Drvo iz gospodarskog sustava ima većinom ravna debla koncentričnih oblika; drvo sa ruba sustava ima neuravnoteženu krošnju, dok neravnomjerno osvijetljeno drvo i ono koje raste na strmim obroncima ima deblo ovalnog oblika. Tu je još i reakcijsko drvo, koje se tijekom rasta oblikuje kao aktivno usmjereno tkivo. Zbog posebne funkcije u drvu, njegova se građa razlikuje od normalnog drva, a drukčije su i njegove osobine, koje se prije svega iskazuju kao negativne.
S
lika 1: Nastajanje reakcijskog drva: A) kod igličarki – kompresijsko drvo, i B) kod listarki – tenzijsko drvo
Nedostaci zbog pojave reakcijskog drva najčešće se vide već kod sušenja, zbog čega takvo drvo možemo izdvojiti i prije daljnje prerade. No, ako ga previdimo, postoji opasnost da će se njegove negativne osobine pokazati prije svega u nestabilnim klimatskim uvjetima ili kod prevelikih opterećenja. Naime, za ovo su drvo značajni veliko uzdužno djelovanje i slaba čvrstoća.
Vanjski podražaji snažno utječu na usmjerenost rasta svih vrsta raslinja. Za drveno raslinje su najvažniji položaji grana i vršni rast naspram glavnog korijena ili glavnih pupova. Nesimetričan rast mogu izazvati nesimetrični oblici krošnje, snažan vjetar, snijeg ili nagib mjesta rasta. Odaziv raslinja tako omogućuje optimalno osvjetljavanje lisnate površine sunčevim svjetlom i prihvaćanje najveće količine energije. Kao odgovor na ne-okomitu usmjerenost debla, u drvu se pojavljuje takozvano reakcijsko drvo, koje igra ulogu aktivnog usmjerivačkog tkiva. Deblo je ovalno (ekscentrično) sa većim radijusom na »reakcijskoj« strani (slike 1 i 2).
Reakcijsko drvo većinom ne nastaje tijekom čitavoga životnoga doba drva, već se pojavljuje povremeno, u kraćim ili dužim vremenskim razdobljima. Vrlo često ga možemo zamijetiti u mladom (juvenilnom) drvu, kada je drvo još vitko, a vanjski podražaji snažnije utječu na njegov odaziv.
Kod igličarki reakcijsko drvo nastaje na donjoj, podnoj strani zakrivljenih debala i grana, zbog čega ga nazivamo kompresijsko drvo. Nagnuto deblo ili grana je ovalna i ima duži promjer na donjoj strani.
Kod listarki nastaje tenzijsko drvo na gornjoj nateznoj strani zakrivljenih debala i grana. Područja toga drva su kod listarki uvijek ograničena na rano drvo.
Slika 2: Poprečni presjek: A) ovalno deblo sa kompresijskim drvom, i B) normalno centrirano deblo bez reakcijskog drva
Razlike u građi reakcijskog drva u usporedbi sa normalnim odražavaju se i na fizikalne i mehaničke osobine, prije svega negativno, jer ono između ostalog utječe na ograničenu mogućnost uporabe kako kompresijskog, tako i tenzijskog drva.
Značajke kompresijskog drva
Na makroskopskoj razini se kompresijsko drvo prepoznaje po njemu svojstvenoj crvenkasto smeđoj boji, po kojoj se u mnogim jezicima i naziva (engl. Red wood, glassy wood, heart steak; franc. bois rouge, veie rouge, bois raide; njem. Rotholz, Buchsholz, Nagelhart; tal. legno rosso). Tamniji izgled kompresijskog drva je posljedica većeg upijanja svjetlosti radi povećanog udjela lignina i manjeg odbijanja svjetlosti radi debelih staničnih stijenki – traheida. Intenzivnost obojenja raste sa količinom kompresijskog drva.
Anatomski se građa traheida razlikuje od građe normalnog drva. One su u kompresijskom drvu na poprečnom presjeku zaobljene ili ovalne, zato jer među njima postoje veći međustanični prostori. Oni su utoliko veći što su deblje stanične stijenke. Međustanični prostori su više ili manje zapunjeni ligninom i pektinima, stanične stijenke su dvaput deblje nego kod normalnog drva, a volumeni smanjeni (slika 3A). Kompresijsko drvo ima zbog toga i veću gustoću. Unutarnji sloj sekundarne stijenke kod traheida kompresijskog drva obično nedostaje, a za srednji sloj su značajni veliki mikrofibrilni kut i helikalne pukotine (velike količine odloženog lignina), koje su glavni uzrok za veliko uzdužno stezanje.
Slika 3: Anatomska građa: A) želatinoznih vlakana kod listarki sa raslojavanjem staničnih stijenki, odnosno odstupanjem želatinskog sloja, i B) traheide kompresijskog drva sa značajnim helikalnim pukotinama
Kompresijsko drvo je crvenkasto smeđe boje, ima izgled mrtvog drva i nema sjaja, a prijelaz iz ranog u kasno drvo je manje izrazit. Uzdužno stezanje kompresijskog drva (do 5 posto) je u usporedbi sa normalnim (veliki mikrofibrilni kut) znatno veće, dok je stezanje znatno manje u poprečnim smjerovima (približno za polovinu). Povećano stezanje kompresijskog drva u longitudinalnom smjeru uzrokuje iskrivljenje i svijanje dasaka. Na dodiru kompresijskog i normalnog drva često dolazi do pucanja.
Ravnomjerna vlažnost i točka zasićenosti staničnih stijenki kod kompresijskog drva su niže u usporedbi sa normalnim, i to radi povećanog sadržaja lignina, koji je manje higroskopan. Kompresijsko drvo ima radi manjih volumena i točkica i manju propusnost, i to u uzdužnom smjeru. Zbog veće gustoće je raspršenost i u poprečnim smjerovima manja. Prilikom sušenja se pojavljuju raspukline, distorzije i svinuća, koja smanjuju iskoristivost kompresijskog drva.
Svježe kompresijsko drvo je žilavije od normalnog (nešto veće su mu i čvrstoća na pritisak i na vlak usporedo sa vlaknima), dok se osobina čvrstoće uz sušenje kasnije povećava kao i kod normalnog drva. S obzirom na veću gustoću, svojstva kompresijskog drva su lošija, kao što se i očekuje. Drvo koje u sebi sadrži i kompresijsko drvo nije prikladno za konstrukcije radi lošijih mehaničkih svojstava i povećanog uzdužnog stezanja, koje izaziva svijanje ili pucanje (slika 4). Tvrdoća kompresijskog drva je veća, a obrada teža. Nažalost, ono obično ima kratka vlakna.
Slika 4: Veliko uzdužno stezanje kompresijskog drva tijekom sušenja izaziva velike pukotine.
Značajke tenzijskog drva
Anatomske razlike se pokazuju prije svega kod vlakana, dok su preostale vrste stanica više ili manje jednake kao i kod normalnog drva. Udio tenzijskih vlakana je veći. Njihov poprečni presjek je okrugli ili ovalan, promjeri nešto manji, ali sa debljim stijenkama. Za stijenke tenzijskih vlakana je značajan želatinski sloj (G-sloj), sastavljen većinom od celuloznih mikrofibrila pod manjim kutom, do 5 stupnjeva (slika 3B). Konzistentnost između G-sloja i preostalih dijelova stanične stijenke slabija je nego među drugim slojevima i zato je učestalo raslojavanje, prije svega tijekom sušenja.
Tabela 1: Usporedba građe i svojstava reakcijskog (tenzijskog i kompresijskog) drva sa normalnim drvom
Fizikalna svojstva tenzijskih vlakana manje odstupaju od normalnog tkiva nego svojstva kompresijskih vlakana. Gustoća tenzijskog drva je nešto veća (do 10 posto), a uzdužno stezanje, koje pripisujemo većem udjelu amorfnih područja u G-sloju, veće je nego kod normalnog drva – do 1,5 posto (slika 5), ali ne tako iznimno veliko kao kod kompresijskog drva. U radijalnom i tangencijalnom smjeru tenzijsko drvo se steže jednako kao i normalno.
Ravnomjerne vlažnosti tenzijskog drva su nešto veće radi manjeg udjela manje higroskopnog lignina, što je uzrok i za brže uravnoteženje tenzijskog drva u usporedbi sa normalnim. Tenzijsko drvo je radi manje poprečne čvrstoće na pritisak jako podvrgnuto kolapsu, što se kod nekih vrsta drva (na primjer, eukaliptusa) ne može ukloniti.
Čvrstoća tenzijskog drva na pritisak – svježeg i osušenog – u uzdužnom i poprečnom smjeru manja je nego kod normalnog. Suho tenzijsko drvo ima veću čvrstoću na vlak. Kod obrade svježeg tenzijskog drva pojavljuje se vunasta površina, koja utječe na higroskopnost i upijanje tijekom postupaka površinske obrade.
Slika 5: Slojevi normalnog i tenzijskog drva koji se izmjenjuju, a imaju različito uzdužno stezanje – uzrokuju pojavu valovitog furnira.
Veliko aksijalno stezanje – kako tenzijskog drva kod listarki, tako i kompresijskog kod igličarki – tijekom sušenja značajno savija drvo. Ovaj učinak se u juvenilnom drvu odvija postupno, jer je u njemu učestalost pojavljivanja reakcijskog drva najveća. U adultnom drvu se reakcijsko drvo pojavljuje tek povremeno i nepredvidljivo.
Negativni učinak pojave reakcijskog drva moguće je dosta uspješno spriječiti sušenjem pod opterećenjem, i zato se drvo ili elementi koji ga uključuju slažu tako, da se donji dijelovi slogova ili sami slogovi dodatno opterećuju.
izv. prof. dr. Željko Gorišek, dipl. ing. drvne ind.
