الخشب انواعه واستعمالاته
يعد الخشب wood 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.
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 softwood: وهي أخشاب أشجار المخروطيات (الراتنجيات) التي تنتمي إلى صف عاريات البذورgymnospermae، أوراقها إبرية أو حرشفية، دائمة الخضرة وتحمل بذورها في مخاريط، منها: السروcypress، والصنوبر pine، والأرزcedar والشوح والسويد. تستعمل أخشابها في النجارة الداخلية للأبنية.
- الأخشاب القاسية hardwood: وهي 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 walnutوالسنديان والمشمش والليمون والزيتون والتوت وغيرها.تستعمل في نجارة الأثاث والتزيين والنحت.
- خشب القلب heartwood: 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 sapwood: وهو 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:
- المقطع العرضي cross section: وهو المقطع الأفقي على ساق الشجرة وتظهر عليه حلقات النمو السنوية المحيطة بمحور ساقها، ويحدد عددها عمر الشجرة.
- المقطع الطولي الشعاعي أو (القطري) radial section: وهو المقطع الطولي والمتعامد مركزياً على نصف قطر أو قطر ساق الشجرة.
ـ المقطع المماسي tangential section: 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 الربيعيspringwood: يتكون من خلايا رقيقة الجدران متسعة الفجوات. والخشب الصيفي summerwood: يتكون من خلايا سميكة الجدران ضيقة الفجوات (الشكل-1).
الشكل (1) مقاطع الخشب الثلاثة
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).
التركيب الكيمياوي للأخشاب وخواصها الفيزيائية والميكانيكية
العنصر % من الوزن الجاف الكربون 49 الهدروجين 6 الأكسجين 44 النتروجين طفيف الرماد 0.1 التركيب الكيماوي للخشب
تتكون الأخشاب من الكربوهيدرات وتبلغ نسبة الكربون فيها نحو 50%. كما تدخل في تركيبها مواد غير عضوية تبقى بعد حرق الأخشاب في درجات حرارة عالية مكونة الرماد ash وهوغير قابل للاحتراق ويتكون من العناصر المعدنية: الكلسيوم والبوتاسيوم والمغنزيوم والمنغنيز والسيليس وغيرها.
وتدخل هذه العناصر في تكوين المركبات العضوية كالسللوز ونصف السللوز والخشبيين ligninإذْ يشكل السللوز نحو 40-44%، ونصف السللوز 15-35%، والخشبين 18-35% من التركيب العام للأخشاب وبحسب أنواعها.
أما الخواص الفيزيائية للأخشاب فترتبط باللون والرائحة واللمعان والمذاق والوزن، وهي صفات ضرورية لتمييز الأصناف الخشبية المختلفة.
وأما الخواص الميكانيكية للأخشاب فتتعلق بقوى رد فعل الخشب لأي قوة خارجية مطبقة عليها تحدَّد في المختبرات، وتعد مهمة لتحديد إمكانية استخدام الأخشاب، ومنها: قوى الشد أو الضغط الموازية للألياف، وقوى الانحناء أو الكسر، وقوة الانشقاق، وقوة القساوة، وقوة الصلابة وتحمل الضربات.
أنواع الأخشاب ومنتجاتها
1- الخشب المنشور lumber: هو ألواح خشبية منشورة من جذوع الأشجار وتصنف بحسب سمكها إلى: لوحات خشبيةboards سمكها أقل من 5سم، وألواح تقوية للحائط bondtimber سمكها 5-12سم، وألواح الخشب الخام timber سمكها أكثر من12سم.
2- الخشب المعاكس (أبلكاج) plywood: هو ألواح من الرقائق الخشبية الملتصقة مع بعضها بعضاً بالمواد اللاصقة الحرارية مثل: اليوريافورم ألدهيد، الفينولفورم ألدهيد، وغيرها، وبشكل متعامد مع اتجاه أليافها، وتكبس في مكابس حرارية ذات ضغط مرتفع وحرارة مرتفعة نحو 115 درجة مئوية ولمدة 90 ثانية، ومن ثم تقص إلى الأبعاد المطلوبة وتصقل. ويستعمل عموماً عدد فردي من هذه الرقائق (3، 7،5). ويسمى أيضاً بخشب «اللاطه (اللاتيه)».عند وضع حشوة بديلة مكونة من أصابع خشبية bars بين الرقاقتين الخشبيتين،
3- الخشب المضغوط particle boards: يصنع من نشارة الخشب المختلفة الأبعاد بعد تجفيفها بغية خفض رطوبتها إلى 2-5%، ثم مزجها بالمادة اللاصقة الحرارية بنسبة 3-6% وزناً، وكبسها على شكل ألواح بسماكات مختلفة تحت ضغط 190-200كغ/سم2، ودرجة حرارة 140-150ْْ ولمدة تختلف بحسب سمك اللوح، وتقانة المكبس، والمادة اللاصقة المستخدمة. ثم تقص أطراف الألواح وتصقل. وإذا كانت النشارة الخشبية في اتجاه واحد في المستوي الأفقي للوح فيسمى باللوح الموجَّه oriented strand board، وقد تكسى ألواح الخشب المضغوط برقائق خشبية فتسمى بالمنتجات المركبة composite products.
4- ألواح الخشب الليفي المتوسط الكثافة medium density fiber board (MDF): تصنع من الألياف الخشبية الناتجة من طحن الخشب بإدخالها بين ترسين معدنيين مزودين بنتوءات فولاذية مختلفة الأشكال ويدوران باتجاهين متعاكسين، أو يثبت أحدهما ويترك الآخر ليدور. وتجفف هذه الألياف وتخلط بالمادة اللاصقة بنسبة 6-7% وزناً، ثم تفرش الألياف الخشبية على شكل حصيرة على سيور، وتكبس بإمرارها بين إسطوانات مسخنة بالبخار حتى تصل إلى السمك المطلوب.
5- المنتجات الخشبية الإسمنتية wood-cement products: وهي ألواح تشكل الألياف الخشبية فيها نحو 25-30% من وزنها، والباقي إسمنت أو جبس كمادة رابطة، ويسمى بالخشب الصوفيwood wool. ويجب أن تكون الأخشاب المستعملة قليلة الاحتواء من الصموغ والمستخلصات الخشبية.
6- الورق paper: تعتمد صناعة الورق عالمياً على الأخشاب بنسبة 94%، وتشمل
فصل الألياف من القطع الخشبية والحصول على العجينة الورقية بالطريقة الميكانيكية أو الطريقة الكيمياوية أو الطريقة الكيمياوية الميكانيكية، وثم الغسل والتبييض washing and bleaching، ومن ثم خبط الألياف beating وأخيراً التحميل أو تشكيل الرقائق.
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.
الحِرَف الخشبية السورية
تعد استخدامات الخشب في الفنون التقليدية السورية من أهم المظاهر الشعبية الموروثة عبر الأجيال، والمتأثرة بالتفاعل الحضاري مع الشعوب الأخرى عبر التاريخ، لاسيما في ظل الحضارة العربية الإسلامية التي اتخذت من دمشق حاضرة لها أيام الأمويين، وتتميز هذه الفنون بانضوائها تحت راية الفن الإسلامي الذي هيمن فيه الطابع التزييني، ومن أهم الحرف الخشبية السورية:
1- الدهان العجمي: الذي يستخدم عجينة تعرف بـ «النّباتة»، مكونة من الجبس والزنك والاسبيداج والكثيرة. وبعد تحضير العجينة يقوم المختص بتثبيتها بوساطة فرشاة من الشعر، لتظهر نافرة بحسب التصاميم المرسومة مسبقاً على السطوح الخشبية، وبعد جفافها تطلى العناصر البارزة بالألوان لتمييزها من الأرضية، ثم تغطى بطبقة من الورنيش الذي يحافظ على حيويتها ومقاومتها للظروف المحيطة (الشكل-2).
2- الفسيفساء (الموزاييك): تعتمد هذه الحرفة في سورية على الأخشاب المحلية المتنوعة، كخشب الليمون، والجوز، والمشمش، والحور، والورد. وبعض الأخشاب المستوردة كالساج والبطم والكافور. كما تعتمد على خامات أخرى كالعاج والأصداف. وتستخدم في هذه العملية مجموعات من قضبان خشبية ملونة متعددة المقاطع تؤلف فيما بينها وحدات زخرفية مدروسة مسبقاً من حيث لونها وشكلها، ثم تقطع أفقياً على هيئة رقائق تنزل في الأماكن المخصصة لها بحسب التصميم الموضوعة مسبقاً، وتثبت بالغراء. وتستعمل في أعمال العمارة الداخلية والأثاث التزييني.
3- التطعيم: تعتمد هذه الحرفة على إدخال عناصر جديدة من خامات مغايرة للبنية الخشبية الأساسية، بغية إغنائها جمالياً، وتستخدم فيها الأصداف والعظام والأسلاك القصديرية، أو الفضية، أو الذهبية. ويستعمل هذا النوع من الفنون التراثية في صناعة الأثاث، كما يعد خشب الجوز المادة الرئيسية في هذا التصنيع (الشكل-3).
4- التخريم: وهو تفريغ مساحات محدودة على السطح الخشبي المراد تزيينه، وذلك باستخدام المنشار الدقيق أو آلة التخريق.
5- الحفر على الخشب: وتعد هذه الحرفة من الحرف القديمة في سورية، والتي تألقت في الفنون العربية الإسلامية من خلال التصاميم المعمارية الداخلية، كالمنابر والأبواب، وكراسي المصاحف، وصناعة الأثاث (الشكل-4).
6- المقرنصات الخشبية: وهي وحدات زخرفية دقيقة تشكل مشهداً رائعاً بتكرارها، وتكون غالباً مستلهمة من النوازل الكلسية في المغاور والكهوف، وتستعمل في تزيين السقوف وتجاويف المحاريب وجوانب المقاعد.
7- النحت: تستخدم هذه المهنة الكتل الخشبية الكبيرة الحجم، ويتم نحتها بالضرب على الإزميل على نحو معاكس لاتجاه الألياف، للحصول على النموذج المطلوب. ومن أبرز نحاتي القرن العشرين الإنكليزي هنري مور H.Moore، والروماني قسطنطين برانكوزي C.Brancusi، والفرنسي إتيان مارتين E.Martin، وعلى المستوى السوري سعيد مخلوف ومظهر برشين ومحمد بعجانو وأكسم عبد الحميد.
ومن أهم الأخشاب المستخدمة في هذه الحرف، الأخشاب اللينة السهلة التشكيل، مثل الشوح والسويد وغيرها، والأخشاب الصلبة الغالية الثمن، مثل خشب الأبانوس وخشب الماهونجي، ويستخدمان في صنع الأثاث الثمين، والتزيينات الداخلية، والأعمال النحتية البارزة والمجسمة، وفي صناعة الآلات الموسيقية، كما يستخدم خشب السرو في صناعة الأثاث، ويصلح للنحت أيضاً. ويستخدم خشب المشمش في صناعة الموزاييك والأثاث. أما خشب الليمون فيستخدم في صناعة الموزاييك والآلات الموسيقية، وخشب التوت في صناعة الأثاث والأعمال النحتية. وتستخدم الدهانات الحافظة لوقاية الأعمال الخشبية من تأثيرات العوامل الخارجية كالحرارة والرطوبة والصدمات.
رد مع اقتباس
