Puit

Allikas: Vikipeedia
Langetatud puutüved

Puidu all mõeldakse üldkeeles puude ja põõsaste tüve ja okste kõva kudet. Kitsamas botaanilises mõttes nimetatakse puiduks seemnetaimede kambiumi moodustatud sekundaarset ksüleemi. See definitsioon ei hõlma näiteks palmiliste puitu; ometi on sellegi puhul iseloomulik ligniini kogunemine rakuseina. Laiemas mõttes mõistetaksegi puidu all lignifitseerunud (puitunud) taimekudet.

Puidu kasutamine materjalina ja kütteainena on taimede kasutamise üks varasemaid viise. Puit on väga mitmekülgsete kasutusvõimalustega taastuv tooraine, mis kuulub tänini tähtsaimate taimsete saaduste hulka.

Puidu teke[muuda | redigeeri lähteteksti]

Puidu ehitus
0 - Säsi
1 - Aastarõnga piir
2 - Vaigukanalid
3 - Primaarsed säsikiired
4 - Sekundaarsed säsikiired
5 - Mähk ehk kambium
6 - Niine säsikiired
7 - Fellogeen
8 - Niin
9 - Korp

Puit tekib puidurakkude kasvamise ja paljunemise tulemusena. Selle hulgas eristatakse kahte erinevat mehhanismi. Puidu kasv algab taimsest algkoest ehk meristeemist.

  • Tipukasv ehk pikkuskasv ehk primaarne kasvamine on taime kasv pikkusesse tüve-, okste-, ja juurtetippudes.
  • Taimeosa jämeduse kasv toimub puidu ja puukoore vahel paikneva kambiumi rakkude jagunemise tulemusel. Kambiumirakk jaguneb kaheks identseks rakuks, millest aga ainult üks jääb kambiumi rakuks, teine muutub 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.

Kasvuperioodid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Meie ilmastikuoludes on puittaimedel neli kasvuperioodi:

  • Puhkeperiood (novembrist veebruarini)
  • Mobiliseerimisperiood (märtsist aprillini)
  • 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.

Kestandumine[muuda | redigeeri lähteteksti]

Okaspuu tangentsiaallõige
Trahheiidid ja nendes olevad koobaspoorid

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 ladestuvad, ning tihti kasvab vastupidavus kõdunemisele.

Lülipuidulistest puudest räägitakse siis, kui lülipuit on selgelt eristatav (näiteks tamme-, pähkli-, männi-, kirsipuul, lehisel ning ebatsuugal, ebaakaatsial).

Kui värvierinevust näha ei ole, aga madala niiskusetaseme järgi saab järeldada, et südamik on kestandunud, räägitakse küpspuidulistest puudest (näiteks kuuse-, nulu-, pärna-, pirnipuu ning punapöök).

Südamik-küpspuupuidu (näiteks 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).

Koostisosad[muuda | redigeeri lähteteksti]

Keskmiselt puu koostisosad on:

Puiduliigid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Okaspuit[muuda | redigeeri lähteteksti]

Arenguajaloo järgi on okaspuit vanem ning lihtsama rakulise ülesehitusega kui lehtpuit – seal on vaid kahte liiki rakke.

  1. Trahheiid: Piklikud lõpus teravaks mineva otsaga rakud, mis on täidetud ainult õhu või veega. Nende puidusubstantsi osakaal on 90–100%. Läbi niinimetatud tühimike, täpsemalt membraaniavade, toimub veevahetus rakkude vahel. Radiaalsuunas hoolitsevad (koordumise suunas) puukiired (risttrahheiidid) veetranspordi eest. Nende puidusubstantsi osakaal on 4–12%.
  2. 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 (näiteks nulg), suudavad vigastuse juurde traumaatilisi vaigukanaleid moodustada.

Okaspuudest omavad vaigukanaleid lehis, mänd ja ebatsuuga, kuusel, nulul ja kadakal need aga puuduvad.

Lehtpuit[muuda | redigeeri lähteteksti]

Lehtpuidu rakud erinevad olemuslikult väga suuresti okaspuidu rakkudest. Neid saab jagada kolme alaliiki ülesannete järgi.

  1. Juhtkude: soon (trahheed), soon trahheiidid, vasitsentrilne trahheiidid. Kaks viimast neist vaheastmed arengus trahheiidist sooneni.
  2. Tugevdus kude: libroformkiud, kiudtrahheiidid.
  3. Salvestamiskude: puukiire parenhüümrakk, pikiparenhüümrakk, epiteelrakk.

Lehtpuidule on erinevalt okaspuudest omane 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 ...).

Troopikapuit (vihmametsapuit)[muuda | redigeeri lähteteksti]

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.

Ulatuse poolest suurimat tööstusliku lageraiet troopikapiirkonnas tehakse 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.

Troopikapuud on näiteks: mahagon, tiikpuu, balsapuit, Brasiilia dalbergia, bolletrie, azobe, abahhipuu, merbau-intsia, Ramin, afseelia, vengepuu.

Töötlemine ja kasutusalad[muuda | redigeeri lähteteksti]

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.

Puit ehituse- ja konstruktsioonimaterjalina[muuda | redigeeri lähteteksti]

Puidust maja taastamine

Puidu pikaajaline kasutamine materjalina on üks komponent süsinikdioksiidi ladustamisel ja väljendub positiivselt atmosfääri CO2-bilansile.

Eelised ja puudused[muuda | redigeeri lähteteksti]

Puit on peene paksuse puhul tugev ja elastne.

Puit on küllaltki vastupidav paljude keemiliste ainete suhtes. Näiteks, puit kahjustub alles siis kui keskkonna pH-tase on alla 2 või üle 9.

Madala soojusjuhtivuse tõttu on puit väga hea soojusisolaator.

Üheks puidu puuduseks või eripäraks on tema ebaühtlane struktuur ja omadused. Näiteks tüvepuidu korral on üks põhilisemaid struktuuri hälbeid oksakohtade esinemine selles. Kõrvalekalduvad kasvutunnused või puiduvead hinnatakse tugevuse alusel enamasti negatiivseteks, kuid võivad samas olla esteetiliselt soovitud.

Puidu üheks halvaks küljeks on tema vastuvõtlikkus bioloogilistele teguritele. Ta on näiteks toiduks paljudele seentele (majavamm), putukatele ja bakteritele. Vastuvõtlikkus bioloogilisele lagunemisele on osaliselt seotud puidu niiskusega, sest vaid niiskunud puitu suudavad asustada ja lagundada puiduseened.

Veel üks puidu puudus on tema deformeerumine ehk puidu vormi muutumine nii koormuste kui ka niiskuse ja teiste keskkonnatingimuste mõjul. Näiteks kahaneb puit vananedes, aga võib ka niiskusesisalduse vähenedes või kasvanud puus tekkinud pingete kadumisel iseeneslikult lõheneda. Teisalt põhjustab puidu hügroskoopsus, ehk vee imamisvõime, nii tema eluaja jooksul kui ka hiljem tema vormi muutumist. Puiduniiskus sõltub ümbruse niiskustasemest. Niiskuse muutused põhjustavad puidu märkimisväärse vormimuutuse aga mõjutavad ka tema mehhaanilisi omadusi.

Paljusid neist halbadest omadustest on võimalik niinimetatud konstruktiivse puidukaitsega vältida või vähendada. Selle hulka kuulub ka paljude vanade teadmiste ja tavade rakendamine puidu kasutamisel, ulatuslikult ilma kaasaegsete puidukaitsevahenditeta. Üks uus moodus puit niiskusekindlaks ja vastupidavaks muuta on termopuidu-protsess.

Puidu põlevus on tema halvaks küljeks, kui seda ehitus- ja konstruktsioonimaterjalina kasutatakse. Samas puit, mis paikneb tule suhtes ristikiudu ja kattematerjal, mis puidu ristlõigetest koosneb on üpris püsiv tule suhtes ja sellisel kujul mõningatel juhtudel hoopis tulekahju tõkestamiseks kasutatakse, kuna sel juhul tekib põlemisel puidu pinnale söe kiht ja see takistab soojuse kandumist puidu sisemusse ning samas ise põlemiseks kõrget temperatuuri vajab. Ehitusviisi ja kaitsemeetmetega on võimalik tõsta puidu vastupidavust nii tulele kui keskkonnamõjudele. Puitehituse stabiilsus nõrgeneb tänu halvale puidu sisemisele soojusjuhtivusele aeglaselt tulekahju puhul ja kandevõime väheneb peamiselt kandetarindite ristlõike vähenemise tõttu, mitte nende kuumenemise tõttu. Teraskonstruktsioonidel seevastu toimub aga kõrgest temperatuurist tulenevalt kandevõime kahanemine järsu, mis viib nende kokkuvarisemisele.

Pikaajalisel toimel kahjustab UV-kiirgus puitu. Seejuures laguneb ligniin ja vihmavesi uhub selle jäägid välja. Lisaks sellele muutub puit UV-kiirguse toimel halliks. Päikesekiirte mõju on tuntav puidu välimistel kihtidel ja seda annab vältida pigmendirikaste lakkide, ehk siis värvide kasutamisega.

Puit ehitusmaterjalina[muuda | redigeeri lähteteksti]

Vana puumaja Veneetsias

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.

Erinevalt metallist, ei kanna puit elektrit edasi. Selletõttu ehitati kolmekümnendatel aastatel saatjamastid puidust, misjuures antennitraat masti sees üles riputati. Väljaarvatud Gleiwitzi mast on kõik teised mastid aga nüüdseks juba hävitatud, kas Teise maailmasõja lõpus, või on nad 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 see valmis aastal 2005.

Puitu saab kasutada toorainena või ka töödeldud vormis soojusisolatsiooniks (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.

Üldiselt kasvab liimpuittalade kasutamine hallide katusekonstruktsioonides aga on esinenud ka niiskuskahjustustest tingitud ja talade kokkuvajumise põhjustanud õnnetusi. Konstruktsioonide kandejõud on siiski piisavalt suur, et regulaarse kontrollimise puhul risk puudub.

Puit on üks vastupidavamaid ehitusmaterjale, kui see on korrektselt töödeldud ja hoolitsetud, või kui ta kahjurite ja teiste mõjude tõttu ei kahjustu.

Puit konstruktsioonimaterjalina[muuda | redigeeri lähteteksti]

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

Taaskasutus, aineline ja energeetiline kasutamine[muuda | redigeeri lähteteksti]

Puitu saab puhtal kujul probleemideta likvideerida seda kompostides või sellest põletamisega energiat võites. Vana- ja prügipuit kasutatakse põletusmaterjalina biomassitehases taastuv- ja CO2-neutraalse energia saamiseks. 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 põletusseadmete leiutamisele puidugraanulite ja pilbaste kujul põletusainena nüüdselt mitte ainult palju ökoloogilisem, vaid pakub ka lähedast mugavust 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 valmistatakse sealhulgas paberit ja tselluloosiprodukte nagu tselluloid ja viskooskiud
  • Tooraine keemiliste produktide jaoks nagu tõrv ja puusüsi
  • Lähtematerjal viina tootmiseks

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]

Kirjandus[muuda | redigeeri lähteteksti]

  • Endel Saarman, Udo Veibri: Puiduteadus, Tartu : Eesti Metsaselts, 2006 (Põltsamaa: Vali Press) ISBN 9985960254

Kasutatud kirjandus[muuda | redigeeri lähteteksti]

  • DIN 68364: Kennwerte von Holzarten
  • Hans Heinrich Bosshard Holzkunde Teil I-III, Birkhäuser Verlag, Stuttgart 1982-1998, ISBN 3-7643-1630-6
  • Chudnoff, M.: Tropical Timbers of the World, USDA Forest Service Handbook # 607, 466 p. ISBN 3-935638-82-5
  • Fengel, Wegener: Wood - Chemistry, Ultrastructure, Reactions, Berlin, New York : W. de Gruyter, 1984. ISBN 3-11-008481-3; Reprint: Verlag N. Kessel, 2003, 613 p. ISBN 3-935638-39-6
  • 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 3-935638-26-4
  • R. Bruce Hoadley: Holz als Werkstoff, O. Meier Verlag, Ravensburg 1990, ISBN 3-473-42560-5
  • Heinrich Hofmeister: Lebensraum Wald, 4. Aufl. ISBN 3-935638-52-3
  • Paul Lehfeldt: Holzbaukunst [Reprint 2001, Reprint-Verlag Leipzig], Leipzig und Holzminden o.J., ISBN 3-8262-1210-X
  • 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 3-87181-324-9
  • 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 3-935638-62-0 und 3935638639
  • Anselm Spring, Maximilian Glas: Holz. Das fünfte Element, Frederking & Thaler, München 2005, ISBN
  • Wagenführ Holzatlas, Fachbuchverlag Leipzig, Leipzig 1996, ISBN

Välislingid[muuda | redigeeri lähteteksti]