Puit
Allikas: Vikipeedia
See artikkel vajab toimetamist. |
Puit on puittaimede püsivate osade, nagu tüvi, juured, oksad materjal. Ajalooliselt on puit üks enamkasutatud materjal. Olles väga mitmekülgsete kasutusvõimalustega ning samas ka taastuv tooraine, kuulub puit tänaseni tähtsamate taimsete saaduste hulka.
Sisukord |
[redigeeri] Puidu teke
Puidu teke toimub puidurakkude kasvamise ja paljunemise tulemusena. Selle hulgas eristatakse kahte erineva tekke liiki. Puidu kasv algab taimsest algkoest ehk meristeemist.
- Tipukasv e pikkuskasv e primaarne kasvamine on taime kasv pikkusesse tüve-, okste-, ja juurtetippudes.
- Niin, mis asub puidu ja puukoore vahel, põhjustab taimeosa jämeduse kasvu. Niine rakkude jagunemisel tekib kaks identset rakku, milledest aga ainult üks jääb niine rakuks, teine muutub aga kas tüve või puukoore rakuks. Sellest saab püsirakk, mis võib veel ühe või ka rohkem kordi poolduda. Selliselt tekivad sõltuvalt olukorrast niinerakud (floeem), millest seejärel tekib sisemine tüvi (ksüleem) ja välimine korp. Raku jagunemine toimub sagedamini sissepoole ja seetõttu leiab palju tihedamini aset puidurakkude teke. Koore osakaal tervel puutüvel on ainult 5 kuni 15%. Pärast püsiraku viimset pooldumist toimub puiduraku muutumine juhtimis-, tugevdus- või talletusrakuks.
[redigeeri] Kasvuperioodid
Meie ilmastikuoludes on puittaimedel neli kasvuperioodi:
- Puhkeperiood (novembrist veebruarini)
- Mobiliseerimisperiood (märts, aprill)
- Kasvuperiood (maist juulini): Puidurakud, mis sellel aastaajal arenevad, on õhukese kesta ja heleda värvusega ning moodustavad niinimetatud varase puidu, kevadpuidu. Selles paiknevad ka toitainete liikumiseks vajalikud juhtimisrakud.
- Hoiustamise periood (augustist oktoobrini): Puidurakud, mis sellel ajal tekivad, on väikese sisemahuga, paksu kestaga ja tumeda värvusega ning moodustavad niinimetatud hilispuidu (sügispuit).
Sellise tsüklilise kasvu tagajärjel moodustuvad aastarõngad, mis on tüve ristlõikel selgelt märgatavad. Aastarõngaste uuringuid kasutatakse puude vanuse määramisel, samuti paleoklimatoloogias, dendrokronoloogias jm.
[redigeeri] Kestandumine
Puidu kestandumine ehk lülipuidu moodustumine toimub, kui sisemised tüve veekanalid sulguvad ja seejärel rakud surevad. See toimub okaspuidul rakumembraani avade sulgemisel ja lehtpuidul mitte enam kasutatud veekanalite sulgumisel ligikaudu 20-40 aasta vanustel rakkudel. Selle protsessi käigus kujunevad ained, mis hiljem raku kesta ladustuvad, ning tihti kasvab vastupidavus kõdunemisele.
Puitsüdamik puudest räägitakse siis, kui on selgelt tumedat värvust südamikus märgatav (näiteks tamme-, pähkli-, männi-, kirsipuul, lehisel ning ebatsuugal, ebaakaatsial).
Kui mingit värvi eristust näha ei ole, aga madal niiskusetaseme järgi järeldada saab, et südamik on kestandunud, räägitakse küpspuitpuudest (näiteks kuuse-, nulu-, pärna-, pirnipuu ning punapöök).
Südamik-küpspuupuidu (näit. saar, jalakas) südamiku värvus on astmeline, millele järgneb küpspuit, mis samuti nagu südamik enam toitainetetranspordis ei osale ja veel üks välimine osa, tihvtpiirkond (juurdekasv).
Uueks puiduks nimetatakse seda osa tüvest, kus aktiivselt vee- ja toitainetetransport aset leiab. Niinimetatud tihvtpiirkonnaga puude omaduseks on ristlõikel märgatav ühtlane hele värvus, mis on tingitud südamiku mitte kestandumisest (näiteks mägivaher, kask, lepp, pappel, harilik vaher ja arukask).
[redigeeri] Koostisosad
Keskmiselt puu koostisosad on:
- Tselluloos (40-50 %)
- Ligniin (20-30 %)
- Hemitselluloos (20-30 %)
- lisaained (1-3 %, vihmametsapuudel kuni 15 %) rasvad, tärklis, suhkur, valgud, fenoolid, vaha, parkained (ainult lehtpuudel), sterool, vaik, tärpentin
- Tuhk (0,1-0,5 %, vihmametsapuudel kuni 5 %)
[redigeeri] Puiduliigid
[redigeeri] Okaspuit
Arenguajaloo järgi on okaspuit vanem ning lihtsama rakulise ülesehitusega kui lehtpuit - seal on vaid kahte liiki rakke.
- Trahheiid: Piklikud lõpus teravaks mineva otsaga rakud, mis on täidetud ainult õhu või veega. Nende puidusubstantsi osakaal on 90-100%. Läbi niinimetatud tühimike, täpsemalt membraaniava, toimub veevahetus rakkude vahel. Radiaalsuunas hoolitsevad (koordumise suunas) puukiired (risttrahheiidid) veetranspordi eest. Nende puidusubstantsi osakaal on 4-12%.
- Parenhüümrakk: Enamasti ristküliku-kujulised rakud, mille ülesandeks on toitainete ja kasvuainete juhtimine, sealhulgas tärklise ja rasvade salvestamine. Koordumise suunas moodustuvad nad samuti puukiiri ja ümbritsevad vaigukanalid, sel juhul on tegemist ka epiteelrakkudega. Epiteelrakud toodavad vaiku, mis vaigukanalitest välja voolab. Ka okaspuud, mis vaigukanaleid ei oma (n. nulg), suudavad vigastuse juurde traumaatilisi vaigukanaleid moodustada.
Okaspuudest omavad vaigukanaleid lehis, mänd ja ebatsuuga, kuusel, nulul ja kadakal need aga puuduvad.
[redigeeri] Lehtpuit
Lehtpuidu rakud erinevad olemuslikult väga suuresti okaspuidu rakkudest. Neid saab jagada kolme alaliiki ülesannete järgi.
- Juhtkude: soon (trahheed), soon trahheiidid, vasitsentrilne trahheiidid. Kaks viimast neist vaheastmed arengus trahheiidist sooneni.
- Tugevdus kude: libroformkiud, kiudtrahheiidid.
- Salvestamiskude: puukiire parenhüümrakk, pikiparenhüümrakk, epiteelrakk.
Omapärane lehtpuidule on erinevalt okaspuudest mitte esinevad sooned (trahheed). Nad on tihti palja silmaga märgatavad väikese auguna ristlõikel ja soonekesena tangensiaallõikes. Soonte järjestuse järgi eristatakse ümarpoorilist puitu (näiteks tamm, harilik kastan, saar, ebatsuuga, jalakas ...), poolümarpoorilist puitu (näiteks pähklipuu, kirsipuu ...) ja hajupoorilist puitu (näiteks kask, lepp, pärn, pappel, punapöök, paju ...).
[redigeeri] Troopikapuit (vihmametsapuit)
Mõiste troopikapuit on defineeritud puidu päritolu järgi. See tähistab Kesk-Euroopast vaadatuna troopikas või subtroopilises regioonis kasvavat väärispuitu. Paljud troopilised puidud on märkimisväärsed oma eelisomaduste pärast, milleks on head mehaanilised omadused ja kõrge ilmastikukindlus ning vastupidavus putuka- ja seenekahjustuste suhtes. Sageli on ka puidu eriline värv või tekstuur meeldiv omadus. Konstantse troopikakliima tõttu ja sellega seonduvalt puuduvate aastarõngaste tõttu on troopikapuit ühtlasema tekstuuriga kui parasvöötme puit. Troopikapuidu kasutamist kritiseerisid seitsmekümnendatel aastatel tööstusriigid, kuna troopiliste vihmametsade tagavara on seadustevastaste raiumise pärast ohustatud. Samas on puit üks väga tähtis majanduslik tuluallikas mõningatele troopilistele riikidele ja on ka parasvöötmes üks tähtis sissetulekuallikas neis maades elavate elanike jaoks.
Suurim tööstuslik lageraide ulatus troopikapiirkonnas on Indoneesias, kus igal aastal hävitatakse Šveitsi-suurune maa-ala vihmametsa. Viimane rikkumata vihmamets asub Aasias Lääne-Paapuas ja on ohustatud illegaalsete metsaraiete pärast (eriti merbau-intsia). Peasisseostjateks on Hiina ja Jaapan.
Troopiliste vihmametsade kaitseks rajasid keskkonnakaitseorganisatsioonid nagu WWF, Greenpeace, NABU ja BUND FSC sertifikaadi.
Teised organisatsioonid: Pro Regenwald, Rettet den Regenwald ja Watch Indonesia edendavad täielikku loobumist troopikapuidust viimaste veel säilinud vihmametsade kaitseks.
Näiteks: mahagon, tiikpuu, balsapuit, Brasiilia dalbergia, bolletrie, azobe, abahhipuu, merbau-intsia, Ramin, afseelia, vengepuu.
[redigeeri] Töötlemine ja kasutusalad
Puit on üks mitmekesisemate kasutusvõimalustega tooraine üldse. See kuulub kestvatulu tooraine- kui ka energiaallikate hulka, kuna ta päikeseenergia abil looduslikult kasvab.
Selle lihtne ümber töötamine ja seega kaasnev madal energiavajadus on suur faktor kasumi saamine metsaraide ja töötlemise kaudu mängivad samuti olulist rolli ökoloogilisel kasutamisel.
[redigeeri] Puit ehituse- ja konstruktsioonimaterjalina
Puidu pikaajaline kasutamine materjalina on üks komponent CO2 ladustamisel ja väljendub positiivselt atmosfääri CO2-bilansile
[redigeeri] Eelised ja puudused
Puit on peene paksuse puhul tugev ja jäik.
Puit on üpris vastupidav keemiliste ainete vastu, mis alles pH-tasemel alla 2 ja üle 9 puitu rünnata suudavad.
Madala soojusjuhtivuse tõttu on puit väga hea soojusisolatsioon.
Kõrvalekalduvad kasvutunnused või puiduvead hinnataks tugevuse alusel negatiivseteks, kuid võivad olla esteetiliselt soovitud.
Puidu halvaks küljeks vastuvõtlikkus bioloogilistele teguritele. See ka on ta näiteks putukate, seente ja bakterite ohver, kelle pärast tema substants kahjustada saab. Ta vastuvõtlikkus on ainult osaliselt niiskusega seotud.
Veel üks halb külg on selle deformeerumine ehk puidu vormi muutmine. Ühelt poolt kahaneb puit vananedes ja võib ka kasvanud puus tekkinud pingete kadumisel lõheneda. Teiseks põhjustab puidu hügroskoopsus – seega saab ta vett vastu võtta ja loovutada – kogu eluaja jooksul vormi muutumise. Puiduniiskus kohaneb ümbritseva kliimaga. Niiskuse muudatused põhjustavad ränka vormimuutust.
Enamused neist halbadest külgedest on võimalik niinimetatud konstruktiivse puidukaitsega vältida – vanade teadmiste rakendamine puidu kasutamisel, ulatuslikult ilma puidukaitsevahenditeta. Üks uus moodus puit niiskusekindlaks ja vastupidavaks muuta on termopuidu-protsess.
Puidu põlevus on halvaks küljeks, kui seda ehitus- ja konstruktsioonimaterjalina kasutada. Puidu põlemiseohtlikkuse juurde lisada, et puit, mis suurest osast ristlõigetest koosneb ja tulekahju tõkestamiseks kasutatakse, kuna põlemisel tema pinnale söe kiht tekib, mis takistab soojuse kandumist palgi sisemusse. Ehitusviisi ja kindlate võõpamistega on võimalik puidu vastupidavust tõsta. Puitehituse stabiilsus nõrgeneb aeglaselt tulekahju puhul ja oletatavalt vaibuva kandevõime tõttu. Teraskonstruktsioonidel seevastu võib aga temperatuurist tulenevalt kandevõime vaibumine järsu kokkuvarisemiseni viia.
Pikaajaliselt kahjustab UV-kiirgus puitu. Seejuures laguneb ligniin ja vihmavest uhub selle välja. Lisaks sellele muutub puit UV-kiirguse tõttu halliks. Päikesekiirte mõju on puidu välimiste kihtideni piiratud, mida annab aga vältida pigmendirikaste lakkide kasutamisega.
[redigeeri] Puit ehitusmaterjalina
Puit on üks vanemaid ehitusmaterjale ja üksnes oma tuleohtlikkuse pärast tulekahjude ja sõdade tõttu tagasitõrjutud. Viimasel ajal on puidu tähtsus ehitusematerjalina uuesti tõusnud, oma ökoloogiliste ja taastuva materjali heade omadustega. Lisaks ei reosta lagunev puit loodust.
Puit ei kanna, erinevalt metallist, elektrit edasi. Selletõttu ehitati kolmekümnendatel aastatel saatjamastid puidust, misjuures antennitraat masti sees üles riputati. Väljaarvatud Gleiwitzi mast on kõik teised mastid juba hävitatud kas Teise maailmasõja lõpus või on nad siis nüüdseks mahalammutatud. Ka nüüd kasutab Saksa Telekom AG Brückis kahte 54 meetri kõrgust puumasti, mis ehitati metallosi kasutamata. Nende otstarbeks on mõõdetavate antennide vastuvõtt. Tänu mastide metallivabale konstruktsioonile on võimalik häirevabalt diagramme välja mõõta.
Põhimõtteliselt ei seisa puust kõrghoonete ehitamisele midagi vastu; see on aga staatiliste vaatepunktist ainult ülemiste korruste jaoks võimalik. Kõrgeim puidust ehitatud hoone asub Magdeburgis, Saksamaal. See on Jahrtausendturm (avatud 1999. aasta Bundesgartenschau raames Elbauenpargi alal). Suurim Euroopa majanduslikult kasutatud maja viie korrusega asub Espoos Soomes. Selle ehitust juhatas põhiliselt soome firma Finnforest ja lõpetati aastal 2005.
Puitu saab toorena või ka töödeldud vormis soojusisolatsioonina kasutada (näiteks fiiberisolatsiooniplaadid, balsapuit vedelgaasikonteinerite isolatsiooniks).
Puufiiberplaat on ka heade akustilise isolatsiooni omadustega. Keskmise paksusega fiiberplaate (MDF) kasutatakse vanemate ehituste restaureerimise juures sammuheliisolatsiooniks.
Puitu kasutatakse nii ehitusmaterjaliks, betooni vormimisel, vooderdusena, elektrimastidel kui ka raudteeliipritena ja tunneli- ning sillaehitustöödes. Varem kasutati okaspuitu kaevandus- ja tunnelitööde juures, kuna erinevalt lehtpuudest teeb ta murdumise eel häält.
Puitu kasutatakse mahutite ja silode ehitamisel, mis on mõeldud agressiivsete soolade säilitamiseks.
Enamasti kasvav liimpuittalade kasutamine hallidekonstruktsioonidel on arvukate õnnetuste tõttu arutlusse sattunud. Stabiilsuse vaibumise põhjused olid siiski niiskusest tingitud. Kandejõud konstruktsioonidel on siiski nii suur, et regulaarse kontrollimise puhul ei ole riski.
Puit on peale selle üks vastupidavamaid ehitusmaterjale, kui see on korrektselt töödeldud ja hoolitsetud, või kui ta kahjurite ja teiste mõjude tõttu ei kahjustu.
[redigeeri] Puit konstruktsioonimaterjalina
Puidu kui konstruktsiooni koostisosa tähtsus tõuseb fossiilse tooraine kahaneva kasutamise tõttu. Tal on suhteliselt väike tihedus, kõrge jäikus ja head omadused kuju säilitamisel pikaajaliste jõudude mõjul. Seda on hea töödelda ja on eeliseks, et omab esteetilisi ja ergonoomilisi omadusi.
- Tisleripuit: saetud puit, lauad, prussid, mööblimaterjal ja akende raamikonstruktsioon
- Resonants- ehk kõlapuit - muusikainstrumentide jaoks
- Töödeldud puit - liimpuitplaadid, tisleri plaat ja vineer
- Tooraine puumaterjalidele nagu näiteks puitlaastplaadid, erineva paksusega fiiberplaadid või vineer
- Tööriistade käepidemed või varred
- Materjal mitmete spordivahendite tarbeks
- Ajalooline veesõidukite ehituseks
[redigeeri] Taaskasutus, aineline ja energeetiline kasutamine
Puitu puhtal kujul saab probleemideta komposti või põletamisega samal ajal sellest energiat võites likvideerida. Vana- ja prügipuit kasutatakse põletamisematerjalina biomassitehases taastuv- ja CO2-neutraalse energia võitmiseks. Veel üks ümbertöötlemise meetod on kõrge temperatuuri juures toimuv pürolüüs.
Puitu kasutatakse paljude põhjuste tõttu uue energia võitmise jaoks. Küttepuit viitab uuestikasvava toorainena heale ökobilansile, kui seda uuesti istutatakse ja kasvatatakse. Puitu kasutatakse põletusainena puuahjudes. Puit on tänu automaatsete põletusseadete leiutamist puidukuulikeste ja pilbaste jaoks põletusainena nüüdselt mitte ainult palju ökoloogilisem, vaid ka palju mugavam kui õli või gaas.
Pürolüüsi abil on võimalik puidust ja teistest orgaanilistest ainetest palju keemilisi põhiaineid valmistada, mis fossiilseid allikaid asendavad. See kujutab samaaegselt puidu ainelise ja teiste uuestikasvavate toorainete kasulikkust, mis fossiilsete energiatootjate loobumisel suureks kasuks on.
Muud ainelised kasutamisevõimalused:
- Suitsutamispuit - toiduainete konserveerimiseks
- Tselluloosi tooraine, millest seal hulgas paberit ja tselluloosiprodukte nagu tselluloid ja viskooskiud valmistatakse
- Tooraine keemiliste produktide jaoks nagu tõrv ja puusüsi
- Lähtematerjal viina tootmiseks
[redigeeri] Vaata ka
[redigeeri] Veebilingid
- Tõlge saksakeelsest vikipeedia artiklist
- http://maja.arhitektuur.ee/arhiiv/1999_4/eesti/puitmaja_ee.html
- http://www.hot.ee/puitsindel/
[redigeeri] Kasutatud kirjandus
- DIN 68364: Kennwerte von Holzarten
- Hans Heinrich Bosshard Holzkunde Teil I-III, Birkhäuser Verlag, Stuttgart 1982-1998, ISBN 3764316306
- Chudnoff, M.: Tropical Timbers of the World, USDA Forest Service Handbook # 607, 466 p. ISBN 3935638825
- Fengel, Wegener: Wood - Chemistry, Ultrastructure, Reactions, www.forstbuch.de, ISBN 3-9358638-55-8
- Jürgen Gaebeler: Die Frühgeschichte der Sägemühlen als Folge der Mühlendiversifikation, 346 Seiten. Verlag Kessel, Remagen. 2. Aufl. 2006. ISBN 3-935638-20-5
- Dietger Grosser: Die Hölzer Mitteleuropas - Ein mikrophotographischer Holzatlas, 1977. Berlin, Springer-Verlag, 217 S. www.forstbuch.de, Reprint 2003. 87 Abb., 2 Falttafeln zur Bestimmung der Holzarten. ISBN
- Dietger Grosser, 2006: Die Holzbibliotheken des Benediktinermönchs Candid Huber am Beispiel des "Waldsassener Exemplars", in: Res Naturae. Juni 2005, Kallmünz, S. 91-104
- Karl Hasel, Ekkehard Schwartz: Forstgeschichte - Ein Grundriss für Studium und Praxis, 3. Aufl. 2002. 394 Seiten. ISBN 3935638264
- R. Bruce Hoadley: Holz als Werkstoff, O. Meier Verlag, Ravensburg 1990, ISBN 3473425605
- Heinrich Hofmeister: Lebensraum Wald, 4. Aufl. ISBN 3935638523
- Paul Lehfeldt: Holzbaukunst [Reprint 2001, Reprint-Verlag Leipzig], Leipzig und Holzminden o.J., ISBN 382621210X
- Udo Mantau, Jörg Wagner, Janett Baumann: Stoffstrommodell HOLZ: Bestimmung des Aufkommens, der Verwendung und des Verbleibs von Holzprodukten, Müll und Abfall 37(6), S. 309 -), ISSN 0027-2957
- Franz Musiol: Holz_erinnert_… 2005. Katalog, 48 farbige Seiten. Eberbach. (Bildtafeln Furniere, 4.500 Wörtern im Zusammenhang mit Holz = Holzalphabet)
- Peter Niemz: Physik des Holzes und der Holzwerkstoffe, DRW-Verlag, Stuttgart 1993, 243 Seiten. ISBN 3871813249
- Erhard Schuster: Wald und Holz - Daten aus der Geschichte der Nutzung und Bewirtschaftung des Waldes, der Verwendung des Holzes und wichtiger Randgebiete, 2 Bände, Kessel Verlag, Remagen. 669 Seiten. 2006 - 2. A. ISBN 3935638620 und 3935638639
- Anselm Spring, Maximilian Glas: Holz. Das fünfte Element, Frederking & Thaler, München 2005, ISBN
- Wagenführ Holzatlas, Fachbuchverlag Leipzig, Leipzig 1996, ISBN