ไม้เป็นหนึ่งในวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในโลก ในบทเรียนนี้ เราจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับ:
ไม้เป็นวัสดุอินทรีย์ ซึ่งหมายความว่ามาจากธรรมชาติ เป็นเนื้อเยื่อโครงสร้างเส้นใยแข็งที่พบในลำต้นและรากของต้นไม้และไม้ยืนต้นอื่นๆ หากคุณตัดผ่านลำต้นของต้นไม้ จะมีวงแหวนหลายวงที่บอกคุณว่าไม้นั้นมีอายุเท่าไร ยิ่งต้นไม้มีวงแหวนมากเท่าไหร่ไม้ก็ยิ่งมีอายุมากขึ้นเท่านั้น
มีการใช้เป็นเชื้อเพลิงและเป็นวัสดุก่อสร้างเป็นเวลาหลายพันปี ใช้ทำเครื่องมือและอาวุธ เฟอร์นิเจอร์ และกระดาษ เป็นวัสดุอินทรีย์ซึ่งเป็นส่วนประกอบตามธรรมชาติของเส้นใยเซลลูโลส (ซึ่งมีความตึงสูง) ซึ่งฝังอยู่ในเมทริกซ์ของลิกนินที่ต้านทานการบีบอัด
เอาต้นไม้มาลอก "ผิว" หรือเปลือกนอกออก แล้วคุณจะพบไม้สองชนิด ใกล้กับขอบมีชั้นที่มีชีวิตชื้นและเบาที่เรียกว่า กระพี้ ซึ่งอัดแน่นด้วยท่อที่เรียกว่าไซเลมที่ช่วยให้ต้นไม้ลำเลียงน้ำและสารอาหารจากรากไปยังใบ ภายในกระพี้มีส่วนของต้นไม้ที่เรียกว่า แก่นไม้ ซึ่งมีสีเข้มกว่าและแข็งกว่ามาก ซึ่งตายแล้ว ซึ่งท่อไซเล็มอุดตันด้วยเรซินหรือกัมและหยุดทำงาน
รอบขอบนอกของกระพี้ (และลำต้น) เป็นชั้นบางๆ ที่เรียกว่า แคมเบียม ซึ่งต้นไม้จะเติบโตออกด้านนอกทีละนิดในแต่ละปี ก่อตัวเป็นวงแหวนประจำปีที่มีชื่อเสียงซึ่งบอกเราว่าต้นไม้มีอายุเท่าไร แคมเบียมมักจะหนาเพียงหนึ่งหรือสองเซลล์ และคุณต้องใช้กล้องจุลทรรศน์จึงจะมองเห็นได้ดี
ผ่าตามแนวนอนผ่านต้นไม้ ใช้เลื่อยขนานกับพื้น (ตั้งฉากกับลำต้น) แล้วคุณจะเห็นวงแหวนประจำปี (อันใหม่ที่เพิ่มเข้ามาทุกปี) ประกอบเป็นหน้าตัด ตัดในแนวตั้งผ่านลำต้นของต้นไม้ แล้วคุณจะเห็นเส้นด้านในวิ่งขนานไปกับทางเลี้ยวที่เกิดจากท่อ xylem ก่อตัวเป็นโครงสร้างภายในของไม้ที่เรียกว่าลายไม้
นอกจากนี้ คุณยังจะเห็นวงรีเป็นครั้งคราวขัดเมล็ดข้าวที่เรียกว่า "นอต" ซึ่งเป็นจุดที่กิ่งก้านงอกออกมาจากลำต้นของต้นไม้ นอตสามารถทำให้ไม้ดูน่าสนใจ แต่ก็ทำให้โครงสร้างอ่อนแอลงได้เช่นกัน
หากคุณดูไม้ที่เพิ่งตัดใหม่ด้วยกล้องจุลทรรศน์ คุณจะเห็นว่ามันประกอบด้วยเซลล์ เช่นเดียวกับพืชอื่นๆ เซลล์ประกอบด้วยสารสามชนิด:
กล่าวอย่างกว้างๆ เซลลูโลสเป็นเส้นใยจำนวนมากของต้นไม้ ในขณะที่ลิกนินเป็นกาวที่ยึดเส้นใยไว้ด้วยกัน
ไม้เนื้อแข็ง
ไม้เนื้อแข็งมาจากต้นแองจิโอสเปิร์มซึ่งเป็นพืชที่ให้ดอกและออกเมล็ดในผล มันมักจะมาจากต้นไม้ที่โตช้าและผลัดใบซึ่งร่วงหล่นทุกปี ไม้มักจะหนัก แกร่ง และหนาแน่นกว่า ไม้เนื้อแข็งมักมีช่องทางเพิ่มเติมสำหรับการขนส่งน้ำนม ซึ่งเรียกว่าภาชนะหรือรูพรุน สิ่งเหล่านี้อาจมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าหรือภายใต้การขยาย เป็นรูเล็กๆ เมื่อไม้ถูกตัดขวาง เนื่องจากโครงสร้างที่ควบแน่นและซับซ้อนมากขึ้น ไม้เนื้อแข็งโดยทั่วไปจึงมีความแข็งแรงและทนทานในระดับที่เหนือกว่า ไม้เนื้อแข็งทั่วไป ได้แก่ ไม้โอ๊ค เมเปิ้ล เชอร์รี่ มะฮอกกานี และวอลนัท
ไม้เนื้อแข็งไม่จำเป็นต้องแข็งแรงกว่าไม้เนื้ออ่อนเสมอไป แต่หลายชนิดเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องลายไม้ที่สวยงามและแตกต่าง
ไม้เนื้ออ่อน
ไม้เนื้ออ่อนมักได้มาจากต้นสน นั่นคือ ต้นไม้ที่มีใบคล้ายเข็มและมีเมล็ดปกคลุมเป็นรูปกรวย ต้นไม้เหล่านี้เป็นไม้ที่โตเร็ว ให้เนื้อไม้ที่อ่อนและเบา ต้นสน, ต้นสนชนิดหนึ่ง, ต้นสนชนิดหนึ่งเป็นตัวอย่างที่คุ้นเคย ข้อยกเว้นสำหรับกฎคือต้นยูซึ่งเติบโตช้าและหนาแน่นมาก
ไม้เนื้ออ่อนบางชนิดแข็งกว่าไม้เนื้อแข็ง!
ไม้เนื้ออ่อนมักไม่มีรูพรุนที่มองเห็นได้ รังสีอาจแคบหรือแทบมองไม่เห็น ไม้เนื้ออ่อนบางครั้งสามารถระบุได้จากการมีอยู่ของเรซินหรือกลิ่นของ 'น้ำมันสน' โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเพิ่งตัดใหม่
| ลักษณะ | ไม้เนื้อแข็ง | ไม้เนื้ออ่อน |
| มีที่มาจาก | ต้นไม้ผลัดใบ | ต้นไม้เขียวชอุ่มตลอดปี |
| ตัวอย่าง | ไม้โอ๊ค, ไม้สัก, มะฮอกกานี | ต้นสน ต้นสน ต้นสน |
| ราคา | แพงมาก | ที่ราคาไม่แพง |
| ความหนาแน่น | โดยทั่วไปจะยากกว่า (แต่ไม่เสมอไป) | มักจะนุ่มนวล (แต่ไม่เสมอไป) |
| สี | มืดโดยทั่วไป | สว่างเกือบตลอดเวลา |
| โครงสร้าง | น้ำนมลดลง | น้ำนมที่สูงขึ้น |
| ธัญพืช | ปิด | หลวม |
| ทนไฟ | ดี | ยากจน |
| น้ำหนัก | หนัก | แสงสว่าง |
องค์ประกอบทางเคมีของไม้แตกต่างกันไปในแต่ละสายพันธุ์ แต่มีคาร์บอนประมาณ 50% ออกซิเจน 42% ไฮโดรเจน 6% ไนโตรเจน 1% และองค์ประกอบอื่นๆ อีก 1% (ส่วนใหญ่เป็นแคลเซียม โพแทสเซียม โซเดียม แมกนีเซียม เหล็ก และแมงกานีส) โดย น้ำหนัก. ไม้ยังมีกำมะถัน คลอรีน ซิลิกอน ฟอสฟอรัส และธาตุอื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย
ความแข็งแกร่ง
ตามร่างกายแล้วไม้นั้นแข็งแรงและแข็งทื่อ อย่างไรก็ตาม เมื่อเทียบกับวัสดุอย่างเหล็ก มันยังเบาและยืดหยุ่นอีกด้วย
โลหะ พลาสติก และเซรามิกเป็นแบบไอโซโทรปิก กล่าวคือมีโครงสร้างภายในที่ค่อนข้างสม่ำเสมอ และมีแนวโน้มที่จะทำงานเหมือนกันทุกประการในทุกทิศทาง เนื่องจากโครงสร้างวงปีและลายไม้ของมัน ไม้จึงทำหน้าที่แตกต่างกัน
คุณเคยพยายามสับไม้ด้วยขวานหรือไม่? ถ้าคุณมี คุณจะรู้ว่ามันแยกออกได้ง่ายเมื่อหั่นด้วยใบมีดพร้อมกับเมล็ดพืช แต่จะยากกว่ามากในการสับในทิศทางตรงกันข้ามผ่านเมล็ดพืช
ใช้กิ่งไม้เล็ก ๆ ที่ตายแล้ว พยายามงอและหักด้วยมือเปล่า คุณทำได้มั้ย? ใช่.
ตอนนี้พยายามดึงหรือดันไปในทิศทางตรงกันข้าม ยืดหรืออัดได้ไหม เลขที่.
ซึ่งหมายถึงไม้เป็นแอนไอโซโทรปิก ซึ่งหมายถึงก้อนไม้ที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันในทิศทางต่างๆ
ความทนทาน
ไม้มีอายุการใช้งานค่อนข้างนาน เคยได้ยินเกี่ยวกับนักโบราณคดีที่ขุดพบซากประติมากรรมไม้โบราณหรือเครื่องมือที่เป็นของอารยธรรมที่มีอยู่เมื่อหลายร้อยหรือหลายพันปีก่อนหรือไม่? วัตถุที่ครั้งหนึ่งเคยมีชีวิตที่ทำจากไม้นั้นอยู่ภายใต้พลังธรรมชาติของการสลายตัวผ่านกระบวนการที่เรียกว่า "การเน่าเปื่อย" ซึ่งสิ่งมีชีวิต เช่น เชื้อราและแมลง เช่น ปลวกและแมลงปีกแข็งจะค่อยๆ แทะเซลลูโลสและลิกนิน และทำให้ไม้กลายเป็นฝุ่นผง .
ไม้และน้ำ
ไม้ดูดความชื้น ซึ่งหมายความว่าเช่นเดียวกับฟองน้ำ ไม้จะดูดซับน้ำและพองตัวในสภาพที่ชื้น และให้น้ำออกมาอีกครั้งเมื่ออากาศแห้งและอุณหภูมิสูงขึ้น
หน้าต่างไม้เปิดได้ง่ายกว่าในฤดูร้อนมากกว่าในฤดูหนาว คุณรู้ไหมว่าทำไม? ความชื้นมากเกินไปทำเช่นนี้ สภาพกลางแจ้งที่ชื้นในฤดูหนาวทำให้พองตัวเข้าไปในเฟรม
ทำไมไม้ถึงดูดน้ำ? จำไว้ว่าลำต้นของต้นไม้ถูกออกแบบมาเพื่อลำเลียงน้ำจากรากไปสู่ใบ ไม้ "สีเขียว" ที่เพิ่งตัดใหม่มักมีน้ำซ่อนอยู่จำนวนมาก ทำให้ยากต่อการเผาฟืนโดยไม่ต้องสูบบุหรี่และคายน้ำจำนวนมาก ไม้บางชนิดสามารถดูดซับน้ำได้หลายเท่าของน้ำหนักของตัวเอง ซึ่งถูกดูดซับเข้าไปในเนื้อไม้ด้วยโครงสร้างแบบเดียวกับที่ลำเลียงน้ำจากรากของต้นไม้ไปยังใบเมื่อต้นไม้ยังมีชีวิตและเติบโต
ไม้และพลังงาน
ไม้เป็นฉนวนความร้อนที่ดี แต่ไม้แห้งจะเผาไหม้ค่อนข้างง่ายและให้พลังงานความร้อนจำนวนมากหากได้รับความร้อนเกินอุณหภูมิจุดติดไฟ ).
โดยทั่วไป ไม้จะดูดซับเสียงได้ดี เพราะมีรูพรุน มีช่องอากาศมากมายเพื่อดักจับเสียง อย่างไรก็ตาม ไม้ไม่ได้เป็นวัสดุที่มีความหนาแน่นเพียงพอที่จะดูดซับเสียงได้มากเท่าที่เป็นอยู่ ในทางกลับกัน วัตถุที่ทำด้วยไม้ยังออกแบบมาเพื่อส่งและขยายเสียงอีกด้วย นั่นคือวิธีการทำงานของเครื่องดนตรี
ไม้ไม่นำไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม เมื่อไม้เปียก ค่าการนำไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น
1. รั้วและสวนตกแต่ง
ไม้ถูกนำมาใช้ในการทำรั้วและตกแต่งสวน เนื่องจากทำให้สวนดูโล่งและยังได้รับการปกป้อง
2. ใช้ในการผลิตเฟอร์นิเจอร์
อย่างที่เราทราบกันดีว่าเฟอร์นิเจอร์ในบ้านของเราล้วนทำมาจากไม้ เก้าอี้ โต๊ะ ชั้นวางของ และอื่นๆ ของเราล้วนสร้างด้วยไม้และยังคงออกแบบไว้
3. ใช้ในการสร้างงานศิลปะ
ไม้ถูกนำมาใช้ในการสร้างและออกแบบสิ่งของที่เกี่ยวข้องกับศิลปะทั้งหมด ซึ่งรวมถึงรูปปั้น งานแกะสลัก และกรอบรูปศิลปะที่เราวางไว้ในบ้านของเรา
4. ใช้เป็นฉนวนกันความร้อน
ไม้เป็นฉนวนที่ดีกว่าอุปกรณ์ส่วนใหญ่เนื่องจากธรรมชาติของมัน ใช้สำหรับวัดคุณสมบัติของฉนวนของวัสดุก่อสร้าง มีความสามารถนี้เนื่องจากช่องอากาศภายในโครงสร้างอากาศ
5. ใช้สำหรับทำความร้อน
ไม้เป็นแหล่งพลังงานที่ดีเมื่อใช้กับเชื้อเพลิง สามารถใช้เพื่อให้ความร้อนในป่าเป็นแคมป์ไฟ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในเตาเผาในร่มเพื่อให้ห้องอบอุ่นเพื่อหลีกเลี่ยงความหนาวเย็น
6. ใช้ทำเครื่องครัวส่วนใหญ่
เครื่องครัวส่วนใหญ่ทำจากไม้เนื่องจากมีคุณสมบัติเป็นฉนวน ด้ามจับของเครื่องครัวเมื่อทำด้วยไม้จะพิสูจน์ได้ว่าจับได้ดีกว่าเพราะผู้คนจะไม่กลัวที่จะได้รับบาดเจ็บเนื่องจากด้ามจับที่ร้อนจัด
7. ใช้ทำเครื่องดนตรี
นับเป็นการใช้ประโยชน์จากไม้ในยุคปัจจุบันที่พิเศษและมีประโยชน์อย่างหนึ่ง ไม้ถูกนำมาใช้ทำเครื่องดนตรีเกือบทุกชนิด เช่น เปียโน กีตาร์ กลอง และอื่นๆ อีกมากมาย
8. ใช้ทำอุปกรณ์กีฬา
ไม้เป็นวัสดุสำคัญอย่างหนึ่งที่ใช้ทำอุปกรณ์กีฬา เช่น คริกเก็ต ปิงปอง และฮอกกี้
9. ใช้ในการต่อเรือ
ไม้เป็นวัสดุที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งในการทำเรือ เรือทั้งลำใหญ่และลำเล็กทำจากไม้ช่วยในการลอยตัว
10. ใช้ทำของเล่นเด็ก
ของเล่นเด็กทำจากไม้ ทุกวันนี้ พ่อแม่ผู้ปกครองนิยมซื้อของเล่นไม้ให้ลูกๆ เนื่องจากพวกเขามองว่าของเล่นพลาสติกเป็นอันตรายเนื่องจากความเป็นพิษของมัน
