il legno può essere una fonte di energia rinnovabile .

Lo studio dell'accrescimento degli anelli degli alberi ( dendroclimatologia ) è una branca della paleoclimatologia .

Note

  1. ^ Tabelle
  2. ^ a b c Copia archiviata ( PDF ), su sfera-group.it . URL consultato il 3 agosto 2010 (archiviato dall' url originale il 1º aprile 2010) .
  3. ^ voce: legno, legname, legna , su www.treccani.it/enciclopedia , 24 aprile 2021.
  4. ^ Nardi Berti R., Berti S., Fioravanti M., Macchioni N., 2017. La struttura anatomica del legno ed il riconoscimento dei legnami italiani di più corrente impiego. CNR-IVALSA; pp.158. .
  5. ^ Potere calorifico del legno ( PDF ), su progettofuoco.com . URL consultato il 4 luglio 2012 (archiviato dall' url originale il 29 ottobre 2012) .

Voci correlate

Altri progetti

Collegamenti esterni

Controllo di autorità Thesaurus BNCF 3389 · LCCN ( EN ) sh85147783 · GND ( DE ) 4025668-6 · BNF ( FR ) cb11976008h (data) · NDL ( EN , JA ) 00567803