1434370770-0-drvo_je_prvo_15

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

1/45

15.6.2015

1

Vera Rede

D R V O

Keramika, beton i drvo

3. lipnja 2015.

Vera Rede

I predavanje

je najvaniji proizvodsavrene ekoloke tvornice UME

DRVO

Fitocenoza

ZoocenozaBiocenoza

Koristei iskljuivo prirodne sirovine ugljini dioksid ivodu, te sunevu energiju, proizvodi znatne koliine

biomase drvo i lie uz neto otpada koji se zove kisik.

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

2/45

15.6.2015

2

Drvo je

prirodan, ekoloki visokovrijedan i tehniki svestran materijal

obnovljiv, reciklian i biorazgradiv materijal

od pamtivijeka ima vanu ulogu u ivotu ljudi

najvaniji materijal u ranoj ljudskoj povijesti, a i danas imaveliki socijalni i estetski znaaj

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

3/45

15.6.2015

3

materijal koji se koristio (a i danas se koristi) u bezbroj

primjera primjene glavni izvor energije za vie od polovice svjetske populacije

54% od ukupne potronje u 2002. god. otilo je nadrvo za ogrjev i kuhanje - 1.838.218.860 m3

43% Azija, 31% Afrika, 4% SAD

za grijanje, kuhanje, drveni ugljen i industrijskodrvo potroeno je 3.390.684.310 m3

(FAO iz 2004.god)

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

4/45

15.6.2015

4

- sirovina iz koje se mogu dobiti korisne industrijske kemikalije

etanol i polimeri

Drvo i ume imaju veliki utjecaj na ekosistem openito:- povoljno utjeu na klimu , zadravaju i uvaju vodu u tlu,proizvode kisik, a veu ugljini dioksid pa tako smanjuju emisijeugljinog dioksida u atmosferu,- imaju veliku estetsku ulogu, povoljno utjeu na bio-raznolikost,

eroziju tla i sl.

Svaka zemlja (kroz vladine agencije, nevladineorganizacije i institucije, te kroz industriju iobrazovanje) treba ukazivati na veliku vanostuma, recikliranja drvnih proizvoda i slino.

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

5/45

15.6.2015

5

Ukupna povrina uma i umskih zemljita u Republici Hrvatskojiznosi 2 688 687 ha to je 47% kopnene povrine drave.

Najzastupljenije vrste su bukva, hrast lunjak i jela.

Udio povrine pod umama 2005.

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

6/45

15.6.2015

6

Drvo je proizvod drvenastih, vaskularnih i viegodinjihbiljaka, koje imaju razvijeno trajno stablo, a graene su od

sekundarnog tkiva.

Tehniko drvoje osreni sekundarni ksilemlignoceluloznog sastava proizveden od vaskularnog bilja iz

skupine sjemenjaa.

Drvo je trodimenzionalni biopolimerni kompozit sastavljen odumreenih i meusobno povezanih lanaca celuloze i

hemiceluloze te lignina, s vrlo malim iznosima izluevina ianorganskih tvari.

Botanika disciplina koja prouava makroskopsku,mikroskopsku i submikroskopsku grau drva, a koja

je dio ope anatomije bilja, zove se Anatomija drva

Prouavanje svojstava drva je predmet discipline Tehnika svojstva drva.

Ta svojstva su fizikalna, kemijska, fizikalno-kemijska,termika, elektrina, akustina, optika i mehanikasvojstva drva.

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

7/45

15.6.2015

7

Drvnu tvar ili lignocelulozu proizvode samo ive biljke.

- nije poznat postupak za sintetsku proizvodnju lignoceluloze.

Praktini znaaj ima drvo koje proizvode vaskularne biljke izskupine cvjetnica ili sjemenjaa:

- golosjemenjae (red etinjaa) meko drvo (engl. softwood)

- kritosjemenjae (dvosupnice listae) tvrdo drvo (engl. hardwood)

etinjae malobrojne po porodicama, rodovima i vrstama.- ograniene na umjereni klimatski pojas-ukupna produkcija nije u razmjeru s brojem vrsta

Listae oko 30 porodica, puno rodova, oko 2000 vrsta.- veina vrsta ograniene na tropska podruja- u umjerenim pojasu mali broj vrsta s velikom masom drva

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

8/45

15.6.2015

8

Bioloka podjela

etinjaegolosjemenjae

listaekritosjemenjae

300 m. 300 m.

Karakteristini presjeci

Popreni

- popreni okomit na uzdunu os biljnog valjka- radijalni u ravnini odreenoj polumjerom i osi valjka drva- tangencijalni (tangentni) okomit na polumjer valjka drva

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

9/45

15.6.2015

9

Aksijalni i radijalni sustavAksijalni usporedno s uzdunom osi debla

Radijalni okomito na uzdunu os debla

Primarni i sekundarni rastPrimarni rast je ogranien na vrh osi rast vegetacijskog vrha

Sekundarni rast rast u debljinu, traje itavog ivota biljke

Sekundarne ile izgrauju se djelovanjem sekundarnogmeristema koji se zove kambij.Ksilem koji nastaje sekundarnim rastom zove se drvo.

Aksijalni i radijalni sustavAksijalni usporedno s uzdunom osi debla

Radijalni okomito na uzdunu os debla

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

10/45

15.6.2015

10

Graa drva

vanjska kora - ob

unutarnja kora - ib

kambij - vc

bjeljika - sapwood

srevina heartwood

srika - p

v. koradrvo u. korakambij

Vaskularni kambij

Tangencijalni presjekkroz vaskularni kambij(Malus sylvestris)

Popreni presjek kroz drvo,kambij i koru

(Tilia americana)

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

11/45

15.6.2015

11

KLASIFIKACIJAprema boji osrenog dijela drva

JEDRIAVE- drvo sri je tamnije obojeno

BAKULJAVE- drvo sri je jednake boje kao i drvobijeli

aribagremborbrijest

hrastpitomi kestenorahbijela topola

brezabukvagrab obinijavor

jelalipasmreka

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

12/45

15.6.2015

12

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

13/45

15.6.2015

13

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

14/45

15.6.2015

14

Poetak procesa osravanja ovisi o:- stanitu- vrsti drva- poloaju- klimi- tlu- svjetlu

ARI .................. u 5. godiniHRAST, BOR......od 20. do 35.godineJASEN ...............od 60. do 70. godineBUKVA ............ od 70. do 80. godine

Taxus

KLASINE KARAKTERISTIKE PROCESAOSRAVANJA

1. Promjena sadraja vode u drvu

2. Proces tiloze kod listaa, odnosno

aspiracije ograenih jaica kodetinjaa

3. Nestajanje kroba u drvu bijeli, testvaranje i taloenje srnih tvari spromjenom boje drva sri

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

15/45

15.6.2015

15

Rast godova

Pinus resinosa Quercus rubra

14x

Popreni presjek kroz drvolijevo etinjaedesno listae

rani dio godakasni dio godarani dio goda

kasni dio goda

Godovi se razlikuju

- po nainu rasporeda sudova (pora)

- po stupnju markantnosti

- po tijeku granine linije- po irini

- po nainu nizanja

- po boji

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

16/45

15.6.2015

16

Tip godova

A - Nema izraenih godova (Podocarpus imbricata)B -Postupan prijelaz iz ranog u kasno drvo (Picea glauca)C - Izraen 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)

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

17/45

15.6.2015

17

Po stupnju markantnosti:- markantniji su na poprenom nego na uzdunom presjeku

- markantniji su kod etinjaa nego kod listaa

- godovi prstenastoporoznih listaa su u pravilu markantnijinego kod difuznoporoznih

- kod etinjaa markantni su godovi: aria, jele, smreke,

duglazije, a nisu markantni kod tise i borovice

- kod listaa su markantni godovi bagrema, brijesta, bukve,hrasta, jasena, a slabije markantni su godovi graba,javora,lipe

Po tijeku granine linije:

- paralelni s periferijom poprenog presjeka debla

- valoviti (kod uljebljenog p.p. debla)

- uleknuti (smreka ili jela ljetarka)

Po irini: (HRN D.B0.020 1969.)- fini [uski] (do 1/3 cm)

- polufini [srednje iroki] (1/3 do 2/3 cm)

- grubi [iroki] (iri od 2/3 cm)

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

18/45

15.6.2015

18

Po nainu nizanja:kod debala uglavnom iri u blizini srike nego na periferiji

- kod drva grana u listaa iri s gornje a kod etinjaa s donjestrane

- razlike potjeu zbog razliitog osvjetljenja, razvoja kronje ilimehanikih uvjeta

Po boji:- od najsvjetlijih do vrlo tamnih

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

19/45

15.6.2015

19

Nepravilnosti u grai drva

- sve abnormalnosti, nepravilnosti i greke koje nastaju udrvu, a koje utjeu na promjenu svojstava drva.

Reakcijsko drvo nastaje zbogpromjene poloaja stabla

a) kompresijsko ili crljen drvo

- razvija se u drvu etinjaa s donje strane debla nagnutih stabala i grana

- jajolik ili eliptian popreni presjek- iri godovi, promjene na traheidama, pukotine- srika pomaknuta na gornju stranu nagnutog debla (grana)- tamnije drvo crvenkaste boje- vei udio lignina i manji udio celuloze- vea gustoa , tvrdoa i tlana vrstoa, a manja vlana vrstoa- veliko longitudinalno utezanje

b) tenzijsko drvo

- razvija se u drvu listaa s gornje strane debala nagnutih stabala i grana,u kojima zbog gravitacije djeluju poveana vlana naprezanja

- jajolik ili eliptian popreni presjek debla i grana- iri godovi, abnormalno debele stanine stjenke elatinoznog izgleda- srika pomaknuta na donju stranu nagnutog debla i grana- svjetlija boja svilenkastog sjaja (kod nekih australskih vrsta je tamnije)- vii stupanj kristalinosti celuloze, vei udio celuloze, vea gustoa- vea vlana vrstoa, nia tlana vrstoa- piljenice se tijekom suenja iskrivljuju, vitopere i pucaju- tea obrada, bre zatupljivanje alata

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

20/45

15.6.2015

20

Nepravilnosti ice drva

usukanost i valovitost odnosno deveravost drva

Spiralno uvijanje vlakanaca oko centralne osi debla lijeva i desna usukanost ice

Valovitost nastaje zbog promijenjenog tijeka vlakanaca

Usukanost i valovitost stvaraju jako zanimljiveteksture zato takvo drvo koristimo u

dekorativne svrhe.

Kovravost (deveravost) drva potpuno nepravilan i isprepleten tok drvnih vlakanaca

- uzduni presjeci takvih stabala imaju osobito lijepu i cijenjenuteksturu, a njegova estetska vrijednost znaajno se uveava

Lea kuita violine javor rebra

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

21/45

15.6.2015

21

deveravost, rebravost, upredenost, ikriavost, ikavost, cvjetavost, mazer

Nepravilnost presjeka debla

Eliptinost (ovalnost)

Dvojno srce

odstupanje poprenog presjekaod krunog oblika (do 10%)

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

22/45

15.6.2015

22

Ulijebljenost kod nekih vrsta je genetski uvjetovana

Nepravilnosti godova

valovitostuleknutost (jela i smreka ljetarka)lani goddvostruki ili viestruki godoviprekinuti god

Kvrge

Ekscentrinost

(e/D)*100 [%]

ive

mrtve

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

23/45

15.6.2015

23

DRVNA STANICA

Biljna stanica se sastoji odstanine tvari (protoplasti) istanine stijenke.

Protoplastisu iva tvar okruena staninom membranom.

Stanina stijenkaje neiva tvar izgraena uglavnom od

ugljikohidrata. titi stanicu od previsokog osmotskog tlaka iosigurava mehaniku potporu.

Drvna stanica se sastoji od lumena(prazanprostor bez protoplasti) i stanine stijenke.

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

24/45

15.6.2015

24

U drvu golosjemenjaa prvo formirane stanice budueg

ksilema sazrijevaju u trajno stanije i razvijaju se uglavnom utraheide.

Jednostavne su grae i malo se meusobno razlikuju.Razlike nastaju zbog specifinog poloaja unutar jednoggoda: u zonama ranog i kasnog drva formiraju se elementirazliite duljine, debljine stijenki i promjera lumena.Tijekom sazrijevanja traheidese produlje i odebljaju.Nakon dovrenog rasta izgubeivi stanini sadraj i postanumrtvi provodni elementi.

Traheideduljina:debljina=100:1

(3-4 mm x 0.025 - 0.045 mm)

Struktura golosjemenjaa

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

25/45

15.6.2015

25

Mlade nediferencirane stanice sekundarnog iljnog stanijakritosjemenjaa jednostavne su grae i u poetku se malorazlikuju.Tijekom ontogeneze i sazrijevanja one se diferenciraju uraznovrsne elemente: traheje, traheide, vlakanca,

Struktura kritosjemenjaa

Drvo je trodimenzionalni biopolimerni kompozitsastavljen od umreenih i meusobno povezanihlanaca celuloze i hemiceluloze te lignina, s netomalo izluevina i anorganskih tvari

Sastav drva:65-75% ugljikohidrata (celuloza, hemiceluloza, pektin, krob, proteini)18-35% lignina

Elementarni sastav drva:

50% C6% H44% O

Sekvestracija ugljika(iskljuenje, zapljena) od ukupne mase drva je ugljik

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

26/45

15.6.2015

26

Celuloza ugljikohidratni polimer- stupanj polimerizacije n=9000 do 10000 (15000)- mer => glukoza i slini jednostavni eeri- kristalinina i amorfna struktura

Hemiceluloza stupanj polimerizacije 100-200, amorfna strukturaLignin - visokokompleksni, amorfni, uglavnom aromatski polimer

C, H i O su sloeni u obliku celuloze, hemiceluloze i lignina

B Listaa50 m50 m

Velike okrugle stanice imajudebelu stijenku i vrlo velikilumen.Ostale stanice imaju tanjestijenke i manje lumene.

Popreni presjek kroz drvo

A -etinjaa

Pravokutne stanice, sveistog tipa

-tanka stijenka, veliki lumen-deblja stijenka, mali lumen

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

27/45

15.6.2015

27

Osiguravaju meustaninu komunikaciju

PITOVI

Mikrostruktura etinjaa

Poprenipresjek

Radijalnipresjek

Tangencijalnipresjek

200 m

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

28/45

15.6.2015

28

Mikrostruktura listaaPuno kompliciranija od strukture etinjaa

Vertikalni sustav:- Vlaknasti elementi- Cjevasti elementi- Aksijalne parenhimne stanice

Radijalni sustav:- Drvni traci

Mikrostruktura listaa

Cjevasti elementi u mikrostrukturi listaa

200 m 30 m

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

29/45

15.6.2015

29

Mikrostruktura listaa

30 m 300 m

Vlaknasti elementi

Mikrostruktura listaa

300 m.

Aksijalne parenhimne stanice

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

30/45

15.6.2015

30

Mikrostruktura listaa

Drvni traci

Tangencijalnipresjek

Radijalnipresjek200 m200 m

300 m300 m

struktura- svojstva

vrlo raznolika upijanje vodegustoatvrdoasavojna vrstoa...

DRVO JE ANIZOTROPAN MATERIJAL

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

31/45

15.6.2015

31

Voda (vlaga) u drvu ima veliki utjecaj na dimenzijskustabilnost, mehanika, fizikalna i termalna svojstva.

Voda u drvu moe biti slobodna i vezana

U LUMENU U STANINOJ STJENCI

FAKTOR ZASIENJA VLAKANA

~ 2530%

Celuloza i hemiceluloza su vrlo higroskopnetvaridok je lignin hidrofobnatvar.Stanina stjenka ima veliki afinitet prema vodilimitiran sadrajem lignina.

Sadraj vode u drvu

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

32/45

15.6.2015

32

Sadraj vode u drvu

Sadraj vode u drvu

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

33/45

15.6.2015

33

Sadraj vode u drvu

Sadraj vode u drvu

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

34/45

15.6.2015

34

Raspored sadraja vode tjekom suenja drva

Sadraj vode u drvu

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

35/45

15.6.2015

35

Sadraj vode u drvu

Utezanje- radijalno, tangencijalno, volumno

Bubrenje - radijalno, tangencijalno, volumovrlo neugodno kod drvnih kompozita

- vrsta drva- dimenzije drva- kemijski sastav drva- akcesorni sastojci- gustoa drva- greke drva

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

36/45

15.6.2015

36

Utezanje i bubrenje su promjene dimenzija drvakao posljedica smanjenja, odnosno poveanjahigroskopske vode u drvu.

Cijepanje granitnog kamena uz pomotlaka bubrenja

Opetovano suenje i vlaenje drva poveava bubrenjekao i tlak bubrenja

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

37/45

15.6.2015

37

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

38/45

15.6.2015

38

Maximum Tangential Swelling of Wood at 23C, 100 Days

Solvent Sitka Spruce Douglas Fir Sugar Maple

Water 8.4 8.8 10.6n-Butylamine 14.5 16.4 19.3Dimethyl sulfoxide 13.9 13.7 14.5Dimethyl formamide 11.8 11.5 13.2Formamide 11.2 9.6 16.8Ethylene glycol 9.5 9.1 10.4Acetic acid 8.7 7.6 10.2Ethyl alcohol 7.0 6.3 6.9Acetone 5.0 4.6 7.1Dioxane 5.7 7.5 8.4Furfural 5.5 5.4 7.6

Methyl acetate 5.0 4.7 5.6Propyl alcohol 4.9 5.1 5.3Benzyl alcohol 2.9 2.6 8.9Ethyl acetate 2.6 2.7 3.7Propyl acetate 2.2 1.4 3.1Ethylene dichloride 2.1 2.1 4.6Benzyl benzoate 1.0 0.9 1.0

Gustoa drva

za 12% vlage

Vano svojstvo drva, ovisno o sadraju vode

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

39/45

15.6.2015

39

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

40/45

15.6.2015

40

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

41/45

15.6.2015

41

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

42/45

15.6.2015

42

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

43/45

15.6.2015

43

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

44/45

15.6.2015

44

7/25/2019 1434370770-0-drvo_je_prvo_15

45/45

15.6.2015

HVALA NA PANJI !