Boja drva

Boja je subjektivno osjetilno raspoznavanje ili osjećaj koji nastaje prilikom raspoznavanja svjetlosti različitih valnih dužina. Ovisna je o svojstvima predmeta ili objekta koji gledamo te o svjetlosti i uvjetima prilikom opažanja. Boja predmeta nije nešto stalno i posljedica je svjetlosti posredovane očima, koju neko tijelo zrači, odbija ili propušta.
Slikak024-42str-00-200.gif 1: Numerička vrednovanja boje prema sustavu CIE L*a*b*

Razvitak znanosti o boji odvijao se u tijesnoj povezanosti sa fiziološkim istraživanjima ljudskog oka te psihologijom raspoznavanja i osjećanja boja. Čovjek sa normalnim vidom raspoznaje približno 10 milijuna boja, što onemogućava davanje bilo kakvih smislenih naziva; zbog toga su brojni istraživači pokušavali utemeljiti neki sustav sa potrebnim ishodištima i mjerilima, koji bi predstavljao sistematičnu zbirku izbora boja i označavanja boja. Fizikalna istraživanja svjetlosti te fiziološka i psihološka proučavanja zbivanja u ljudskom oku dovela su do zaključka da je subjektivan osjećaj boje moguće izazvati kombinacijom »jednostavnih svjetlosti«. Nastala je shema boja koja omogućava određivanje bilo kakve boje sa tri osnovne dimenzije. Među poznatim sustavima boja koji se zasnivaju na aditivnom miješanju jednostavnih boja trebamo spomenuti sustav CIE (Commission Internationale de l`Eclairage), sustav DIN te Munsellov, Ostwaldov i NCS- sustav.

Danas je za vrednovanje boje najcjenjeniji trobojni sustav CIE L*a*b* (slika 1), jer je široko uporabljiv, a usto još i standardiziran (DIN 5033, DIN 6174). Sustav određuje boju u pravokutnom prostoru pomoću tri jednakovrijedna parametra. Faktor svjetlosti (L*) u području od 0 do 100 utvrđuje svjetlost boje odnosno službeno smanjenje remisije svjetlosti s obzirom na »bijeli standard«. Ravninu kromatskih boja sastavljaju zeleno- crvena (a*) i modro- žuta (b*) koordinata (slika 1).

Boja i tekstura daju drvu posebnu estetsku vrijednost. One su naročito važne u proizvodnji unutarnje opreme, namještaja i proizvoda za dekorativne namjene. Dio svjetlosnog toka koji pada na površinu drva prodire u strukturu drva, gdje se određene valne dužine svjetlosti apsorbiraju u stijenke stanica i pigmentne tvari. Kao boju nekoga drva razaznat ćemo upravo onaj neapsorbirani, raspršeni dio svjetlosti u okolicu.

Velika varijabilnost boje drva i razmjerno zahtjevno mjerenje glavni su uzroci za to, da još uvijek ne postoji sistematično i »univerzalno« razvrstavanje drva; zato boje još uvijek najčešće opisujemo raznim pridjevima. Tonovi boja kreću se od svijetlih, bjeličastih, crvenkastih, žućkastosmeđih i smeđih pa sve do tamnih i crnih tonova (tabela 1). Vrste drva sa pravim jezgrenim dijelom razvrstavamo prema boji jezgrenog, a ne bijelog dijela drva.

korak408.inddTabela 1: Neke vrste drva razvrstane prema osnovnom tonu boje

Raznolikost boja kod ranih vrsta drva možemo pripisati brojnim čimbenicima koji odlučuju o njihovoj izrazitosti i vrsti. Boja drva ovisi o uvjetima u kojima drvo raste i o njegovoj genetskoj osnovi, ali na nju još utječu i:

–    anatomska građa drva,
–    kemijski sastav, ili
–    fizikalni uvjeti (zračenje svjetlosti, vlažnost drva, morfologija površine drva…).

Prirodna boja drva može se bitno izmijeniti tijekom nekih tehnoloških postupaka obrade i prerade. Tako se prije svega kod hidrotermičkih postupaka obojenje pojavljuje u kontroliranim (ili i nekontroliranim) uvjetima, što utječe na postizanje željenih (ili i neodgovarajućih) tonova boje.

U anatomske čimbenike ubrajamo vrstu, veličinu i orijentaciju staničnih elemenata te debljinu staničnih stijenki (na primjer, razlika između svijetlijeg ranog i tamnijeg kasnog drva kod igličarki i vjenčastoporoznih listarki). Tamniju boju drva prepoznajemo kada je svjetlosni tok usmjeren usporedo sa vlaknima, a na odstupanja utječu još i orijentiranost, oblik i savitljivost stanica drva.

Celuloza i polioze ne apsorbiraju vidljivu svjetlost, a lignin – zbog apsorpcije svjetlosti valne dužine ispod 500 nanometara – iskazuje blijedožutu boju. Sa kemijskoga stajališta, odlučujući utjecaj na boju drva imaju akcesorne tvari odnosno ekstraktivi (smole, polifenoli, alkaloidi, flavanoidi, anorganske soli), koji nastaju u jezgri i talože se na stanične stijenke.

korak408.inddDakle, prve promjene u boji drva pojavljuju se već u živom stojećem drvu tijekom odvijanja značajnih sekundarnih procesa (slika 2):

–    rast jezgre,
–    diskolorirano drvo (nepravi crni dio).

Slika 2: Crni dio hrastovine i crveno srce kod bukovine

Kod većine raznih vrsta drva jezgreni dio drva je – tehnološki gledano – mnogo važniji od bijeloga dijela, jer je od njega prije svega trajniji i stabilniji po dimenzijama. Prijelaz bijeloga u jezgreni dio normalna  je fiziološka pojava starenja drva, povezana sa kemijskim i fiziološkim promjenama.

Nakupljanje i taloženje akcesornih fenolnih tvari u jezgrenom dijelu, koje apsorbiraju svjetlost valnih dužina iznad 500 nanometara, razlog je za tamnije obojenje jezgrenih dijelova kod igličarki i listarki u usporedbi sa svijetlijim bijelim dijelovima istih vrsta drva. Tako obojen jezgreni dio drva nazivamo – crnim dijelom.

Nepravi crni dio (diskolorirano drvo) se kod postojećih vrsta drva pojavljuje u različitim oblicima i ulogama, a najčešće ga pronalazimo u središnjim dijelovima debla i većih grana. Značajke ovog obojenja su većinom neugledna boja (premda i nju iskorištavaju u dekorativne svrhe) i nejednolika raspoređenost. Tehnološka svojstva su problematična, budući da slabija permeabilnost uzrokuje poteškoće prilikom sušenja, nanošenja površinske zaštite i impregnacije. Poznata je i slabija biološka otpornost takvog drva, jer je ono već od početaka svojeg nastajanja izloženo biološkom rastakanju. Od domaćih vrsta sa diskoloriranim drvom posebno su zanimljiva drva bukve, javora, jasena, topole, breze, graba, lipe i drugih vrsta.

Visoki sadržaj vezane i slobodne vode u svježem drvu mijenja transmisiju i raspršivanje svjetlosti u staničnoj strukturi. Takvu boju nazivamo mokrom bojom drva (wetting colour) i ona je tamnija od boje suhoga drva te slična boji drva koje je tek površinski obrađeno prozirnim premaznim sredstvima.

Često se na tržištu pojavljuju drveni elementi neuobičajenih uzoraka boja i njihova rasporeda, koji svojom bojom odstupaju od očekivane i utječu na ocjenu njihove vrijednosti. Takvo obojenje drva posljedica je fizioloških i genetskih čimbenika te utjecaja okoline, u kojoj komponente drva dolaze u doticaj sa svjetlošću, zrakom, toplinom, kemikalijama i živim organizmima. Temeljni razlog za ograničenu nestabilnost i neprestano mijenjanje u okolini njegov je biološki izvor.

korak408.inddIzvor obojenja nakon sječe drva, kod daljnjih tehnoloških postupaka ili na samom mjestu uporabe pripisujemo (slika 3):

–    abiotičkim čimbenicima (temperatura, vlaga, plinovi, svjetlost i drugi), ili
–    biotičkim čimbenicima, odnosno živim organizmima (bakterije, neke vrste gljiva i nametnici).

Slika 3: Čimbenici obojenja drva

Neželjena obojenja drva pojavljuju se nakon sječe drva zbog neprikladnog skladištenja trupaca i pečenog drva, a naročito ako se drvo obrađuje ili izlaže povišenim temperaturama. Tijekom sušenja i skladištenja, na promjene boje drva uzajamno utječe više čimbenika, što otežava otkrivanje pravih uzroka i onemogućava uspješnu zaštitu. Prilikom spriječavanja pojave obojenja treba se pobrinuti za odgovarajuću zaštitu u svim fazama obrade i prerade, prije svega kada je drvo još svježe i dok sadrži mnogo vode, što znači da postoje dobri uvjeti za nastajanje biotičkih obojenja (slika 4).

Uvjeti za biotičke promjene boja postoje već i na samom početku sušenja. Uzrok tome mogu biti kolonije bakterija, gljivice plijesni te gljivice koje izazivaju obojenje bijeloga dijela drva, pri čemu se spektar boja može kretati od sivih, preko prevladavajuće modrih do crnkastih, ili od blago žućkastih do smeđih tonova.

Obojenje nastalo radi plijesni posljedica je obojenih spora; većinom se javlja površinski, i to na vrlo vlažnom drvu. Plijesan je kod igličarki najčešće moguće ukloniti četkanjem ili brušenjem, dok je kod lističarki obojenje obično dosta dublje i tvrdokornije.

Drvo ćemo od obojenja zaštititi brzim sušenjem i smanjivanjem vlažnosti drva, njegovim potapanjem ili škropljenjem (čime onemogućavamo dostatan pristup kisiku) ili kemijskim sredstvima, kojima se najčešće i spriječava nastajanje bioloških infekcija.

korak408.inddSlika 4: Karakteristično plavilo na poprečnom prerezu borove daske

Abiotička obojenja posljedica su nestručnog sušenja i nedostataka u radu raznih uređaja za sušenje (što možemo lako nadvladati poduzimanjem odgovarajućih mjera) ili najrazličitijih kemijskih reakcija (prije svega ekstraktivnih tvari u drvu). Najčešća je oksidacija radi prodora zraka odnosno kisika, koji prilikom sušenja svježega drva u stanicama zamjenjuje izlučenu slobodnu vodu.

Slika 5: Obojenje debljih elemenata bukovine pripisujemo oksidativnim procesima. U parenhimskim stanicama ostaju oksidirani depoziti.

Kod izloženosti drva višim temperaturama dolazi do hidrolize hemiceluloza, a njihova postupna razgradnja vodi do stvaranja monosaharida, koji opet kondenziraju u netopive obojene produkte. Zbog većeg udjela hemiceluloza, kod listarki će se drvo obojiti intenzivnije. Obojenost još ovisi i o temperaturi, vlažnosti drva i trajanju postupka. On se koristi i u praksi, i to kod naparivanja bukovine i biljnih vrsta, kod kojih zahvaljujući intenzivnosti obojenja možemo djelomično nadzirati i postizanje željenoga tona boje.

korak408.inddSlika 6: Kondenzacijske mrlje i oksidativna obojenja hrastovine

Također je u uporabi – kada je drvo izloženo svjetlosti, i to naročito onoj UV-zraka – promjena kod koje dolazi do takozvane fotodegradacije, jer tada površina drva može posivjeti ili požutjeti.

Kao što vidimo, i spektar prirodnih boja je kod različitih vrsta drva također vrlo šarolik pa se zato uporabom premaznih sredstava naglašavaju značajke teksture drva i povećava mu se trajnost.

izvanr. prof. dr. Željko Gorišek, dipl. ing. drv. ind.
Biotehnički fakultet, Odsjek za drvo

PODIJELI