Gęstość i ciężar właściwy
Gęstość to ciężar lub masa jednostki objętości drewna, a ciężar właściwy to stosunek gęstości z drewna do wody. W metrycznym systemie pomiaru gęstość i ciężar właściwy są numerycznie identyczne; na przykład średnia gęstość drewna jodły Douglas wynosi 0,45 grama na cm3, a jego ciężar właściwy 0,45, ponieważ 1 cm3 wody waży 1 gram. (W przeliczeniu na jednostkę objętości, 1 gram na cm3 to około 62,4 funtów na stopę sześcienną).
Określenie gęstości drewna jest trudniejsze niż w przypadku innych materiałów, ponieważ drewno jest higroskopijne (patrz rozdział Higroskopijność ); na jego wagę i objętość duży wpływ ma zawartość wilgoci. W celu uzyskania porównywalnych danych masę i objętość ustala się przy określonej zawartości wilgoci. Normy to waga po wysuszeniu w piecu (praktycznie zerowa zawartość wilgoci) oraz objętość do wysuszenia w piecu lub surowa (kolor zielony oznacza zawartość wilgoci powyżej punktu nasycenia włókna, która wynosi średnio około 30 procent). Inne wyrażenia gęstości, takie jak te oparte na masie i objętości suchego powietrza lub na wadze i objętości zielonego drewna, mają pewne znaczenie praktyczne, jak w przypadku drewna transportowego, ale nie są dokładne.
masa drewna w danej objętości jest określana na podstawie gęstości, którą uzyskuje się przez podzielenie masy drewna wysuszonego w piecu przez objętość suchego lub surowego. Objętość po wysuszeniu w piecu jest trudna do określenia, przynajmniej przez zanurzenie w wodzie, ze względu na higroskopijność drewna. Próbki wysuszone w piecu są najpierw zanurzane w gorącej stopionej parafinie, aby utworzyć cienką powłokę ochronną, a następnie zanurzane w wodzie. W przypadku małych próbek drewna zamiast wody czasami stosuje się rtęć; dostępna jest specjalna aparatura (Breuil volumeter). W przypadku okazów o regularnym kształcie objętość można obliczyć na podstawie ich wymiarów. Ponadto do bezpośredniego pomiaru gęstości stosuje się metody radiacyjne.
Gęstość próbki drewna można ocenić wizualnie, obserwując szerokość (grubość) słojów i udział drewna późnego. Ogólnie rzecz biorąc, późne drewno, ze względu na grubsze ściany komórkowe i mniejsze wnęki komórkowe, jest gęstsze niż wczesne drewno, a wraz ze wzrostem szerokości słojów jego udział zmniejsza się w miękkim drewnie i zwiększa się słojowo-porowatego drewna twardego. Dlatego szersze słoje wskazują na mniejszą gęstość w miękkim drewnie i wyższą gęstość w pierścieniowo porowatym drewnie twardym. W porowatym drewnie liściastym drewno późne nie jest wyraźnie widoczne, a szerokość słojów nie jest wskaźnikiem gęstości.
Gęstość drewna w strefie umiarkowanej waha się od około 0,3 do 0,9 grama na cm3, ale na całym świecie w przybliżeniu od 0,2 do 1,2 grama na cm3. Różnice między gatunkami lub próbkami tego samego gatunku wynikają z różnych proporcji substancji drzewnej i objętości pustej przestrzeni oraz zawartości substancji ekstrakcyjnych. Gęstość substancji drzewnej wynosi około 1,5 grama na cm3 i praktycznie nie ma różnic w tej wartości między gatunkami.
* Na podstawie próbek w stanie suchym powietrzem (wilgotność 12-15%). ** N = niuton (około 0,22 funta); kN = 1000 niutonów Źródło: na podstawie George’a Tsoumisa, Science and Technology of Wood (1991).
Gęstość wpływa na ilość wilgoci, jaką drewno może zatrzymać, jego kurczenie się i pęcznienie oraz właściwości mechaniczne i inne. Ogólnie rzecz biorąc, gęstość jest miarą jakości czystego drewna – to znaczy drewna bez wad.