Pregled fizikalnih lastnosti lesa

Vsi dobro vemo, da je les eden najkakovostnejših, zanesljivih, trpežnih, odpornih proti obrabi, lepih ter okolju prijaznih in varnih gradbenih materialov. Danes, tako kot pred mnogimi leti, so iz različnih drevesnih vrst izdelane vse vrste konstrukcij, pohištva, majhnih notranjih detajlov in še veliko več.

V tem članku bomo podrobno govorili o fizikalnih lastnostih lesa - od katerih dejavnikov so odvisne in kako se skozi čas spreminjajo pod različnimi vplivi.

Vrsta lesa je ena od fizikalnih lastnosti materiala, ki jo določajo sijaj, tekstura, barva in makrostruktura.

Ena najpomembnejših lastnosti je barva. Obstaja veliko možnosti za barvanje lesa, vse je odvisno od vrste. Nekatere imajo tako izrazito barvo, da jih prepoznamo prav po njej.

Površina lesa lahko prikaže svetlobni tok. Ta lastnost se imenuje briljantnost. Najbolj briljantne vrste lesa so bukev, hrast, akacija.

Če posekate drevo, odrežete njegove žarke v obliki srca, posode in letne plasti, potem lahko na površini opazite čudovit in edinstven vzorec, ki se imenuje tekstura in makrotekstura lesa. Ta lastnost lesa je zelo cenjena. Na primer, pri izbiri materiala za izdelavo dragega in ekskluzivnega pohištva najprej gledajo na teksturo lesa. Hkrati se določi širina letnih plasti, kar omogoča razumevanje starosti.

Vsaka od navedenih lastnosti videza lesa je glede na vrsto zagotovo zelo pomembna., vendar se lahko, kot že omenjeno, pod vplivom različnih okoljskih dejavnikov spremenijo.

Vlažnost je eden najpomembnejših dejavnikov, lastnosti materiala, s katerim lahko določimo količino vode, ki jo les vsebuje. Voda je v čisto vsakem drevesu, saj je nujna za delovanje in rast. Ko pa gre za posekan les, katerega uporaba je predvidena v proizvodnji, mora biti količina vlage v materialu minimalna.

V praksi se za izračun indeksa vlage uporabljata dva načina.

• Naravnost. To je precej dolgotrajen proces.Metoda vključuje dolgotrajno sušenje, med katerim se iz materiala sprosti vsa voda.
• posredno. Ta metoda se v praksi pogosteje uporablja za določanje indeksa vlage, saj je preprostejša in traja malo časa. Pri posrednem določanju količine vlage se uporablja posebna naprava - konduktometrični električni merilnik vlage. S to napravo lahko določite vrednost električne prevodnosti materiala.

Omeniti velja, da direktna metoda, čeprav zamudna, daje natančnejše rezultate, medtem ko ima posredna metoda napako, ki lahko doseže 30%. Eksperimentalno je bilo ugotovljeno, da mora imeti les, ki se lahko uporablja v proizvodnem procesu, vsebnost vlage največ 12%.

Obstaja določena klasifikacija lesa glede na stopnjo njegove vlažnosti.

• Mokra. Za tak material je značilna 100% vlažnost. Največkrat je to les, ki je bil dlje časa pod vodo.
• Sveže rezano. Vsebnost vlage v takem materialu se giblje od 50% do 100%.
• Sušenje na zraku. To je posekano drevo, ki se je nekaj časa sušilo na prostem. Odstotek vlažnosti je 15-20%.
• Sobno suho. Vsebnost vlage v takem materialu ne presega 12%.
• Popolnoma suha. Material je že obdelan in sušen v posebni komori, katere temperatura je 103°C.

Les je danes eden najbolj iskanih materialov. Zato so fizikalne lastnosti lesa kot konstrukcijskega materiala vsekakor pomembne. To je posledica dejstva, da vplivajo na značilnosti in zmogljivost konstrukcij, ki so že izdelane iz lesa.Poleg zgoraj navedenih lastnosti, kot sta videz in vlaga, obstajajo še druge.

Pri tem, ko se kohezivna voda odstrani iz materiala, se volumen zmanjša in spremenijo linearne mere lesa. Rezultat največjega krčenja, ko je odstranjena vsa voda, je vizualna sprememba in pojav razpok tako znotraj kot zunaj.

Ko material med obdelavo (lahko je žaganje, skobljanje, rebranje) spremeni prvotno obliko, pride do procesa zvijanja. Manifestira se v procesu krčenja, lahko je vzdolžno in prečno.

Volumen in linearne dimenzije lesa niso stalni kazalniki, lahko se sčasoma spreminjajo pod vplivom različnih okoljskih dejavnikov. Eden takih dejavnikov je povečanje volumna vezane vode v materialu. Prost zrak, v katerem je vlaga, prispeva k povečanju količine kohezivne vode.

Ta lastnost je negativna, ko gre na primer za oblikovanje pohištva. Če pa morate zgraditi ladjo ali zgraditi sod za shranjevanje vina, je takšna lastnost, kot je nabrekanje, zelo primerna. Zagotavlja tesno povezavo vseh strukturnih elementov.

Ena od negativnih lastnosti lesa, ne glede na sorto in pasmo, je vpijanje vlage. Ta lastnost je značilna za vse drevesne vrste. Zato so absolutno vse lesene konstrukcije pred vstopom na potrošniški trg nujno obdelane s posebnimi sredstvi. Njihova površina je prekrita s filmom in barvnim materialom, ki preprečuje absorpcijo vlage v materialu.

Gostota je masa na enoto prostornine materiala. Indikator se meri v kg / m³ ali g / cm. V proizvodnem procesu se osnovna gostota vzame kot glavni indikator. Za njegovo določitev se uporabljata dve količini - masa suhega vzorca in njegova prostornina v mokrem stanju. Izpeljemo razmerje teh dveh količin in dobimo osnovno gostoto lesa.

Gostota lesa je nizka - indikator vlažnosti od 540 kg / m³, srednja - gostota od 550 kg / m³ do 740 kg / m³ in visoka.

Prepustnost materiala je njegova prepustnost. V laboratorijskih pogojih se ugotavlja, kako in v kakšni količini material prepušča plin in tekočino, ki se dovaja pod visokim pritiskom.

Toplotne lastnosti materiala vključujejo kazalnike, kot so specifična toplotna kapaciteta, toplotna prevodnost in toplotno raztezanje. Prvi indikator določa sposobnost surovin, da akumulirajo toploto. S posebnimi metodami določite količino toplote, potrebno za segrevanje 1 kg materiala za 1 °C.

S pomočjo drugega indikatorja lahko določite hitrost prenosa toplote v materialu. Toda v procesu toplotnega raztezanja lahko opazimo spremembo volumna in linearnih dimenzij.

Ta lastnost določa, koliko material prevaja tok. Višja kot je vsebnost vlage v materialu, stopnja kohezivne vode, manjša je odpornost proti toku.

Ta lastnost je določena, če bo surovina kasneje uporabljena kot električno izolacijski material. Na ta indikator vpliva vrsta lesa, vlažnost, temperatura.

Les je material, ki lahko širi zvok. Obstajajo tri stopnje zvočne prevodnosti lesa. Nizka raven je v tangencialnih vlaknih, srednja raven je v radialnih, največja zvočna prevodnost pa se nahaja vzdolž vlaken. Zato se ta material tako pogosto uporablja za izdelavo glasbil.

Za določitev te lastnosti se uporablja izmenično električno polje. Ugotovljeno je bilo, da ko na les deluje mehanska sila, se na njegovi površini pojavijo električni naboji.