Prof. Dr. Molnár Sándor NYME, FMK, Faanyagtudományi Intézet Átdolgozta: Dr. habil Németh Róbert 10. Fahasznosítás
Pyrus pyraster vadkörte (vackor)
A körtefa magassága a 10-15 m- t, átmérője pedig a 0,5-0,7 m-t is elérheti. Elõfordulnak 150-200 éves példányai. A törzse általában sudarlós és az ágtiszta része 2-6 m hosszú. A körtefa kérge fiatalon sima, később hossz- és keresztirányban egyaránt megrepedezik. Színe sötétszürke, esetleg szürkés-barna. 3
A geszt és a szíjács általában nem különül el egymástól, de idősebb korban gyakran megfigyelhető a gesztrész sötétvonalú behatárolása. A fatest színe világos, enyhe barnás-vörös, szürkés árnyalattal, tompa fénnyel. A körte szórt likacsú fa. A szabálytalan évgyűrűk határait finom sötét vonal jelzi, amelyben edények nem fordulnak elő. Az edények és a bélsugarak csak nagyítóval figyelhetők meg. Gyakoriak a bélfoltok és a rendkívül finom tűrepedések. 4
A szórtan elhelyezkedő edények általában egyesével találhatók, szabályos csoportokat nem alkotnak. A bütümetszeten látható formájuk szegletes, sarkos. Az edénypórusok esetenként vörösesbarna gesztesítő anyagokat tartalmaznak. A bélsugarak keskenyek és 3-30 sejt magasak. Így a sugármetszeten apró vonalak formájában felismerhetők. A farostok által biztosított mechanikai alapszövet részben rost tracheidákból, részben libriform rostokból áll. A körtefa egyenletes, finom porozitása, éles és szabálytalan évgyűrűhatárai és a kellemes színárnyalata miatt rendkívül esztétikus, dekoratív megjelenésű. 5
Fizikai tulajdonságok A fontosabb fizikai jellemzők a következők: - sűrűség, kg/m3: abszolút szárazon: 650-700-760 légszárazon (u = 12 %): 690-740-800 élőnedvesen: 960-1070 - pórustérfogat, %: 53 - zsugorodás, %: hossz: 0,4 sugár: 4,6 húr: 9,1 térfogat: 13,6-14,7. 6
Mechanikai tulajdonságok Szilárdsági értékek (statikus), rostokkal párhuzamosan MPa: nyomó: 41,0-54,0-60,0 hajlító: 77,0-98,0-112,0 stat. hajlító rug. modulus: 6000-8000-10000 csavaró szilárdság: 21-23-25 keménység (Brinell), - oldal: 32 - bütü: 60 ütő-hajlító szilárdság, J/cm 2 : 1,8-3,1-4,3 kopásállóság: bükk : körte = 0,83 : 1 7
Megmunkálási sajátságok - körtefát legkésõbb május végéig fel kell dolgozni - friss fűrészárút célszerű gőzölni - körtefa nehezen hasad, nem szívós, rugalmas, de jól hajlítható - egyenletes szövete miatt jól faragható - szárítása, ragasztása és felületkezelése is problémamentes - furnérhasítás előtt 25-30 óráig gőzölni szükséges Felhasználás - bútorgyártás és a belső építészet területén tömörfa és furnér formájában használják - szépsége és nyugodt szerkezete miatt különösen alkalmas értékes frontfelületek kialakítására, vagy dekoratív parketták gyártására - körte nélkülözhetetlen alapanyaga a faszobrászatnak, dísztárgy készítésnek - körtefából gyakran készítenek fúvós hangszereket, orgonasípokat is 8
Cerasus avium (Prunus avium) madárcseresznye
Törzsforma: általában 15-20 m magasságra megnövő fa. Az ágtiszta törzshossz 6-10 m, a mellmagassági átmérő: 35-40 cm. Zárt állásban hengeres törzset fejleszt. Kérge sokáig sima, fényes barnásvörös, később sötétszürkés keresztirányú szalagokban válik le, vastagsága 1-3 cm. Sebzési reakcióként jellemzik a sötétbarna mézga (fagumi) ömlenyek. Általában 60-90 éves korban termelik ki. 13
15
16
17
A szíjácsa sárgásfehér, 3-5 cm széles. A gesztje világos vörösesbarna, zöldesbarna csíkoltsággal. A sugármetszeti csíkoltság és a húrmetszeti rajzosság az évgyűrűk és a két évgyűrűpászta határozott elkülönülésének köszönhető (a zöldesbarnás árnyalat a korai pászta nagyobb edényeinek a színhatása). Az ún. félig gyűrűlikacsú fafajok közé tartozik. Keskeny bélsugarai a keresztmetszeten csak nagyítóval láthatók, a sugármetszeten pedig 0,5-1mm magas tükrök formájában. A világos, enyhén rózsaszín árnyalatú, finomszövetű fát markáns rajzolata teszi igazán esztétikussá. 19
A fatest alapállományát a rosttracheidák és libriform rostok adják (45-50%). Az edények területi részaránya 35-38%, átmérőjük a korai pásztában 70-80, a későiben 30-40 μm. Falaikon spirális megvastagodás figyelhető meg. A hosszparenchimák részaránya pedig igen csekély, 2-3%. Az edények esetenként tömítettek vörösbarna mézgával. 20
Fizikai tulajdonságok A közepes sűrűségű fafaj: - élő nedvesen: 800-900 kg/m 3 - légszárazon (u=12%): 610 kg/m 3 - absz. szárazon: 570 kg/m 3 Pórustérfogata: 62-63% Zsugorodási értékek (%): - húrirányú: 8,7 - sugárirányú: 5,0 21
Mechanikai tulajdonságok Az értékek a rostokkal párhuzamos irányban légszáraz állapotra vonatkoznak Szilárdsági értékek (MPa) : nyomó (bütü): 45-55 hajlító: 85-110 nyíró: 14,8 Keménység (MPa): bütü: 59 oldal: 31 Hajlító rugalmassági modulusz (MPa): 11000. 22
Megmunkálási sajátságok - cseresznye feldolgozásakor tekintettel kell lenni a faanyag fülledékenységére, kisebb biológiai tartósságára - cseresznyefa könnyen, jó minőséggel, méretpontosan fűrészelhető, gyalulható, marható, csiszolható - repedésmentesen, könnyen szegezhető, csavarozható - gőzölt cseresznye jól hajlítható - nedves cseresznyefa acél, réztárgyakkal való érintkezéskor foltosodhat Felhasználás - a fakereskedelemben rönk, fűrészáru és furnér formájában jelenik meg - cseresznye a dió és a tölgy mellet az egyik legértékesebb bútorfa, ill. belsőtéri faanyag - cseresznyefurnér és tömörfa ma is a stílbútorgyártása fontos alapanyaga - belsőépítészetben a cseresznyét szívesen alkalmazzák exkluzív falak, mennyezetek borítására; lépcsők, korlátok,belső ajtók, reprezentatív terek (pl. bankok, kávéházak stb.) kialakítására 23
Tilia platyphyllos nagylevelű hárs
Tilia cordata kislevelű hárs
Tilia tomentosa (T. argentea) ezüst hárs
A hársak "matuzsálemi kort" élhetnek meg és óriás méreteket növeszthetnek. A hazai hársak 20-35 m magasságot (10-15 m ág tiszta törzshosszal) és 0,3-0,8 m mellmagassági átmérőt érhet el a fakitermelés korában (60-70 év). A szürke kérge sokáig sima marad, csak idősebb korban repedezik. A kéreg vastagsága 1-3 cm. Erdőművelés szempontjából a kislevelű hársot inkább kedvelik, mert kevésbé érzékeny a késői fagyokra. 30
A három hazai hársfaj fája nem különböztethető meg egymástól. A színes geszt nélküli, világos fatest fehéres-sárga színű, gyakran vöröses-barnás árnyalattal. Az évgyűrű határok nem határozottak, de egy sárgás vonal jelzi. A bélsugarak a keresztmetszetben csak kézi nagyítóval láthatók. A sötétebb bélsugár tükrök a sugár metszeten elérik az 1-1,2 mm magasságot. A finom edények egyenletesen, szórtan helyezkednek el, tehát a korai és késői pászták az évgyűrűn belül nem különülnek el. 32
Az edények átmérője a késői pászta felé haladva kissé csökken. A késői pászta utolsó csíkjában hiányoznak. Jellemzőjük a sejtfalak spirális vastagodása. A hosszparenchimák apotracheális elrendeződésűek, általában magányosak, ritkán érintő irányú csoportokat alkotnak. A keskeny, homogén szerkezetű bélsugarak jellegzetessége, hogy az évgyűrűhatároknál kiszélesednek A farostok a lombos fáknak megfelelő átlag hosszot (1 mm) is ritkán érik el. Finomak, vékonyfalúak. A szöveti szerkezet általános jellemzéseként elmondhatjuk, hogy a színes, gesztnélküli, világos színű hárs fatest egyenletes, finom 33 szerkezetű.
Fizikai tulajdonságok A hársak puha, alacsony sűrűségű, jó alaktartósságú és közepesen szilárd faanyaggal rendelkeznek. Sűrűség ( kg/m 3 ) abszolút szárazon : 320-490-560 légszárazon (u=12 %) : 350-530-600 frissen termelve: 580-680-780 Pórustérfogat (%): 68 Zsugorodás (%) : hosszirányú: 0,3 sugárirányú: 5,5 húrirányú : 9,1 térfogati : 14,9 34
Mechanikai tulajdonságok: Szilárdsági értékek,(rostokkal párhuzamosan),mpa : nyomó : 22-44-66 hajlító : 39-90-125 húzó : 23-85-145 (rostra merőlegesen: 5-6 MPa) csavaró :12,6-15,0-17,0 nyíró : 4-4,5-6 hasító : -húrirányú:1,2 -sugárirányú:0,7 Ütő-hajlító szilárdság, J/cm 2 : 5,0-13,0 Keménység (Brinnel) MPa : rostra : 3,0-16,0-20,0 rosttal : 27,0-38,0-47,0 Statikus hajlító rugalmassági modulusz,mpa : 5800-7400-17200 35
Megmunkálási sajátságok - hársak mechanikai megmunkálása (felületkezelés, hámozás, gyalulás, marás, esztergályozás, faragás, stb.) a faanyag alacsony keménysége és szöveti homogenitása miatt igen kedvezően végezhető - fája minden irányban kiválóan faragható - hársak problémamentesen, gyorsan és jól száríthatók - Repedésre, vetemedésre kevésbé hajlamosak, s így jól ragaszthatók,lakkozhatók, viaszolhatók Felhasználás - hársak a faszobrászat, faesztergályozás európaszerte igen keresett fafajai - Felhasználják a bútorgyártásban, furnér és rétegeltlemezek készítésére 36
Alnus glutinosa mézgás éger (enyves éger)
Törzsforma: 20-30 m magasságra nő. Az ágtiszta törzsrész 12-15m. Általában egyenes, hengeres, de néha a tőfeletti szakasz görbült. A mellmagassági átmérő 0,3-0,7m. A kérge fiatalon sima szürkésbarna sok keresztirányú paraszemölccsel, idősebb korban szürkés-fekete tábláscserepű. A kéreg vastag a kortól függően 1-3cm. Általában 40-50 éves korban termelik ki. 41
Színes geszttel nem rendelkezik ( szijácsfa ), de a külső és belső geszt részek között kisebb színárnyalati különbségek vannak. A színe meleg sárgás, sárgás vöröses színű jellegzetes sötétebb bélfoltokkal. Elszórt faegyedek sötét szinű (ál)gesztet képezhetnek. A hullámos évgyűrűk határai elmosódottak. Szórtlikacsú fa, az edények finomak. A halmozott bélsugarak szabad szemmel is kivehetők a keresztmetszeten. A húrmetszeten a bélsugarak gyakran sötétebb csíkok formájában láthatók. Az éger fajok jellegzetessége, hogy frissen döntve fájuk hús-vörös színű, később fokozatosan halványodik. 42
A fatest szilárd alapállományát az átlagosan 1 mm hosszú farostok adják. Az edények elszórtak vagy 2-7 edényből álló húrirányú csoportokban fordulnak elő, gyakoriságuk csökken vastagabb évgyürük késöi pásztájában. Az edények 50 m átmérő körüliek. Az edényelemek közt gyakran látható a létrafokos áttörés. A bélsugarak középmagasak (300 m), de keskenyek (10-12 m). A bélsugár tükrök jól láthatók, növelik a fa esztétikai értékét. Az edényekben tílisz nem található, nyitottak. 43
Fizikai tulajdonságok Sűrűség: A mézgás éger közepesen lágy könnyű fafaj (a lágylombos fafajokhoz tartozik). Sűrűsége (kg/m 3 ): - abszolút szárazon: 450-510-600 - légszárazon (u = 12%): 490-550-640 - frissen termelve: átl. 820 Pórus térfogat: 68% Zsugorodás %-a: -húr irányban: 9,3 -sugár irányban: 4,3 -rost irányban: 0,4 -térfogati: 13,6 44
Mechanikai tulajdonságok A megadott értékek légszáraz állapotra (u= 12%) vonatkoznak. Szilárdsági jellemzők, MPa, (a rostokkal párhuzamosan): - nyomó (bütü): 31,0-54,8-77,0 - hajlító: 44,0-97,0-172,0 - nyíró 3,0-4,5-6,5 - húzó 55,0-94,0-140,0 Statikus hajlító rugalmassági modulusz (MPa): 9500-11700 Ütő-hajlító munka (szilárdság) J/cm 2 : 2,5-5,4-10,8 Keménység (Brinell) MPa: - bütü: 33,0-38,0 - oldal: 7,0-8,0-17,0 Az adatok értékelése azt mutatja, hogy az éger viszonylag könnyű, puha fája kedvező szilárdsági és rugalmassági jellemzőkkel rendelkezik. 45
Megmunkálási sajátságok - éger fűrészipari feldolgozásakor a fülledékenység miatt nagy figyelem fordítandó a gyors felfűrészelésre - éger fűrészáru jól szárítható, de figyelmet (óvatosságot) igényel a nagy zsugorodási anizotrópia - éger mechanikai megmunkálása (fűrészelés, gyalulás, marás) nem jelent nehézséget, de nagy előtolások alkalmazásakor a felület bolyhosodásra hajlamos - jól pácolható (pl. dió, mahagóni stb. színekre) és a különböző eljárásokkal jól lakkozható Felhasználás - éger igen keresett fafajjá vált a bútorgyártásban - fűrészáruból meleg színű, hangulatos kisbútorokat, konyhákat, sőt lakószobákat is készítenek - felhasználási terület a ceruzagyártás és egyéb fatömeg cikkeket, dísztárgyakat, sőt öntőmintákat is készítenek égerből 46
Salix alba fehér fűz
20-25 m magasságot is elérnek. Görbülésre hajlamos törzsük 8-10 m magasságig ágtiszta, és mellmagasságban 40-50 cm vastag. Kérge világos szürke hosszan, szalagszerűen repedezett. Néhány éves termesztési ciklusidővel energia- és rostfaerdőként is kezelhető. 52
A fehér fűz fája szórt likacsú, homogén szövetű. Szabad szemmel a bélsugarak, edények, nem láthatók, csak az évgyűrűhatárok különíthetők el. A keskeny szijács sárgásfehér és fokozatosan megy át a vöröses gesztbe. A geszt színe a rózsaszínűtől a szennyes húsvörösig változik. A bél körül elszórtan bélfoltok, a sugármetszeten pedig hosszirányú csíkok figyelhetők meg. 53
A fűzfa makro- és mikroskópikus felépítése nagyon hasonlít a nyáréra. A fűzfa keresztmetszetét vizsgálva jól látható, hogy az évgyűrűn belül a nagy részarányú szórtan elrendeződő edények átmérője fokozatosan csökken. Enyhén ovális alakúak, kisebbek és sűrűbben helyezkednek el mint a nyárnál. Tíliszesedés előfordul. A bélsugarak egy sejtsor szélesek és 5-15 sejt magasak. A farostok (libriformrostok) vékonyfalúak, átlag 1 mm hosszúak. 55
Fizikai tulajdonságok Sűrűség, kg/m 3 : - absz. szárazon: 270-330 - 480 - légszárazon: 290-350 520 - élőnedvesen: 750-990 Pórustérfogat: 78 %. Zsugorodás, %: - sugár: 1,9-2,4-3,9 - húr: 5,4-6,3-8,7 - rost: 0,5-0,9-1,1 - térfogat: 7,1-9,6-11,3 56
Mechanikai tulajdonságok Statikus szilárdsági átlagértékei a rostokkal párhuzamosan, MPa - nyomó: 18-24-34 - húzó: 33-46-85 - hajlító: 30-47-71 - nyíró: 5,7-6,4-8,0 - hasító: 0,6-0,7 Ütő- hajlító szilárdsága, J/cm 2 : 1,7-3,5-7,2 Stat. hajlító rugalmassági modulusza, MPa: 4400-7200 - 10100 Keménység (Brinell), N/mm 2, - bütü: 16-23-29 - oldal: 8-13-16 57
Megmunkálási sajátságok - fűzeket a mechanikai megmunkálás szempontjából a fenyőhöz lehet hasonlítani: alacsony a forgácsolás teljesítmény szükséglete és a felület nem bolyhosodik - jól fűrészelhető, hámozható, gyalulható, marható, sőt jól faragható és vágható is - Repedésmentesen, jól és könnyen szegezhető, csavarozható Felhasználás - fűz könnyű, jól megmunkálható esztétikus fája igen sokoldalúan hasznosítható - jó minőségű rönkökből rétegelt lemezeket és hámozott furnért készítenek - egyenes szálú jó minőségű rönkökből készítenek gyufát, fogvájót, szitakávát és különféle dobozokat - a fűz fagyapotkén illetve keverék fafajként a cellulóz és a félcellulóz gyártáshoz kerül felhasználásra 58
Populus alba fehér nyár
Populus tremula rezgő nyár
Populus nigra fekete nyár
Populus x euramericana nemes nyárak
Populus x euramericana (P. x canadensis), (P. nigra x P. deltoides) euramerikai nyárak ( nemes nyárak )
A geszt-szíjács néhány fajnál, fajtánál szintén határozottan elválik (pl. fehér, szürke nyár, óriás nyár), másoknál nem (pl.rezgő nyár, I 214). Mindemellett a 30-40 %-nyi ( térfogati részarány) szíjács rész nedvessége lényegesen kisebb mint a geszté. A frissen döntött törzseknél a gesztrész 180-200 %, a szíjácsrész 110-130 % nettó nedvességtartalmú. Az évgyűrűn belül a pászták határozottan nem elkülöníthetők, szélességük a fajtától és az éves csapadéktól függően 2-30 mm között változik. 69
A nyárak tipikus szórt likacsú fafajok, de az edények átmérője az évgyűrű szélessége mentén csökken. Az egyes nyárfajták mikroszkóposan sem különíthetők el egymástól. A 0,5 mm hosszú edénytagok közötti áttörések egyszerűek. Tíliszesedés (különösen álgesztesedéskor) a nyáraknál is előfordul. A homogén bélsugarak egy sejtsor szélesek és 3-30 sejtnyi magasak. A libriform rostok bőüregűek, vékonyfalúak. Az apotracheálisan szórt hosszparenchimák mennyisége jelentéktelen. 70
Fizikai tulajdonságok A (légszáraz) sűrűség alapján 3 csoport különíthető el: 1. ρ 12 < 360 kg/m 3 (I-214, Tripló,Blanc du Poitou, Villafranca) 2. ρ 12 = 361-400 kg/m 3 (Kopecky, I-45/51, Sudár, Bl, Parvifol, Beaupre, Raspalje) 3. ρ 12 > 401 kg/m 3 (Robusta, Marilandica,Pannónia,I-273, Unal, Rezgő, Fekete, Fehér) A nagy nedvességtartalom miatt a nyárak élőnedves sűrűsége is viszonylag nagy: 700-800 kg/m 3 A nyárak zsugorodási jellemzői; % - sugárirányú 3,1-5,3 - húrirányú 5,9-8,6 - rost irányú 0,2-0,4 - térfogati 9,5-14,7 71
Mechanikai tulajdonságok Megnevezés Hajlítószilárdság MPa Nyírószilárdság MPa Nyomó-szilárdság MPa Húzó szilárdság MPa Hajlító rug. modulusz MPa Oxford (OP 229) 58,0 6,9 29,6 44,5 5200 BL 75,1 7,5 36,9 59,6 6160 I-214 58 6,4 22,5 44,3 5330 I-213 72,2 8,1 32,8 60,9 5690 I 45/51 61,6 7,4 29,7 51,0 5850 Kopecky 70,7 7,4 33,0 56,1 5620 Marilandica 60,8 7,6 22,6 66,1 7800 Pannónia 67,4 8,3 32,6 56,2 6510 Parvifol 66,3 --- 32,9 75,0 7830 Robusta 66,9 8,1 30,2 74,4 7500 Triplo 65,1 --- 26,6 64,1 7059 Villafranca 64,9 6,9 32,7 46,2 5660 Rezgő 52,0 6,8 40,0 --- 7800 Fekete 65,0 5,0 35,0 77,0 8800 Fehér 67,5 7,8 38,3 82,3 72 ---
Megmunkálási sajátságok - forgácsoló és forgácsmentes eljárással a nyárfa könnyen megmunkálható - frissen termelt nyarat 2-3 hónapig hidrotermikus kezelés (főzés, gőzőlés) nélkül is jól lehet hámozni - nyárak ragasztása és felületkezelése problémamentes - rövid, finomrostú nyárfa hasznos keverék alapanyag a minőségi papírfa gyártáskor Felhasználás - hengeresfából rétegelt lemezeket, furnérbetétes bútorlapokat gyártanak - nyárak a hazai gyufagyártás legfontosabb alapanyagai - nyárfából különböző fatömegcikkek, facipők, teknők is készíthető - sokoldalúan felhasználható nyárak tehát a faipari tömegtermelés (ládák, rakodólapok, lemezipari termékek) legfontosabb alapanyagai 73
Okumé + nyár belső
Rezgőnyár = Aspen
Rezgőnyár = Aspen
Rezgőnyár faanyag szauna minőségben
Köszönöm a figyelmet! 90