toptech
Mailing lista
Pošaljite nam svoju E-Mail adresu i dobijaćete redovna obaveštenja u vidu newsletter-a.
Sigurnosno pitanje, molimo saberite dva broja:


LXJ         HFO      
  T    B    B J   WYU
  3   NWP   GLP      
  Q    X      U   T8F
  S         B2O      
Pretraga  
Članci i autorski tekstovi

Tehnička svojstva i upotrebljivost drveta paulovnije (Paulownia)

Piše: dr Nebojša Todorović

Kombinovanom mehaničkom i hemijskom preradom drveta, uz poštovanje konstruktivnih i funkcionalnih svojstava proizvoda, moguće je naći ekonomski prostor za racionalnu preradu i vrsta manjih mehaničkih svojstava od uobičajenih.

Velika potražnja i razvoj novih proizvoda su doveli do brze seče i nedostatka kvalitetne drvne sirovine. Zbog toga je veoma aktuelno uvođenje u proizvodnju brzorastućih novih vrsta i racionalno korišćenje raspoloživih drvnih resursa. Naša javnost je već odavno čula za drvo paulovnije. Milsim da nijedna drvenasta biljka nije doživela toliku popularnost, bolje da kažem, da se nijedan „kineski proizvod“ bolje ne kupuje u Srbiji od sadnica ovog drveta ili proizvoda napravljenih od njega. Ono što je verovatno zainteresovalo većinu ljudi jeste činjenica da za nekoliko godina drvo paulovnije dostiže sečivu zrelost i korisnu drvnu masu koja se može iskoristiti u tehničke svrhe. Iz tog razloga je kod nas, poslednjih godina, podignut veliki broj plantaža ove drvne vrste. Kakvog je kvaliteta drvo ovako brzog rasta?

Pretražujući tekstove o svojstvima paulovnije naišao sam na veliki broj podataka, ali je najveći broj njih veoma diskutabilan sa stanovišta nauke i struke. Ovde ćemo izneti rezultate dosadašnjih istraživanja koja su obavljena u Laboratoriji za svojstva drveta na Šumarskom fakultetu u Beogradu, kao i podatke koji si publikovani u vodećim međunarodnim naučnim časopisima iz drvne industrije. Prikazaćemo svojstva paulovnije tj. prosečne vrednosti za vrste fortunei, tomentosa i elongata i uporediti ih sa svojstvima nekih domaćih vrsta drveća – hrastom, bukvom, smrčom i topolom.

Plantaža paulovnije (Arad-Rumunija)
Plantaža paulovnije (Arad-Rumunija)

Paulovnija je listopadno drvo iz porodice Paulowniaceae koje obuhvata desetak vrsta i više varijateta. Poreklom je iz Kine, ali se dosta dugo kultiviše i u Japanu i Koreji. Uglavnom se gaji plantažno. Prvobitan, originalni naziv roda je bio Pavlovnia, ali je kasnije promenjeno u Paulovnia. U Kini paulovniju zovu „zmajevo drvo“ a u Japanu „kiri“. Tokom 19-og veka paulovnija je došla i na tlo SAD-a. Sve vrste paulovnije su jedričave i brzorastuće (posle 12 do 15 godina postiže visinu 15-20 m i zapreminu debla oko 1 m3). Beljika je sivobela, često svetlosmeđa dok je srž crvenkastosmeđa ili jednolično svetlosmeđa. Sveže drvo je vrlo često neugodnog mirisa. Neka osnovna fizička svojstva paulovnije su prikazana u tabeli 1. Prema ovim podacima paulovnija spada u lakše vrste drveta. Gustina, pri 0% vlažnosti, iznosi 294 kg/m3. Sa druge strane ovo drvo ima veliku porozonost – 80,4% i značajan kapacitet za vodu – 303% (skoro tri puta veću od hrasta i bukve). Međutim, dimenzionalna stabilnost paulovnije je veća nego kod prikazanih vrsta. Ovu konstataciju nam potvrđuje dobijen koeficijent zapreminskog utezanja (grafikon 1).

Grafikon 1. Procenat promene zapremine drveta sa promenom vlažnosti od 1%
Grafikon 1. Procenat promene zapremine drveta sa promenom vlažnosti od 1%

Kod paulovnije promena zapremine sa promenom 1% vlažnosti iznosi 0,290%, dok je kod topole taj koeficijent 0,397%, a kod bukve i hrasta 0,550% i 0,592%, respektivno. Ovi rezultati nam ukazuju da se drvo paulovnije vrlo malo uteže/bubri i da je veoma stabilno u varijabilnim klimatskim uslovima.

U proizvodnji drvne biomase količina energije koja se dobija po jednom kilogram ili metru kubnom drveta je praktično indikator njegovog kvaliteta. U tom smislu drvo paulovnije je „mali proizvođač“ toplote uzimajući u obzir metar kubni drvne biomase. Poređenja radi 1 m3 paulovnije vlažnosti 15% daje oko 1069 kWh toplotne enregije, dok ista količina hrasta proizvodi sagorevanjem skoro dva puta veću energiju – 2.363 kWh (grafikon 2). Ovakvi rezultati su posledica manje gustine paulovnije, ali činjenice da 1 kg bilo kog drveta iste vlažnosti daje približno istu količinu toplotne energije iz razloga što je hemijski sastav svih vrsta približno isti (po hemijskoj strukturi i učešću pojedinih hemijskih jedinjenja).

Grafikon 2. Toplotna energija (u kWh) koja se dobija sagorevanjem 1 m3 drveta (pri vlažnosti od 15 %)
Grafikon 2. Toplotna energija (u kWh) koja se dobija sagorevanjem 1 m3 drveta (pri vlažnosti od 15 %)

Što se tiče mehaničkih karakteristika drvo paulovnije je zahvaljujući svojoj maloj gustini na dnu lestvice po čvrstoći i tvrdoći u poređenju sa hrastom, bukvom, smrčom i topolom. Čvrstoća na savijanje (tabela 2) je tri puta manja od bukovine, a bočna tvrdoća, koja je odgovorna za primenu drveta u proizvodnji podova, je čak 4 puta manja od iste tvrdoće kod hrastovine, dok je poprečna tvrdoća tri puta manja od iste zabeležene kod bukve.

Tabela 1. Neka osnovna fizička svojstva domaćih vrsta i paulovnije
Tabela 1. Neka osnovna fizička svojstva domaćih vrsta i paulovnije
Tabela 2. Neka osnovna mehanička svojstva domaćih vrsta i paulovnije (pri vlažnosti od 12%)
Tabela 2. Neka osnovna mehanička svojstva domaćih vrsta i paulovnije (pri vlažnosti od 12%)

Prema dosadašnjim rezultatima tehnička vrednost nekog drveta kao materijala je visoka, ako je njegova čvrstoća velika, a gustina mala. To je konstatacija koja predstavlja osnovu u izboru konstruktivnog materijala. Kao mera tehničkog kvaliteta drveta i njegove upotrebe u građevinarstvu služi koeficijent kvaliteta. On se određuje kao odnos između čvrstoće na pritisak paralelno sa vlakancima (u kp/cm2) i gustine drveta (pri 15% vlažnosti pomonožene sa 100). Za istraživano drvo paulovnije koeficijent kvaliteta prosečno iznosi 8,8. Poređenja radi kod smrče ovaj koeficijent iznosi 11,2, a kod hrasta 10,0. Na osnovu ovih vrednosti, a prema Monnin-ovoj tabeli o kvalitetu drveta, analizirano drvo paulovnije bi se svrstalo u drvo dobrog kvaliteta (koeficijent veći od 8), ali znatno slabije od smrče i hrasta. Na osnovu ovih podataka može se zaključiti da se drvo paulovnije ne može upotrebiti u nekim zahtevnijim konstrukcijama gde je potrebna velika čvrstoća i otpornost. Pored ove činjenice, drugi rezultati pokazuju da se paulovnija brzo prirodno suši, bez vitoperenja i pucanja. Vrlo lako se obrađuje, boji i lakira. Dobrih je izolacionih svojstava i otporno je na truljenje. Zahvaljujući ovome može se koristiti za izradu nameštaja, stolarije, furnira i furnirskih ploča i ambalaže, lamperije, ramova, ukrasnih rezbarenih predmeta muzičkih instrumenata, avio i drugih modela i lakih letilica. Istorijski gledano Kina spada u najveće proizvođače paulovnije. Od 70-ih godina XX veka Japan nije bio u stanju da proizvede paulovniju koja bi zadovoljila potrebe povećane potražnje. U Japanu se posebno ceni finoća i spoljni izgled ovog drveta. Skoro svako domaćinstvo u Japanu ima bar jedan predmet koji je izrađen od drveta paulovnije. Zbog velike potrošnje Japan spada u najveće kupce ovog brzorastućeg drveta. U ovoj zemlji se naročito koristi za izradu drvenih delova obuće i kalupa za obuću, sanduka i kutija, u proizvodnji šibica i drvenih poslužavnika.

Uzorci paulovnije na kojima su ispitana neka njena svojstva(Laboratorija za svojstva drveta – Šumarski fakultet u Beogradu)
Uzorci paulovnije na kojima su ispitana neka njena svojstva(Laboratorija za svojstva drveta – Šumarski fakultet u Beogradu)