أنواع الأخشاب ومنتجاتها

تنتمي النباتات الخشبية إلى قسم النباتات البذرية (Spermatophytes) المعمرة، وتمتاز جذوعها ببنيتها القائمة، فتكون على شكل شجرة خشبية يزيد ارتفاع ساقها على سبعة أمتار،أو على شكل شجيرة خشبية.

يعد الخشب أحد أهم الموارد الطبيعية العضوية الخام، وهو المحصول الرئيسي الناتج من استثمار الحراج، والمادة الأولية بنسبة تزيد على 60% في الصناعة لإنشاء البيوت، وتضنيع  الأثاث الخشبي وغيره.

ويهتم علم تقنسة الأخشاب والصناعات الخشبية ( Wood technology )، ( wood industry ) بدراسة صفات الأخشاب وتحسينها ورفع قيمتها الاقتصادية.

 هي أخشاب أصلها من أشجار المخروطيات (الراتنجيات) التي تنتمي إلى صف عاريات البذورGymnospermae، أوراقها إبرية ( شوكية) أو حرشفية، دائمة الخضرة وتحمل بذورها في مخاريط ، منها ( السروCypress، الصنوبر Pine ، الأرز Cedar)، تستغل عادة في دعم الهياكل الداخلية أو ما يعرف بالنجارة الداخلية للأبنية.

 تجلب الأخشاب القاسية من الأشجار عريضة الأوراق التي تنتمي إلى مغطاة البذور، ومنها شجر الحور، الرومي Poplar، الدلب Platane، القيقب Maple، البلوط Oak، الجوز Walnut، وأيضا  السنديان (البلوط) والمشمش والليمون والزيتون والتوت، وتستغل في صناعة الأثاث والتزيين والنحت.

خشب صلب، داكن اللون، يحيط بمحور الشجرة الداخلي، ويعمل على دعم الشجرة ميكانيكيا، وينتج من موت الطبقات الخشبية للكامبيوم بعد نموها وامتلائها بالمواد الراتنجية أو الصمغية أو الدباغية أو الملونة، وهذه المواد تكسبه صلابة ومتانة بالتالي فهو جيد اقتصاديا.

 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.

وهو المقطع الأفقي على ساق الشجرة وتظهر عليه حلقات النمو السنوية المحيطة بمحور ساقها، ويحدد عددها عمر الشجرة.

وهو المقطع الطولي والمتعامد مركزياً على نصف قطر أو قطر ساق الشجرة بحيث يمر بمركز الساق.

وهو المقطع الطولي الذي يكون عمودياً على نصف قطر المقطع ولا يمر بالمركز،

وما يتصل بحلقات النمو السنوية، فهي حلقات كاملة متحدة المركز، يميز فيها نوعان من الخشب :

الخشب الربيعي ( Springwood ) : يتكون من خلايا رقيقة الجدران متسعة الفجوات.

الخشب الصيفي ( Summerwood ) : يتكون من خلايا سميكة الجدران ضيقة الفجوات.

لابد أن تكون نباتات وعائية ، تحتوى على أنسجة توصيل عبارة عن الخشب واللحاء يحدث له لجننه ، ويكون بعد ذلك الخشب الناضج.

لابد أن تكون معمرة ، أي تعيش سنين قد تصل إلى مئات أو آلاف السنين.

يجب أن يكون لها ساق يستمر سنة بعد أخرى ويطلق على الساق الخشبى ( Stem, Trunk, Bole ).

يجب أن يحدث بها تغليظ ثانوى ( Secondary thickness ) عن طريق طبقة الكامبيوم وبذلك يزداد قطر الأشجار الخشبية في السمك.

أنواع النباتات الخشبية ثلاثة هي الأشجار( Trees ) ، الشجيرات ( Shrubs ) ، المتسلقات الخشبية ( Woody Lianas ).

وفي الواقع أنه لا يوجد حد فاصل بين هذه الأنواع ، فنجد نبات على شكل شجرة في مكان ، ما بينما يأخذ شكل شجيرة في منطقة أخرى ، إذا توافرت الظروف لذلك.

نبات خشبي يصل ارتفاعه عند البلوغ  ( Maturity 20 ) قدماً على الأقل وله ساق أصلى قائم يتميز بنموه وخلوه من الأفرع لعدة أقدام فوق سطح الأرض ويحمل تاج مميز.

عبارة عن نبات خشبي لا يزيد ارتفاعه عن 20 قدما ، وعادة الشجيرة لها أكثر من ساق أصلى واحد ، وقد تكون الشجيرة قائمة أو مفترشة.

هي عبارة عن نباتات متسلقة بالمحاليق أو الجذور الهوائية أو الالتفاف ، وهذه المتسلقات تعتبر من مميزات الغابات الأستوائية.

للحصول على المنتجات الأساسية من الأشجار ، وهي الأخشاب وتختلف درجة الجودة للأخشاب باختلاف الأشجار ، وكل نوع من الأخشاب له استعمال خاص ، فبعضها يصلح للأخشاب المصنعة أو الأخشاب المنشره.

الأخشاب التي تستعمل في إنتاج عجينة الورق لها عدة مواصفات خاصة من حيث إحتوائها على نسبة منخفضة من المستخلصات الخشبية ، وطول أليافها وثقل أخشابها النوعى.

ينتج الفلين من بعض الأشجار في المناطق المعتدلة حيث يجرح القلف ويتكون من هذا الجرح نسيج فلينى ، ثم تنزع الطبقات المختلفة ويخرج نوع الفلين حسب نوعية الأشجار، وتعتبر أشجار السنديان الفليني ( Quereus suber ) من أهم الأشجار المنتجة للفلين ، وهي موجودة بكثرة في الحوض البحر الأبيض المتوسط ( أسبانيا ، تونس ، المغرب ).

إنتاج الصموغ والراتنجات وغيرها :

تستخرج الصموغ من أشجار السنط العربى ( Acacia ) ، وإنتاج الراتنجات ( Resin & Rosin ) من الأشجار الصنوبرية خاصة ( Pinus sp )، وتستخدم بعض الأشجار في إنتاج أنواع من الشراب السكرالطبيعي مثل أشجار قصب السكر ، حماية وحفظ التربة من الانجراف عن طريق زراعة الأصناف من الأشجار الخشبية التي تناسب هذا الغرض “حفظ التربة” عن طريق المجموع الجذري ، كما يمكن أيضاً تثبيت الكثبان الرملية التي لها تأثير ضار على المجتمعات بأساليب علمية خاصة في زراعتها ، الأشجار وأثارها الجمالى في تنسيق الحدائق وزراعة الطرق والشوارع بأصناف تتميز بجمالها وأزهارها ، و آثر الأشجار في تحسين وتلطيف الجو خاصة في المناطق المفتوحة ، حيث تؤدى زراعة الأشجار إلى توفير الظل ومنع الأتربة في المناطق القفرة القاحلة ، ويؤدى إلى تخفيض عدة درجات من الحرارة عند استعمالها ، كما تحمى المناطق من الإنجراف في حالة هطول الأمطار وآثر ذلك معروف عالمياً.

هناك عدة عوامل أساسية للأشجار لتحقيق الهدف المطلوب من زراعتها وأبسطها الحصول على المادة الخشبية اللازمة لتغذية الصناعات الخشبية والكيميائية وغيرها وأهم هذه العوامل هي :

نوع الخشب ( Wood quality ) : المادة الخشبية هي العامل الأساسيفي تحديد أهمية الشجيرة ويختلف نوع الخشب تبعاً لنوع التركيب التشريحي للأصناف المختلفة ، فتركيب وطول الألياف الخشبية تؤثر على نوع الخشب ، وكذلك وجود المستخلصات الخشبية من عدمه يؤثر أيضاً.

سرعة النمو ( Growth rate ) : سرعة النمو للأشجار لها علاقة مباشرة بالإنتاج السنوي من الأخشاب ، وتختلف الأشجار في معدل النمو السنوى ، وعادة يلازم سرعة النمو كثافة خشبية أقل من النمو البطيء ، وعموما أن الأشجار منقسمة إلى أشجار سريعة النمو مثل
( الحور ، الكافور، الباولونيا ، الكازوارينا ) ، أخرى متوسطة مثل أشجار ( السرو ، الصنوبر ) ، أشجار بطيئة مثل ( التوجا ، الشوح ، السنديان ).

الحجم النهائى للأشجار ( Ulimate size ) : تختلف عدة أشجار في الحجم والشكل النهائي ، بعض من الأشجار حجمها قد يكون متفرع ، وعادة يختلف الحجم النهائي حسب الظروف البيئية ، بالإضافة إلى طبيعة النمو وكذلك عوامل وخصوبة التربة.

عمر الشجرة ( Tree age ) : هي الفترة التي تمر من بدء الزراعة حتى تصل الشجرة إلى الحجم المناسب الاقتصادي للقطع والاستعمال ، الأشجار أما تكون قصيرة العمر 15 – 20 سنة أو متوسطة العمر 60 – 70 سنة وطويلة العمر أكثر من 100 سنة .

مقاومة الصنف للآفات والحشرات : درجة مقاومة الأشجار للآفات الحشرية والفطرية تحدد لدرجة كبيرة نجاحها في منطقة معينة ، والأمثلة على ذلك كثيرة فشجرة ( الكستناء ) انقرضت من الولايات المتحدة ، و ( الحور ) من مصر ، لإصابته بحفار ساق التفاح وغيرها ، فمقاومة الصنف تعتبر من أهم العوامل المحددة لأهمية الشجرة.

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 ، البوتاسيوم ، المغنسيوم ، المنغنيز ، السيليس ) وغيرها من العناصر المعدنية ، وتدخل هذه العناصر في تكوين المركبات العضوية ( كالسلليلوز ، الهيميسلليولوز ، اللجنين ) إذ يشكل ( السليلوز نحو 40-44%) ، ( الهيميسلليلوز 15-35%) ، ( اللجنين 18-35% ) من التركيب العام للأخشاب ، 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.

الخشب المنشور ( Lumber ) : هو ألواح خشبية منشورة من جذوع الأشجار وتصنف بحسب سمكها إلى: لوحات خشبيةBoards سمكها أقل من 5سم ، وألواح تقوية للحائط Bond timber سمكها 5-12سم ، وألواح الخشب الخام Timber سمكها أكثر من12سم.

الخشب المعاكس ( 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.

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 ).

ألواح الخشب الليفي المتوسط الكثافة  ( Medium density fiber board ) : 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.

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 الصوفيWool wood، ويجب أن تكون الأخشاب المستعملة قليلة الاحتواء من الصموغ والمستخلصات الخشبية.

الورق ( Paper ) : تعتمد صناعة الورق عالمياً على الأخشاب بنسبة 94%.