الخشب هو أحد المواد المستخدمة على نطاق واسع في العالم. في هذا الدرس سوف نتعرف على:
الخشب مادة عضوية ، مما يعني أنه يأتي من الطبيعة. وهو نسيج بنيوي صلب يوجد في سيقان وجذور الأشجار والنباتات الخشبية الأخرى. إذا قطعت جذع شجرة ، فهناك العديد من الحلقات التي تخبرك بعمر الخشب. كلما زاد عدد حلقات الشجرة ، كلما كان الخشب أقدم.
لقد تم استخدامه منذ آلاف السنين للوقود وكمواد بناء ، لصنع الأدوات والأسلحة والأثاث والورق. إنها مادة عضوية ، مركب طبيعي من ألياف السليلوز (القوية في التوتر) المضمنة في مصفوفة من اللجنين تقاوم الانضغاط.
خذ شجرة وقشر "القشرة" الخارجية أو اللحاء وستجد نوعين من الخشب. الأقرب إلى الحواف توجد طبقة حية رطبة وخفيفة تسمى sapwood معبأة بأنابيب تسمى نسيج الخشب الذي يساعد الشجرة في ضخ المياه والمغذيات من جذورها إلى أوراقها ؛ داخل خشب العصارة ، يوجد جزء أكثر قتامة وأصعب بكثير من الشجرة يسمى خشب القلب ، وهو ميت ، حيث انسدت أنابيب الخشب بالراتنجات أو اللثة وتوقفت عن العمل.
حول الحافة الخارجية للخشب العصاري (والجذع) توجد طبقة رقيقة نشطة تسمى الكامبيوم حيث تنمو الشجرة بالفعل إلى الخارج قليلاً كل عام ، وتشكل تلك الحلقات السنوية الشهيرة التي تخبرنا عن عمر الشجرة. غالبًا ما يكون سمك Cambium خلية واحدة أو خليتين فقط ، وتحتاج إلى مجهر لرؤيته جيدًا.
قم بتقطيع الشرائح أفقيًا عبر شجرة ، وتشغيل المنشار بشكل موازٍ للأرض (عموديًا على الجذع) ، وسترى الحلقات السنوية (واحدة جديدة تضاف كل عام) تشكل المقطع العرضي. قم بالقطع رأسياً من خلال جذع شجرة وسترى خطوطًا بالداخل تعمل بالتوازي مع المنعطف الذي تشكله أنابيب الخشب ، مما يشكل الهيكل الداخلي للخشب المعروف باسم حبيباته.
سترى أيضًا أشكالًا بيضاوية عرضية تقطع الحبوب المسماة "العقد" وهي الأماكن التي نمت فيها الأغصان من جذع الشجرة. يمكن أن تجعل العقد الخشب يبدو جذابًا ، لكن يمكنها أيضًا إضعاف هيكله.
إذا نظرت إلى بعض الأخشاب المقطوعة حديثًا تحت المجهر ، فسترى أنها مكونة من خلايا ، مثل أي نبات آخر. تتكون الخلايا من ثلاث مواد:
بشكل عام ، السليلوز هو الكتلة الليفية للشجرة ، بينما اللجنين هو المادة اللاصقة التي تربط الألياف ببعضها البعض.
الخشب الصلب
يأتي الخشب الصلب من أشجار كاسيات البذور ، وهي نباتات تنتج الأزهار وتحمل بذور الفاكهة. تميل إلى أن تأتي من الأشجار البطيئة النمو المتساقطة التي تفقد أوراقها سنويًا. عادة ما يكون الخشب ثقيلًا وقاسًا وأكثر كثافة. غالبًا ما يكون للأخشاب الصلبة قنوات إضافية لنقل النسغ ، والمعروفة باسم الأوعية أو المسام. قد تكون هذه مرئية للعين المجردة ، أو تحت التكبير ، مثل ثقوب صغيرة عندما يتم قطع الخشب بشكل عرضي. نتيجة لبنيتها المكثفة والأكثر تعقيدًا ، توفر الأخشاب الصلبة عمومًا مستوى أعلى من القوة والمتانة. تشمل الأنواع الشائعة من الأخشاب الصلبة البلوط والقيقب والكرز والماهوجني والجوز.
لا تكون أنواع الأخشاب الصلبة بالضرورة أقوى دائمًا من الأخشاب اللينة ، ولكن العديد من الأنواع معروفة جيدًا بأنماط حبيباتها الخشبية الجميلة والمميزة.
خشب لين
تُشتق الأخشاب اللينة عادةً من الأشجار الصنوبرية ، أي الأشجار ذات الأوراق الشبيهة بالإبر والتي تُغطى بذورها بأقماع. هذه أشجار سريعة النمو وتنتج خشبًا ناعمًا وخفيفًا. ومن الأمثلة المألوفة أشجار الصنوبر والتنوب والأروقة. الاستثناء من القاعدة هو الطقسوس ، وهو بطيء النمو وكثيف جدًا.
المربك أن بعض الأخشاب اللينة أصعب من الأخشاب الصلبة!
لا تحتوي الأخشاب اللينة عادة على مسام مرئية. قد تكون الأشعة أيضًا ضيقة أو غير مرئية تقريبًا. يمكن التعرف على الأخشاب اللينة في بعض الأحيان من خلال وجود الراتنج ، أو رائحة "زيت التربنتين" ، خاصة عند قطعها حديثًا.
| صفة مميزة | الخشب الصلب | خشب لين |
| تنبع من | الأشجار المتساقطة | الأشجار دائمة الخضرة |
| أمثلة | البلوط ، خشب الساج ، الماهوغاني | الصنوبر ، التنوب ، التنوب |
| سعر | أغلى | أقل غلاء |
| كثافة | عادة أكثر صعوبة (ولكن ليس دائمًا) | عادة أكثر ليونة (ولكن ليس دائمًا) |
| اللون | الظلام عموما | دائما تقريبا خفيف |
| بنية | النسغ السفلي | نسغ أعلى |
| قمح | قريب | مرتخي |
| مقاوم النار | جيد | فقير |
| وزن | ثقيل | خفيفة |
يختلف التركيب الكيميائي للخشب من نوع لآخر ولكنه يتكون تقريبًا من 50٪ كربون و 42٪ أكسجين و 6٪ هيدروجين و 1٪ نيتروجين و 1٪ عناصر أخرى (بشكل أساسي الكالسيوم والبوتاسيوم والصوديوم والمغنيسيوم والحديد والمنغنيز) بواسطة وزن. يحتوي الخشب أيضًا على الكبريت والكلور والسيليكون والفوسفور وعناصر أخرى بكميات صغيرة.
قوة
من الناحية المادية ، الخشب قوي وصلب ؛ ومع ذلك ، مقارنة بمواد مثل الفولاذ ، فهو أيضًا خفيف ومرن.
المعادن والبلاستيك والسيراميك متناحية الخواص ، أي أن لها بنية داخلية موحدة إلى حد ما وتميل إلى التصرف بنفس الطريقة تمامًا في جميع الاتجاهات. يعمل الخشب بشكل مختلف بسبب الحلقة السنوية وهيكل الحبوب.
هل سبق لك أن حاولت تقطيع الخشب بفأس؟ إذا كان لديك ، فستعرف أنه ينقسم بسهولة عند تقطيعه باستخدام الشفرة مع الحبوب ، ولكن من الصعب جدًا تقطيعه في الاتجاه المعاكس من خلال الحبوب.
خذ فرع شجرة صغير ميت. حاول ثنيها والتقاطها بيديك العاريتين. هل تستطيع فعلها؟ نعم.
الآن ، حاول سحبها أو دفعها في الاتجاه المعاكس. هل يمكنك شدها أو ضغطها؟ رقم.
هذا يعني أن الخشب متباين الخواص ، مما يعني أن كتلة الخشب لها خصائص مختلفة في اتجاهات مختلفة.
متانة
يستمر الخشب لفترة طويلة. هل سمعت من قبل عن علماء الآثار باكتشاف بقايا مدفونة لمنحوتات خشبية قديمة أو أدوات تنتمي إلى حضارة كانت موجودة منذ مئات أو آلاف السنين؟ كانت الأهداف الخشبية كائنًا حيًا في يوم من الأيام ، وهي عرضة لقوى التحلل الطبيعية من خلال عملية تُعرف باسم "التعفن" - حيث تقوم الكائنات الحية مثل الفطريات والحشرات مثل النمل الأبيض والخنافس بالقضم تدريجياً بعيدًا عن السليلوز واللجنين وتحويل الخشب إلى غبار .
الخشب والماء
الخشب مادة استرطابية ، مما يعني أنه مثل الإسفنج يمتص الماء وينتفخ في ظروف رطبة ، ويعطي الماء مرة أخرى عندما يجف الهواء وترتفع درجة الحرارة.
تفتح النوافذ الخشبية بسهولة أكبر في الصيف منها في الشتاء. هل تعرف لماذا؟ الكثير من الرطوبة تفعل هذا. تجعل الظروف الخارجية الرطبة في الشتاء تنتفخ في الإطارات.
لماذا يمتص الخشب الماء؟ تذكر أن جذع الشجرة مصمم لنقل الماء من الجذور إلى الأوراق. عادةً ما تحتوي قطعة الخشب "الخضراء" المقطوعة حديثًا على كمية هائلة من المياه المخفية ، مما يجعل حرق الحطب أمرًا صعبًا للغاية دون قدر كبير من التدخين والبصق. يمكن لبعض أنواع الخشب أن تمتص عدة أضعاف وزنها من الماء ، والذي يتم امتصاصه داخل الخشب بواسطة نفس الهياكل التي تنقل الماء من جذور الشجرة إلى الأوراق عندما كانت الشجرة نباتًا حيًا وناميًا.
الخشب والطاقة
يعد الخشب عازلًا جيدًا للحرارة ولكن الخشب الجاف يحترق بسهولة وينتج قدرًا كبيرًا من الطاقة الحرارية إذا تم تسخينه إلى ما بعد درجة حرارة الاشتعال (درجة الحرارة التي تشتعل فيها النيران ، في أي مكان يتراوح بين 200-400 درجة مئوية ، 400-750 درجة فهرنهايت ).
بشكل عام ، يعد الخشب جيدًا في امتصاص الصوت لأنه مسامي ، مع وجود الكثير من المساحات الهوائية لحبس الصوت. ومع ذلك ، فإن الخشب ليس مادة كثيفة بما يكفي لامتصاص الكثير من الصوت كما هو. من ناحية أخرى ، تم تصميم الأشياء الخشبية أيضًا لنقل الأصوات وتضخيمها - هكذا تعمل الآلات الموسيقية.
الخشب لا يوصل الكهرباء. ومع ذلك ، عندما يكون الخشب رطبًا ، تزداد موصليةته.
1. المبارزة وتزيين الحدائق
يستخدم الخشب في سياج وتزيين الحدائق لأنه يجعل الحديقة بأكملها تبدو مفتوحة ولا تزال محمية.
2. تستخدم في انتاج الاثاث
كما نعلم ، جميع الأثاث في منازلنا مصنوع من الخشب. كراسينا وطاولاتنا ورفوفنا وغيرها كلها مصنوعة من الخشب وما زالت مصممة.
3. تستخدم في خلق الفن
يستخدم الخشب في إنشاء وتصميم جميع الأشياء المتعلقة بالفن. يتضمن ذلك المنحوتات والمنحوتات والإطارات الفنية التي نضعها في منزلنا.
4. تستخدم كعزل
الخشب عازل أفضل من معظم المعدات بسبب طبيعته. يتم استخدامه لقياس خصائص العزل لمواد البناء. لديها هذه القدرة بسبب الجيب الهوائي داخل هيكلها الجوي.
5. تستخدم للتدفئة
الخشب مصدر جيد للطاقة عند استخدامه مع الوقود. يمكن استخدامه للتدفئة في الغابة كنار تخييم. يمكن استخدامه أيضًا في فرن داخلي لإبقاء الغرف دافئة لتجنب البرد.
6. تستخدم في صنع معظم أدوات المطبخ
معظم أدوات المطبخ مصنوعة من الخشب بسبب قدرتها على العزل. عندما تكون مقابض أواني المطبخ مصنوعة من الخشب ، فإنها ستثبت أنها ذات معالجة أفضل لأن الناس لن يخافوا من التعرض للأذى بسبب سخونة المقابض.
7. تستخدم في صنع الآلات الموسيقية
هذا أحد الاستخدامات الخاصة والمفيدة للخشب في العصر الحديث. يُستخدم الخشب في صناعة جميع الآلات الموسيقية تقريبًا مثل البيانو والجيتار والطبل وغير ذلك الكثير.
8. تستخدم في صنع المعدات الرياضية
الخشب هو أحد المواد الأساسية المستخدمة في صنع المعدات الرياضية مثل لعبة الكريكيت وتنس الطاولة والهوكي.
9. تستخدم في بناء السفن
الخشب مادة أخرى مهمة عندما يتعلق الأمر بصناعة السفن. كل من السفن الكبيرة والصغيرة مصنوعة من الخشب لأنها تساعد في الطفو.
10. تستخدم في صنع لعب الأطفال
لعب الأطفال مصنوعة من الخشب. اليوم ، يفضل الآباء شراء الألعاب الخشبية لأطفالهم لأنهم يعتبرون الألعاب البلاستيكية ضارة بسبب سميتها.
