طلاعات کلی درموردچوب وفراورده های چوبی

تعریف چوب

چوب یک بافت سلولزی آلی است (سلولز ماده‌ای است که کربن زیاد دارد) که از حدود  5/0  کربن  + 4% اکسیژن  + 6% هیدروژن  + 1% وزنی ازت و بقیه عناصر دیگر چون فسفر، سدیم، پتاسیم و آهن تشکیل شده. استفاده از چوب قدمت طولانی دارد و تاریخ استفاده از آن به حدود  6000  سال قبل می‌رسد.

اطلاعات کلی درموردچوب وفراورده های چوبی

تعریف چوب

چوب یک بافت سلولزی آلی است (سلولز ماده‌ای است که کربن زیاد دارد) که از حدود  5/0  کربن  + 4% اکسیژن  + 6% هیدروژن  + 1% وزنی ازت و بقیه عناصر دیگر چون فسفر، سدیم، پتاسیم و آهن تشکیل شده. استفاده از چوب قدمت طولانی دارد و تاریخ استفاده از آن به حدود  6000  سال قبل می‌رسد.

تعریف چوب از لحاظ تجارتی و دادوستد:

عبارت است ماده جامدی که بین پوست و مغز درخت قرار گرفته و می‌تواند بصورت گرد یا برش شده به مصرف برسد، و بر اثر کار روی آن به وسایل مختلف فیزیکی، شیمیایی و... می‌توان به ارزش آن افزود.

اسامی تجاری چوب ها  :

اسامی تجاری برای نامگذاری چوب الوار یا دیگر حالت های چوب در تجارت استفاده می‌شوند. بعضی از چوبها به راحتی ، نام متداول درخت خود را بردارند.

نظیر تونکای قرمز، چنار ، صنوبر زرد، امری معمول است که یک نام برای بیش از یک گونه استفاده شود. زیرا چوبها از لحاظ کاربردی یکسان بوده و بجای همدیگر قابل استفاده می‌باشند.

برای جلوگیری از سردرگمی و روشن شدن موضوع بهتر است به یک مدرک معتبر و استاندارد مراجعه شود. در مورد چوبهای درختان ایالات متحده درختان بومی و طبیعی به عنوان منبع اساسی گونه‌های آمریکایی استفاده می‌شود. در مورد چوبهای سایر کشورها از کتاب استانداردهای انگلیسی  BS881CS89 استفاده می‌شود.

ساختمان درخت  :

در برش عرضی درخت  3  بخش جدا از همدیگر دیده می‌شود:

پوست ¬ مصرف ساختمانی ندارد و حفاظت تند یا شاخه درخت را به عهده دارد.

چوب¬ امکان بارگذاری وجود دارد. حجم عمده تندی درخت را تشکیل می‌دهد و مفرش زیاد است.

مغز : در مرکز شاخه‌های درخت قرار دارد.

این قسمت بدلیل بافت نرمی که دارد برای بارگذاری مناسب نیست.

انواع چوب از نظر نوع بافت

الف) سخت چوب‌ها:

شامل پهن برگان می‌باشند. بافت چوب این درختان تنها در زمانی که درخت برگ دارد رشد می‌‌کند. نام سخت چوب بدلیل تراکم بیشتر بافت چوب است ودلیل برسخت تربودن کلیه ی چوب های این دسته نمی‌باشدواستثنادارد.گردو، انجیر،بلوط،چنار،راش،تبریز ی،سپیدار،افرا از ایندسته اند.

ب)نرم چوب ها:

درختان سوزنی برگ هستند.بافت چوب این درختان درطول سال زمان بیشتری برای روییدن دارد. درخت سوزنی برگ در بهار و تابستان با شدت رشد می‌کند و تا پایان فصل سرد، این رشد و نمو به کندی ادامه داشته و به آرامی می‌گراید. به همین دلیل چوب پاییزه و بهاره به خوبی در مقطع عرضی این درختان قابل تشخیص است.

برخی سوزنی برگ‌ها عبارتنداز سرو، کاج ، سرخدار که از چوب آنها برای تهیه ستون میز، تخته قالب بندی استفاده می‌‌شوند.

خواص چوب

خواص فیزیکی:

وزن مخصوص چوب: به میزان خلل و خرج و رطوبت همراه چوب بستگی دارد. معمولاً وزن مخصوص چوب را در رطوبت  15% محاسبه می‌کنند. هرچه چوب سنگین‌تر باشد مقاومت آن بیشتر است و با افزایش وزن مخصوص خواص مکانیکی چوب افزایش می‌یابد.

رطوب چوب: مقدار آبی است که در واحد وزن چوب وجود دارد و میزان تری وخشکی آن را مشخص می‌کند.

هدایت حرارتی: قابلیت هدایت حرارتی چوب کم است و به این دلیل برای ساختن عایق‌های مناسب مورد استفاده قرار می‌گیرد. (مثلاً استفاده از چوب در سونای خشک) با افزایش حرارت هدایت حرارتی چوب افزایش می‌یابد. در تیرهای چوبی کلفت با وجود اینکه چوب زود مشتعل می‌شود قسمت درونی آن تا مدت نسبتاً زیادی از نظر اشتعال درامان است.

انتقال و انتشار و انعکاس صوت: چوب به علت قابلیت ارتجاعی قادر به تقویت اصوات است براساس همین خاصیت است که در بسیاری از سازها از آن استفاده می‌شود. انتشار صوت در جهات مختلف چوب متفاوت است و به سختی و نرمی چوب بستگی دارد. چوب‌های سخت قابلیت انتشار و انعکاس صوتی بیشتری دارند.

جذب و تخفیف صدا: چوب های نرم و سبک اصوات را بهتر جذب می‌کنند. هرچه سطح چوب نامنظم تر و مرطوب تر شد. خاصیت عایق بودن آن در برابر صدا بیشتر است.

هدایت الکتریکی: میزان هدایت الکتریکی چوب بستگی به میزان رطوبت آن دارد. هرچه میزان رطوبت چوب بیشتر باشد قابلیت هدایت الکتریکی آن افزایش می‌یابد. به طور کلی چوب‌های خشک عایق الکتریسیته‌اند.

رنگ : رنگ چوب از خواصی است که از نظر زیبایی شناختی و حسی می‌تواند گونه‌‌ها را مشتری پسند نماید.مانند چوب گردو که به دلیل رنگ مناسب خواهان زیاد دارد. دوام چوب با تیرگی رنگ آن رابطه مستقیم دارد و چوب‌های تیره رنگ معمولاً با دام‌ترند. همچنین چوب پیر تیره تر از چوب جوان است و حلقه‌های پاییزی تیره تر از حلقه‌های بهاراند. رنگ چوب براساس گونه‌های مختلف آن متفاوت است.

بو و طعم : این خاص نتیجه وجود مواد خارجی در چوب است. چوب سالم بوی مطبوعی دارد. چوب‌هایی که تحت تاثیر عوامل بیولوژیکی مانند قارچ و حشرات قرار می‌گیرد. بد بو می‌شوند. برخی درختان چه به صورت طبیعی و چه از طریق سوزاندن «مثل عود هندی» بوی خوش متصاعد می‌کنند. چوب‌های خوشبو مانند ارس، صندل و سرو خنره‌ای به مصرف‌ کارهای لوکس می‌رسد. دوام این نوع چوبها یبیشتر از چوب ‌های دیگر است.

قابلیت سوختن و انرژی زایی : زوائد چوب در صورت سوختن حرارت مطبوع و شعله‌های زیبا ایجاد می‌کند.

خواص مکانیکی  :

وزن مخصوص، همگنی یا ناهمگنی بودن چوب ، میزان رطوبت، نوع چوب «سختی یا نرمی»، محل روش، پهنی حلقه‌های سالیانه، و... در تاب مکانیکی چوب موثر است. از نظر خواص مکانیکی توجه به ویژه‌گی‌های زیر ضرورت دارد  :

سختی چوب : به افزایش جرم حجمی آن بستگی دارد. هرچه چوب سخت‌تر باشد جرم حجمی آن بیشتر است.

تاب فشاری : بیشترین تاب فشاری چوب در جهت الیاف است. و در جهت عمود بر الیاف تاب فشاری کمتر است.

تاب کششی : بیشترین تاب کششی چوب درجهت الیاف است. «معمولاً دو تا سه برابر تاب کششی درجهت عمود بر الیاف  »

تاب ضربه‌ای : تاب ضربه‌‌ای چوب به میزان پر و خالی بودن فضاهای درون آن بستگی دارد. هرچه چوب متخلخل تر باشد تاب ضربه‌ای کمتری دارد.

دوام چوب : این خاصیت نیز به میزان سختی و نرمی چوب دارد. اصولاً در مقایسه با دیگر مواد و مصالح ساختمانی چوب جسم با دوامی محسوب نمی‌شود و با حمله حشرات، قارچ‌ها و ... آسیب پذیر می‌شود. چوبهای متراکم تر مقاوم‌ترند.

معایب چوب مانند گره ، ترک ، پیچ و آفت زدگی خواص مکانیکی آن را تحت تأثیر قرار می‌دهند.

خواص شیمیایی  :

قسمت اعظم غشای سلول‌های چوبی را سلولز تشکیل می‌دهند که از نظر صنایع شیمیایی اهمیت فوق العاده دارد. « به عنوان مثال جهت تولید پلمیر یا الیاف مصنوعی پارچه سلولزی استفاده می‌شود. « - هوای خشک در حرارت عادی بر سلولز اثر نمی‌کند « به همین دلیل پنبه را که از جنس سلولز است برای لباس استفاده می‌کنند»

حرارت : سلولز در  150  تغییر رنگ می‌دهد و  300  تجزیه می‌شود.

اسیدها و بازها : درصورتی که غلیظ باشند بر آن اثر می‌گذارند و در غیر اینصورت اثر چندانی بر آن ندارد.

خواص کاربردی  :

چوب به عنوان مصالح ساختمانی در کلیه امور ساختمانی از جمله استراکچر و تزئینات مربوط به نازک کاری استفاده می‌شود.

برای ساخت مبلمان و تزئین فضاهای داخلی در معماری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در صنایع کشتی سازی، هواپیماسازی، حمل و نقل، بسته‌بندی و ... استفاده می‌شود.

چوب از مصالح طبیعی است که درصورت مدیریت خوب قابل بازیافت و استفاده مجدد است. بازیافت چوب هم از طریق استفاده دوباره از چوب کار شده و هم از طریق جنگل کاری و پرورش درخت صورت می‌پذیرد.

تقسیم بندی چوب‌ها از نظر میران رطوبت:

میزان رطوبت در چوب درختان مختلف متفاوت است. فصل برش، شرایطی که چوب در آن نگهداری شده ومدت زمانی که از بریدن چوب سپری شده در این امر مؤثر است.

تغییر میزان رطوبت درچوب بر تغییر حجم و فرم چوب اثر می‌گذارد و مقاومت‌های مکانیکی آن را کاهش می‌دهد، ازدیاد رطوبت باعث هجوم حشرات و قارچ ها به چوب می‌شود.

انواع چوب از نظر میزان رطوبت:

چوب‌تر یا خیس (چوب دارای آب آزاد) : درختی که به تازگی قطع شده باشد دارای چوب خیس است. مقدار رطوبت چوب بستگی به جنس درخت، نوع اقلیم، خاک و فصل برش دارد. تبخیر آب آزاد چوب (آبی که در آوند‌ها جریان دارد) موجب هیچ گونه تغییر شکلی درحجم چوب نمی‌شود. چوب خیس تا دو برابر وزن چوب خشک  (200  % وزن چوب) آب دارد.

چوب نم‌دار : این نوع چوب حاوی آبی است که در جوار سلول‌ها قرار گرفته است و میزان قریب  30% وزن چوب است. اگر رطوبت از این مقدار اضافه نشود برای برخی کارهای ساختمانی که در مجاورت رطوبت قراردارند مناسب است. زمانی که رطوبت پوسته سلول‌ها شروع به تبخیر می‌کند سلول‌ها به یکدیگر نزدیک شده و در نتیجه حجم چوب کاهش می‌یابد.

چوب خشک: این چوب‌ها حدود  18%- 14% وزن چوب رطوبت به همراه دارند و اگر این مقدار افزایش نیابد می‌توان از آنها برای برخی کارها در قسمتهای داخلی و بیرونی استفاده نمود.

چوب خشک مطلق : میزان رطوبت در این چوب‌ها  4  % است.

اشکال گوناگون چوب از نظر مصرف:

الف:چوب های گرد:

چوب های گرد قطری بین  70_14cm وطولی بین18-5/2cm دارند.چوب گرد بایدهرس،تمیز و ترز شود.

ب:چوب های بریده شده:

چوب ها بر اساس نوع بریدن عرضه به بازاربه صورت های مختلف نامگذاری می شوند.

_گرده بینه(گرده بنه):چنانچه تنه ی گرد درخت را بر حسب نیاز به قطعاتی با طول مورد نظرببرند،گرده بینه به دست می آید.

_نیم بنه(بینه)چوبی که از تقسیم چوب گرد به دو نیم به دست می آید.

_تیرگردیا شمع:چنانچه قطرساقه ی درخت دردوسر آن متفاوت باشد به آن تیرگرد می گویندودر صورتی که قطرآن ها کم باشدز آن به عنوان شمه یا موارد مشابه استفاده می شود.

_چهارتراش:چوبی که مقطع آن مربع یا مستطیل است واندازه یابعاد سطح مقطع آن معمولااز15  سانتی متر بیشتر است.

الوار: چوبی که معمولاً مقطع آن مستطیل شکل و ابعاد آن از  15  سانتی‌متر بیشتر است. (اندازه ابعاد سطح مقطع  20  ´ 15  : 30  ´ 20  : 40  ´ 25  سانتی متر) الوار ممکن است چهار گوش یا سه گوش باشد.

تخته چوبی با مقطع مستطیل، به طول  m6-2، عرض  cm25-8 وبه ضخامت  7  تا  2  سانتیمتر است. ضخامت تخته از همه انواع دیگر چوب کمتر است.

خرده چوب: سر شاخ‌های درخت یا قطعات کوچک و غیر قابل استفاده چوب است که معمولاً برای ساخت انواع نئوپان از آن استفاده می‌کنند.

خاک اره : هنگام برش چوب: بخشی از آن توسط اره بریده می‌شود. به صورت خاک های ریز بجای می‌ماند که به آن خاک اره می‌گویند. ازخاک اره نیز در تولید نئوپان و انواع چوب‌های مصنوعی استفاده می‌شود.

ج) چوب‌های روکش‌دار (سلایی و هفت لایی):

برخی از چوبها خصوصاً انواع زیبای آن معمولاً کمیاب و گران‌اند. گرده این چوب‌ها را به صورت لایه‌های نازک ورقه‌ای آماده می‌کنند و از آن در تولید تخته‌های سلایی، هفت لایی و انواع تخته‌های روکش دارد استفاده می‌نمایند.

هـ) تخته‌های گلولام  (Laminate)

گلولام شیوه ای است که در ان قطعات چوبی کوچک که به لحاظ شکل و فرم و اندازه محدودیت استفاده ازآن هاوجوددارد،ازطریق چسباندن لایه هاروی هم به اندازه های بزرگ یکپارچه وفرم داری مبدل می شوند.با استفاده از قطعات وتیر های گلولام می توان تیر هاوچوب های خم شده(انحنادار)وقوس دارچوبی وقاب های ودومفصله یا سه مفصله که در سازه بناهاقابل استفاده باشدبه وجودآورند.

معایب چوب  :

ارزشهای هنری/ مهندسی ، کاربردی و تجاری چوب به واسطه معایب آن پایین می‌آید. عیوب چوب باعث می‌شود که عمر، مقاومت و زیبایی آن آسیب ببیند. به همین دلیل شناخت معایب چوب و تلاش برای رفع در صنعت چوب اهمیت فراوانی دارد، عیوب چوب به  2  دسته تقسیم می‌شوند:

الف) معایب هنگام رویش  :

گره‌ها_ ترک های برق گرفتگی

پیچ خوردگی درخت_ یک طرفی روئیدن درخت

چندگانه روییدن درخت _ پرشاخه بودن درخت 

ترک‌های حلقه‌ای در تنه درخت

ب) معایب بعداز قطع درخت و تهیه الوار  :

ترک معمولی (شکاف و گسیختگی)

ترک یخ زدگی

ترک مرکزی

آفات چوب 

قابلیت اشتغال چوب

جذب رطوبت 

مراقبت و حفاظت چوب

چوب از طریق اشباع کردن ، مواد شیمیایی – رنگ، لاک و الکل ، کیلر،پلی استر، سوزاندن سطح چوب، تیراندود کردن می‌توان محافظت کرد.

1-  رنگ‌ها  2- لاک و الکل

2-  وزنی  4- اشباع چوب  5-سوزاندن سطح چوب

6-حفاظت چوب در برابر اسیدها و قارچ‌ها 

7-حفاظت چوب در برابر اتش سوزی

اشباع چوب  :

هدف از اشباع چوب بالا بردن دوام و از بین بردن معایت و ضعف‌های آن است. این مواد باید برای موجودات مخرب چوب کشنده و سمی اما به خواص چوب لطمه ‌نزنند. قابلیت نفوذ خوبی از چوب داشته باشد و با فلات استفاده شده در چوب ترکیب نشود (مثلاً با پیچ و میخ) بهترین روش اشباع چوب استفاده از قطران (ماده حاصل از تقطیر زغال سنگ) است که به  2  طریق صورت می‌پذیرد:

با فشار هوا : شیره گیاهی چوب به کمک خلاء از الیاف آن خارج و سپس قطران یا دیگر مواد شیمیایی جایگزین آن می‌شود.

بدون فشارهوا : ازطریق برس زدن – چسباندن و فرو بردن چوب خشک در این مواد.

گروه بندی مواد مرکب چوبی:

تخته خرده چوب 

تخته خرده چوب اواخر دهه  194  درست شد. منشأ آن اروپا بود ولی در حال حاضر تقریباً در تمام کشورهایی که صنعت تبدیل چوب خام دارند تولید می‌گردد. اغلب گونه‌های سوزنی برگ و پهن برگ را در ساخت تخته خرده چوب می‌توان به کار گرفت. سال‌های اخیر از گونه‌های حاره ای و گونه‌هایی که در آمریکای جنوبی و شرق دور می‌رویند نیز تخته خرده چوب می‌سازند.

تخته خرده چوب را از خرده های نسبتاً ریز چوب که با ادوات برشی یا خرد کن‌های مکانیکی تهیه می‌شود، می‌سازند. به خرده چوبها چسبی از نوع مصنوعی می‌زنند و اغلب برای بهبود ثبات ابعاد یا خواص فیزیکی تخته‌ها حاصل به چسب پارافین می‌افزایند. خرده چوب های مصرفی در ساخت تخته خرده چوب از مازاد صنایع دیگر فراهم می‌گردد یا از چوب های گرد تهیه می‌شود.

پشت لاها، کناره‌های برید شده، قطعات قطع زنی و نیز گرده بینه برای تولید خرده چوب به کار می‌روند، در این فرآیند خرده‌ها به اندازه شکل های مختلف تولید می‌شوند. تراشه که با برش تهیه می‌شود از لحاظ شکل هندسی به تمبر شبیه است. طول در تراشه از  1  : 2  تا  1  : 1  متغیر می‌باشد. ولی ضخامت تراشه تا پهنای آن است. ویفر،تراشه نسبتاً بزرگی است که با دستگاه برش مخصوص تولید می‌گردد.

وجه تمایز تخته فیبر و تخته خرده چوب براساس اندازه خرده‌های تشکیل دهنده آن ها اختیاری است. در تخته فیبر عناصر تشکیل دهنده چوبی، دسته‌های تارها و قطعات تار فیبر هستند. تخته فیبر با دانسیته‌های متفاوت تولید می‌گردد. وزن ویژه تخته‌های پرس نشده از  2/0  تا  40/0  متغیر است. این تخته چون عایق صدا و حرارت است. به تخته عایق حروف می‌باشند. جرم ویژه تخته فیبر با دانسیته‌های متوسط بین  140/0  تا  80/0  است. عناصر چوبی تخته فیبر با ادوات مکانیکی پس از آماده سازی چوب برای گسیخته شدن تولید می‌گردد. روش فیبره کردن روی اندازه و کیفیت عناصر چوبی حاصل تاثیر بسزایی دارد. اثر شکل خرده‌هایی که در ساخته تخته فیبر به کار می‌رود روی خواص تخته فیبر چندان زیاد نیست و در حد محدودی موجود است.

فرآیند تولید تخته فیبر سه نوع است  :

خشک، نیمه خشک ، تر¬ که براساس مقدار رطوبت از یکدیگر تفکیک می‌شوند. هر یک از این فرآیندهای خرده‌هایی تولید می‌نماید که از نظر فرم هندسی با هم تفاوت دارند.

تخته فیبر حاصل از هر فرآیند دارای خواص معینی است تخته فیبر می‌تواند با فشار پرس گرم و بدون مواد اضافی تولید شود اما در بعضی موارد به آن چسب زرینی و مواد اضافی می‌افزایند تا خواص معینی از آن بهبود یابد. در تخته فیبر مانند تخته خرده چوب عناصر چوبی اغلب در جهت موازی با محور طولی صفحه تخته قرار می‌گیرند. در اغلب نقاط تخته فیبر حاصل از فرآیند خشک، خرده ها جهت مشخصی ندارد ولی در تخته فیبر حاصل از فرآیند تو، عناصر چوبی با جهت ماشین موازی قرار می‌گیرند. ابعاد عناصر چوبی در تخته فیبره از ابعاد خرده‌های تخته خرده چوب کوچک‌تر است. اما شکلهای طویل آن‌ها به هم شباهت دارند واثر شکل و اندازه و توجیه خرده‌ها روی خواص تخته در هر دو نوع مشابه است