شناسایی ساختار و مواد اولیه تشکیل‌دهنده چوب مجله نوین چوب

چوب از چه موادی تشکیل شده است؟ شناسایی ساختار چوب

۲ بهمن ۱۳۹۷

شناسایی ساختار چوب

چوب اصلی‌ترین جزء تشکیل دهنده‌ی یک درخت است. به منظور درک هر چه بهتر رفتار و ماهیت چوب لازم است ابتدا درخت و اجزای مختلف آن به دقت مورد بررسی قرار گیرند. مقطع عرضی از تنه‌ی یک درخت نشان‌دهنده‌ی اجزای تشکیل‌ دهنده‌ی آن خواهد بود:

  • پوست درخت، که خود شامل دو قسمت است: قسمت مرده‌ی بیرونی که ضخامت آن با توجه به سن درخت و گونه‌ی آن متفاوت بوده، و قسمت داخلی و زنده که مواد مغذی را از برگ‌ها به تمام قسمت‌های زنده‌ی درخت می‌رساند.
  • چوب، که در اکثر گونه‌های در دسترس درختان به دو لایه‌ی درونی و بیرونی تقسیم می‌شود.
  • مغز درخت، که بافت بسیار کوچکی در مرکز درخت بوده و در تمامی شاخه‌های اصلی و فرعی و ریشه‌ها وجود دارد.

شناسایی ساختار چوب مجله نوین چوب

لایه‌ی بیرونی چوب هم شامل بافت مرده و هم شامل بافت زنده است که شیره و مواد مغذی را از ریشه به برگ‌ها منتقل می‌کند. لایه‌ی درونی چوب از تغییرات تدریجیِ صورت‌گرفته در قسمت بیرونی شکل می‌گیرد و تقریباً غیرفعال است.

رگه‌های چوب –بافت‌های گسترده‌شده در راستای افقی که در میان سطوح و لایه‌های شعاعی درخت موجود هستند- از نظر ابعاد از یک تا ۱۵ سلول در عرض و از چند سلول تا چندین سانتی‌متر در ارتفاع متغیر هستند. رگه‌ها لایه‌های مختلف درخت از مغز درخت تا پوست آن را به هم متصل کرده و در راستای ذخیره‌سازی و انتقال مواد غذایی عمل می‌کنند. در مقطع عرضی یک درخت، این رگه‌ها به صورت حقله‌هایی دایره‌شکل دیده می‌شوند که سن یک درخت نیز از روی تعداد همین حلقه‌ها اندازه‌گیری می‌شود. حتی اگر در طول یک سال رشد یک درخت به علت خشکی یا وجود آفت متوقف شود، بیش از یک حقله در آن مدت شکل می‌گیرد. در چنین شرایطی بین حلقه‌های داخلی مرز مشخصی شکل نگرفته و حلقه‌ها به سختی از یکدیگر قابل‌ تفکیک هستند. درختانی که تاج بسیار کوچکی دارند یا به هر علتی شاخ و برگ‌های خود را از دست داده‌اند، رشد ناکاملی داشته و ممکن است در مقطع عرضی آن‌ها نیز یک حلقه‌ی ناکامل مشاهده گردد.

لایه‌ی زاینده یا کامبیوم، که در پوسته‌ی درونی درخت قرار گرفته و تغذیه و سلول‌سازیِ پوست درخت را انجام می‌دهد، با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیست. بیشترین مقدار رشد پوست و چوب، از طریق تقسیم سلولی در لایه‌ی کامبیوم اتفاق می‌افتد.

در مجموع، لایه‌ی داخلی چوب شامل سلول‌های غیرفعالی است که عملکردی در زمینه‌ی آب‌رسانی به نقاط مختلف درخت یا ذخیره‌سازی مواد غذایی ندارد. در لایه‌ی داخلی نسبت به لایه‌ی خارجی چوب، با افزایش در میزان وجود عصاره‌ای همراه است که باعث تیره‌تر شدن رنگ لایه‌ی داخلی می‌گردد. در برخی گونه‌ها مانند درخت گیلاس یا گردو، وجود این عصاره یا شیرآبه موجب رنگ تیره‌ی آن‌ها می‌گردد. معمولاً در بیشتر گونه‌ها، عصاره و مواد تشکیل‌دهنده‌ی لایه‌ی درونی چوب، مقاومت آن را در برابر حمله‌ی حشرات و پوسیدگی افزایش می‌هد. هرچند این امر لزوماً به معنی استحکام بیشتر چوب‌های تیره‌رنگ نیست، اما در حقیقت میزان استحکام چوب توسط لایه‌ی درونی آن تأمین می‍گردد و لایه‌ی خارجی در استحکام چوب نقشی ندارد.

اما لایه‌ی خارجی چوب، میان لایه‌ی داخلی و لایه‌ی کامبیوم قرار گرفته و شامل سلول‌های مرده و زنده است. فعالیت عمده‌ی این لایه در ذخیره‌سازی مواد غذایی است. در قسمت بیرونی و نزدیک‌تر به لایه‌ی کامبیوم، لایه‌ی خارجی چوب فرآیند آب‌رسانی را انجام می‌دهد. این لایه به لحاظ ابعاد و ضخامت در گونه‌های مختلف متفاوت بوده اما معمولاً ضخامت آن بین ۴ تا ۶ سانتی‌متر اندازه‌گیری شده است.

مواد تشکیل‌دهنده‌ی چوب

انواع مختلف چوب همگی از سلولز، لیگنین (Lignin)، همی‌سلولز (Hemicelluloses)، و همچنین مقادیر ناچیزی از سایر موادی است که در ساختار سلولی موجود می‌باشد. تفاوت در ویژگی‌ها و مقادیر این عناصر، و همچنین تفاوت ساختار سلولی موجب می‌شود تا چوب‌ها سنگین یا سبک، شکننده یا انعطاف‌پذیر، و نرم یا سخت باشند. ویژگی‌های یک گونه‌ی خاص به طور تقریبی ثابت و یکسان است، لذا انتخاب چوب بر مبنای ویژگی‌های گونه‌ی آن گاهی اوقات کفایت می‌کند. اما برای به کارگیری موثر حداکثر مزایا چوب در زمینه‌ی مهندسی و صنایع مختلف کاربردی، ویژگی‌های جزئی‌تر و یا خصوصیات فیزیکی چوب می‌بایست به دقت مورد بررسی قرار گیرد.

ماهیت ساختاری چوب به شدت در کاربرد آن مؤثر است. چوب از سلول‌های توخالی و استوانه‌ای شکلی تشکیل شده که موازی با هم و در راستای تنه قرار گرفته‌اند. هنگامی که الوار از تنه‌ی درختان بریده و جدا می‌شوند، ویژگی‌های سلول‌های تشکیل‌دهنده و ترتیب قرارگیری آن‌ها بر استقامت و نحوه‌ی تغییر شکل الوار در اثر انقباض و همچنین نحوه‌ی قرارگیری ذرات چوب در کنار هم تأثیر می‌گذارند.

سایر اصطلاحات و ویژگی‌های مرتبط با چوب:

جرم حجمی (دانسیته): میزان وزنِ حجم مشخصی از چوب با رطوبت استاندارد است. جرم حجمی معمولاً با سختی و استقامت چوب و همچنین میزان راحتی کار با آن (قابلیت ماشین‌کاری و منبّت‌کاری) رابطه‌ی مستقیم دارد.

ماندگاری و دوام: دوام یک چوب مقاومت آن در برابر خوردگی و پوسیدگی است. این ویژگی چوب در هنگام استفاده از آن در فضای باز حائز اهمیت است.

بافت: بافت معرّف ابعاد خلل و فرج سطحی چوب است. یک چوب با بافت درشت دارای فرو رفتگی‌های به نسبت عمیق‌تری است و پیش از اتمام کار و عملیات رنگ‌آمیزی می‌بایست نسبت به پر کردن آن و یک‌دست نمودن سطح چوب اقدام نمود.

استحکام و پایداری: حتّی پس از عملیات مربوط به خشک کردن، چوب نسبت به تغییرات فصلی، دما و رطوبت عکس‌العمل نشان داده و هر چند ناچیز، منقبض یا منبسط می‌شود. از مقدار این تغییرات در یک گونه‌ی خاص تحت عنوان میزان استحکام یا پایداری آن گونه نام برده می‌شود.

برای آشنایی با روش‌های مختلف برش چوب و فرآیندی که چوب پیش از رسیدن به کارگاه نجاری طی می‌کند، این مقاله را بخوانید: بررسی فرآیند بهره‌برداری از چوب پیش از کارگاه