Az élő fa része természetes környezetünknek, holtában pedig épített világunk fontos alapanyaga.
A fa - a kő és az agyag mellett - a legősibb építőanyagok egyike. Előnyös tulajdonságai miatt ma is nélkülözhetetlen: könnyű, jó hő- és hangszigetelő, megmunkálása nem igényel különleges szerszámokat. Szilárdsági jellemzői kiválóak, tapintása természetes, színe, rajzolata változatos és összetéveszthetetlenül egyedi. Jelenléte kellemes hőérzetet nyújt.
Tizenkétszer jobban szigetel, mint a beton, négyszázszor jobban, mint az acél. Könnyű, mégis nagy szilárdságú. A fenyő fája tizenhatszor könnyebb az acélnál, ötször a betonnál. Kedvező szilárdsági tulajdonságait is figyelembe véve, nyolcad olyan súlyú épületet lehet építeni fából, mint beton és tégla használatával.
Hosszú ideig egyetlen tüzelőanyaga volt az emberiségnek. Ilyen minőségében ma is kedvelt, sőt jelentősége növekszik, mivel az egyetlen megújítható (újratermelhető) energiaforrás. Az élő fa anyaga, annak kitermelését (kivágását) követően - minőségi és méretbeli tulajdonságaitól függően - sokféleképpen hasznosul (tüzelőanyag, építőipar, épületasztalos ipar, burkolás, járműipar, repülőgépgyártás, bútoripar, tároló eszközök, művészet, hangszergyártás, sportszergyártás, stb.). A kultúra és a technika világában egyaránt jelen van.
A fa széles körű ipari felhasználását elősegíti, hogy
- a fa újratermelődő nyersanyag, (megújulási időszaka / vágásfordulója 20-120 év)
- kitermelése egyszerű, feldolgozása kis energiaigényű,
- természetes, környezetbarát anyag, Összetevői: C (szén), H (hidrogén), O (oxigén), N (nitrogén), + más anyagok ~1% -ban
- nagyszámú, különböző tulajdonságú fafaj közül lehet az adott célra legmegfelelőbb faanyagot kiválasztani.
Egy kis anyagismeret
A fa alapvető részei: gyökér, törzs, korona. Az asztalos és a faipar számára legfontosabb a törzs. A keresztmetszeten belülről kifelé haladva a következő részeket különböztetjük meg:
Farész: A farész évgyűrűkből áll, ezek pedig korai / tavaszi és késői / nyári pásztákból. Egy évgyűrű egy év alatt fejlődik ki és egy korai és egy késői pásztát foglal magába. Ezért az évgyűrűk száma megfelel a fa életkorának (A kaliforniai White Mountains-ban a rendkívül lassan növekvő Pinus aristata-k között találtak 4600 éveset is!) Az évgyűrű szélessége a termőhelytől, a klímától és a fafajtól is függ. Tavasszal bő üregű sejtek képződnek, ezek feladata a folyadék és tápanyagszállítás, míg nyáron szűkebb üregű, vastag falú sejtek alakulnak ki, amik főként a szilárdítást szolgálják. A trópusi fáknak nincsenek évgyűrűi, csak növekedési zónáik, mert az egyenletes klíma miatt a növekedésükben nincs megszakítás.
Geszt - szíjács: A geszt a fatest belső részéből alakul ki. A fatest e területe nem életképes, a víz és táplálékszállításból kikapcsolódott része, a fa szilárdítását szolgálja. A geszt szárazabb és szilárdabb, a benne lévő sejteket inkrusztáló (tömítő) anyagok töltik ki. A szíjács a fa élő része, itt történik a víz és tápanyagszállítás. Azokat a fafajokat, ahol a geszt elszíneződik - sötétebb lesz - színes gesztű fáknak nevezzük.
Kambium: Ez a vékony osztódó szövethenger a legkülső évgyűrű és a háncs között helyezkedik el. Befelé fatestet, kifelé háncsot és kérget hoz létre. Itt történik a fa növekedése.
Háncs: Itt haladnak a levelektől a fatest felé a tápanyagok.
Kéreg: A fa legkülső rétege. Ugyanannyi sejtsorból áll, mint a fatest befelé. Szerepe a fa védelme.
A fa makroszkopikus felépítése
A fa makroszkopikus felépítése a különböző irányú metszeteken a legtöbb esetben szabad szemmel is megfigyelhető. A törzs tengelyére merőleges metszetet "bütüs metszet"-nek, a tengellyel párhuzamos, és a tengelyt is magába foglaló metszetet "sugármetszet"-nek, a tengellyel párhuzamos, de a tengelyt nem tartalmazó sík metszetét "húrmetszet"-nek nevezzük.
Biológiai szempontból a fák az élővilág két nagy törzsébe sorolhatók. A fenyőfélék a nyitvatermők, a lombos fák a zárvatermők törzsébe tartoznak.
A fenyőfélék a lombos fáknál sokmillió évvel korábban jelentek meg a Földön. Általában magasra nőnek, szövetük egyenletes, a lombos fáknál egyszerűbb felépítésűek. A fatest szövete viszonylag homogén, ezért könnyen megmunkálhatóak. Az évgyűrűhatárok a fenyőknél általában felismerhetőek.
A lombos fák szövetének felépítése sokkal változatosabb és bonyolultabb. A lombos fák jellemzően kevésbé magas növésűek, mint a fenyők. Törzsüket sok ág és ággöcs tarkítja, a fatestet a gyantajáratok hiánya jellemzi. Általában nagyobb testsűrűségűek és nagyobb szilárdságúak, mint a fenyők (keményfák: tölgy, bükk, akác, kőris stb.), de vannak kisebb testsűrűségű és szilárdságú fafajok is (lágy lombos fák: nyár, fűz, éger stb.).
Lágy lombos fákkal csak alárendelt helyeken (mezőgazdasági létesítményeknél, illetve igénytelenebb családi házaknál), keményfákkal elsősorban épületrekonstrukciók (kastélyok, templomok stb.) alkalmával találkozunk.
100 m3-nyi élő fa anyagából átlagosan 15-16 m3 úgynevezett fűrészipari termék készül (pl. palló, deszka, bútorléc), melynek feldolgozását követően 6-8 m3 kész termék (pl. bútor, ajtó) lesz. A különbözet - a gyengébb minőségű faanyag és az egyes megmunkálási eljárások során keletkező hulladék- sem vész azonban kárba, mivel más faipari fatermékek (pl. cellulóz, farostlemez, faforgácslap) alapanyagaként, illetve tűzifaként hasznosul.
A faanyag...
A fát, a faanyagot a legutóbbi időkig természetes állapotában használták. A különböző kézi, ill. gépi eszközökkel fűrészelték, vágták, hasították, faragták, esetleg ragasztották, de szerkezetén nem változtattak. A kínálkozó nagy tömegű - korábban említett - hasznos fahulladék, valamint a tömegtermelés egyre növekvő igényének eredményeként az utóbbi 50-60 évben már a faanyag szerkezetét is képesek bizonyos fokig módosítani. Ily módon tömegesen és viszonylag olcsón lehet előállítani nagy fatáblákat, vékony lemezeket, melyek a faanyag kedvező tulajdonságait továbbra is hordozzák.
Más anyagokkal ugyan megpróbálták utánozni, helyettesíteni a fát, de kiszorítani nem tudták. E próbálkozásnak a hatása természetesen érezhető, mert a faanyag felhasználási köre részben módosult. Ma már nincs szüksége pl. a vasútnak talpfára, a járműgyártásnak fából készült alvázelemekre, nagy teherbírású fából ácsolt hajókra. A klasszikus asztalos termékek területén is egyértelműen megtalálhatók az újabb lemezféleségek. Tűz hatására a fa kiszámítható módon viselkedik, így meglepő, de a tűzben a fából készült teherviselő szerkezetek jobb tulajdonságokkal rendelkeznek, mint az acél.
Természetesen nem szabad figyelmen kívül hagyni a faanyag károsítóit, a farontó gombákat és rovarokat, melyek a fa élettartamát károsan befolyásolhatják. A tapasztalatok ugyanakkor azt mutatják, hogy kedvező körülmények között a faanyag akár kimagaslóan hosszú élettartamú is lehet (nem ritka a több évszázados faház, eszköz, berendezési tárgy stb.). Az új technológiák várható eredménye, hogy a nagypontosságú megmunkálás, és az újabb környezetbarát vegyi anyagok alkalmazásával megjelennek a tartós és még szilárdabb fatermékek, melyek a fa kedvező tulajdonságait is megőrzik.
Egyre nagyobb jelentősége van annak, hogy míg a mesterséges alapanyagok előállítási folyamata során - közvetve és közvetlenül egyaránt - jelentős a környezetterhelés (pl. hatalmas az energiafelhasználás és a szennyezőanyag kibocsátás), addig a faanyag természetes folyamat eredményeképpen termelődik.
