Dichte und spezifisches Gewicht
Die Dichte ist das Gewicht oder die Masse einer Volumeneinheit Holz und das spezifische Gewicht das Verhältnis der Dichte von Holz zu dem von Wasser. Im metrischen Messsystem sind Dichte und spezifisches Gewicht numerisch identisch; Beispielsweise beträgt die durchschnittliche Dichte des Douglasienholzes 0,45 g pro cm³ und sein spezifisches Gewicht 0,45, da 1 cm³ Wasser 1 g wiegt. (Ausgedrückt als Gewicht pro Volumeneinheit entspricht 1 Gramm pro cm³ etwa 62,4 Pfund pro Kubikfuß.)
Die Bestimmung der Holzdichte ist schwieriger als bei anderen Materialien, da Holz hygroskopisch ist (siehe Abschnitt Hygroskopizität) ); Sowohl sein Gewicht als auch sein Volumen werden stark vom Feuchtigkeitsgehalt beeinflusst. Um vergleichbare Werte zu erhalten, werden Gewicht und Volumen bei festgelegten Feuchtigkeitsgehalten bestimmt. Standards sind das ofentrockene Gewicht (praktisch kein Feuchtigkeitsgehalt) und entweder das ofentrockene oder das grüne Volumen (grün bezogen auf den Feuchtigkeitsgehalt über dem Fasersättigungspunkt, der durchschnittlich etwa 30 Prozent beträgt). Andere Dichteausdrücke, wie diejenigen, die auf dem Lufttrockengewicht und -volumen oder auf dem Gewicht und dem Volumen von grünem Holz basieren, haben eine gewisse praktische Bedeutung, wie beim Versand von Holz, sind jedoch nicht genau Die Holzmasse in einem gegebenen Volumen wird durch die Dichte bestimmt, die erhalten wird, indem das ofentrockene Gewicht durch das Volumen dividiert wird, entweder ofentrocken oder grün. Das Trockenvolumen des Ofens ist aufgrund der Hygroskopizität des Holzes zumindest durch Eintauchen in Wasser schwer zu bestimmen. Ofentrockene Proben werden zuerst in heißes geschmolzenes Paraffin getaucht, um eine dünne Schutzschicht aufzubauen, bevor sie in Wasser getaucht werden. Bei kleinen Holzproben wird manchmal Quecksilber anstelle von Wasser verwendet. Ein spezielles Gerät (Breuil-Volumeter) ist erhältlich. Für Proben mit regelmäßiger Form kann das Volumen anhand ihrer Abmessungen berechnet werden. Zusätzlich werden Strahlungsverfahren zur direkten Messung der Dichte verwendet. Die Dichte einer Holzprobe kann visuell beurteilt werden, indem die Breite (Dicke) der Wachstumsringe und der Anteil des Latewoods beobachtet werden. Im Allgemeinen ist Latewood aufgrund seiner dickeren Zellwände und kleineren Zellhohlräume dichter als Frühholz, und mit zunehmender Ringbreite nimmt sein Anteil bei Nadelhölzern ab und bei ringporösen Harthölzern zu. Breitere Ringe weisen daher auf eine geringere Dichte in Nadelhölzern und eine höhere Dichte in ringporösen Harthölzern hin. In diffus-porösen Harthölzern ist Latewood nicht klar voneinander zu unterscheiden, und die Ringbreite ist kein Hinweis auf die Dichte.
Die Dichte von gemäßigten Hölzern variiert zwischen etwa 0,3 und 0,9 Gramm pro cm³, aber der weltweite Bereich liegt ungefähr bei 0,2 bis 1,2 g pro cm³. Unterschiede zwischen Arten oder Proben derselben Art sind auf unterschiedliche Anteile an Holzsubstanz und Hohlraumvolumen sowie auf den Gehalt an Extrakten zurückzuführen. Die Dichte der Holzsubstanz beträgt etwa 1,5 g pro cm³, und es gibt praktisch keine Unterschiede in diesem Wert zwischen den Arten.
* Basierend auf Proben in lufttrockenem Zustand (12-15% Feuchtigkeitsgehalt). ** N = Newton (ungefähr 0,22 Pfund); kN = 1.000 Newton. Quelle: Adaptiert von George Tsoumis, Science and Technology of Wood (1991).
Die Dichte beeinflusst die Feuchtigkeitsmenge, die Holz aufnehmen kann, sein Schrumpfen und Quellen sowie seine mechanischen und anderen Eigenschaften. Im Allgemeinen ist die Dichte ein Maß für die Qualität von klarem Holz, dh Holz ohne Mängel.