بنية الأخشاب

الخشب Wood مادة عضوية مسامية مسترطبة (أي يمتص الرطوبة ويحتفظ بها) كما أنه مادة قابلة للتشكل أي يتخذ أوضاعاً مختلفة في نموه استجابة للمؤثرات الخارجية ، ويؤتى به من النباتات الخشبية وتحديداً الأشجار والشجيرات والخشب.

يتكون الخشب أساساً من السيليولوز بنسبة 40-50% و النصف سيليولوز بنسبة 20 - 30% وترتبطان مع بعضهما البعض بمادة الخشبين Lignin بنسبة 25-30% الخشب هو النسيج الخشبي للنباتات Xylem.

يعد الخشب أحد أهم الموارد الطبيعية وهو المحصول الرئيسي الناتج من استثمار الحراج، والمادة الأولية بنسبة تزيد على 60% في إنشاء البيوت، وصناعة الأثاث الخشبي وغيرها. ويهتم علم تقانة الأخشاب والصناعات الخشبية Wood technology and wood industry بدراسة صفات الأخشاب وتحسينها ورفع قيمتها الاقتصادية.

الخشب Wood مادة عضوية مسامية مسترطبة (أي يمتص الرطوبة ويحتفظ بها) كما أنه مادة قابلة للتشكل أي يتخذ أوضاعاً مختلفة في نموه استجابة للمؤثرات الخارجية ، ويؤتى به من النباتات الخشبية وتحديداً الأشجار والشجيرات والخشب.

يتكون الخشب أساساً من السيليولوز بنسبة 40-50% و النصف سيليولوز بنسبة 20 - 30% وترتبطان مع بعضهما البعض بمادة الخشبين Lignin بنسبة 25-30% الخشب هو النسيج الخشبي للنباتات Xylem.

يعد الخشب أحد أهم الموارد الطبيعية وهو المحصول الرئيسي الناتج من استثمار الحراج، والمادة الأولية بنسبة تزيد على 60% في إنشاء البيوت، وصناعة الأثاث الخشبي وغيرها. ويهتم علم تقانة الأخشاب والصناعات الخشبية Wood technology and wood industry بدراسة صفات الأخشاب وتحسينها ورفع قيمتها الاقتصادية.

نمو الأشجار

حلقات النمو في الأشجار تزيد الشجرة في القطر ويظهر ذلك من الحلقات التي تبدو في الدوائر الخارجية لداخل الجذع عند قطعه وتلك الحلقات تزيد تبعاً للنمو السنوي للشجرة بمقدار حلقة واحدة سنوياً في غالب الأحوال وبملاحظة الحلقات حول الجذع نستطيع تبين الظروف المناخية التي نمت بها الشجرة فالحلقة العريضة تشير إلى موسم نمو كبير ووفرة في الرطوبة (الماء) والحلقات الضيقة تشير إلى موسم جفاف مثلاً . وفي السابق كان يتم حساب عمر الشجرة بالمعاينة البصرية ، أما حالياً تقوم الحاسبات الآلية بمسح الحلقات واحتساب عمر الشجرة على وجه الدقة·

مميزات الخشب:

  1.  يستخدم الخشب منذ فجر التاريخ في صناعة كل ما يحتاج إليه الإنسان ولذلك لعدة صفات مميزة للخشب عن غيره من المواد :
  2.  سهولة الحصول عليه من الأشجار
  3.  قوة التحمل والصلابة
  4.  سهولة تشكيل الخشب وسهولة القطع

استخدامات الخشب

استخدم الخشب أساساً كوقود لإشعال النار ومنه تم تصنيع الفحم النباتي الذي يستخدم كوقود أيضاَ. كما استخدم الخشب قديماً في صناعة السفن والأسلحةوالمنازل والعربات (حتى أن أول الدراجات كانت خشبية) و الآلات الزراعية وحتىالأحذية وحديثاً لصناعة الأثاث والمنازل والأرضيات··إلخ

 

مصادرالخشب

المصدر الطبيعي للأخشاب هي الغابات ولكن خوفاً من اندثار الغابات الطبيعية بسبب قطع الأشجار من أجل أخشابها ، لأهميتها القصوى لاستمرار الحياة على الأرض ولأنها المصنع الطبيعي للأوكسجين ، يجري في البلاد المصدرة للأخشاب على مستوى العالم ، استزراع الغابات للأغراض التجارية من أجل الحصول على الأخشاب ، حيث تزرع شتلات الأشجار بدلاً من الأشجار الكبيرة التي قطعت . كما يتم استزراع الأشجار الخشبية السريعة النمو ذات النوعية الجيدة.

أنواع النباتات الخشبية والأخشاب

تنتمي النباتات الخشبية إلى قسم النباتات البذرية (Spermatophytes) المعمرة، جذوعها واضحة وقائمة، وهي إما ان تكون على شكل شجرة خشبية يزيد ارتفاع ساقها على سبعة أمتار، أو على شكل شجيرة خشبية (جنَبة) متعددة السوق، ارتفاعها أقل من سبعة أمتار، أو على شكل متسلقات خشبية.

ويمكن تصنيف أنواع الأخشاب كما يأتي:

  • الأخشاب الطرية

وهي أخشاب أشجار المخروطيات (الراتنجيات) التي تنتمي إلى صف عاريات البذور gymnospermae، أوراقها إبرية أو حرشفية، دائمة الخضرة وتحمل بذورها في مخاريط، منها: السروcypress، والصنوبر pine، والأرز cedar والشوح والسويد. تستعمل أخشابها في النجارة الداخلية للأبنية.

  •  

    الأخشاب القاسية
    ​هي أخشاب الأشجار العريضة الأوراق (المِلْحاوات) التي تنتمي إلى صف مستورات أو كاسيات البذور angiospermae، ومنها: الحور الرومي poplar، والدلب platane، والقيقب maple، والبلوط oak، والجوز walnut والسنديان والمشمش والليمون والزيتون والتوت وغيرها.تستعمل في نجارة الأثاث والتزيين والنحت.
  •  

    خشب القلب
    صلب، لونه داكن، يحيط بمحور الشجرة، وظيفته دعم الشجرة ميكانيكياً، وينتج من موت الطبقات الخشبية للكامبيوم بعد اكتمال نموها وامتلائها بالمواد الراتنجية أو الصمغية أو الدباغية أو الملونة.
  •  

    الخشب العصاري
    هو خشب فاتح اللون يتكون من النسج الخشبية الحية المحيطة بخشب القلب والتي تقوم خلاياها بوظائفها الحيوية المختلفة، مثل خزن المواد الغذائية ونقل العصارة إلى الأجزاء العلوية من الشجرة.

 بنية الأخشاب

وللتعرف على بنية الأخشاب يجب دراسة مقاطع الخشب الثلاثة الآتية:
1- المقطع العرضي
وهو المقطع الأفقي على ساق الشجرة وتظهر عليه حلقات النمو السنوية المحيطة بمحور ساقها، ويحدد عددها عمر الشجرة.

2- المقطع الطولي الشعاعي أو (القطري)

وهو المقطع الطولي والمتعامد مركزياً على نصف قطر أو قطر ساق الشجرة.

 

3- المقطع المماسي
وهو المقطع الناتج من حز الخشب عمودياً على نصف قطر المقطع.
وما يتصل بحلقات النمو السنوية: فهي حلقات كاملة متحدة المركز، يميز فيها نوعان من الخشب:
-  الخشب الربيعي springwood: يتكون من خلايا رقيقة الجدران متسعة الفجوات.
-  والخشب الصيفي summerwood: يتكون من خلايا سميكة الجدران ضيقة الفجوات (الشكل-1).

 

 

 

 

وتتكون البنية المجهرية للأخشاب الطرية من: الألياف السللوزية الطولية (تراكيدات) tracheids، والقنوات الراتنجية، والأشعة الخشبية الضيقة والمستقيمة، وتسمى بالأخشاب غير المسامية (اللاوعائية). وأما البنية المجهرية للأخشاب القاسية فتتكون من: الألياف السللوزية، والأوعية الربيعية والصيفية في حلقات النمو السنوية والخلايا البرانشيمية، والأشعة الخشبية المتكونة من طبقات كثيرة ومتعرجة وعريضة. وتسمى هذه الأخشاب بالمسامية (الوعائية).

حفظ الأخشاب ومعالجتها

:يقصد بعملية حفظ الخشب معالجته بمواد كيمياوية بغية زيادة مدة إمكانية استخدامه برفع مقاومته للأضرار الحيوية الحشرية، الفطرية، البكتيرية، والفيروسية، وذلك باستعمال إحدى المواد الآتية

- الزيوت القطرانية tar-oil: تعامل بها الأخشاب التي تستخدم كعوارض للسكك الحديدية وأعمدة الهاتف وأخشاب الموانئ، وهي سامة للفطريات والحشرات ومقاومة للرطوبة.

- الزيوت العضوية organic oil: وهي مشتقات نفطية تطلى بها الأخشاب المجففة لاستخدامها في البناء.

- الأملاح السامة الذوابة في الماء: مثل كبريتات النحاس وأملاح الزرنيخ والكروم والنحاس التي تكسب الخشب مقاومة ضد الحشرات والفطريات.

ومن أهم طرائق معالجة الأخشاب

- طريقة الأسطوانات المغلقة: توضع الأخشاب في أسطوانة مملوءة بإحدى المواد الحافظة وترفع درجات الحرارة والضغط فيها مما يسبب إدخال المادة الحافظة في النسيج الخشبي.

- الغمر في المحاليل الحارة: يغطس الخشب في مادة قار الفحم لبضع ساعات داخل اسطوانات معدنية في درجة حرارة 10ْم فتخترق هذه المادة النسيج الخارجي للخشب إلى عمق يتناسب مع النوع الخشبي.

- الغمر البارد: يغطّس الخشب في محلول كلوريد الفضة الزئبقي لبضعة أيام فيخترق النسج الخشبية لعدة مليمترات.

- تبديل العصارة الخشبية: وذلك بربط النهايات السفلية لجذوع الأشجار بكمامات مطاطية تتصل مع خزانات مليئة بمحلول كبريتات النحاس، وموضوعة على ارتفاع 15م مما يؤدي إلى دفع المحلول داخل الجذع وباتجاه حركة العصارة الخشبية بتأثير نحو 2-4 ضغوط جوية، ليصل إلى النهاية الثانية للجذع، وتستغرق هذه العملية عدة أيام، أو وضع نهايات الجذوع في أحواض محتوية على محلول المادة الحافظة، وربط طرفها الآخر بكمامات مطاطية تتصل مع مفرغات هوائية تعمل على امتصاص العصارة ليحل محلول المادة الحافظة محلها.