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Es gibt viel davon, es ist relativ günstig (oder sogar kostenlos), es ist umweltfreundlich, es sieht toll aus, es ist warm und gemütlich, es ist superstark, es hält Hunderte oder sogar Tausende von Jahren und man kann es für alles verwenden, vom Bauen Brücken zur Papierherstellung oder zum Heizen Ihres Hauses. Es ist Holz – und es ist wahrscheinlich das nützlichste und vielseitigste Material auf dem Planeten mit vielen Tausend verschiedenen Anwendungen. Was macht Holz so gut? Lass uns genauer hinschauen!
Was ist Holz?
Oft hört man Leute über Geld und alle möglichen anderen Dinge murren, die „nicht auf Bäumen wachsen“; die große Sache über Holz ist , dass es nicht auf Bäume wachsen-oder, genauer gesagt, in ihren Stämmen und Ästen.
Holzstruktur
Nehmen Sie einen Baum und schälen Sie die äußere „Haut“ oder Rinde ab und Sie werden zwei Arten von Holz finden. Am nächsten zum Rand befindet sich eine feuchte, leichte, lebende Schicht namens Splint, die mit Röhren namens Xylem gefüllt ist, die einem Baum helfen, Wasser und Nährstoffe von seinen Wurzeln zu seinen Blättern zu leiten; Im Inneren des Splintholzes befindet sich ein viel dunklerer, härterer Teil des Baumes namens Kernholz , der tot ist, wo die Xylemröhren mit Harzen oder Zahnfleisch verstopft sind und nicht mehr funktionieren.
Um den äußeren Rand des Splintholzes (und des Stammes) befindet sich eine dünne aktive Schicht namens Kambium, in der der Baum jedes Jahr ein wenig nach außen wächst und die berühmten Jahresringe bildet das sagt uns, wie alt ein Baum ist. Schneiden Sie horizontal durch einen Baum und lassen Sie die Säge parallel zum Boden laufen (senkrecht zum Stamm), und Sie sehen die Jahresringe (ein neuer wird jedes Jahr hinzugefügt), die den Querschnitt bilden.
Schneiden Sie senkrecht durch einen Baumstamm und Sie sehen im Inneren Linien, die parallel zu dem von den Xylemröhren gebildeten Stamm verlaufen und die innere Struktur des Holzes bilden, die als Maserung bekannt ist . Sie werden auch gelegentlich schiefe Ovale sehen, die die Maserung unterbrechen, die Knoten genannt werden. Dies sind die Stellen, an denen die Äste aus dem Stamm eines Baumes gewachsen sind. Knoten können Holz attraktiv erscheinen lassen, aber auch seine Struktur schwächen.
Harthölzer und Weichhölzer
Holz wird in zwei verschiedene Arten unterteilt, die Hartholz und Weichholz genannt werden, obwohl sich die Namen verwirrenderweise nicht immer auf seine tatsächliche Härte oder Weichheit beziehen:
- Laubhölzer stammen typischerweise von Laubbäumen (die ihre Blätter jeden Herbst fallen lassen, auch bekannt als Angiospermen, weil ihre Samen in Früchten oder Schoten eingeschlossen sind). Beispiele sind Esche, Buche, Birke, Mahagoni, Ahorn, Eiche, Teak und Nussbaum.
- Nadelhölzer stammen normalerweise von immergrünen (Nadel-) Bäumen (solchen, die Nadeln und Zapfen haben und diese das ganze Jahr über behalten, auch Gymnospermen genannt. Beispiele sind Möbel Zeder, Zypresse, Tanne, Kiefer, Fichte und Mammutbaum).
Es stimmt im Allgemeinen, dass Harthölzer härter sind als Weichhölzer, aber nicht immer. Balsa ist das bekannteste Beispiel für ein eigentlich sehr weiches Hartholz. Harthölzer haben schöne, attraktive Maserungen und werden zum Beispiel für die Herstellung von Sitzbänken, Möbeln und dekorativen Holzarbeiten verwendet, während Weichhölzer oft von sehr hohen, geraden Bäumen stammen und sich besser für Bauarbeiten eignen (in Form von Brettern, Stangen usw.) .
Chemische Zusammensetzung
Betrachten Sie etwas frisch geschnittenes Holz unter einem Mikroskop und Sie werden sehen, dass es wie jede andere Pflanze aus Zellen besteht. Die Zellen bestehen aus den drei Stoffen Zellulose (ca. 50 Prozent), Lignin (das ein Fünftel bis ein Viertel der Harthölzer, aber ein Viertel bis ein Drittel der Weichhölzer ausmacht) und Hemizellulose (der Rest). Im Großen und Ganzen ist Zellulose die faserige Masse eines Baumes, während Lignin der Klebstoff ist, der die Fasern zusammenhält.
Wozu wird Holz verwendet?
Wie kommt Holz vom Baum auf das Dach Ihres Hauses, Ihr Bücherregal oder den Stuhl, auf dem Sie sitzen? Es ist eine längere und komplexere Reise, als Sie vielleicht denken, die das Ernten, Würzen, Konservieren und andere Behandlungen sowie das Schneiden umfasst. Hier ist eine kurze Anleitung.
Ernte
Der Anbau von Nahrungspflanzen wird als Landwirtschaft bezeichnet; Bäume für den menschlichen Gebrauch zu züchten ist Waldbau – und beides hat viel gemeinsam. Holz ist eine Pflanzenpflanze, die wie jede andere geerntet werden muss, aber der Unterschied liegt darin, wie lange Bäume zum Wachsen brauchen, oft viele Jahre oder sogar Jahrzehnte. Wie das Holz geerntet wird, hängt davon ab, ob Bäume in Plantagen wachsen (wo Hunderte oder Tausende der gleichen Arten, in der Regel ähnlichen Alters) oder in alten Wäldern (wo eine Mischung aus verschiedenen Arten und Bäumen unterschiedlichen Alters vorhanden ist) wachsen.
Gepflanzte Bäume können nach einem genauen Plan angebaut und bei Erreichen der Reife gerodet (der gesamte Wald wird gefällt) werden. Ein derart drastischer Ansatz ist sinnvoll, wenn es sich bei den Bäumen um eine schnell wachsende Baumart handelt , die zum Beispiel gezielt als Biomassebrennstoff gepflanzt wird . Einzelne Bäume können auch aus Mischwäldern gezielt gefällt und entweder maschinell oder tierisch weggeschleppt oder sogar (wenn es wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll ist) mit dem Helikopter nach oben gehievt werden, wodurch andere Bäume in der Nähe nicht beschädigt werden. Manchmal werden Bäume im Wald von ihrer Rinde und kleinen Ästen befreit, bevor sie zur weiteren Verarbeitung zu einem Holzplatz transportiert werden, obwohl sie auch intakt entfernt werden können, wobei die gesamte Verarbeitung außerhalb des Standorts erfolgt. Es hängt alles vom Wert des Baumes, den Wachstumsbedingungen, der Entfernung zum Holzplatz und der Transportfreundlichkeit des Baumes ab. Eine weitere interessante Form der Forstwirtschaft ist die Niederwaldung , bei der lange, dünne, niedrig wachsende Äste von Bäumen wie Hasel und Weide sorgfältig und respektvoll entfernt werden, ohne dass langfristig Schaden angerichtet wird.
Reife
Ein frisch gefällter Baum ist ein bisschen wie ein Schwamm, der in Wasser eingeweicht wird, also muss er vollständig getrocknet oder gewürzt werden, bevor er verwendet werden kann. Trockenes Holz ist weniger anfällig für Fäulnis und Fäulnis, es ist einfacher mit Konservierungsmitteln und Farbe zu behandeln, und es ist viel leichter und einfacher zu transportieren (normalerweise kann das halbe Gewicht eines frisch gefällten Baumes von darin eingeschlossenem Wasser stammen). Trockenes Holz ist auch viel stärker und einfacher zu bauen (es wird nicht so stark schrumpfen) und wenn ein Baum als Brennholz (oder als Energiepflanze) verbrannt werden soll, brennt er leichter und gibt mehr Wärme ab, wenn er richtig ist zuerst getrocknet. Normalerweise wird Holz entweder im Freien getrocknet (was von einigen Monaten bis zu einem Jahr dauert) oder, wenn es auf Schnelligkeit ankommt, in riesigen beheizten Öfen, sogenannten Öfen (was die Trocknungszeit auf Tage oder Wochen verkürzt). Abgelagertes Holz ist noch nicht ganz trocken: Typischerweise variiert sein Feuchtigkeitsgehalt je nach Trocknungsmethode und -zeit zwischen 5 und 20 Prozent.
Konservierung und andere Behandlung
Theoretisch könnte Holz ewig halten, wenn es nicht von Insekten und Bakterien angegriffen würde; Konservierungsstoffe können die Lebensdauer erheblich verlängern, indem sie Fäulnis verhindern. Verschiedene Konservierungsstoffe wirken auf unterschiedliche Weise. Farbe zum Beispiel funktioniert wie eine Außenhaut, die verhindert, dass Pilze und Insekten in das Holz eindringen und es wegfressen, aber Sonnenlicht und Regen lassen Farbe platzen und abblättern, wodurch das Holz darunter offen bleibt. Kreosot (ein weiteres beliebtes Holzschutzmittel) ist eine stark riechende, ölige braune Flüssigkeit, die normalerweise aus Kohlenteer hergestellt wird. Im Gegensatz zu Farbe ist es ein Fungizid, Insektizid, Mitizid und Sporizid: Mit anderen Worten, es wirkt, indem es Pilze, Insekten, Milben und Sporen daran hindert, im Holz zu fressen oder zu wachsen.
Verschiedene Arten der Behandlung helfen Holz auf andere Weise zu schützen und zu erhalten. Es ist eine große Ironie, dass Holz verwendet werden kann, um ein schönes Zuhause zu bauen, das viele Jahrzehnte hält oder in wenigen Minuten bis auf den Boden brennt. Holz ist so reichlich vorhanden und brennt so gut, dass es längst zu den beliebtesten Brennstoffen der Welt gehört. Deshalb ist die Brandschutzbehandlung von Holzbauprodukten so wichtig. Typischerweise wird Holz mit feuerhemmenden Chemikalien behandelt, die sich auf die Art und Weise auswirken, wie es brennt, wenn es Feuer fängt, wodurch die freigesetzten flüchtigen Gase reduziert werden, so dass es langsamer und schwieriger brennt.
Schneiden
Es gibt einen großen Unterschied zwischen einem Baum und dem Tisch, zu dem er werden könnte, obwohl beide aus genau dem gleichen Holz bestehen. Dieser Unterschied kommt hauptsächlich von geschicktem Schneiden und Holzbearbeitung. Wie viel ein Baum gefällt werden muss, hängt von dem Produkt ab, das hergestellt wird. So etwas wie ein Strommast oder ein Zaunpfosten ist nicht viel mehr als ein von seinen Ästen befreiter und stark mit Konservierungsmitteln behandelter Baum; das ist ein Beispiel für das sogenannte Rundholz . Bäume brauchen ein bisschen mehr Arbeit im Sägewerk sie in drehen Holz , Holz oder Schnittholz(Die drei Namen werden oft austauschbar verwendet, obwohl sie mit spezifischeren Bedeutungen verwendet werden können). Flache Holzstücke können aus Bäumen hergestellt werden, indem Stämme in zwei verschiedene Richtungen geschnitten werden. Wenn Sie Bretter schneiden, während die Säge in Linien parallel zur Länge des Stammes läuft, erhalten Sie glatt gesägtes (manchmal auch als flach gesägtes) Holz (mit Ovalen oder Kurven auf der größten flachen Oberfläche des Holzes); Fällt man einen Baum, schneidet man den Stamm in Viertel und schneidet dann jedes Viertel in parallele Bretter, erhält man Quartersawn- Holz (wobei die Maserung entlang der größten ebenen Fläche in breit parallelen Streifen verläuft).
Andere Holzprodukte
Rundholz und Schnittholz sind sogenannte Naturholzprodukte, da hier mehr oder weniger rohe, geschnittene Baumstücke verwendet werden. Es gibt viele andere Möglichkeiten, Bäume zu verwenden, die einen größeren Verarbeitungsaufwand erfordern. Einige Hölzer sind sehr selten und teuer, während andere billig und reichlich vorhanden sind. Daher besteht eine übliche Technik darin, eine äußere Schicht aus teurem und attraktivem Holz auf einen Kern aus billigerem Material aufzubringen. Furnier ist eine dünne dekorative Schicht, die auf billigeres Holz aufgetragen wird, indem ein Baumstamm gegen eine Klinge gedreht wird, ähnlich wie beim Schälen eines Apfels. Die Verwendung von Furnier bedeutet, dass Sie zu viel geringeren Kosten eine attraktive Holzoberfläche erhalten als mit einem massiven Stück teurem Holz. Sperrholz wird hergestellt, indem Holzschichten (oder Lagen) genommen und mit einer äußeren Furnierschicht zusammengeklebt werden.
Normalerweise wird jede Lage im 90-Grad-Winkel zur darunter liegenden Lage gelegt, damit sich die Körner abwechseln. Das bedeutet, dass ein Stück Sperrholz normalerweise viel stärker ist als ein Stück des natürlichen Holzes, aus dem es hergestellt wurde. Schichtholz ist eine schwächere Art von Sperrholz in der das Korn jeder Schicht verläuft in der gleichen Richtung. Spanplatten (oft Spanplatten genannt ) werden hergestellt, indem die Abfallspäne, Flocken und Sägemehl aus einer Mühle genommen und unter hohem Druck mit Leim in eine Form gepresst werden, damit sie zu Brettern und Platten zusammenkleben. Auf diese Weise werden oft kostengünstige und selbst zusammenbaubare Möbel hergestellt. Faserplatten ist ähnlich, wird jedoch mit Holzzellstofffasern anstelle von Holzspänen und Sägemehl hergestellt. Hardboard ist eine dünne Holzplatte, die auf ähnliche Weise aus Holzfasern hergestellt wird.
Nicht alle Holzprodukte sind sofort als solche erkennbar. Ein Großteil des von den Menschen verwendeten Papiers und Kartons wird beispielsweise dadurch hergestellt, dass Zellulose aus Bäumen zu einem faserigen Zellstoff verarbeitet wird. Lignin (das andere Haupt chemischen innen Holz) hat auch viele Anwendungen, einschließlich der Herstellung von Kunststoffen (wie das Zelluloid verwendet in altmodischem fotografischem Film), Farben, Terpentin und Hefe – Produkte.