Virkeslära tenta

Question 1

Vad krävs av virket vid bygge av en brygga ? Delvis ovan vatten men även markkontakt. Beständighetsperspektiv. Beskriv dessa.

Answer 1

Rötbeständighet, insektsbeständighet, UV, slitstyrka.

Question 2

Vilka skadegörare kan angripa virket?

Answer 2

Rötsvampar - måste vara motståndskraftigt mot röta, trä i futkiga miljöer är särskilt utsatta för angrepp av rötsvampar. Insekter - trä som är kontakt med vatten kan angripas av vedlevande insekter som träbock. Marina organismer - på västkusten kan virket angripas av skeppsmask om bryggan är i direkt kontakt med vattten. Mögel - trä som har fukt över vattenytan kan drabbas av mögel.

Question 3

Varför välja lärk till bryggan?

Answer 3

Naturlig beständighet, lämpligt för användning i fuktiga och utsatta miljöer som bryggor. Miljövänligt - Naturligt hållbara, behövs ingen kemisk impregnering, detta minskar miljöpåverkan och uppfyller höga miljökrav. Hållbarhet - har hög och mekanisk slitstyrka och styrka, lämpligt för bryggan som utsätts för mkt slitage. Estetiskt tilltalande - Vackert och naturligt utseende.

Question 3

Vilket virke är lämpligt till bryggan om bygget har höga miljökrav? Vilket virke bör användas?

Answer 3

Kärnvirke av lärk. Naturligt resistent mot röta, insekter och kräver ingen kemisk behandling.

Question 3

Beskriv vitröta

Answer 3

Har enzymer som bryter ner alla beståndsdelar i veden, lignin, cellulosa och hemicellulosa. Hyferna växer in i vedfibrernas cellhåligheter och enzymerna angriper cellväggen och kan lösa upp cellväggen. Cellulosa och hemicellulosa sönderdelas till vattenlösliga ämnen, svampen använder det till näring. Fibrerna och hållfastheten i veden försämras snabbt. Vitrötan kan växa i 0-40 grader. 40-80% fukthalt är mest gynnsamt för tillväxt. Veden ser vit och mjölig ut. Sommarvedens väggar försvagas och förtunnas.

Question 4

Beskriv Brunröta

Answer 4

Basidiomycet som bildar fruktkroppar. Bryter ej ner lignin, främst i S2 lagret. Bryter ner cellulosa och hemicellulosa. Behöver inte mkt kväve. Brunt virke - lämnar lignin. Eroderar S2. -3 grader till +40. 40-80% fukthalt. Fuktkvoter över fibermättnadspunkt. Veden blir brun med kubsprickor, ser ut som den brunnit, krymper och spricker. Cellväggarna lossnar från mittlamellerna. Många olika typer av brunröta, hussvamp en av de farligaste. Den enda svampen som kan transportera vatten i sina hyfer. Kan angripa virket som annars är torrt.

Question 5

Beskriv soft rot

Answer 5

Ascomycet. Blöt ved i markkontakt. Behöver höga halter av kväve- beroende av markkontakt. Växer mkt långsamt. Inte så specialiserad. Bryter ner cellulosa och hemicellulosa. Angrepp nära hyferna. Tidiga attacker - gör karaktäristiska hål i s2. Bryter ej ner lignin, finns främst i s2. Kan bryta ner tryckimpregnerat trä men tar mkt lång tid.

Question 6

Beskriv mögel

Answer 6

Lever bara på ytan. Träet behöver inte vara fuktigt. Lever på fria sockerarter, finns i splintveden. Påverkar inte virket. Relativ LF över 80%. Kan binda fukt - inkörsport till andra svampar. Sporer kan orsaka allergi och irritation. Tålig mot kalla temp, kan växa i 0- 50 grader.

Question 7

Beskriv Blånad

Answer 7

Sprids med vinden och insekter. Växer in i splintveden, blåa sjok. Växer bara in i splintveden, långa hyfer växer in i ringporer i splintveden. GBB tar med sig blånad - dödar träden. Hindrar vattentransporten, träden börjar torka i toppen. Höga fuktkvoter upp till 80–90%. Virket blir lätt fuktigt, ingen märkbar förlust i styrka. Kan bygga med men inte ute när det suger upp vatten. Växer igenom märgstrålar och ner i cellen, inne i veden, påverkar bara permeabilitet och utseende.

Question 8

Jämför i teorin en gran från Småland med en gran från Norrland med en årsringsbredd på ca 2 mm (alltså samma för båda granarna). Beskriv skillnader i uppbyggnad och förklara varför de uppkommer. Ge exempel på två egenskaper som i teorin kan skilja på det sågade virkets kvalitet och förklara varför

Answer 8

Klimatpåverkan: Småland, beläget i södra Sverige, har generellt ett mildare klimat jämfört med Norrland i norr. Detta mildare klimat kan leda till att granar i Småland växer under en längre period varje år, vilket resulterar i en något annorlunda struktur av cellerna i vedens årsringar. Granar i Norrland, å andra sidan, utsätts för strängare vinterförhållanden och en kortare växtsäsong, vilket kan leda till en tätare och mer jämn årsringsstruktur.

Vatten- och Näringsupptag: Jorden och dess egenskaper, som fuktighet och näringsinnehåll, skiljer sig också mellan Småland och Norrland. Detta kan påverka cellstrukturen i trädet. Träd i fuktigare och näringsrikare jord i Småland kan ha större och mer utvecklade celler jämfört med de i den ofta magrare jorden i Norrland.

Densitet och Styrka: På grund av de kortare och kallare tillväxtperioderna i Norrland, kan granar där utveckla en högre densitet i träet. Detta kan göra virket starkare och mer hållbart, vilket är en fördel för vissa byggnadsändamål där hög hållfasthet är viktigt. Granar från Småland kan ha en lägre densitet på grund av snabbare tillväxt under den längre säsongen, vilket resulterar i ett lättare virke.

Question 9

Sommarved och Vårved

Definition och Egenskaper

Answer 9

Vårved: Bildas under tidig vår och sen vår, är ljusare och mindre densitet än sommarved. Den består huvudsakligen av stora, tunnväggiga celler som transporterar mycket vatten och näring under tillväxtsäsongens början.

Sommarved: Bildas senare under säsongen, är mörkare och mycket tätare än vårved. Den består av mindre och tjockväggiga celler som bidrar till träets strukturella styrka.

Question 10

Klimatpåverkan på Sommarved och Vårved

Klimatförhållandena i Småland och Norrland påverkar proportionen och kvaliteten på sommarved och vårved i granar, hur?

Answer 10

Småland:

I Småland, med dess längre och varmare växtsäsong, kan granar utveckla en större andel vårved på våren, eftersom tillväxtperioden är längre och startar tidigare. Detta innebär att träden snabbt behöver upprätta en effektiv vattenledningsförmåga för att stödja snabb tillväxt.

Sommarveden, som bildas när tillväxten börjar avta och trädet förbereder sig för vintern, kan vara mindre framträdande jämfört med vårveden.

Norrland:

I Norrland är växtsäsongen kortare och startar senare, vilket leder till att proportionen vårved ofta är mindre och tätare, eftersom träden snabbt måste anpassa sig till växande förhållanden och effektivt använda den korta tillväxtperioden.

Sommarveden blir mer dominerande och är tätare, eftersom träden behöver förstärka sin struktur inför de hårdare vinterförhållandena.

Question 11

Den vanligaste celltypen i barrvirke är Trakeid. Beskriv dess huvudfunktioner i virket samt beskriv cellväggens uppbyggnad ner till dess huvudbeståndsdelar.

Answer 11

Cellväggens kemiska uppbyggnad består främst av kolhydrater i form av cellulosa, hemicellulosa och lignin och extraktivämnen. De olika komponenternas fördelning skiljer sig mellan olika trädslag, men även mellan träd av samma art. Även inom ett och samma träd varierar den kemiska sammansättningen mellan trädets olika delar.

Cellulosa är långa kedjor av B-glukos som bildar miceller och mikrofibriller. Cellväggen är uppbyggd av cellulosakedjor som är parallellt ordnade i långa buntar, miceller. Micellerna är i sin tur hopbuntade till mikrofibriller som är cellväggens minsta synliga enhet.

Hemicellulosa är kortare kedjor som fungerar som lim mellan ligninet och mikrofibrillerna i cellväggen.

Lignin är en komplex molekyl. Den har en stärkande funktion, främst i torrt tillstånd. Liknas ibland vid murbruk. Mittlamellen har högst andel lignin.
Extraktivämnen är en grupp av komplexa organiska ämnen. Vaxer, kåda, gummi, De skyddar trädet från angrepp. De är ofta giftiga för insekter och svampar.

Barrträdet är uppbyggt av ett fåtal celltyper, där 90 % av veden består av trakeider. Trakeiderna är långsmala och porförsedda celler. Dessa är orienterade i trädets längdriktning med svagt avsmalnade ändar. Trakeiden har en mekanisk stödjande funktion men transporterar även näring i trädet. Det finns trakeider som är kortare än de vanliga trakeiderna. Dessa kallas för marginala trakeider och är övergångsceller mellan trakeider och parenkymceller. Parenkymceller finns alltid utanför hartskanalernas epitelceller. Cellerna är kortare och har tunnare väggar än trakeiderna, men är längre och har något tjockare väggar än epitelcellerna. Parenkymcellerna är levande, till skillnad från kärl och trakeider, och är till för lagring och transport av organisk näring. Epitelceller är en form av tunnväggiga parenkymceller, som också är levande och som förekommer både i vedens radiella riktning och i längdriktningen. Epitelcellerna är fyrkantiga och förekommer endast i anslutning till hartskanaler där de bildar kanalens innersta cell rad och utsöndrar harts.

Question 12

Beskriv Huvudfunktioner i Trakeider

Answer 12

1. Vattentransport: Trakeider fungerar som vattenledande celler. De transporterar vatten och näringsämnen från rötterna till de övre delarna av trädet genom kapillärkraft och transpiration.
2. Stöd och styrka: Trakeider ger mekaniskt stöd till trädet genom att bidra till träets styvhet och styrka. Deras långa, smala och tjockväggiga struktur bidrar till denna funktion.
3. Försvar: Trakeider har också en försvarsroll genom att fungera som en barriär mot patogener och insekter. När en trakeid skadas eller infekteras kan den snabbt isoleras genom att plugga till omkringliggande trakeider med hjälp av tyllbildning.

Question 13

Beskriv Cellväggens Uppbyggnad S

Answer 13

Trakeidernas cellväggar består av flera lager som ger styrka och flexibilitet. Här är en detaljerad beskrivning av uppbyggnaden ner till huvudbeståndsdelarna:

1. Primärvägg: Den primära cellväggen är det yttre lagret och består huvudsakligen av cellulosa, hemicellulosa och pektin. Den är relativt tunn och flexibel.
2. Sekundärvägg: Den sekundära cellväggen består av tre skikt, ofta betecknade som S1, S2 och S3.
   • S1-lagret: Detta är det yttre skiktet av den sekundära väggen och är rikt på hemicellulosa och mikrofibriller som är arrangerade i en spiralform.
   • S2-lagret: Detta är det tjockaste lagret och innehåller mest cellulosa, med mikrofibriller arrangerade i en nästan horisontell spiral. Detta lager bidrar mest till cellens mekaniska styrka.
   • S3-lagret: Detta är det innersta lagret av den sekundära väggen, som också innehåller cellulosa och hemicellulosa, men mikrofibrillerna här är orienterade i en annan vinkel än i S1 och S2.
3. Middle Lamella: Mellamembranen, eller middle lamella, är den klibbiga substansen som håller samman trakeiderna. Den består huvudsakligen av pektin och fungerar som ett “lim” mellan cellerna.

Question 14

Huvudbeståndsdelar Trakeider

Answer 14

• Cellulosa: En polysackarid som utgör huvuddelen av cellväggen. Cellulosa ger styrka och struktur tack vare dess långa, raka molekyler som bildar mikrofibriller.
• Hemicellulosa: En grupp polysackarider som fungerar som ett fyllningsmaterial mellan cellulosa mikrofibrillerna, och bidrar till cellväggens flexibilitet och styrka.
• Lignin: En komplex polymer som ger cellväggen dess styvhet och resistens mot nedbrytning. Lignin impregnerar cellväggen och gör den vattenavvisande, vilket är viktigt för trakeidens funktion som vattenledare.

Sammanfattningsvis, trakeider spelar en kritisk roll i barrträ genom att fungera som både strukturella och funktionella enheter. Deras komplexa cellväggsstruktur, bestående av cellulosa, hemicellulosa och lignin, bidrar till deras förmåga att transportera vatten, ge mekaniskt stöd och skydda trädet mot skador och sjukdomar.

Question 15

En del av cellväggen är extra viktig för cellens egenskaper. Vilken del och vilken huvudsaklig egenskap? Förklara även varför

Answer 15

I primärväggen ligger mikrofibrillerna oregelbundet medan de i sekundärväggen ligger ordnade i parallella lager runt om cellen i form av spiraler. Spiralernas vinkel och riktning skiljer sig för de tre lagren. Den oregelbundna primärväggen ger cellen elasticitet medan de ordnade sekundärlagren ger cellen hållfasthet. Innanför S3-lagret bildas ett tunt lager med en vårtliknande struktur, vårtlagret.

Vårtlagret är viktigt eftersom det kan påverka hur ämnen rör sig genom cellväggen. Även om det inte finns några porer (öppningar) i väggen, kan små molekyler och vatten diffundera (röra sig) genom vårtlagret.

1. Primärvägg: Den primära cellväggen är det yttre lagret och består huvudsakligen av cellulosa, hemicellulosa och pektin. Den är relativt tunn och flexibel. Den behöver vara mjuk och flexibel eftersom cellen växer.

När cellen har nått sin slutgiltiga storlek- cellen förvedas, bygger styrka - sekundära lagret bildas s1, s2 och s3:

2. Sekundärvägg: Den sekundära cellväggen består av tre skikt, ofta betecknade som S1, S2 och S3.
   • S1-lagret: Detta är det yttre skiktet av den sekundära väggen och är rikt på hemicellulosa och mikrofibriller som är arrangerade i en spiralform.
   • S2-lagret: Detta är det tjockaste lagret och innehåller mest cellulosa. Detta lager bidrar mest till cellens mekaniska styrka. S2-lagret, som är det tjockaste lagret i cellväggen med mikrofibriller arrangerade horisontellt, spelar en stor roll i hur träet sväller och krymper. Det gör att träet sväller och krymper mest på bredden och inte på längden.
   • S3-lagret: Detta är det innersta lagret av den sekundära väggen, som också innehåller cellulosa och hemicellulosa, men mikrofibrillerna här är orienterade i en annan vinkel än i S1 och S2.

Question 16

Den del av cellväggen som är extra viktig för cellens egenskaper är sekundärväggens S2-lager. Den huvudsakliga egenskapen som denna del bidrar till är mekanisk styrka och stabilitet. förklara till varför S2-lagret är så viktigt:

Answer 16

Sekundärväggens S2-lager

• Tjocklek och struktur: S2-lagret är det tjockaste av de tre lagren i den sekundära cellväggen (S1, S2 och S3). Det innehåller en hög koncentration av cellulosa mikrofibriller som är arrangerade i en nästan horisontell spiral. Detta ger cellväggen dess styrka och styvhet.
• Cellulosans roll: Cellulosamikrofibrillerna i S2-lagret ger cellen dess draghållfasthet, vilket är förmågan att motstå sträckning och böjning. Cellulosa är en mycket stark polysackarid och dess organisering i S2-lagret skapar en robust struktur som kan motstå mekaniska påfrestningar.
• Ligninens roll: S2-lagret impregneras också med lignin, en komplex polymer som ytterligare förstärker cellväggen genom att öka dess tryckhållfasthet och göra den mer resistent mot kompression. Lignin gör också cellväggen mer vattenavvisande, vilket är viktigt för trakeidens roll i vattenledning. S2-lagret innehåller mindre lignin än de andra lagren men ger balans mellan styvhet och flexibilitet, vilket är viktigt för att cellerna ska kunna hantera både mekanisk stress och tillväxtprocesser.

Question 17

Varför är S2-lagret viktigt

Answer 17

1. Mekanisk styrka: Eftersom S2-lagret är det tjockaste och mest cellulosarika lagret, är det den främsta bidragsgivaren till cellväggens mekaniska styrka. Detta är avgörande för att trädet ska kunna stå upprätt och motstå vind och andra mekaniska påfrestningar.
2. Vattenledning: Trakeider fungerar som rör för vattenledning i trädet. S2-lagrets styrka och styvhet säkerställer att dessa rör förblir öppna och inte kollapsar under vattentransporten, vilket är avgörande för trädet överlevnad.
3. Motståndskraft: Kombinationen av cellulosa och lignin i S2-lagret ger cellväggen en hög motståndskraft mot biologisk nedbrytning av mikroorganismer och insekter, vilket bidrar till trädets långsiktiga överlevnad och hållbarhet.

Question 18

Vilka Viktiga makroskopiska delar hos trä finns

Answer 18

– märg

-kärna och splint

– bark

– årsringar

– märgstrålar

– hartskanaler hos barrträ

– kärl och parenkym hos lövträ

Question 19

Beskriv de makroskopiska delarna hos trä

Answer 19

Märg - Märgen är den centrala delen av stammen och löper i dess längdriktning. Runt märgen finns den egentliga veden och den sträcker sig ända upp till trädets knopp.

Märgen är uppbyggd av tunnväggiga celler. De första 10–20 årsringarna kallas juvenilved. Juvenilveden har en låg densitet, låg hållfasthet och den krymper mer i längdriktningen vid torkning än vad veden längre ut från märgen gör. Orsaken till detta är att vårvedsfibrerna är korta och tunnväggiga och har en högre ligninhalt än vanliga celler

Kärna och splint - Hos ett ungt träd består stammens ved endast av splintved. När trädet når en viss ålder börjar det bilda kärnved. När kärnbildningen startar beror på trädslag, geografiskt läge och omgivning.

Kärnbildningen börjar runt märgen längst ner i stammen i den äldsta årsringen och sprider sig utåt och uppåt i stammen årsring för årsring. I samband med kärnbildningen hos tall sker en sorts impregnering av veden med hartser.

Övergången mellan cellerna i kärnveden är stängda och kärnveden kan därmed inte leda vatten. Kärnveden har därför ett relativt lågt fuktinnehåll. I splintveden däremot sker transporten av vatten och näringssalter från rötterna upp till grenar och krona. Fuktinnehållet i splintveden är därför betydligt högre än i kärnveden. Hos många träslag är kärnan mörkare än splinten. Kärnans storlek, färg och form är karakteristisk för träslag. Somliga lövträd har inte någon kärna och brukar benämnas splintträd.

Bark - Barken är ett yttre isolerande skikt utanför vedens tillväxtzon, kambiet. Barken består av ett aktivt inre lager och ett skyddande yttre lager (Håkansson, 2000). I det inre lagret sker transport av kolhydrater till trädets celler och det yttre lagret skyddar stammen mot uttorkning och olika parasiter. Andelen bark är cirka 10 procent av trädets volym. Utseendet på barken kan variera mycket mellan olika träslag. När stammens diameter ökar spricker barken upp. Sådan bark kallas för skorpeller skrovelbark.

Årsringar - Årsringarna hos barrträd syns i ett tvärsnitt av stammen som ljusa och mörka ringar. Den ljusa delen, vårveden, är uppbyggd av vida och tunnväggiga celler som bildas under vegetationsperiodens tidigare del. Sommarveden, som det mörkare partiet kallas, bildas mot slutet av sommaren och hösten. Sommarvedens cellväggar är tjockare än vårvedens och cellens hålrum är mindre. Sommarveden har därför högre densitet än vårveden. De första vårvedscellerna som bildas i varje årsring blir väldigt tunna eftersom de dör bara några dagar efter de har bildats.

Det är ofta svårare att urskilja lövträdens årsringar än barrträdens eftersom lövträdens sommarved inte har den för barrveden så karakteristiska mörka färgen. Sommarvedsandelen, d v s hur stor del av årsringen som består av sommarved, kan användas för att identifiera olika träslag. Hos barrträden är sommarvedsandelen cirka 20–25 %, men variationen kan vara stor.

Tjockleken på årsringarna varierar mycket beroende på trädslag, ståndort och andra föränderliga faktorer. Generellt får virket större hållfasthet ju större del av årsringarna som utgörs av den tyngre sommarveden. Hos de flesta träslag är sommarvedsbredden relativt konstant och vårveden varierar med tillväxten. Ett frodvuxet virke får därmed hög vårvedsandel och låg densitet

Märgstrålar - löper horisontellt i vedens radiella riktning. Det finns två typer av märgstrålar, dels primära som börjar inne vid märgen, dels sekundära som börjar i yngre årsringar. Gemensamt för alla märgstrålar är att de når ut till innerbarken.

I centrum av de flerskiktade märgstrålarna finns alltid en hartskanal. Hartskanalerna omsluts i märgstrålarna av epitelceller. Svenska lövträd saknar dock hartskanaler. I splintveden är samtliga märgstråleceller levande utom barrvedens märgstråletrakeider. Märgstrålarnas uppgift är att lagra näring och leda vatten i vedens radiella riktning. När kärnbildningen inträffar dör märgstrålecellerna.

Hartskanaler - finns enbart hos barrträd. De förekommer både i vedens longitudinella och radiella riktning. I längdriktningen finns de till största delen i sommarveden. I den radiella riktningen förekommer de alltid i flerskiktade märgstrålar. Storlek, läge och hur tätt hartskanalarena är placerade är karakteristiska för träslag. Hartskanalerna omsluts av epitelceller som avsöndrar oljeharts. Hos granen omsluts hartskanalen av 7–9 epitelceller, hos tallen av fem epitelceller. När kärnveden bildas slutar hartskanalerna att fungera och epitelcellerna växer ut och täpper till kanalerna.

Kärl och parenkym hos lövträd - Kärlen syns i ett tvärsnitt av lövveden som rör med diametrar på upp till 0,5 mm. Kärlen bildas då celler sammanfogas till varandra på längden och ändväggarna mellan dem mer och mindre upplöses. Parenkym är en gruppering av parenkymceller och kan förekomma isolerat i små cellgrupper som inte kan ses med blotta ögat eller i större cellgrupperingar som bildar synliga parenkymzoner. Parenkymet förekommer runt kärlet hos lövträden antingen paratrakealt eller apotrakealt. Para betyder vid sidan eller nära och apo betyder utanför. Ett paratrakealt parenkym är bundet vid kärlet och ett apotrakealt parenkym saknar parenkym runt kärlet.

Question 20

En pengastark möbelindustri efterfrågar sågat virke av tall till bord som ska stå utomhus. Bordet ska endast oljas och ha en garanti på 5 år. Garantin avser sprickor och röta, inte missfärgning. Välj en typ av virke vars egenskaper du rekommenderar. Förklara ingående varför. (Kostnaderna behöver du inte ta hänsyn till.) Här gäller det att resonera kring röta/sprickbildning.

Answer 20

kärnvirke av tätvuxen tall med stående årsringar.
Egenskaper hos rekommenderat virke

1. Kärnvirke
   • Högre motståndskraft mot röta: Kärnvirke är den innersta delen av trädet och är naturligt mer resistent mot röta jämfört med splintved (ytterved). Detta beror på högre koncentrationer av extraktivämnen som har svampdödande egenskaper.
   • Lägre vattenupptag: Kärnvirke har lägre permeabilitet vilket innebär att det absorberar och avger vatten långsammare än splintved. Detta minskar risken för sprickbildning orsakad av fuktförändringar.
2. Tätvuxen tall
   • Högre densitet: Trä från tätvuxna träd har högre densitet, vilket ger det bättre mekanisk styrka och minskad benägenhet för sprickbildning. Hög densitet innebär också att träet har färre och mindre porer, vilket begränsar vattenupptaget ytterligare.
   • Mindre formförändring: Trä med hög densitet är mindre benäget att deformeras vid fuktvariationer, vilket är viktigt för att bibehålla bordets struktur över tid.
3. Stående årsringar
   • Minskad formförändring: När årsringarna är stående minskar risken för formfel som kupning och skevhet vid fuktförändringar. Detta är eftersom träets krympning och svällning är mer balanserad i olika riktningar.
4. Olja
   • Skydd mot fukt: Oljning av träet skapar en vattenavvisande yta som hindrar vatten från att tränga in i träet, vilket minskar risken för sprickbildning och röta. Oljan fyller även i mikrosprickor och skyddar träet mot UV-strålning, vilket förlänger dess livslängd.
   • Förbättrad stabilitet: Regelbunden oljning bidrar till att hålla fuktbalansen i träet jämnare, vilket förhindrar stora fuktvariationer som kan leda till sprickor.
5. Märgnära ved och fibervinkel
   • Undvikande av märgnära ved: Märgnära ved har ofta högre fukthalt och lägre densitet, vilket gör den mer benägen för sprickor och röta. Genom att välja trä längre ut från märgen (men fortfarande inom kärnvedszonen) kan dessa problem minskas.
   • Fibervinkel: En låg fibervinkel (när fibrerna löper parallellt med träets längdriktning) minskar risken för sprickbildning eftersom krafterna från fuktförändringar fördelas jämnare genom träet.

Sammanfattning
Att använda kärnvirke av tätvuxen tall med stående årsringar är det bästa valet för att tillverka ett utomhusbord som endast ska oljas och ha en garanti på 5 år mot sprickor och röta. Den naturliga rötbeständigheten hos kärnved, den högre densiteten och den minskade benägenheten för formförändringar och vattenupptag gör detta virke idealiskt för utomhusbruk. Regelbunden oljning kommer att ge ytterligare skydd mot fukt och UV-strålning, vilket säkerställer att bordet behåller sin strukturella integritet över tiden.

Question 21

Välj och beskriv ett postningsmönster för en rotstock av gran. Beskriv hur sönderdelningen skulle kunna gå till i ett industrialiserat sågverk. Förklara sedan skillnaden på egenskaper i de olika utbyten som fås (innan vidareförädling)

Answer 21

Postningsmönster för en rotstock av gran

Vid sågning av en rotstock av gran i ett industrialiserat sågverk kan man använda ett kantningsmönster för att maximera utbytet av olika typer av virke. Ett vanligt postningsmönster är kantad blocksågning. Här är en beskrivning av hur denna process kan gå till och vilka utbyten som fås.

Sönderdelning i ett industrialiserat sågverk

1. Inmätning och sortering
   • Stocken mäts och sorteras efter diameter och kvalitet innan sågningen påbörjas. Inmätningen kan göras automatiskt med laserscanning och bildbehandling.
2. Barkning
   • Stocken barkas för att avlägsna ytterbarken och förbereda den för sågning. Barkningen görs vanligtvis med en barkmaskin.
3. Första sågning
   • Stocken sågas i längdriktningen i en bandsåg eller cirkelsåg. Första sågningen kan resultera i två halvor, där varje halva sedan bearbetas vidare.
4. Klyvning och kantning
   • De halvor som bildats i första sågningen klyvs vidare till plankor och brädor. Klyvningen sker vanligtvis i en flerbladig såg, som kan såga flera brädor samtidigt.
   • Plankorna och brädorna kantas för att få raka kanter och jämn bredd. Kantningen kan ske i ett kantverk som automatiskt justerar skärningen för att optimera utbytet.
5. Sortering och klassificering
   • Efter sågning sorteras och klassificeras virket efter kvalitet och dimensioner. Detta kan göras manuellt eller automatiskt med hjälp av optiska system.

Egenskaper i olika utbyten (innan vidareförädling)
1. Kärnvirke

• Egenskaper: Kärnvirket, som kommer från den innersta delen av stocken, är oftast av högre kvalitet med mindre kvistar och högre densitet. Det är starkare och mer hållbart.
• Användning: Används för konstruktioner som kräver hög styrka och hållbarhet, t.ex. bärande element i byggnader.

2. Ytved (Splintved)
   • Egenskaper: Ytveden, som kommer från den yttre delen av stocken, har högre fukthalt och är mindre tät än kärnvirket. Det är mer benäget för röta och insektsangrepp.
   • Användning: Används ofta för mindre krävande ändamål, som exempelvis inredning och möbler som inte utsätts för hög belastning.
3. Sidobräder
   • Egenskaper: Sidobräderna kommer från de yttre delarna av stocken och kan innehålla fler kvistar och ojämnheter. De är vanligtvis tunnare och har mindre strukturell styrka.
   • Användning: Används ofta för beklädnad, paneler och andra dekorativa ändamål där estetiska egenskaper är viktigare än styrka.
4. Kantbitar
   • Egenskaper: Kantbitar är små, smala trästycken som avlägsnas vid kantningen för att få raka kanter på plankorna och brädorna. De är oftast av lägre kvalitet.
   • Användning: Kan användas som råmaterial för pappersmassa, träpellets eller andra träprodukter som inte kräver hög kvalitet.

Sammanfattning
Vid sågning av en rotstock av gran i ett industrialiserat sågverk används ofta ett kantningsmönster som kantad blocksågning. Processen innebär inmätning, barkning, första sågning, klyvning och kantning, samt sortering och klassificering av virket. Utbytet inkluderar kärnvirke, ytved, sidobräder och kantbitar, var och en med sina specifika egenskaper och användningsområden. Kärnvirket är starkast och mest hållbart, medan ytved och sidobräder är mer lämpade för mindre krävande användningar.

Question 22

Vad är skillnaden mellan Mirkofibrillvinkel och Fibervinkel? Beskriv även Mikrofibrillens uppbyggnad ner till molekylnivå. (10+15p) För 10p ska man ha förklarat (gärna i bild) att Fibervinkel är cellens lutning i förhållande till trädets längsriktning. Mikrofibrillvinkel är mikrofibrillens lutning i förhållande till cellens längdriktning. För 15p ska man sedan förklarat att mikrofibrillerna är cellväggens beståndsdelar och sen förklara bakåt hur den är uppbyggd av miceller och Cellulosa/hemicellulosa och sist glukos.

Answer 22

Mikrofibrillerna är cellväggens beståndsdelar.

Fibervinkel
Vad det är: Fibervinkeln beskriver hur mycket hela cellen (träfibern) lutar jämfört med trädets vertikala riktning.

Mikrofibrillvinkel
Vad det är: Mikrofibrillvinkeln beskriver hur mycket de små trådarna inuti cellen (mikrofibrillerna) lutar jämfört med cellens längdriktning.

Tänk på: Inuti varje cell finns små trådar som också kan luta. Mikrofibrillvinkeln visar hur dessa trådar lutar inuti cellen.

Sammanfattning

Fibervinkel: Hur mycket hela cellen lutar i förhållande till trädets längdriktning.

Mikrofibrillvinkel: Hur mycket de små trådarna inuti cellen lutar i förhållande till cellens längdriktning.

Så, i stora drag, fibervinkel relaterar till cellens position i förhållande till hela trädet, medan mikrofibrillvinkel handlar om strukturen inuti själva cellen, vilket påverkar dess egenskaper på en mer detaljerad nivå.

Question 23

Beskriv Mikrofibrillens Uppbyggnad

Answer 23

Mikrofibriller är en viktig del av cellväggen i växter och spelar en central roll i att ge cellväggen dess styrka och struktur. Här är en detaljerad beskrivning av mikrofibrillens uppbyggnad ner till molekylnivå:

1. Mikrofibriller

• Beskrivning: Mikrofibriller är tunna, trådliknande strukturer som utgör huvudkomponenten i cellväggen. De är ca 10–30 nanometer i diameter.
• Funktion: De ger cellväggen dess styrka och flexibilitet genom sitt arrangemang och starka vätebindningar mellan cellulosamolekyler.

2. Miceller

• Beskrivning: Inuti mikrofibriller finns strukturer som kallas miceller. Miceller är tätt packade områden av cellulosamolekyler.
• Funktion: De fungerar som byggstenar inom mikrofibriller och bidrar till deras styrka och stabilitet.

3. Cellulosa och Hemicellulosa

• Cellulosa:
  • Struktur: Cellulosa är en polysackarid bestående av långa kedjor av glukosmolekyler bundna med β-1,4-glykosidbindningar. Varje cellulosamolekyl kan innehålla upp till flera tusen glukosenheter.
  • Egenskaper: Cellulosamolekyler är raka och kan bilda starka vätebindningar med varandra, vilket ger mikrofibrillerna deras styrka.
• Hemicellulosa:
  • Struktur: Hemicellulosa är också en polysackarid men består av kortare kedjor och är ofta förgrenad. Den innehåller olika sockerarter som xylose, mannose, och glukose.
  • Funktion: Hemicellulosa fyller utrymmet mellan cellulosamikrofibrillerna och binder dem samman, vilket ger cellväggen ytterligare stabilitet och flexibilitet.

4. Glukos

• Struktur: Glukos är en enkel sockerart (monosackarid) med den kemiska formeln C6H12O6. Den består av sex kolatomer, tolv väteatomer och sex syreatomer.
• Funktion: Glukosmolekyler är byggstenarna i cellulosakedjorna. När glukosmolekyler binder ihop genom β-1,4-glykosidbindningar, bildar de långa cellulosakedjor.

Mikrofibriller är byggstenarna i växtcellväggen och består av flera nivåer av struktur:

• Mikrofibriller: Tunna trådar i cellväggen.
• Miceller: Tättpackade cellulosamolekyler inom mikrofibriller.
• Cellulosa och Hemicellulosa: Cellulosakedjor som består av glukosmolekyler och hemicellulosa som binder mikrofibrillerna.
• Glukos: Den grundläggande byggstenen i cellulosa.

Denna komplexa struktur ger växtcellväggen dess styrka, flexibilitet och stabilitet, vilket är avgörande för växtens tillväxt och överlevnad.

Question 24

Beskriv hur man gör en tryckimpregnering. Redogör även för NTR´s olika träskyddsklasser för fura. (15+10p) För 15p ska man beskriva tryckimpregneringsprocessen samt att det görs på tall och att splinten endast kan impregneras. Impregneringsvätskan trycks in i cellernas lumen och gör virket giftigt för rötsvampar. Rätt NTR-klasser ger 10p.

Answer 24

Beskrivning av Tryckimpregneringsprocessen

1. Förberedelse av virket: Tallvirke, särskilt splintved eftersom den är mer permeabel än kärnved, väljs för tryckimpregnering. Splintveden kan absorbera impregneringsvätska effektivt.
2. Placering i Autoklav: Virket placeras i en autoklav, en stor tryckkammare, där hela processen sker.
3. Vakuum: Ett initialt vakuum appliceras för att avlägsna luft och fukt från virket, särskilt från cellernas lumen (ihåliga utrymmen inuti cellerna).
4. Tillsats av Impregneringsvätska: Autoklaven fylls med impregneringsvätska som innehåller kemikalier som gör träet giftigt för rötsvampar och andra träskadegörare.
5. Tryckapplikation: Högt tryck appliceras för att tvinga impregneringsvätskan djupt in i virket. Vätskan tränger in i cellernas lumen och impregnerar splintveden.
6. Avlägsnande av Överflödig Vätska: Efter tryckbehandlingen avlägsnas överflödig impregneringsvätska genom att applicera ett slutligt vakuum.
7. Torkning och Lagning: Det impregnerade virket avlägsnas från autoklaven och torkas för att avlägsna kvarvarande fukt. Det färdiga impregnerade virket är nu motståndskraftigt mot rötsvampar och andra biologiska angrepp.

Question 25

Nordiska Träskyddsrådet (NTR) har definierat olika träskyddsklasser baserat på användningsområde och skyddsbehov. Beskriv dessa

Answer 25

1. NTR A - Markkontakt och sötvatten
   • Användning: Virke som kommer i direkt kontakt med mark eller sötvatten, t.ex. stolpar, bryggor, och terrassbjälkar.
   • Skyddsnivå: Högsta skyddsnivå. Impregneringen gör virket mycket motståndskraftigt mot röta och insektsangrepp.
2. NTR AB - Utomhus ovan mark
   • Användning: Virke som används ovan mark men ändå utsätts för väder och vind, t.ex. trädgårdsmöbler, staket, och fasader.
   • Skyddsnivå: Måttligt skyddsnivå. Impregneringen ger ett bra skydd mot röta och insektsangrepp men är inte lika intensiv som NTR A.
3. NTR B - Inomhus i fuktiga miljöer
   • Användning: Virke som används inomhus i fuktiga miljöer, t.ex. badrum och källare.
   • Skyddsnivå: Lägre skyddsnivå än NTR A och AB men tillräckligt för att motstå röta och fuktpåverkan inomhus.
4. NTR M - Marina miljöer
   • Användning: Virke som används i marina miljöer, t.ex. bryggor och konstruktioner i saltvatten.
   • Skyddsnivå: Specifikt skydd mot marina organismer. Impregneringen gör virket mycket motståndskraftigt mot både röta och marina skadegörare.

Sammanfattning
Tryckimpregnering är en process där impregneringsvätska trycks in i virket, specifikt splintveden i tall, för att göra det motståndskraftigt mot rötsvampar och andra biologiska angrepp. Detta görs genom att applicera vakuum och tryck i en autoklav. NTR:s olika träskyddsklasser för fura (NTR A, AB, B, och M) definierar skyddsnivåer beroende på användningsområde och skyddsbehov, vilket säkerställer att virket får rätt behandling för sin specifika användning.

Question 26

Beskriv Tallen och dess virke samt gynnsamma växtförhållanden

Answer 26

Tillgången på talltimmer är god och många svenska sågverk sågar tall. Däremot har sågverken svårare att köpa in bättre timmerkvaliteter för att såga ut kvistrent virke till bland annat möbelindustrin. Tallen kan som högst bli cirka 30 meter hög och tillväxten är högst vid 30–40 års ålder och varierar mellan södra och norra Sverige. Omloppstiden är mellan 80 och 120 år. Formen på tallen varierar mycket, två typer är mest förekommande. I söder dominerar den mer bredkroniga sydsvenska tallen och i norr dominerar den nordsvenska tallen som har en tunnare bark och rakare stam. Efter cirka tio år bildar tallen gulröd fjällbark på stammens övre delar. Stammens nedre del bildar senare en tjock sprucken brun skorpbark som hos de sydsvenska tallarna i allmänhet går högre upp på stammen än hos den nordsvenska tallen.
Tallen har inte lika stora krav på bördighet och vattentillgång som granen, utan växer bäst på djup och lucker jord. Rötterna växer i huvudsak neråt viket gör att den klarar torra marker och hård vind. I norrland växer tallen främst på torra sand–moränmarker och den bildar där glesa skogsbestånd. På något blötare, så kallade friska, marker bildas tätare bestånd, ofta tillsammans med gran. Allra bäst trivs tallen på friska moränmarker

Tallens splintved är gulvit (kan vara vit-rödaktig) och skiljs lätt från den rödbruna kärnveden. Sommarveden är relativt tjock och färgskillnaden mellan vår- och sommarved är större i kärnan än i splinten.

Tallvirke är lätt att klyva, bearbeta och torka. Splintveden är inte beständig mot röta men kan lätt impregneras. Kärnvedens rötbeständighet är något bättre och har en livslängd i kontakt med mark på 5–10 år. Användningsområden för tallvirke är bland annat: * konstruktions- och snickerivirke, * limträfogar och lamellträ, * träbaserade skivor och faner, * massaindustrin, * i impregnerat skick: kraftlednings- och telefonledningsstolpar.

Question 27

Beskriv gran, dess virke och växtförhållanden

Answer 27

Granen är Sveriges vanligaste träd och finns i hela landet med undantag från sydligaste delarna av Skåne, samt Blekinges, Bohusläns och Hallands kusttrakter. illgången på sågade trävaror är mycket god även om riktigt höga kvaliteter kan vara svåra att få tag på. Barren föryngras ungefär vart 10:e år i söder och i norr upp till vart 20:e år. Barrens längd är cirka 1–2 cm. Rotsystemet är väldigt ytligt vilket gör att granen kräver god tillgång till ytvatten. De ytliga rötterna medför även att granen blir känslig för starka vindar.

Barken är tunn och en skorpliknande yta bildas vid 40–50 års ålder. Granen är ett skuggfördragande sekundärträd och trivs bäst på bördiga och något fuktiga marker.

Granveden är gulvit och glänsande. Färgskillnaden mellan splint- och kärnved är otydlig hos rått virke. Gränsen mellan splint- och kärnved blir ännu mer otydlig efter torkning. Granens ved är relativt mjuk. Hållfastheten är något sämre än hos tallen men granen är däremot något segare. Fuktrörelserna vid klimatförändringar är måttliga. Granveden är inte beständig mot röta och insekter, dock angrips inte splintveden efter avverkning så lätt av svampar som tallsplinten. Granen är svår att impregnera på grund av att porerna stängts när träet torkats. Träslagets huvudanvändningsområden är: * konstruktions- och byggnadsvirke, * massa och emballagevirke, * biobränsle, * träbaserade skivor, * julgranar.

Question 28

Beskriv björken, virket och växtplats

Answer 28

I Sverige finns två skogsbildande arter, vårtbjörk (B. pendula) och glasbjörk (B. pubescens). Båda arterna finns i hela landet, fjällen undantaget, men vårtbjörkens kärnområde ligger söder om glasbjörkens. glasbjörken svarar för cirka 75 % av virkestillgången. Björk sågas av de flesta lövsågverken i Sverige. Vårtbjörken kan bli upp till 30 meter hög. De flesta vårtbjörkar får en söndersprucken skorpbark nertill på stammen. Skotten på de unga vårtbjörkarna har hartsvårtor som är typiska för vårtbjörken och knopparna är små och klibbiga. Den rakaste stamformen uppstår i rena slutna bestånd, annars är vårtbjörken ofta mer eller mindre krokig.

Vårtbjörken föredrar att växa på torra och stenbundna marker i motsats till glasbjörken, som trivs bäst på fuktiga marktyper, som kärr och flacka sjöstränder.

Vårtbjörk och glasbjörk går ofta under det gemensamma namnet björk i handeln, vilket medför att båda arter saluförs tillsammans. Björken har det bredaste användningsområdet av de svenska trädslagen. Den används bland annat inom: * massa- och biobränsleindustrin * möbelindustrin, som massivträ, faner eller plywood.

Question 29

Gör en Jämförelse av fysikaliska egenskaper hos gran, ek och björk

Answer 29

• Anatomisk uppbyggnad: Barrved med en enkel cellstruktur.
• Tillväxt och densitet: Andelen sommarved (tjockväggiga celler) är konstant, medan vårveden (tunnväggiga celler) varierar. Snabb tillväxt ger större andel vårved och lägre densitet.
• Densitet och krympning: Lägst densitet och minst volymkrympning bland de studerade träslagen. Tyngre trä krymper mer än lättare trä, och sommarved krymper mer än vårved.
• Hållfasthet: Generellt lägre hållfasthetsegenskaper på grund av lägre densitet.
• Permeabilitet: Ökar med ökad årsringsbredd, eftersom mer vårved innebär fler hålrum.

Ek

• Anatomisk uppbyggnad: Ringkärligt lövträd med flera celltyper.
• Tillväxt och densitet: Andelen vårved är konstant, medan sommarvedens bredd varierar med tillväxten. Större tillväxt ger kompaktare ved och högre densitet.
• Hållfasthet: Hög densitet ger generellt bättre hållfasthetsegenskaper, men ekens ojämna struktur med starkare sommarved och svagare vårved påverkar hållfastheten negativt.
• Permeabilitet: Mindre permeabel än björk men mer än gran.

Björk

• Anatomisk uppbyggnad: Strökärligt lövträd med jämnt fördelade kärl över hela tvärsnittsytan.
• Tillväxt och densitet: Densiteten är tämligen oberoende av tillväxten.
• Hållfasthet: Trots lägre densitet har björk högre böj- och draghållfasthet samt elasticitetsmodul än ek, på grund av en mer homogen struktur.
• Slaghållfasthet: Högre än ek eftersom björk inte bildar kärnved. Slaghållfastheten minskar med kärnvedsbildning och ökad densitet, men ökar med högre fuktkvot.
• Permeabilitet: Cirka 1000 gånger mer permeabel än granens splintved, och minskar med ökad årsringsbredd.

Sammanfattning

• Gran: Låg densitet och hög permeabilitet med ökad tillväxt, men minst volymkrympning och lägre hållfasthet.
• Ek: Hög densitet och bra hållfasthet, men mindre homogen struktur som påverkar hållfastheten negativt.
• Björk: Hög hållfasthet trots lägre densitet, hög slaghållfasthet, och mycket hög permeabilitet.

Dessa skillnader är resultatet av varje träslags unika anatomiska uppbyggnad och hur deras cellstrukturer reagerar på tillväxt och fuktvariationer.