Drewno – (nie)znany surowiec

Ten artykuł przeczytasz w 3 minuty.

Drewno jest jednym z wielu naturalnych kompozytów. Jego niesamowite właściwości sprawiają jednak, że znajduje ono szerokie zastosowanie w codziennym życiu. Co ciekawe, nawet rodzime gatunki drzew są bardzo różnorodne i choć trudno w to uwierzyć – nie ma dwóch jednakowych desek, tak jak nie ma dwóch identycznych osób.

Jakie właściwości ma drewno?

Każdy gatunek ma swój zakres określonych właściwości. Dla przykładu – mimo że samych gatunków rodzimej sosny jest w powszechnym użyciu kilka, orientacyjny przedział jej wytrzymałości obrazuje poniższa tabela.

To właśnie możliwość wyboru spośród wielu gatunków o różnych właściwościach sprawia, że drewno jest powszechnie używane – począwszy od transportu (palety wykonuje się z drewna iglastego, dzięki czemu są stosunkowo tanie i niezawodne), przez meble, bez których nie możemy się obejść (od tych z płyt drewnopochodnych po meble z drewna litego), podłogi drewniane (najczęściej wykonywane z drewna bukowego i dębowego, które nie tylko ma znakomitą twardość, ale też niesamowity rysunek drewna, który nadaje pomieszczeniom ciepły klimat), a skończywszy na samolotach (szybowce po dziś dzień są wykonywane z drewna balsy, którego gęstość wynosi 100–150 kg/m3, a mimo to wykazuje na tyle wysokie parametry wytrzymałościowe, że znakomicie nadaje się do lotnictwa). W ostatnich latach drewno znajduje zastosowanie nawet w rakietach czy satelitach.

A jak z jego trwałością?

Mimo że każda deska jest wyjątkowa, to normy i prowadzone zgodnie z nimi badania pozwalają oczekiwać od poszczególnych wyrobów określonych właściwości, takich jak twardość, wytrzymałość na zginanie lub przewodność cieplna. Dzięki temu możemy ocenić, czy dany wyrób, oprócz spełnienia funkcji nośnej, będzie się również sprawdzał jako izolacja lub czy dany panel będzie odpowiedni przy ogrzewaniu podłogowym. Ale jakie badania są potrzebne, by stwierdzić, że dana podłoga sportowa jest bezpieczna dla sportowców i nie daje przewagi żadnej drużynie? Między innymi badania amortyzacji, odbicia piłki koszykowej czy ugięcia się podłogi pod naciskiem stopy sportowca, który skacze z dużą siłą podczas wymagających rozgrywek.

Wiele osób uważa drewno za materiał niezbyt trwały, jednak jego zastosowanie często obala tę tezę. Doskonałym przykładem są chociażby drewniane maszty radiowe w Gliwicach i Żórawinie koło Wrocławia. Oba zostały wzniesione w latach 30. XX wieku, a wykonano je z drewna modrzewiowego. Maszt w Żórawinie miał wysokość 140 m, jednak ze względu na zły stan techniczny został rozebrany pod koniec lat 90. Maszt w Gliwicach ma wysokość 111,1 m i stoi do dziś jako pomnik historii w ramach gliwickiego muzeum. Nowe metody modyfikacji drewna, takie jak termiczna modyfikacja czy acetylacja, wzmacniają jego naturalną trwałość.

Największym wrogiem każdego drewnianego elementu czy budowli jest woda. Jej długotrwałe działanie może stopniowo obniżać wytrzymałość materiału oraz powodować zniekształcenia elementów wynikające ze zmieniających się wymiarów, a także stwarzać korzystne warunki dla grzybów rozkładających drewno. Ponieważ grzyby najczęściej nie atakują całego drewna, a jedynie część zawartych w nim związków chemicznych, możemy wyróżnić rodzaje rozkładu. Jednym z nich jest rozkład szary – grzyby rozkładają ligninę, pozostawiając celulozę. Rozkład brunatny natomiast możemy poznać nie tylko po brunatnym kolorze, który jest spowodowany rozłożeniem celulozy i pozostawieniem związków ligniny, ale również po charakterystycznych pryzmach, czyli niewielkich kwadracikach, które możemy z łatwością oderwać.

Przykład rozkładu drewna. Źródło: Zdjęcie własne

Woda wydaje się wrogiem drewna, lecz w skrajnych przypadkach może okazać się jego sojusznikiem. Przykładem są drewniane statki, które zatonęły setki lat temu – dzisiaj możemy je wydobyć i zabezpieczyć, by móc podziwiać dzieła dawnej sztuki szkutniczej. Znakomitym przykładem jest okręt Vasa, który znajdował się pod wodą ponad trzy stulecia. Dzięki skutecznym metodom zabezpieczenia drewna można było go wydobyć i zachować w takim stanie, by każdy z nas mógł na własne oczy zobaczyć szwedzką dumę floty z XVII wieku.

Statek Vasa widziany od strony dziobu. Źródło: Wikimedia Commons (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:The_Vasa_from_the_Bow.jpg). Obraz udostępniony na licencji CC BY-SA 3.0.

Gdzie przydaje się drewno?

Poza aspektami czysto praktycznymi warto pochylić się nad potencjałem drewna w dziedzinie zdobnictwa. I oczywiście każdy doskonale zna przykłady rzeźbiarstwa w drewnie lub stosowania desek jako podkładów do obrazu. Istnieją jednak mniej oczywiste i mniej znane techniki obróbki drewna, np. laserowe. Na powierzchnię drewna działamy wiązką lasera (zwykle LED) o konkretnych parametrach, takich jak: moc wyjściowa z głowicy, prędkość przesuwu głowicy, liczba przejść wiązki po określonej linii (w przypadku cięcia) czy interlinii (w przypadku graweru obrazów). Posługując się tymi parametrami, możemy tworzyć różne dzieła – od sztukaterii (elementy drewnianych zegarków), przez magnesy na lodówkę z dowolnym wizerunkiem, po drobne konstrukcje 3D (np. stojak na telefon lub model mebla). Ogranicza nas jedynie wyobraźnia.

TL;DR

Jak widać, drewno to materiał o niezwykle szerokich możliwościach – od konstrukcji nośnych, przez podłogi sportowe, aż po nowoczesne techniki zdobnicze. Mimo swoich wad, takich jak podatność na wilgoć i grzyby, odpowiednia obróbka i modyfikacje pozwalają cieszyć się jego trwałością przez dziesięciolecia, a nawet wieki. Warto więc docenić ten naturalny surowiec nie tylko za jego właściwości użytkowe, ale także za artystyczny i historyczny potencjał, który wciąż może nas zaskakiwać.

Autorzy: AJ, MK