Träets uppbyggnad

advertisement
Träets uppbyggnad
Träden är som allt levande i vår natur uppbyggda av celler. Stammen hos barrträden består i tvärsnittet
av märg, kärnved, splintved och bark. I tvärsnittet ser man årsringarna där bredden visar hur fort trädet
vuxit. Träd växer olika fort. Kvaliteten på virket beror dels på plantans egenskaper och den miljö och det
klimat trädet växer i, dels på hur skogen sköts. Strukturen på virket växlar beroende på naturliga
variationer och på störningar och fel av olika slag.
Tillväxtstörningar av olika slag kan leda till spänningar, sprickor och kådlåpor eller till att så kallad
reaktionsved bildas. Liksom kvistar är dessa störningar naturliga variationer i virket.
Cellstruktur
Cellerna som träden är uppbyggda av kan ses som tegelstenar i en byggnad. Hos barrträden kan cellerna
delas in i de två huvudgrupperna fibrer (trakeider) och parenkymceller. Fibrerna upptar 90-95 procent av
trädstammens volym. När fibern är färdigbildad dör den. Det innebär att nästan alla celler i trädet är
döda. Parenkymcellerna är däremot levande i splintveden, medan de är döda i kärnan.
Vedkemi
Cellerna består i sin minsta del av sockerarten glykos. Den är sammankopplad till långa cellulosakedjor,
som i sin tur är sammanlänkade till fibriller.
Bild 1. En principbild av hur fiberväggen är uppbyggd.
Bild 2. Ett tvärsnitt av hur fiberväggen är uppbyggd och hur fibrerna limmas samman med mittlamellen.
Totalt består cellväggen av 40 till 160 fibrillager, minst i vårveden och flest i sommarveden. Mellan
fibrillerna inlagras hemicellulosa, som i sin minsta beståndsdel också består av sockerarter som till
exempel xylos, galaktos och mannos. När fibern är fullvuxen inlagras lignin i cellväggen. Lignin är en
amorf fenolpropanenhet som fungerar som lim både mellan fibrillerna och mellan trädets alla fibrer. I
cellväggarna och speciellt i parenkymcellerna finns mindre mängder extraktivämnen. Dessa brukar
indelas i grupperna skyddsämnen, näringsämnen och oorganiska ämnen (aska). Den kemiska
sammansättningen hos barrträdens ved framgår av tabellen.
Ämne
Procent
Gran
Cellulosa
41
Hemicellulosa 26
Lignin
29
Extraktivämnen 3
av vikten
Tall
45
20
28
6
Tabell 1. Barrvedens kemiska sammansättning.
Vedanatomi
Fibrerna är tunna som hårstrån och 0,5 till 6 mm långa. Kortaste fibern finner man vid märgen i stubben.
Fiberlängden ökar ju högre upp i trädet man kommer utmed märgen och ju längre ut mot barken man
kommer. Den längsta fibern finner man vid den första gröna grenen intill barken. Såväl vertikalt som
radiellt i trädet förekommer stråk av parenkymceller. Radiellt är de lokaliserade till märgstrålarna. Hos
de flerskiktade märgstrålarna omsluter parenkymcellerna horisontella hartskanaler som står i förbindelse
med vertikala hartskanaler. Även dessa är omgivna av parenkymceller. Parenkymcellerna lagrar och
transporterar näringsämnen till trädets levande celler. När trädet börjar bilda kärna, vid ungefär 30 till
50 års ålder, avsöndrar parenkymcellerna hartser som täpper till fibrernas porer och cellhåligheter. Detta
leder till att den kapillära vätsketransporten avstannar och att vätskediffusionen försvåras.
Bild 3. Illustration av skillnaden mellan en vår- och en sommarvedsfiber.
Stammens uppbyggnad
En barrträdstam består i tvärsnittet av märg, kärnved, splintved och bark. Hos vissa trädslag har
kärnveden en mörkare färgton än splinten, till exempel hos furan, lärk och ek. Hos andra trädslag skiljer
sig inte kärnvedens färgnyans från splintvedens, till exempel hos gran och silvergran. Men trots det finns
det kärnved i de flesta trädslag. Kärnved hos trädslag med mörk kärna har i regel bättre beständighet
mot mikrobiell nedbrytning än kärnved hos trädslag med ljus kärna.
a. Principiell uppbyggnad av trädstam. L är symmetriaxel.
b. Utskuren kub med symmetriaxlar.
c. Uppförstorad del av årsring
Bild 1. Trädstammens uppbyggnad med dess cylindersymmetri och symmetriplan.
Dessutom är kärnveden alltid beständigare än splintveden. I markkontakt är skillnaden marginell, men
ovan mark är den i de flesta fall avsevärd. I kärnveden ligger fuktkvoten mellan 30 % och 50 %. I
splintveden ökar fuktkvoten från cirka 50 % vid kärngränsen till 160 % ute vid barken.
På mikronivå har trä en struktur som liknar små sammanlimmade rör (cellerna). Rörens diameter liksom
väggtjocklek kan variera, men väggens materialegenskaper är likartade i de flesta träslag. Detta gäller
särskilt densiteten, som är cirka 1 500 kg/m³, vilket betyder att virkesegenskaper som till exempel
elasticitetsmodul, hållfasthet och densitet är starkt kopplade till rörens väggtjocklek och till varandra. En
trädstam är uppbyggd av mer eller mindre koncentriska skal (årsringsplan), se bilden.
Symmetrisk uppbyggnad
Uppbyggnaden innebär att trädstammen är (nästan) cylindersymmetrisk med avseende på en axel längs
stammen genom märgen. En liten träkub, som skärs ut en bit från märgen, uppvisar en annan form av
symmetri. Bortser man från årsringarnas svaga krökning i kuben kan tre symmetriplan urskiljas. Dessa
är vinkelräta i förhållande till varandra. En sådan symmetri kallas ortogonal och trä betraktas ofta som
ett ortogonalt anisotropt material. De olika symmetriplanen betecknas ofta med L (=längs
fiberriktningen), R (=radiellt i förhållande till årsringarna) och T (=tangentiellt i förhållande till
årsringarna).
Näringstransport
I splintveden sker transporten av vatten och däri lösta närsalter upp till trädets barr och löv, där
fotosyntesen sker. Vid fotosyntesen omvandlas närsalter, koldioxid och solenergi till näringsämnen som
transporteras ut till trädets alla levande celler. Transporten sker i bastbarken, utanför splintveden och
tillväxtlagret, ända ned till trädets finaste rötter. Ytterst i stammens tvärsnitt finns barken, som skyddar
stammen mot infektioner och uttorkning.
Bild 2. Transporten av vatten och näringsämnen i en trädstam.
Årsringar
Vårved och sommarved
I stammens tvärsnitt kan man se ljusa och mörka ringar, så kallade årsringar. De ljusa ringarna är
vårved, det vill säga ved som bildats under våren och försommaren. Denna ved har tunnväggiga svaga
fibrer med låg densitet och hög vätskepermeabilitet.
De mörkare ringarna är sommarved. Det är ved som bildats under sommaren och tidig höst. Fibrerna i
denna ved har tjocka och starka fiberväggar med tre gånger högre densitet än vårveden. Dessutom har
sommarvedsfibrerna låg vätskepermeabilitet.
Årsringsbredd
Antalet årsringar i stubben anger trädets ålder. Årsringarnas bredd visar hur fort trädet vuxit. Trädets
tillväxthastighet och därmed årsringsbredd beror på genetiska anlag, markens bördighet och det lokala
klimatet - temperatur, ljus och framförallt nederbörd. Dessutom har skogens skötsel, det vill säga antal
röjningar och gallringar samt hur hårda dessa är vid varje ingrepp, en avgörande betydelse för
årsringsbredden.
Ett träd som fritt fått utveckla sig har de bredaste årsringarna närmast märgen, varefter bredden gradvis
avtar mot barken. Efter en röjning eller gallring kan man se språng i årsringsutvecklingen. Det beror på
att trädet fått tillgång till mer näring och mer solljus när grannträden tagits bort. Nederbördsfattiga år
ger smalare årsringar än regniga år. Generellt sett avtar årsringsbredden ju längre norrut man kommer i
Sverige. Detta beror på kyligare klimat och därmed kortare växtsäsong. Trots detta är hållfastheten hos
det sydsvenska barrträdsvirket väl så bra som det norrländska. Detta beror på att andelen tung
sommarved är större hos de sydsvenska träden.
Ungdomsved
Den märgnära veden, den så kallade ungdomsveden, omfattar 10 till 20 årsringar beroende på vilken
egenskap som avses. Denna ved har helt andra egenskaper än den mogna veden. Fibrerna är kortare,
klenare, tunnväggigare och har större fibrillvinkel än den mogna veden. Veden nära märgen har därför
lägre hållfasthet och krymper mer longitudinellt än den mogna veden. Detta leder bland annat till att den
märgnära veden har större tendens att spricka och deformeras än den mogna veden.
Bild 1. Stammens ved kan delas upp i ungdomsved och mogen ved. Kärnvedsämnen kan lagras in i både ungdoms- och mogen
ved.
Trädets tillväxt och virkeskvalitet
På våren, när trädets hormoner signalerar att nu är det dags att börja växa, skjuter trädtoppen ett nytt
skott och bildar ett nytt grenvarv samtidigt som tillväxtlagret utmed hela stammen börjar producera
vedfibrer. Ett ungt träd, som står på god mark, kan under en växtsäsong växa över en halv meter i höjd
medan mogna träd nöjer sig med någon decimeter. Diametertillväxten kan på mycket bra marker vara
nästan en centimeter per år hos unga träd, medan 2-3 mm är mera vanligt hos mogna träd. Stammens
tillväxt kan man beskriva som att en kon med ett par mm godstjocklek varje år träs på stammen.
Kvistighet
Grenarna växer på samma sätt som trädet i tvärsnitt och längd. All tillväxt på längden sker från
grenspetsarna. Toppskottets möjlighet att växa upphör om toppen skadas till exempel genom åverkan av
vilt eller för att toppen bryts av. Andra tillväxtspetsar kommer då att ta över, vilket innebär att ett
sidoskott - en gren - bildar ny topp.
Grenarnas utveckling beror på genetiska faktorer och tillgång på ljus. Det gäller även kvistarnas storlek
och virkets kvalitet inne i stammen. Kvistigheten i virket är med andra ord en följd av ljusförhållandena
på trädets växtplats. Stora grova kvistar tyder på ljus och luftig växtplats, det vill säga ett glest bestånd.
Fristående granar har därför mycket grova grenar.
Många små kvistar tyder på en skuggig växtplats, det vill säga ett tätt bestånd. Under sådana
förhållanden kan även granen bli i det närmaste kvistfri. Mycket täta bestånd löper dock stor risk att
drabbas av snö- eller stormskador.
Grenarna kan leva under hela trädets livscykel eller dö och falla av, allt beroende på hur tätt träden står i
beståndet. Kvarvarande kvistar inne i stammen vallas över vid vedbildningen. Detta är typiskt för tallen,
som har en naturlig kvistrensning till cirka en tredjedel av stamlängden. Kvar inne i stocken blir spåren
av de gamla kvistarna. Beroende på grenarnas utseende i den sågade plankan talar man om olika sorters
kvistar.
Kvistigheten hos virke påverkas av skogsbruksåtgärderna. Täta förband i det unga beståndet ger många
små grenar. Vid röjningen minskar de kvarvarande trädens konkurrens om ljus och näring genom att
bland annat skuggande lövträd och vissa barrträd tas bort. Vid de följande gallringarna tar man bort de
svagare träden och ger de livskraftiga träden möjlighet att utvecklas, i konkurrens med lika stora
omkringstående träd. Grentillväxten sker huvudsakligen i toppen på trädet.
Bild 1. En principiell bild av stammens olika kvistzoner och av hur stammens olika stocktyper benämns.
Virkeskvalitet
Tillväxthastigheten hos ett träd beror på plantans genetiska egenskaper samt framförallt på växtplatsen
och på hur starka röjningarna och gallringarna är. Granar kan under gynnsamma växtförhållanden bli
upp mot 40 m och tallar upp till 30 m höga. På grund av att trädets tillväxt varierar under omloppstiden
får olika delar av stammen olika kvalitet. Detta medför att rotstocken kan vara lämplig för en viss
slutprodukt medan toppstocken är lämplig för en helt annan.
Sidobräder från furans rot- och mellanstock är vanligen kvistfria. Ur dessa bräder kan bästa virket för
snickeriändamål och möbler tas. Däremot har furans toppstock vanligen friska kvistar ända ut i
sidobräderna. Detta virke kan också användas till möbler, men då vanligen till ett billigare
möbelsortiment.
Kvistar
Kvistar kan i olika grad påverka hållfastheten. Detta beror på den fiberstörning som uppkommer runt
kvisten. Vissa kvistar kan lossna efter att virket torkats, vilket medför att sådant virke klassas ned till en
lägre sort i gängse sorteringsregler.
Barkringskvist kvist helt eller delvis omsluten av invuxen bark. Barkringskvist som till mindre än 1/4
omges av bark mäts och bedöms som torrkvist.
Bladkvist i längdriktningen genomskuren kvist på plankans märgsida och som inte når fram till
virkeskanten.
Frisk kvist kvist som i det växande trädet till mer än 3/4 är sammanväxt med den omgivande veden.
Hornkvist i längdriktningen genomskuren kvist, som på märgsidan utvidgar sig mot kanten/hörnet och
som delvis också syns på kantsidan.
Hörnkvist kvist i skärningen mellan kantsida och flatsida.
Kvistgrupp anhopning av närbelägna kvistar, som har tydligt åtskilda fiberstörningar. Är kvistarna inte
tydligt åtskilda av ett ostört fiberparti räknas de som en enda kvist. Kvistgrupper kan finnas såväl på
ytsidor som på kantsidor. För att räknas som en kvistgrupp ska den bestå av minst 4 stycken kvistar
större än 12 mm i diameter och hela kvistgruppen ska ligga inom 150 mm virkeslängd.
Pärlkvist liten, i regel mörkfärgad torr kvist med en diameter av högst 7 mm.
Rötkvist kvist angripen av röta.
Strökvistar kvistar som sitter spridda utan att bildar grupper.
Svartkvist mörkfärgad torrkvist.
Svartringad kvist torrkvist, ofta löst sittande, omgiven av en mörk ring.
Torrkvist död kvist hos det växande trädet, kan sitta fast eller vara lös.
Tillväxtstörningar
Tillväxtstörningar kan leda till att hela trädet eller bara toppskottet böjer sig. Om någon yttre faktor
påverkar toppknoppens strävan att behålla kortaste avståndet till solen (fototropism) korrigerar trädet
detta snabbt.
Ibland kan en avvikelse vara önskvärd för ett visst ändamål, medan den i andra fall inte får förekomma.
Vresved eller masurvirke efterfrågas till exempel av fanerindustrin, men ses som ett fel hos virke till
bärande konstruktioner.
De flesta tillväxtstörningar påverkar främst virkets hållfasthet. Vissa störningar begränsar dock virkets
användning av andra orsaker, till exempel möjligheten att ytbehandla den färdiga träprodukten.
Barkdrag i ved invuxen bark.
Kådlåpa en öppning mellan två årsringar i virkesstycket, vanligen fylld med kåda.
Kådved furuvirke med onormalt hög kådhalt. Olämpligt i virke som ska beröras eller lackeras.
Kärnspricka radiell spricka i kärnan hos det växande trädet.
Lyra mer eller mindre övervallad stamskada.
Ringspricka sprickor utmed årsringar, ofta mellan ett senvuxet och ett frodvuxet parti.
Rödved rödaktig kärnved hos mycket gammal fura, ska inte förväxlas med röta.
Snedfibrighet virke vars fiberriktning inte är parallell med stammens längdaxel.
Tjurved = reaktionsved ved med avvikande fiberegenskaper. Tjurved är speciella fibrer som bildas i
det växande trädet för att kompensera för onormala påkänningar, till exempel lutning eller snötyngd.
Tjurved är mörkare än normal ved och ger virket onormala formförändringar vid torkning.
Toppbrott skada som uppstått där trädets topp brutits av genom yttre påverkan av till exempel snö,
vind eller viltbetning. Skadan medför ofta fiberstörningar med tjurved som resultat samt röta och nedsatt
hållfasthet.
Vresved ved med starkt oregelbunden fiberriktning "fiberrosor".
Missfärgningar och vedförändringar
Virket kan angripas av svampar som ger missfärgning och förändringar i veden. Insektsangrepp påverkar
också kvaliteten. Olämplig hantering – som felaktigt förfarande vid torkning, lagring eller sågning av
virke – kan leda till olika fel och brister.
Svampar kan indelas i grupperna mögel-, blånads- och rötsvampar. Mögelsvampen växer endast på
vedens yta och missfärgar ytan. Blånadssvampen växer däremot inne i veden och missfärgar den samt
ökar virkets permeabilitet. Det gör virket olämpligt att använda till utvändig fasadbeklädnad och dylikt.
Rötsvampen bryter ned fiberväggarna med sitt enzym och sätter därmed ned virkets hållfasthet.
Vädergrånat virke är olämpligt som underlag för täckmålning.
Blånad blåaktig missfärgning av virke orsakad av blånadssvamp.
Brädgårdsblånad blånad som uppkommer på sågat virke under torkning i brädgård.
Fast röta stadium hos rötförlopp där vedens hållfasthet ännu inte påtagligt har minskat. I ofruset
tillstånd gör faströta samma motstånd som intilliggande frisk ved vid tryck med kantigt hårt föremål.
Lös röta röta som i ofruset tillstånd gör mindre motstånd än intilliggande frisk ved vid tryck med kantigt
föremål.
Mjuk röta röta som i någon mån minskar vedens hållfasthet och gör att veden blir lätt uppmjukad.
Stockblånad blånad i ved som funnits i stocken före uppsågningen. Normalt förekommer stockblånad
endast i splintveden och 50 mm från stockens ändyta alternativt 5 mm innanför stockens mantelyta.
Ströblånad blånad som uppstår där strön eller omgivande virke ligger an mot en bräda eller planka och
därvid skapar gynnsamma fuktighetsförhållanden för blånadssvampen.
Torkhusblånad blånad som uppstår på virke under felaktig torkning i virkestork.
Trämögel ett samlingsnamn för vissa missfärgande virkesskadesvampar som under gynnsamma
betingelser tillväxer och förökar sig på virke. Trämögelsvampar omfattar såväl mögel- som
blånadssvampar.
Vädergrånad färgförändring mot grått hos träyta som inte beror på blånad eller mögel.
Insektssting insektshål med mindre diameter än 2 mm.
Torkningsspricka spricka som uppstår genom spänningar i veden under torkning.
Vankant fel som uppstår vid sågning. Vankant är den del av virkesstyckets yta som inte berörts av
sågbladet.
Download
Random flashcards
Create flashcards