Drewno jest materiałem wszechstronnym i szeroko stosowanym, mającym zastosowanie od budownictwa i produkcji mebli po rzemiosło i przedsięwzięcia artystyczne. Jednym z kluczowych czynników znacząco wpływających na właściwości drewna jest jego wilgotność. Wilgotność drewna odgrywa kluczową rolę w określaniu wytrzymałości, trwałości i przydatności do różnych celów. Wilgotność drewna odnosi się do ilości wody obecnej w jego strukturze komórkowej. Zwykle wyraża się go jako procent masy drewna w stosunku do masy zawartej w nim wody. Wilgotność drewna to dynamiczna właściwość, która zmienia się w zależności od warunków środowiskowych, takich jak wilgotność i temperatura powietrza.
Woda w konstrukcji drewna
Wodę znajdującą się w drewnie można podzielić na trzy kategorie: wodę wolną, wodę atecyjną i wodę związaną chemicznie. Najbardziej szkodliwa dla drewna jest woda wolna, która przepływa przez naczynia masy drzewnej, a jest jej w drewnie tyle, ile jest ubytków. Woda atesionowa to fizycznie związana woda, która tworzy włókna drewna. Chemicznie związana woda wchodzi w skład komórek tworzących drewno. Podczas suszenia najpierw odparowuje woda wolna, a następnie woda wiążąca. Wody związanej chemicznie nie można usunąć z drewna w procesie suszenia.
Drewno w budownictwie
Ilość wody w drewnie prawie zawsze musi być kontrolowana przed dalszym wykorzystaniem w budownictwie. Drewno o dużej wilgotności jest podatne na rozwój grzybów i zgnilizny, co zagraża integralności budynku. Z tego powodu drewno musi zostać poddane procesowi suszenia. W zależności od zastosowania i miejsca, w którym drewno będzie się znajdować, wilgotność świeżego drewna należy obniżyć do odpowiedniej wartości. Suszenie poprawia właściwości fizyczne i mechaniczne drewna, takie jak: poprawa właściwości termoizolacyjnych i przyczepności z klejami, zwiększenie wytrzymałości i odporności na gnicie, zmniejszenie przewodności elektrycznej, łatwiejsze nakładanie warstw ochronnych.
Suszenie drewna można przeprowadzić w sposób naturalny lub sztuczny. Naturalne suszenie drewna osiąga się poprzez układanie drewna w wciągarkach na otwartej lub zadaszonej przestrzeni. Jest to proces ekonomiczny, ponieważ nie wymaga zużycia dodatkowej energii, ale z tego samego powodu jest powolny, wymaga dużo wolnej przestrzeni i stwarza zagrożenie pożarowe. Dzięki tej metodzie suszenia można uzyskać drewno o wilgotności 15 %, a czas suszenia zależy od grubości drewna (od kilku tygodni do półtora roku). Sztuczne suszenie przeprowadza się w suszarniach do drewna, okresowo lub w sposób ciągły, z naturalnym lub wymuszonym obiegiem powietrza i pary wodnej. Drewno najpierw podgrzewa się parą w temperaturze 70–80 °C, a następnie suszy suchym powietrzem w temperaturze 50–60 °C.
Odpowiedni stan końcowy drewna zależy od zawartości wilgoci w otaczającym powietrzu, a także od jego temperatury, ponieważ drewno jest materiałem bardzo higroskopijnym - może uwalniać lub przyjmować wodę z otaczającego powietrza aż do osiągnięcia równowagi, czyli wilgoci higroskopijnej. Wilgotność równowagowa to wilgoć powstająca w wyniku długotrwałego narażenia drewna na działanie powietrza. W zależności od warunków w jakich będzie usytuowana konstrukcja drewniana wilgotność drewna powinna wynosić: 6-12% dla konstrukcji w pomieszczeniach ogrzewanych; 9-15% dla konstrukcji w zamkniętych, nieogrzewanych pomieszczeniach; 12-22% dla konstrukcji w środowisku zewnętrznym; 30% dla konstrukcji w wodzie.
Skurcz i pęcznienie
Drewno ma często bardzo niewygodną właściwość zmniejszania swojej objętości podczas suszenia, a tym samym kurczenia się. Skurcz rozpoczyna się, gdy wilgotność drewna nie jest wystarczająca do ochrony włókien, których nasycenie mieści się w zakresie od 25% do 30% zawartości wody; wraz z dalszym spadkiem wilgotności zmniejsza się również objętość drewna. Pozyskiwanie drewna różni się w trzech głównych kierunkach; jest największa w kierunku stycznym do włókien, jest mniejsza (około o połowę mniejsza) w kierunku promieniowym i jest zdecydowanie najmniejsza lub praktycznie nieistotna równolegle do włókien.
W celu ograniczenia zmian objętości materiału podczas użytkowania, zapobiega się zmianom poprzecznym do włókien poprzez sklejenie innego drewna z włóknami ułożonymi poprzecznie. Podział drewna technicznego odbywa się na różne sposoby (drewno łączone w postaci paneli, desek fornirowych, warstwowe drewno techniczne). Ponadto zmiany objętości można w większym lub mniejszym stopniu ograniczyć, jeśli drewno zabezpieczymy substancjami zapobiegającymi wchłanianiu wody, a także powłokami bitumicznymi i innymi.
Przeciwieństwem skurczu jest pęcznienie drewna – wzrost wymiarów liniowych i całkowitej objętości drewna na skutek wzrostu wilgotności. Pęcznienie jest szkodliwe dla wszystkich form drewna i w tym przypadku należy podkreślić wpływ pęcznienia na parkiet. Pęcznienie powoduje deformację i zniekształcenie drewna w postaci wygiętych lub skręconych powierzchni. To w równym stopniu pogarsza estetykę i ochronę parkietu – końcowe powłoki drewna oddzielają się i pękają. Oprócz wpływu na oczywistą estetykę parkietu, pęcznienie zmniejsza wytrzymałość drewna, prowadząc do osłabienia konstrukcji i zwiększonej podatności na pękanie.
Zrozumienie i kontrolowanie zawartości wilgoci w drewnie jest niezbędne, aby zapewnić jakość i trwałość produktów wykonanych z tego naturalnego zasobu. Niezależnie od tego, czy jesteś stolarzem, budowniczym czy hobbystą, świadome podejście do zawartości wilgoci i stosowanie odpowiednich metod pomiarowych przyczyni się do sukcesu Twoich projektów i ogólnego zrównoważonego rozwoju przemysłu drewnopochodnego.
Jeśli zależy Ci na stabilnym i dobrze wysuszonym drewnie, zapoznaj się z naszymi oknami drewnianymi, oknami drewniano-aluminiowymi i zapytaj o ofertę.