SAAMAAN MAGAZINE- ISSUE 5

Writer: Dr. Jamshid Rahmanian

سازه های چوبی – قسمت پنجم

نویسنده دکتر جمشید رحمانیان

ترکیبات فیزیکی و شیمیایی چوب

از آنجایی که چوب ماده ای است که به صورت زنده در طبیعت موجود است لذا دستخوش تغییرات زیادی در گوناگونی و تغییرات در خواص خود است. به طور مثال رنگ، وزن مخصوص، مقاومت انواع گونه های درختان با یکدیگر متفاوت بوده و ترکیب شیمیایی و فیزیکی درختان است که خواص آنها را تعیین کرده و بدنبال آن مصرف و کاربری چوب حاصله از آنها را در موارد مختلف معین می­کند.

تخلخل  چوب

چوب ماده­ ای متشکل از یاخته ها و سلول های گیاهی است. شکل سلول گیاهی بویژه در درختان سوزنی برگ به صورت سلول های بلند و طولانی در امتداد طول تنه درخت و سلولهای کوچک تر و کوتاه تر در امتداد شعاع های مقطع عرضی تنه درخت هستند. این سلول ها عمل حفظ و انتقال مواد غذایی را به ساقه و شاخ و برگ درخت انجام می­دهند. در درختان پهن برگ وضعیت و موقعیت سلول ها مقداری مفصل تر است و شامل دو تیپ سلول های طولی با الیاف های قطر کوچک و آوند ها و شریان های  با قطر پهن تر می­باشد همچنین در این درختان پهن برگ تمرکز بیشتری از سلول های شعاعی  نسبت به درختان سوزنی برگ وجود دارد. سطح جانبی و اشغال این سلول ها در بدنه هر دو گونه درختان پهن برگ و سوزنی برگ بسیار زیاد بوده و به این دلیل مهم چندین ویژگی و مشخصات و صفات عمده به چوب می­بخشد:

• چوب این امکان را پیدا می­کند که در هنگامی که خشک است مواد شیمیایی سمی را که برای حفاظت در مقابل حشرات و آفات حمله کننده به چوب مورد نیاز است جذب کند.
• چوب قادر است که مواد دفع کننده رطوبت را در درون خود جذب نماید و بدین ترتیب تغییرات در رطوبت محتوی خود را به حداقل برساند که باعث انقباض و انبساط های متوالی و نهایتاً تغییر در خواص چوب و کاهش کیفیت آن نشود.
• سلول های گیاهی حالت کیسه های هوایی در چوب را دارند که باعث می­شوند چوب خاصیت عایق حرارتی داشته باشد.
• وجود سلول های گیاهی باعث می­شود که درون آنها و همچنین دیواره آنها از آب (رطوبت) پر و خالی شود و بدین ترتیب چوب با جذب رطوبت منبسط و به اصطلاح باد می­کند و با از دست دادن رطوبت منقبض شده و جمع می­گردد و ترک می­خورد.
• به لحاظ ساختار خود، چوب قادر است رنگ و چسب و سایر رزین ها را که بر روی سطح چوب بکار برده می­شوند به خود پذیرفته و در سطح خود نگهدارد.

ترکیب مواد تشکیل دهنده چوب

سلول های گیاهی از الیاف ها تشکیل شده­اند که اکثر آن سلولز و همی سلولز بوده و توسط یک ماده آلی بنام لیگنین به یکدیگر متصل شده­اند. سلولز و همی سلولز ترکیبات پیچیده و مختلط  از گلوکز می­باشند و گلوکز یا قند پایه جهت حشرات و قارچ ها به عنوان غذای اصلی می­باشد. مقدار دقیق سلولز و همی سلولز و لیگنین در درختان مختلف بر حسب نوع و گونه درختان متفاوت است، لیکن بطور کلی در چوب هایی که در کوره خشک شده­اند  مقدار متوسط مواد فوق جهت درختان سوزنی برگ  و درختان پهن برگ  در جدول زیر مشخص گردیده­اند:

جدول 1-1 درصد ترکیبات چوب های کوره خشک

در حقیقت این ترکیبات هستند که خواص و ویژگی های چوب را از قبیل مقاومت و استحکام، استعداد پوسیدگی و قابلیت جذب نمودن و نگهداری رطوبت را تعیین می کنند. مواد و مصالح را از نظر جذب و نگهداری رطوبت به دو دسته تقسیم می­کنند. یکی آن دسته مواد که مانند ابر و اسفنج قابلیت جذب و نگهداری آب و رطوبت را در درون خود دارند که به این مواد اجسام آب دوست گویند و دیگر موادی که فاقد این ویژگی هستند. چوب از  جمله مصالح هایگروسکوپیک و آب دوست است. نقش سلولز در چوب تامین و ایجاد مقاومت کششی و سختی و الاستیسیتی و حالت ارتجاعی بخشیدن به آن است. از طرفی دیگر لیگنین چون الیاف و فیبرها را به یکدیگر پیوند داده و به دسته های الیافی تبدیل می­کند، لذا به چوب قدرت مقاومت فشاری می­بخشد و به دلایل فوق چوب می­تواند هم در مقابل کشش و هم در مقابل خمش و هم در مقابل فشار مقاومت کند. سایر مواد اضافی موجود در چوب نقشی در ساختار مقاومتی آن ندارند ولی عملکرد این مواد اضافی در آن است که به هرگونه و هر درخت رنگ مخصوص آن درخت، بو و عطر آن درخت، وزن مخصوص آن درخت، مقاومت آن درخت در مقابل پوسیدگی و قابلیت اشتعال و شعله پذیری آن درخت را تعیین می کنند.

مواد اولیه ساخت کاغذ و مقوا نیز از سلولز و همی سلولز چوب بدست می­آیند برای تهیه این مواد اولیه چوب را به تراشه ها  ریز بریده و سپس با عمل پختن این تراشه ها، الیاف  را از لیگنین جدا می­کنند و الیاف حاصل از خمیر  برای تولید کاغذ و مقوا بکار می­رود. همچنین سلولز در پاره ای از منسوجات، پلاستیک ها و سایر تولیداتی که به سلولز و مشتقات آن نیاز دارند بکار برده می­شود از قبیل کاغذ سلوفان، پوشش حفاظتی سوسیس و کالباس، مواد منفجره، فیلم های عکاسی، سلولوید، شیشه های نشکن، چرم مصنوعی، صفحات موسیقی و ضبط موزیک.

از لیگنین موجود در چوب در تولید بهبود دهنده های خاک، پلاستیک ها، مواد بکار گرفته در جاده سازی و آسفالت، وانیل و مواد افزودنی به گل حفاری چاه ها استفاده می­گردد.

از سایر مواد موجود در چوب که بطور عمده شامل روغن تال  و ترپانتین هستند بیشتر در تولید رنگ ها و لاک های چوب و حلال ها استفاده می­گردد.