Page semi-protected

ไม้

จาก Wikipedia สารานุกรมเสรี
ข้ามไปที่การนำทางข้ามไปที่การค้นหา

 โอ๊ค 
 เอล์ม 
 เชอร์รี่ 
 ลูกแพร์ 
 เมเปิ้ล 
 ลินเดน 
 เถ้า 

ไม้เป็นเนื้อเยื่อโครงสร้างรูพรุนและเส้นใยที่พบในลำต้นและรากของต้นไม้และอื่น ๆ ที่ไม้ยืนต้นเป็นวัสดุอินทรีย์ซึ่ง  เป็นส่วนประกอบตามธรรมชาติของเส้นใยเซลลูโลสที่มีความตึงและฝังอยู่ในเมทริกซ์ของลิกนินที่ต้านทานการบีบอัด บางครั้งไม้ถูกกำหนดให้เป็นเพียงไซเลมรองในลำต้นของต้นไม้[1]หรือมีการกำหนดให้กว้างขึ้นเพื่อรวมเนื้อเยื่อประเภทเดียวกันไว้ที่อื่นเช่นในรากของต้นไม้หรือพุ่มไม้[ ต้องการอ้างอิง ]ในต้นไม้ที่มีชีวิตมันทำหน้าที่ค้ำจุนช่วยให้ไม้ยืนต้นเติบโตได้ขนาดใหญ่หรือยืนขึ้นได้ด้วยตัวเอง นอกจากนี้ยังลำเลียงน้ำและสารอาหารระหว่างใบเนื้อเยื่อเจริญเติบโตอื่น ๆ และราก ไม้อาจหมายถึงวัสดุจากพืชอื่น ๆ ที่มีคุณสมบัติเทียบเคียงได้และหมายถึงวัสดุที่ออกแบบมาจากไม้เศษไม้หรือเส้นใย

ไม้ถูกนำมาใช้เป็นพัน ๆ ปีสำหรับน้ำมันเชื้อเพลิงที่เป็นวัสดุก่อสร้างที่สำหรับการทำเครื่องมือและอาวุธ , เฟอร์นิเจอร์และกระดาษเมื่อเร็ว ๆ นี้มันโผล่ออกมาเป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตเซลลูโลสบริสุทธิ์และอนุพันธ์เช่นที่กระดาษแก้วและacetate เซลลูโลส

ในปี 2548 ปริมาณป่าไม้ที่เพิ่มขึ้นทั่วโลกอยู่ที่ประมาณ 434 พันล้านลูกบาศก์เมตรซึ่ง 47% เป็นเชิงพาณิชย์ [2]ในฐานะที่เป็นทรัพยากรหมุนเวียนที่มีคาร์บอนเป็นกลาง[ จำเป็นต้องอ้างอิง ]วัสดุที่ทำจากไม้จึงได้รับความสนใจอย่างมากในฐานะแหล่งพลังงานหมุนเวียน ในปีพ. ศ. 2534 มีการเก็บเกี่ยวไม้ได้ประมาณ 3.5 พันล้านลูกบาศก์เมตร การใช้งานที่โดดเด่นคือเฟอร์นิเจอร์และการก่อสร้างอาคาร [3]

ประวัติศาสตร์

2011 การค้นพบในแคนาดาจังหวัดของNew Brunswickผลพืชแรกที่รู้จักที่จะมีไม้ที่ปลูกประมาณ 400 ไป 395 ล้านปีที่ผ่านมา [4] [5]

ไม้สามารถลงวันที่โดยการหาคู่ของคาร์บอนและในบางชนิดโดยdendrochronologyเพื่อตรวจสอบว่าวัตถุไม้ถูกสร้างขึ้นเมื่อใด

คนที่มีไม้ที่ใช้เป็นพัน ๆ ปีเพื่อวัตถุประสงค์หลายรวมทั้งเป็นเชื้อเพลิงหรือเป็นก่อสร้างวัสดุสำหรับการทำบ้าน , เครื่องมือ , อาวุธ , เฟอร์นิเจอร์ , บรรจุภัณฑ์ , งานศิลปะและกระดาษ โครงสร้างที่เป็นที่รู้จักโดยใช้ไม้มีอายุย้อนกลับไปหมื่นปี อาคารเช่นบ้านยุคหินใหม่ของยุโรปทำด้วยไม้เป็นหลัก

การใช้ไม้ล่าสุดได้รับการปรับปรุงโดยการเพิ่มเหล็กและทองสัมฤทธิ์ในการก่อสร้าง [6]

การเปลี่ยนแปลงแบบปีต่อปีในความกว้างของวงแหวนต้นไม้และความอุดมสมบูรณ์ของไอโซโทปให้เบาะแสเกี่ยวกับสภาพอากาศที่เกิดขึ้นในขณะที่ต้นไม้ถูกตัด [7]

คุณสมบัติทางกายภาพ

แผนภาพการเจริญเติบโตทุติยภูมิในต้นไม้แสดงส่วนแนวตั้งและแนวนอนในอุดมคติ ชั้นใหม่ของไม้ที่จะถูกเพิ่มในแต่ละฤดูปลูกหนาก้านสาขาที่มีอยู่และรากในรูปแบบแหวนการเจริญเติบโต

วงแหวนการเจริญเติบโต

ในความหมายที่เข้มงวดไม้นั้นให้ผลโดยต้นไม้ซึ่งจะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้นตามการก่อตัวระหว่างไม้ที่มีอยู่และเปลือกไม้ชั้นในของชั้นไม้ใหม่ซึ่งห่อหุ้มลำต้นทั้งหมดกิ่งก้านที่มีชีวิตและราก กระบวนการนี้เรียกว่าการเจริญเติบโตรอง ; มันเป็นผลมาจากการแบ่งเซลล์ในvascular cambiumเนื้อเยื่อด้านข้างและการขยายตัวของเซลล์ใหม่ในภายหลัง เซลล์เหล่านี้แล้วไปรูปแบบหนาผนังเซลล์รองส่วนใหญ่ประกอบด้วยเซลลูโลส , เฮมิเซลลูโลสและลิกนิน

ในกรณีที่ความแตกต่างระหว่างสี่ฤดูกาลที่แตกต่างเช่นนิวซีแลนด์เจริญเติบโตสามารถเกิดขึ้นได้ในรูปแบบรายปีหรือตามฤดูกาลต่อเนื่องนำไปสู่แหวนเจริญเติบโต ; โดยปกติแล้วสิ่งเหล่านี้สามารถมองเห็นได้ชัดเจนที่สุดที่ส่วนท้ายของท่อนไม้ แต่ก็สามารถมองเห็นได้บนพื้นผิวอื่น ๆ ด้วย หากความแตกต่างระหว่างฤดูกาลเป็นแบบรายปี (เช่นเดียวกับในภูมิภาคเส้นศูนย์สูตรเช่นสิงคโปร์ ) วงแหวนการเติบโตเหล่านี้จะเรียกว่าวงแหวนประจำปี ในกรณีที่มีวงแหวนการเติบโตที่แตกต่างกันตามฤดูกาลเพียงเล็กน้อยมักจะไม่ชัดเจนหรือขาดหายไป หากเปลือกของต้นไม้ถูกกำจัดออกไปในบริเวณใดบริเวณหนึ่งวงแหวนอาจจะเปลี่ยนรูปได้เนื่องจากพืชมีแผลเป็นมากเกินไป

หากมีความแตกต่างภายในวงแหวนการเจริญเติบโตส่วนของวงแหวนการเจริญเติบโตจะอยู่ใกล้ใจกลางต้นไม้มากที่สุดและก่อตัวขึ้นในช่วงต้นฤดูปลูกเมื่อการเจริญเติบโตรวดเร็วมักประกอบด้วยองค์ประกอบที่กว้างกว่า โดยปกติจะมีสีอ่อนกว่าที่อยู่ใกล้ส่วนนอกของวงแหวนและเป็นที่รู้จักกันในชื่อไม้ต้นหรือต้นฤดูใบไม้ผลิ ส่วนด้านนอกที่เกิดขึ้นในฤดูกาลต่อมาเรียกว่าไม้ระแนงหรือไม้ฤดูร้อน[8]อย่างไรก็ตามมีความแตกต่างที่สำคัญขึ้นอยู่กับชนิดของไม้ (ดูด้านล่าง) หากต้นไม้เติบโตตลอดชีวิตในที่โล่งและสภาพของดินและไซต์ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงมันจะเติบโตอย่างรวดเร็วที่สุดในวัยหนุ่มสาวและค่อยๆลดลง วงแหวนแห่งการเติบโตประจำปีนั้นค่อนข้างกว้างเป็นเวลาหลายปี แต่ต่อมาก็แคบลงและแคบลง เนื่องจากวงแหวนที่ประสบความสำเร็จแต่ละวงจะถูกวางไว้ที่ด้านนอกของไม้ที่ก่อตัวขึ้นก่อนหน้านี้จึงเป็นไปตามที่ว่าเว้นแต่ต้นไม้จะเพิ่มการผลิตไม้อย่างมากในแต่ละปีวงแหวนจะต้องบางลงเมื่อลำต้นกว้างขึ้น เมื่อต้นไม้มีอายุครบกำหนดมงกุฎของมันจะเปิดกว้างมากขึ้นและการผลิตไม้ประจำปีจะลดน้อยลงดังนั้นจึงช่วยลดความกว้างของวงแหวนการเจริญเติบโตได้มากขึ้น ในกรณีของต้นไม้ที่ปลูกในป่านั้นขึ้นอยู่กับการแข่งขันของต้นไม้ในการต่อสู้เพื่อแสงและการหล่อเลี้ยงซึ่งช่วงเวลาของการเจริญเติบโตที่รวดเร็วและช้าอาจสลับกันไป ต้นไม้บางชนิดเช่นต้นโอ๊กใต้รักษาความกว้างของแหวนเท่ากันเป็นเวลาหลายร้อยปี อย่างไรก็ตามโดยรวมแล้วเมื่อต้นไม้มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้นความกว้างของวงแหวนการเจริญเติบโตจะลดลง

นอต

ปมบนลำต้นของต้นไม้

เมื่อต้นไม้เติบโตขึ้นกิ่งก้านที่ต่ำกว่ามักจะตายและฐานของมันอาจจะรกและถูกล้อมรอบด้วยชั้นไม้ตามมาทำให้เกิดความไม่สมบูรณ์แบบที่เรียกว่าปม กิ่งไม้ที่ตายแล้วต้องไม่ยึดติดกับไม้ลำต้นยกเว้นที่ฐานของมันและสามารถหล่นออกมาได้หลังจากที่ต้นไม้ถูกเลื่อยเป็นแผงแล้ว นอตมีผลต่อคุณสมบัติทางเทคนิคของไม้โดยปกติจะลดความแข็งแรงในท้องถิ่นและเพิ่มแนวโน้มในการแตกออกตามลายไม้[ ต้องการอ้างอิง ]แต่อาจถูกนำไปใช้ประโยชน์เพื่อให้ได้ภาพ ในไม้แปรรูปตามยาวปมจะปรากฏเป็นชิ้นไม้ "ทึบ" ทรงกลมประมาณหนึ่ง (โดยปกติจะมีสีเข้มกว่า) รอบ ๆ ที่เมล็ดข้าวส่วนที่เหลือของไม้ "ไหล" (ชิ้นส่วนและเข้าร่วม) ภายในเงื่อนทิศทางของไม้ (ทิศทางลายไม้) จะแตกต่างจากทิศทางลายไม้ของไม้ปกติถึง 90 องศา

ปมในต้นไม้อาจเป็นฐานของกิ่งด้านข้างหรือดอกตูมที่อยู่เฉยๆ ปม (เมื่อเป็นฐานของกิ่งด้านข้าง) มีลักษณะเป็นรูปกรวย (ด้วยเหตุนี้หน้าตัดเป็นวงกลมโดยประมาณ) โดยมีปลายด้านในที่เส้นผ่านศูนย์กลางของลำต้นซึ่งเป็นที่ตั้งแคมเบียมของหลอดเลือดของพืชเมื่อกิ่งก้านก่อตัวเป็นตา

ในการจัดลำดับไม้และโครงสร้างไม้นอตการจำแนกตามรูปแบบขนาดความแข็งแรงและความแน่นของพวกเขากับที่พวกเขาจะมีขึ้นในสถานที่ ความแน่นนี้ได้รับผลกระทบจากปัจจัยอื่น ๆ คือระยะเวลาที่กิ่งตายในขณะที่ก้านที่ติดยังคงเติบโต

ปมไม้ในส่วนแนวตั้ง

นอตมีผลอย่างมากต่อการแตกร้าวและการบิดงอความสะดวกในการทำงานและความแตกต่างของไม้ ข้อบกพร่องเหล่านี้เป็นข้อบกพร่องที่ทำให้ไม้อ่อนตัวและลดมูลค่าลงเพื่อวัตถุประสงค์ทางโครงสร้างซึ่งความแข็งแรงเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญ ผลอ่อนตัวลงมากขึ้นอย่างรุนแรงเมื่อไม้อยู่ภายใต้กองกำลังตั้งฉากกับเมล็ดพืชและ / หรือความตึงเครียดกว่าเมื่ออยู่ภายใต้การโหลดพร้อมเม็ดและ / หรือการบีบอัดขอบเขตที่นอตมีผลต่อความแข็งแรงของคานขึ้นอยู่กับตำแหน่งขนาดจำนวนและเงื่อนไข ปมที่ด้านบนถูกบีบอัดในขณะที่อีกอันที่ด้านล่างจะต้องรับแรงดึง หากมีการตรวจสอบฤดูกาลในปมเช่นเดียวกับที่มักเกิดขึ้นก็จะให้ความต้านทานต่อความเค้นแรงดึงนี้เพียงเล็กน้อย นอตขนาดเล็ก แต่อาจจะตั้งอยู่ตามแนวระนาบเป็นกลางของแสงและเพิ่มความแข็งแรงโดยการป้องกันยาวตัด นอตบนกระดานหรือไม้กระดานจะได้รับอันตรายน้อยที่สุดเมื่อขยายออกไปในมุมฉากจนถึงพื้นผิวที่กว้างที่สุด นอตที่เกิดขึ้นใกล้ปลายคานไม่ทำให้มันอ่อนลง ปมเสียงที่เกิดขึ้นในส่วนตรงกลางหนึ่งในสี่ของความสูงของลำแสงจากขอบทั้งสองข้างไม่ใช่ข้อบกพร่องร้ายแรง

-  Samuel J. Record สมบัติเชิงกลของไม้[9]

นอตไม่จำเป็นต้องมีผลต่อความแข็งของไม้โครงสร้างซึ่งจะขึ้นอยู่กับขนาดและตำแหน่ง ความแข็งและความยืดหยุ่นจะขึ้นอยู่กับไม้เสียงมากกว่าข้อบกพร่องที่มีการแปล ความแข็งแรงในการแตกหักมีความอ่อนไหวต่อข้อบกพร่องมาก นอตเสียงไม่ทำให้ไม้อ่อนลงเมื่อถูกบีบอัดขนานกับเมล็ดข้าว

ในงานตกแต่งบางประเภทอาจต้องการใช้ไม้ที่มีนอตเพื่อเพิ่มความน่าสนใจในการมองเห็น ในการใช้งานที่ทาสีไม้เช่นแผงรอบแผงหน้าปัดกรอบประตูและเฟอร์นิเจอร์เรซินที่มีอยู่ในไม้อาจยังคงมี 'เลือดออก' ไปที่พื้นผิวของปมเป็นเวลาหลายเดือนหรือหลายปีหลังจากการผลิตและแสดงเป็นสีเหลือง หรือคราบสีน้ำตาล ปมไพรเมอร์สีหรือวิธีการแก้ปัญหา ( knotting ) ใช้อย่างถูกต้องในระหว่างการเตรียมอาจทำมากเพื่อลดปัญหานี้ แต่มันเป็นเรื่องยากที่จะควบคุมอย่างสมบูรณ์โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้มวลผลิตเตาเผาแห้งไม้หุ้น

แก่นไม้และกระพี้

ส่วนหนึ่งของสาขาYewแสดงวงแหวนการเจริญเติบโตประจำปี 27 วงกระพี้สีซีดไม้แก่นสีเข้มและเศษเล็กเศษน้อย (จุดมืดตรงกลาง) เส้นรัศมีสีเข้มเป็นปมเล็ก ๆ

Heartwood (หรือ duramen [10] ) เป็นไม้ที่เป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติจึงมีความทนทานต่อการผุพังมากขึ้น การสร้าง Heartwood เป็นกระบวนการโปรแกรมทางพันธุกรรมที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ มีความไม่แน่นอนบางประการว่าไม้ตายในระหว่างการสร้างแก่นไม้หรือไม่เนื่องจากยังสามารถทำปฏิกิริยาทางเคมีต่อสิ่งมีชีวิตที่สลายตัวได้ แต่เพียงครั้งเดียว[11]

คำว่าHeartwoodเกิดจากตำแหน่ง แต่เพียงผู้เดียวและไม่ได้มาจากความสำคัญใด ๆ ต่อต้นไม้ นี่เป็นหลักฐานจากข้อเท็จจริงที่ว่าต้นไม้สามารถเจริญเติบโตได้โดยที่หัวใจของมันสลายไปหมดแล้ว บางชนิดเริ่มก่อตัวเป็นไม้แก่นในช่วงต้นชีวิตดังนั้นการมีกระพี้ที่มีชีวิตเพียงชั้นบาง ๆ ในขณะที่บางชนิดการเปลี่ยนแปลงจะเกิดขึ้นอย่างช้าๆ กระพี้บางเป็นลักษณะของสายพันธุ์เช่นเกาลัด , ตั๊กแตนสีดำ , ใบหม่อน , Osage ส้มและสลิปเปอร์ในขณะที่เมเปิ้ล , เถ้า , พันธุ์ไม้ , HACKBERRY , บีชและสนกระพี้หนาคือกฎ [12] คนอื่น ๆ บางคนไม่เคยเป็นไม้แก่น

Heartwood มักจะมีความแตกต่างอย่างเห็นได้ชัดจากกระพี้ที่มีชีวิตและสามารถแยกแยะได้ในหน้าตัดที่ขอบเขตจะมีแนวโน้มที่จะเป็นไปตามวงแหวนการเจริญเติบโต ตัวอย่างเช่นบางครั้งอาจมีสีเข้มกว่ามาก อย่างไรก็ตามกระบวนการอื่น ๆ เช่นการสลายตัวหรือการบุกรุกของแมลงก็สามารถทำให้ไม้เปลี่ยนสีได้เช่นกันแม้ในไม้ยืนต้นที่ไม่ก่อตัวเป็นไม้แก่นซึ่งอาจทำให้เกิดความสับสนได้

กระพี้ (หรือกระพี้[13] ) เป็นน้องไม้นอกสุด; ในต้นไม้ที่กำลังเติบโตมันเป็นไม้ที่มีชีวิต[14]และหน้าที่หลักของมันคือการนำน้ำจากรากไปสู่ใบไม้และเพื่อจัดเก็บและให้คืนตามฤดูกาลของเงินสำรองที่เตรียมไว้ในใบไม้ อย่างไรก็ตามเมื่อถึงเวลาที่พวกมันมีความสามารถในการนำน้ำออกไปไซเลม tracheids และท่อทั้งหมดได้สูญเสียไซโทพลาสซึมไปและเซลล์จึงตายตามหน้าที่ ไม้ทั้งหมดในต้นไม้แรกเกิดเป็นกระพี้ ยิ่งต้นไม้มีใบมากเท่าไหร่และการเจริญเติบโตของมันก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้นปริมาณของกระพี้ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นต้นไม้ที่เติบโตอย่างรวดเร็วในที่โล่งจึงมีกระพี้ที่หนากว่าขนาดของต้นไม้ชนิดเดียวกันที่เติบโตในป่าทึบ บางครั้งต้นไม้ (ชนิดที่มีลักษณะเป็นไม้แก่น) ที่ปลูกในที่โล่งอาจมีขนาดใหญ่มากมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 ซม. (12 นิ้ว) ขึ้นไปก่อนที่ไม้แก่นจะเริ่มก่อตัวตัวอย่างเช่นในพันธุ์ไม้ชนิดที่สองหรือต้นไม้เปิด ปลูกต้นสน

ภาพตัดขวางของท่อนไม้โอ๊คแสดงวงแหวนการเจริญเติบโต

ไม่มีความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างวงรอบการเจริญเติบโตประจำปีกับปริมาณของกระพี้ ภายในสปีชีส์เดียวกันพื้นที่หน้าตัดของกระพี้นั้นมีสัดส่วนโดยประมาณกับขนาดของมงกุฎของต้นไม้ หากวงแหวนแคบจำเป็นต้องใช้วงแหวนมากกว่าวงกว้าง เมื่อต้นไม้มีขนาดใหญ่ขึ้นกระพี้จะต้องบางลงหรือเพิ่มปริมาณอย่างมาก ต้นกระพี้ค่อนข้างหนาในส่วนบนของลำต้นของต้นไม้มากกว่าที่อยู่ใกล้ฐานเนื่องจากอายุและเส้นผ่านศูนย์กลางของส่วนบนน้อยกว่า

เมื่อต้นไม้อายุน้อยมากมันจะถูกปกคลุมไปด้วยแขนขาเกือบทั้งหมดหากไม่ถึงพื้น แต่เมื่อมันโตขึ้นบางส่วนหรือทั้งหมดในที่สุดพวกมันก็จะตายและหักหรือหลุดร่วง การเจริญเติบโตของไม้ในภายหลังอาจปกปิดต้นขั้วได้อย่างสมบูรณ์ซึ่งจะยังคงเป็นปม ไม่ว่าท่อนไม้จะเรียบและชัดเจนเพียงใดด้านนอกมันก็มีปมอยู่ใกล้ตรงกลางมากหรือน้อย ดังนั้นกระพี้ของต้นไม้เก่าแก่และโดยเฉพาะอย่างยิ่งของต้นไม้ที่ปลูกในป่าจะเป็นอิสระจากการผูกปมมากกว่าไม้แก่นใน เนื่องจากในการใช้ไม้ส่วนใหญ่นอตเป็นข้อบกพร่องที่ทำให้ไม้อ่อนตัวและรบกวนความสะดวกในการทำงานและคุณสมบัติอื่น ๆ ตามมาว่ากระพี้ชิ้นหนึ่งเนื่องจากตำแหน่งในต้นไม้อาจแข็งแรงกว่าท่อนไม้ ไม้แก่นจากต้นไม้ต้นเดียวกัน

ไม้ชิ้นต่างๆที่ตัดจากต้นไม้ใหญ่อาจมีความแตกต่างกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าต้นไม้นั้นใหญ่และโตเต็มที่ ในต้นไม้บางชนิดไม้ที่วางไว้ในช่วงปลายอายุของต้นไม้จะมีความนุ่มนวลเบากว่าอ่อนแอกว่าและมีพื้นผิวที่สม่ำเสมอกว่าที่เกิดขึ้นก่อนหน้านี้ แต่ในต้นไม้อื่น ๆ จะใช้วิธีกลับกัน สิ่งนี้อาจตรงกับแก่นไม้และกระพี้หรือไม่ก็ได้ ในการบันทึกขนาดใหญ่กระพี้เพราะเวลาในชีวิตของต้นไม้เมื่อมันถูกปลูกอาจจะด้อยกว่าในความแข็ง , ความแข็งแรงและความเหนียวจะแก่นเสียงอย่างเท่าเทียมกันจากบันทึกเดียวกัน ในต้นไม้ขนาดเล็กสิ่งที่ตรงกันข้ามอาจเป็นจริง

สี

ไม้ของเรดวู้ดชายฝั่งมีสีแดงเด่นชัด

ในสายพันธุ์ที่แสดงความแตกต่างอย่างชัดเจนระหว่างแก่นไม้และกระพี้สีธรรมชาติของไม้แก่นมักจะเข้มกว่าไม้กระพี้และบ่อยครั้งความเปรียบต่างที่เด่นชัด (ดูส่วนของต้นยูด้านบน) สิ่งนี้เกิดจากการสะสมในแก่นไม้ของสารเคมีดังนั้นการเปลี่ยนแปลงสีอย่างมากจึงไม่ได้บ่งบอกถึงความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในคุณสมบัติเชิงกลของไม้แก่นและกระพี้แม้ว่าจะมีความแตกต่างทางชีวเคมีระหว่างทั้งสองอย่างชัดเจนก็ตาม

การทดลองบางอย่างเกี่ยวกับตัวอย่างไม้สนใบยาวที่มีเรซินมากบ่งชี้ว่ามีความแข็งแรงเพิ่มขึ้นเนื่องจากเรซินซึ่งจะเพิ่มความแข็งแรงเมื่อแห้ง ไม้ฮาร์ทวูดอิ่มตัวเรซินดังกล่าวเรียกว่า "ไขมันเบา" สร้างโครงสร้างของไขมันเบาเกือบจะไม่อนุญาตให้เน่าและปลวก ; อย่างไรก็ตามพวกมันไวไฟมากตอไม้สนใบยาวเก่ามักถูกขุดแยกเป็นชิ้นเล็ก ๆ และนำไปขายเพื่อจุดไฟ ดังนั้นตอไม้ที่ขุดขึ้นมาอาจจะยังคงอยู่เป็นเวลาหนึ่งศตวรรษหรือมากกว่านั้นนับตั้งแต่ถูกตัดSpruce ที่ชุบด้วยเรซินดิบและทำให้แห้งจะเพิ่มความแข็งแรงอย่างมากด้วยเช่นกัน

เนื่องจากไม้ลาตินของวงแหวนเจริญเติบโตมักจะมีสีเข้มกว่าไม้ในยุคแรกความจริงนี้อาจใช้ในการพิจารณาความหนาแน่นด้วยสายตาดังนั้นความแข็งและความแข็งแรงของวัสดุ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของไม้สน ในไม้ที่มีรูพรุนเป็นวงแหวนภาชนะของไม้ในยุคแรกมักปรากฏบนพื้นผิวที่เสร็จแล้วโดยมีสีเข้มกว่าไม้ลาตินที่หนาแน่นกว่าแม้ว่าในส่วนตัดขวางของไม้แก่นจะกลับกันได้โดยทั่วไป มิฉะนั้นสีของไม้จะไม่บ่งบอกถึงความแข็งแรง

การเปลี่ยนสีของไม้ที่ผิดปกติมักบ่งบอกถึงสภาพที่เป็นโรคซึ่งบ่งบอกถึงความไม่สงบ กาดำในก้าวล่วงตะวันตกเป็นผลมาจากการโจมตีของแมลง ริ้วสีน้ำตาลแดงที่พบเห็นได้ทั่วไปในไม้ชนิดหนึ่งและไม้อื่น ๆ บางชนิดส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการบาดเจ็บของนก การเปลี่ยนสีเป็นเพียงข้อบ่งชี้ของการบาดเจ็บและในความเป็นไปได้ทั้งหมดจะไม่ส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติของไม้ เชื้อราที่ทำให้เกิดการเน่าบางชนิดให้สีที่มีลักษณะเฉพาะของไม้ซึ่งทำให้เกิดอาการอ่อนแอ อย่างไรก็ตามผลกระทบที่น่าสนใจที่เรียกว่าspalting ที่เกิดจากกระบวนการนี้มักถือเป็นลักษณะที่พึงปรารถนา การย้อมสีน้ำนมธรรมดาเกิดจากการเจริญเติบโตของเชื้อรา แต่ไม่จำเป็นต้องทำให้ผลอ่อนลง

ปริมาณน้ำ

น้ำเกิดขึ้นในไม้ที่มีชีวิตในสามแห่ง ได้แก่ :

  • ในผนังเซลล์ ,
  • ในเนื้อหาของโปรโตพลาสซึมของเซลล์
  • เป็นน้ำอิสระในโพรงและช่องว่างของเซลล์โดยเฉพาะไซเลม

ในไม้แก่นจะเกิดขึ้นในรูปแบบแรกและรูปแบบสุดท้ายเท่านั้น ไม้ที่ถูกทำให้แห้งด้วยอากาศอย่างทั่วถึงจะกักเก็บน้ำไว้ที่ผนังเซลล์ประมาณ 8-16% และในรูปแบบอื่น ๆ ไม่มีเลยหรือแทบไม่มีเลย แม้แต่ไม้ที่อบด้วยเตาอบจะยังคงมีความชื้นอยู่เล็กน้อย แต่สำหรับทั้งหมดยกเว้นวัตถุประสงค์ทางเคมีอาจถือว่าแห้งสนิท

ผลกระทบโดยทั่วไปของปริมาณน้ำที่มีต่อสารไม้คือทำให้มันนุ่มและยืดหยุ่นมากขึ้น ผลกระทบที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นกับการลดลงของน้ำบนผ้าดิบกระดาษหรือผ้า ภายในขอบเขตที่กำหนดยิ่งปริมาณน้ำมากเท่าไหร่ก็ยิ่งมีผลต่อการอ่อนตัวมากขึ้นเท่านั้น

การอบแห้งทำให้ไม้มีความแข็งแรงเพิ่มขึ้นโดยเฉพาะในชิ้นงานขนาดเล็ก ตัวอย่างที่รุนแรงคือกรณีของบล็อกต้นสนที่แห้งสนิท5 ซม. ในส่วนซึ่งจะรองรับน้ำหนักได้อย่างถาวรถึงสี่เท่าเมื่อเทียบกับบล็อกสีเขียว (ยังไม่แห้ง) ที่มีขนาดเท่ากัน

ความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้นมากที่สุดเนื่องจากการอบแห้งอยู่ที่ความแข็งแรงในการบดสูงสุดและความแข็งแรงที่ขีด จำกัด ของยางยืดในการบีบอัดในที่สุด ตามด้วยโมดูลัสของการแตกและความเค้นที่ขีด จำกัด ยืดหยุ่นในการดัดแบบไขว้ในขณะที่โมดูลัสของความยืดหยุ่นได้รับผลกระทบน้อยที่สุด [9]

โครงสร้าง

ภาพตัดขวางที่ขยายใหญ่ของวอลนัทสีดำแสดงให้เห็นเรือรังสี (เส้นสีขาว) และวงแหวนรายปี: นี่คือสิ่งที่อยู่ตรงกลางระหว่างรูพรุนแบบกระจายและรูพรุนโดยขนาดของเรือจะลดลงเรื่อย ๆ

เป็นไม้ที่แตกต่างกัน , ดูดความชื้น , โทรศัพท์มือถือและanisotropicวัสดุ ประกอบด้วยเซลล์และผนังเซลล์ประกอบด้วยไมโครไฟบริลของเซลลูโลส (40–50%) และเฮมิเซลลูโลส (15–25%) ที่ชุบด้วยลิกนิน (15–30%) [15]

ในสนหรือไม้เนื้ออ่อนชนิดเซลล์ไม้ส่วนใหญ่จะเป็นของหนึ่งชนิดtracheidsและเป็นผลให้วัสดุที่เป็นชุดมากขึ้นในโครงสร้างกว่ามากที่สุดลูกหูลูกตา ไม่มีภาชนะ ("รูพรุน") ในไม้สนเช่นที่เห็นเด่นชัดในไม้โอ๊คและเถ้าเป็นต้น

โครงสร้างของไม้เนื้อแข็งมีความซับซ้อนมากขึ้น[16]ความสามารถในการนำน้ำส่วนใหญ่ได้รับการดูแลจากเรือ : ในบางกรณี (โอ๊กเกาลัดแอช) สิ่งเหล่านี้มีขนาดค่อนข้างใหญ่และแตกต่างในบางกรณี ( บัคอาย , ต้นป็อปลาร์ , วิลโลว์ ) มีขนาดเล็กเกินไปที่จะมองเห็นได้โดยไม่ต้องใช้เลนส์มือ . ถกกันในป่าดังกล่าวเป็นธรรมเนียมที่จะต้องแบ่งพวกเขาเป็นสองชั้นขนาดใหญ่แหวนที่มีรูพรุนและกระจายเป็นรูพรุน [17]

ในรูปแบบแหวนที่มีรูพรุนเช่นเถ้าตั๊กแตนสีดำ, Catalpaเกาลัดเอล์ม , พันธุ์ไม้หม่อนและโอ๊ค, [17]เรือขนาดใหญ่หรือรูขุมขน (เป็นส่วนข้ามเรือจะเรียกว่า) เป็นภาษาท้องถิ่นในส่วนของ วงแหวนการเจริญเติบโตเกิดขึ้นในฤดูใบไม้ผลิดังนั้นจึงสร้างพื้นที่ของเนื้อเยื่อเปิดและมีรูพรุนมากขึ้นหรือน้อยลง แหวนที่เหลือซึ่งผลิตในฤดูร้อนประกอบด้วยภาชนะขนาดเล็กและเส้นใยไม้ในสัดส่วนที่มากขึ้น เส้นใยเหล่านี้เป็นองค์ประกอบที่ให้ความแข็งแรงและความเหนียวแก่ไม้ในขณะที่ภาชนะเป็นแหล่งที่มาของความอ่อนแอ[ ต้องการอ้างอิง ]

ในไม้ที่มีรูพรุนกระจายรูพรุนจะมีขนาดเท่า ๆ กันเพื่อให้ความสามารถในการนำน้ำกระจายไปทั่ววงแหวนการเจริญเติบโตแทนที่จะเก็บเป็นวงหรือแถว ตัวอย่างของชนิดของไม้นี้มีต้นไม้ชนิดหนึ่ง , [17] Basswood , [18] เบิร์ช , [17]โอไฮโอ, เมเปิ้ล, วิลโลว์และPopulusชนิดเช่นแอสเพนค็และต้นไม้ชนิดหนึ่ง [17]สิ่งมีชีวิตบางชนิดเช่นวอลนัทและเชอร์รี่อยู่บนพรมแดนระหว่างสองชนชั้นก่อให้เกิดกลุ่มกลาง [18]

Earlywood และ latewood

ในไม้เนื้ออ่อน

ไม้อัดและไม้ลาตินในไม้เนื้ออ่อน มุมมองแนวรัศมีวงแหวนการเติบโตมีระยะห่างอย่างใกล้ชิดในร็อคกี้เมาน์เทนดักลาส - เฟอร์

ในไม้เนื้ออ่อนเขตอบอุ่นมักจะมีความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างไม้ระแนงและไม้ต้น ไม้ระแนงจะหนาแน่นกว่าที่เกิดในช่วงต้นฤดูกาล เมื่อตรวจดูด้วยกล้องจุลทรรศน์จะเห็นเซลล์ของไม้ระแนงหนาแน่นมีผนังหนามากและมีโพรงเซลล์ขนาดเล็กมากในขณะที่เซลล์ที่เกิดขึ้นครั้งแรกในฤดูกาลจะมีผนังบางและโพรงเซลล์ขนาดใหญ่ ความแข็งแรงอยู่ที่ผนังไม่ใช่โพรง ดังนั้นยิ่งไม้ระแนงมีสัดส่วนมากเท่าใดความหนาแน่นและความแข็งแรงก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ในการเลือกไม้สนที่ความแข็งแรงหรือความแข็งเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญสิ่งสำคัญที่ต้องสังเกตคือปริมาณไม้ต้นและไม้ลาเท็กซ์เปรียบเทียบกัน ความกว้างของแหวนแทบไม่สำคัญเท่ากับสัดส่วนและลักษณะของไม้ระแนงในวงแหวน

หากเปรียบเทียบไม้สนหนักกับชิ้นน้ำหนักเบาจะเห็นได้ทันทีว่าอันที่หนักกว่านั้นมีสัดส่วนของไม้ลาตินมากกว่าชิ้นอื่น ๆ ดังนั้นจึงแสดงวงแหวนการเจริญเติบโตที่แบ่งเขตได้ชัดเจนกว่า ในต้นสนสีขาวไม่มีความแตกต่างระหว่างส่วนต่าง ๆ ของวงแหวนมากนักและด้วยเหตุนี้ไม้จึงมีพื้นผิวที่สม่ำเสมอและใช้งานง่าย ในทางกลับกันในต้นสนแข็งไม้ลาตินมีความหนาแน่นมากและมีสีเข้มทำให้มีความแตกต่างอย่างมากกับไม้ต้นอ่อนสีฟาง

ไม่เพียง แต่เป็นสัดส่วนของไม้ระแนงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณภาพของมันด้วย ในตัวอย่างที่มีสัดส่วนของไม้ Latewood ในสัดส่วนที่มากอาจเห็นได้ชัดว่ามีรูพรุนมากกว่าและมีน้ำหนักน้อยกว่า Latewood ในชิ้นที่มี Latewood น้อยกว่าอย่างเห็นได้ชัด เราสามารถตัดสินความหนาแน่นเชิงเปรียบเทียบและความแข็งแรงได้ในระดับหนึ่งโดยการตรวจสอบด้วยสายตา

ยังไม่มีคำอธิบายที่น่าพอใจสำหรับกลไกที่แน่นอนในการกำหนดการก่อตัวของไม้ต้นและไม้ระแนง อาจมีหลายปัจจัยที่เกี่ยวข้อง ในพระเยซูเจ้าอย่างน้อยอัตราการเติบโตเพียงอย่างเดียวไม่ได้กำหนดสัดส่วนของทั้งสองส่วนของวงแหวนเพราะในบางกรณีไม้ที่เติบโตช้านั้นแข็งและหนักมากในขณะที่คนอื่น ๆ ตรงกันข้ามเป็นจริง คุณภาพของพื้นที่ที่ต้นไม้เติบโตอย่างไม่ต้องสงสัยมีผลต่อลักษณะของไม้ที่เกิดขึ้นแม้ว่าจะไม่สามารถกำหนดกฎที่ใช้บังคับได้ อย่างไรก็ตามโดยทั่วไปอาจกล่าวได้ว่าในกรณีที่ความแข็งแรงหรือความสะดวกในการทำงานเป็นสิ่งสำคัญควรเลือกไม้ที่มีการเจริญเติบโตปานกลางถึงช้า

ในไม้ที่มีรูพรุน

Earlywood และ latewood ในไม้แหวนที่มีรูพรุน (ขี้เถ้า) ในFraxinus ยิ่งดี ; มุมมองสัมผัสวงแหวนการเติบโตที่กว้าง

ในไม้ที่มีรูพรุนวงแหวนการเจริญเติบโตของแต่ละฤดูกาลมักจะมีการกำหนดไว้อย่างชัดเจนเนื่องจากรูพรุนขนาดใหญ่เกิดขึ้นในช่วงต้นฤดูกาลติดกับเนื้อเยื่อที่หนาแน่นขึ้นของปีก่อน

ในกรณีของไม้เนื้อแข็งที่มีรูพรุนดูเหมือนว่าจะมีความสัมพันธ์ที่ค่อนข้างชัดเจนระหว่างอัตราการเติบโตของไม้และคุณสมบัติของมัน สิ่งนี้อาจสรุปได้สั้น ๆ ในข้อความทั่วไปว่ายิ่งการเติบโตเร็วขึ้นหรือวงของการเติบโตกว้างขึ้นเท่าไหร่ไม้ก็จะยิ่งหนักขึ้นแข็งขึ้นและแข็งขึ้นเท่านั้น สิ่งนี้จะต้องจำไว้ว่าใช้กับไม้ที่มีรูพรุนแบบวงแหวนเท่านั้นเช่นโอ๊กเถ้าไม้พุ่มไม้ชนิดหนึ่งและอื่น ๆ ในกลุ่มเดียวกันและแน่นอนว่าอยู่ภายใต้ข้อยกเว้นและข้อ จำกัด บางประการ

ในไม้ที่มีรูพรุนเป็นวงแหวนที่มีการเจริญเติบโตดีมักจะเป็นไม้จำพวกไม้ที่มีผนังหนาและมีเส้นใยที่ให้ความแข็งแรงมากที่สุด เมื่อความกว้างของวงแหวนลดลงไม้ลาตินนี้จึงลดลงเพื่อให้การเจริญเติบโตที่ช้ามากทำให้เกิดแสงที่ค่อนข้างมีรูพรุนซึ่งประกอบไปด้วยภาชนะที่มีผนังบางและแผ่นไม้ ในไม้โอ๊คที่ดีภาชนะขนาดใหญ่เหล่านี้ของไม้ต้นมีพื้นที่ตั้งแต่ 6 ถึง 10 เปอร์เซ็นต์ของปริมาตรของท่อนไม้ในขณะที่วัสดุที่ด้อยคุณภาพอาจทำขึ้น 25% หรือมากกว่านั้น ไม้โอ๊คลาตินที่ดีนั้นมีสีเข้มและแน่นและส่วนใหญ่ประกอบด้วยเส้นใยที่มีผนังหนาซึ่งประกอบขึ้นจากไม้ครึ่งหนึ่งหรือมากกว่านั้น ในไม้โอ๊คที่ด้อยกว่าไม้ลาตินนี้จะลดลงมากทั้งในด้านปริมาณและคุณภาพ การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวส่วนใหญ่เป็นผลมาจากอัตราการเติบโต

ไม้ที่มีวงกว้างมักถูกเรียกว่า "การเจริญเติบโตครั้งที่สอง" เนื่องจากการเจริญเติบโตของไม้เล็กในพื้นที่โล่งหลังจากที่ต้นไม้เก่าถูกกำจัดออกไปนั้นรวดเร็วกว่าไม้ในป่าปิดและในการผลิตสิ่งของที่มีความแข็งแรง การพิจารณาที่สำคัญเช่นวัสดุไม้เนื้อแข็ง "การเติบโตที่สอง" เป็นที่ต้องการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเลือกชนิดหนึ่งสำหรับการจัดการและการซี่ ที่นี่ไม่เพียง แต่ความแข็งแกร่งเท่านั้น แต่ความเหนียวและความยืดหยุ่นเป็นสิ่งสำคัญ [9]

ผลการทดสอบชุดพันธุ์ไม้ชนิดหนึ่งโดย US Forest Service แสดงให้เห็นว่า:

"งานหรือความสามารถในการต้านทานแรงกระแทกมีมากที่สุดในไม้วงกว้างที่มีตั้งแต่ 5 ถึง 14 วงต่อนิ้ว (แหวนหนา 1.8-5 มม.) มีค่าคงที่ตั้งแต่ 14 ถึง 38 วงต่อนิ้ว (แหวนหนา 0.7–1.8 มม. ) และลดลงอย่างรวดเร็วจาก 38 เป็น 47 วงต่อนิ้ว (วงแหวนหนา 0.5–0.7 มม.) ความแข็งแรงในการรับน้ำหนักสูงสุดไม่มากนักสำหรับไม้ที่เติบโตเร็วที่สุดโดยสูงสุดคือตั้งแต่ 14 ถึง 20 วงต่อนิ้ว ( แหวนหนา 1.3–1.8 มม.) และจะน้อยลงอีกครั้งเมื่อไม้ล้อมรอบมากขึ้นการหักตามธรรมชาติคือไม้ที่มีค่าเชิงกลชั้นหนึ่งจะแสดงตั้งแต่ 5 ถึง 20 วงต่อนิ้ว (แหวนหนา 1.3-5 มม.) การเจริญเติบโตที่ช้าลงทำให้ได้สต็อคที่ไม่ดีดังนั้นผู้ตรวจสอบหรือผู้ซื้อพันธุ์ไม้ชนิดหนึ่งควรเลือกปฏิบัติกับไม้ที่มีวงมากกว่า 20 วงต่อนิ้ว (แหวนหนาน้อยกว่า 1.3 มม.) อย่างไรก็ตามมีข้อยกเว้นในกรณีของการเจริญเติบโตตามปกติในสถานการณ์ที่แห้งซึ่งวัสดุที่เติบโตช้าอาจแข็งแรงและเหนียว "[19]

ผลของอัตราการเจริญเติบโตต่อคุณภาพของไม้เกาลัดสรุปได้โดยอำนาจเดียวกันดังนี้

"เมื่อแหวนมีความกว้างการเปลี่ยนจากไม้ฤดูใบไม้ผลิเป็นไม้ฤดูร้อนจะค่อยเป็นค่อยไปในขณะที่วงแคบไม้ฤดูใบไม้ผลิจะผ่านเข้าสู่ไม้ฤดูร้อนอย่างกะทันหันความกว้างของไม้ฤดูใบไม้ผลิจะเปลี่ยนไป แต่เพียงเล็กน้อยตามความกว้างของแหวนประจำปีดังนั้น การลดขนาดหรือการขยายวงปีมักจะเป็นค่าใช้จ่ายของไม้ฤดูร้อนเสมอภาชนะที่แคบของไม้ฤดูร้อนทำให้สารไม้มีความสมบูรณ์มากกว่าไม้สปริงที่ประกอบไปด้วยภาชนะกว้างดังนั้นตัวอย่างที่เติบโตอย่างรวดเร็วที่มีวงกว้าง มีสารไม้มากกว่าไม้โตช้าที่มีวงแคบเนื่องจากไม้ยิ่งมีน้ำหนักมากและยิ่งมีน้ำหนักมากไม้ก็จะยิ่งแข็งแรงเกาลัดที่มีวงกว้างจะต้องมีเนื้อไม้ที่แข็งแรงกว่าเกาลัดที่มีวงแคบสิ่งนี้เห็นด้วยกับมุมมองที่ยอมรับว่าถั่วงอก (ซึ่งมักมีวงกว้าง) ให้ผลผลิตไม้ที่ดีและแข็งแรงกว่าต้นเกาลัดซึ่งจะเติบโตช้ากว่าในเส้นผ่านศูนย์กลาง "[19]

ในไม้ที่มีรูพรุนกระจาย

ในไม้ที่มีรูพรุนกระจายการแบ่งเขตระหว่างวงแหวนไม่ชัดเจนเสมอไปและในบางกรณีแทบจะมองไม่เห็นด้วยตาข้างเดียว (ถ้าไม่ทั้งหมด) ในทางกลับกันเมื่อมีการแบ่งเขตที่ชัดเจนอาจไม่มีความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจนในโครงสร้างภายในวงแหวนการเติบโต

ในไม้ที่มีรูพรุนแบบกระจายตามที่ระบุไว้ภาชนะหรือรูพรุนมีขนาดเท่ากันเพื่อให้ความสามารถในการนำน้ำกระจายไปทั่ววงแหวนแทนที่จะเก็บในไม้ต้น ดังนั้นผลของอัตราการเจริญเติบโตจึงไม่เหมือนกับในไม้ที่มีรูพรุนเป็นวงแหวนซึ่งเข้าใกล้เงื่อนไขในต้นสนมากกว่า โดยทั่วไปอาจระบุได้ว่าไม้ที่มีการเจริญเติบโตปานกลางให้วัตถุดิบที่แข็งแรงกว่าเมื่อโตเร็วหรือช้ามาก ในการใช้ไม้จำนวนมากความแข็งแรงทั้งหมดไม่ใช่การพิจารณาหลัก หากความสะดวกในการทำงานมีค่าควรเลือกไม้โดยคำนึงถึงความสม่ำเสมอของพื้นผิวและความตรงของเมล็ดข้าวซึ่งส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นเมื่อมีความแตกต่างเพียงเล็กน้อยระหว่างไม้ระแนงของการเจริญเติบโตของฤดูกาลหนึ่งกับไม้ต้นของฤดูถัดไป

ไม้ Monocot

ลำต้นของมะพร้าวพืชใบเลี้ยงเดี่ยวในเกาะชวา จากมุมมองนี้สิ่งเหล่านี้ดูไม่แตกต่างจากลำต้นของdicotหรือconifer มากนัก

วัสดุโครงสร้างที่มีลักษณะคล้ายไม้ธรรมดา "dicot" หรือไม้สนในลักษณะการจัดการขั้นต้นผลิตโดยพืชใบเลี้ยงเดี่ยวจำนวนมากและยังมีชื่อเรียกขานว่าไม้ ของเหล่านี้ไม้ไผ่ , พฤกษศาสตร์เป็นสมาชิกของครอบครัวหญ้ามีความสำคัญทางเศรษฐกิจมากลำต้นขนาดใหญ่ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางว่าเป็นอาคารและการก่อสร้างและวัสดุในการผลิตของพื้นวิศวกรรม, แผงและไม้วีเนียร์อีกกลุ่มพืชที่สำคัญที่ก่อให้เกิดวัสดุที่มักจะถูกเรียกว่าไม้ที่มีต้นปาล์มที่มีความสำคัญน้อยมากเป็นพืชเช่นใบเตย , DracaenaและCordyline ด้วยวัสดุทั้งหมดนี้โครงสร้างและองค์ประกอบของวัตถุดิบแปรรูปจึงค่อนข้างแตกต่างจากไม้ธรรมดา

แรงดึงดูดเฉพาะ

คุณสมบัติที่เปิดเผยมากที่สุดของไม้ในฐานะตัวบ่งชี้คุณภาพไม้คือความถ่วงจำเพาะ (Timell 1986), [20]เนื่องจากทั้งผลผลิตเยื่อและความแข็งแรงของไม้จะถูกกำหนดโดยคุณสมบัติดังกล่าว ความถ่วงจำเพาะคืออัตราส่วนของมวลของสารต่อมวลของน้ำในปริมาตรที่เท่ากัน ความหนาแน่นคืออัตราส่วนของมวลของปริมาณของสารต่อปริมาตรของปริมาณนั้นและแสดงเป็นมวลต่อหน่วยของสารเช่นกรัมต่อมิลลิลิตร (g / cm 3หรือ g / ml) ข้อกำหนดจะเทียบเท่ากันเป็นหลักตราบใดที่มีการใช้ระบบเมตริก เมื่อแห้งไม้จะหดตัวและความหนาแน่นเพิ่มขึ้น ค่าต่ำสุดเกี่ยวข้องกับไม้สีเขียว (น้ำอิ่มตัว) และเรียกว่าความถ่วงจำเพาะพื้นฐาน (Timell 1986) [20]

ความหนาแน่นของไม้

ความหนาแน่นของไม้พิจารณาจากการเจริญเติบโตที่หลากหลายและปัจจัยทางสรีรวิทยาประกอบเป็น“ ลักษณะไม้ที่วัดได้ค่อนข้างง่าย” (Elliott 1970) [21]

อายุขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางความสูงรัศมี (ลำ) การเจริญเติบโตที่ตั้งทางภูมิศาสตร์สถานที่และสภาพการเจริญเติบโต, วนวัฒน์รักษาและแหล่งที่มาของเมล็ดพันธุ์ทั้งหมดบางความหนาแน่นของการศึกษาระดับปริญญาอิทธิพลไม้ คาดว่าจะมีการเปลี่ยนแปลง ภายในต้นไม้แต่ละต้นการเปลี่ยนแปลงของความหนาแน่นของไม้มักจะมากเท่ากับหรือมากกว่านั้นระหว่างต้นไม้ที่แตกต่างกัน (Timell 1986) [20]การเปลี่ยนแปลงของแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงภายในลำต้นของต้นไม้สามารถเกิดขึ้นได้ทั้งในแนวนอนหรือแนวตั้ง

คุณสมบัติทางกายภาพแบบตาราง

ตารางต่อไปนี้แสดงคุณสมบัติเชิงกลของพันธุ์ไม้และไม้แปรรูปรวมทั้งไม้ไผ่

คุณสมบัติของไม้: [22] [23]

ชื่อสามัญชื่อวิทยาศาสตร์ความชื้นความหนาแน่น (กก. / ม. 3 )แรงอัด (เมกะปาสคาล)กำลังรับแรงดัดงอ (เมกะปาสคาล)
อัลเดอร์สีแดงอัลนัสรูบราสีเขียว37020.445
อัลเดอร์สีแดงอัลนัสรูบรา12.00%41040.168
เถ้าดำFraxinus nigraสีเขียว45015.941
เถ้าดำFraxinus nigra12.00%49041.287
บลูแอชFraxinus quadrangulataสีเขียว53024.866
บลูแอชFraxinus quadrangulata12.00%58048.195
เถ้าสีเขียวFraxinus pennsylvanicaสีเขียว5302966
เถ้าสีเขียวFraxinus pennsylvanica12.00%56048.897
เถ้าโอเรกอนFraxinus latifoliaสีเขียว50024.252
เถ้าโอเรกอนFraxinus latifolia12.00%55041.688
เถ้าขาวFraxinus อเมริกานาสีเขียว55027.566
เถ้าขาวFraxinus อเมริกานา12.00%60051.1103
บิ๊กทู ธ แอสเพนPopulus grandidentataสีเขียว36017.237
บิ๊กทู ธ แอสเพนPopulus grandidentata12.00%39036.563
แอสเพนสั่นPopulus tremuloidesสีเขียว35014.835
แอสเพนสั่นPopulus tremuloides12.00%38029.358
อเมริกันบาสวูดTilia อเมริกานาสีเขียว32015.334
อเมริกันบาสวูดTilia อเมริกานา12.00%37032.660
อเมริกันบีชFagus grandifoliaสีเขียว56024.559
อเมริกันบีชFagus grandifolia12.00%64050.3103
เปเปอร์เบิร์ชBetula papyriferaสีเขียว48016.344
เปเปอร์เบิร์ชBetula papyrifera12.00%55039.285
เบิร์ชหวานBetula lentaสีเขียว60025.865
เบิร์ชหวานBetula lenta12.00%65058.9117
เบิร์ชสีเหลืองBetula Alleghaniensisสีเขียว55023.357
เบิร์ชสีเหลืองBetula Alleghaniensis12.00%62056.3114
บัตเตอร์นัทโรงภาพยนตร์ Juglansสีเขียว36016.737
บัตเตอร์นัทโรงภาพยนตร์ Juglans12.00%38036.256
เชอร์รี่สีดำPrunus serotinaสีเขียว47024.455
บลัชเชอร์รี่Prunus serotina12.00%5004985
เกาลัดอเมริกันCastanea dentataสีเขียว4001739
เกาลัดอเมริกันCastanea dentata12.00%43036.759
Balsam Poplar CottonwoodPopulus balsamiferaสีเขียว31011.727
Balsam Poplar CottonwoodPopulus balsamifera12.00%34027.747
คอตตอนวูดสีดำPopulus trichocarpaสีเขียว31015.234
คอตตอนวูดสีดำPopulus trichocarpa12.00%3503159
คอตตอนวูดตะวันออกPopulus deltoidesสีเขียว37015.737
คอตตอนวูดตะวันออกPopulus deltoides12.00%40033.959
เอล์มอเมริกันUlmus Americanaสีเขียว46020.150
เอล์มอเมริกันUlmus Americana12.00%50038.181
ร็อคเอล์มUlmus thomasiiสีเขียว57026.166
ร็อคเอล์มUlmus thomasii12.00%63048.6102
Elm ลื่นUlmus rubraสีเขียว48022.955
Elm ลื่นUlmus rubra12.00%53043.990
HackberryCeltis occidentalisสีเขียว49018.345
HackberryCeltis occidentalis12.00%53037.576
Bitternut HickoryCarya Cordiformisสีเขียว60031.571
Bitternut HickoryCarya Cordiformis12.00%66062.3118
ลูกจันทน์เทศพันธุ์ไม้Carya myristiciformisสีเขียว56027.463
ลูกจันทน์เทศพันธุ์ไม้Carya myristiciformis12.00%60047.6114
พีแคนฮิคคอรีCarya อิลลินอยส์สีเขียว60027.568
พีแคนฮิคคอรีCarya อิลลินอยส์12.00%66054.194
น้ำ HickoryCarya น้ำสีเขียว61032.174
น้ำ HickoryCarya น้ำ12.00%62059.3123
Mockernut HickoryCarya tomentosaสีเขียว64030.977
Mockernut HickoryCarya tomentosa12.00%72061.6132
พิญญุตฮิกคอรีCarya glabraสีเขียว66033.281
พิญญุตฮิกคอรีCarya glabra12.00%75063.4139
Shagbark HickoryCarya ovataสีเขียว64031.676
Shagbark HickoryCarya ovata12.00%72063.5139
Shellbark HickoryCarya laciniosaสีเขียว6202772
Shellbark HickoryCarya laciniosa12.00%69055.2125
น้ำผึ้งGleditsia triacanthosสีเขียว60030.570
น้ำผึ้งGleditsia triacanthos12.00%60051.7101
ตั๊กแตนสีดำRobinia pseudoacaciaสีเขียว66046.995
ตั๊กแตนสีดำRobinia pseudoacacia12.00%69070.2134
ต้นแตงกวาแมกโนเลียแมกโนเลียอะคูมินาตาสีเขียว44021.651
ต้นแตงกวาแมกโนเลียแมกโนเลียอะคูมินาตา12.00%48043.585
แมกโนเลียใต้แมกโนเลีย grandifloraสีเขียว46018.647
แมกโนเลียใต้แมกโนเลีย grandiflora12.00%50037.677
บิ๊กลีฟเมเปิ้ลAcer macrophyllumสีเขียว44022.351
บิ๊กลีฟเมเปิ้ลAcer macrophyllum12.00%4804174
แบล็คเมเปิ้ลAcer nigrumสีเขียว52022.554
แบล็คเมเปิ้ลAcer nigrum12.00%57046.192
เมเปิ้ลแดงAcer Rubrumสีเขียว49022.653
เมเปิ้ลแดงAcer Rubrum12.00%54045.192
ซิลเวอร์เมเปิ้ลAcer saccharinumสีเขียว44017.240
ซิลเวอร์เมเปิ้ลAcer saccharinum12.00%4703661
ชูการ์เมเปิ้ลAcer saccharumสีเขียว56027.765
ชูการ์เมเปิ้ลAcer saccharum12.00%63054109
โอ๊คแดงดำQuercus velutinaสีเขียว56023.957
โอ๊คแดงดำQuercus velutina12.00%6104596
Cherrybark Red Oakเจดีย์ Quercusสีเขียว61031.974
Cherrybark Red Oakเจดีย์ Quercus12.00%68060.3125
ลอเรลเรดโอ๊คQuercus hemisphaericaสีเขียว56021.954
ลอเรลเรดโอ๊คQuercus hemisphaerica12.00%63048.187
โอ๊คแดงตอนเหนือQuercus rubraสีเขียว56023.757
โอ๊คแดงตอนเหนือQuercus rubra12.00%63046.699
พินเรดโอ๊คQuercus palustrisสีเขียว58025.457
พินเรดโอ๊คQuercus palustris12.00%6304797
Scarlet Red OakQuercus coccineaสีเขียว60028.272
Scarlet Red OakQuercus coccinea12.00%67057.4120
ต้นโอ๊กแดงตอนใต้Quercus falcataสีเขียว52020.948
ต้นโอ๊กแดงตอนใต้Quercus falcata12.00%5904275
วอเตอร์เรดโอ๊คQuercus nigraสีเขียว56025.861
วอเตอร์เรดโอ๊คQuercus nigra12.00%63046.7106
วิลโลว์เรดโอ๊คQuercus phellosสีเขียว56020.751
วิลโลว์เรดโอ๊คQuercus phellos12.00%69048.5100
เบิร์ไวท์โอ๊คQuercus macrocarpaสีเขียว58022.750
เบิร์ไวท์โอ๊คQuercus macrocarpa12.00%64041.871
เกาลัดไวท์โอ๊คQuercus montanaสีเขียว57024.355
เกาลัดไวท์โอ๊คQuercus montana12.00%66047.192
Live White OakQuercus virginianaสีเขียว80037.482
Live White OakQuercus virginiana12.00%88061.4127
โอเวอร์คัพไวท์โอ๊คQuercus lyrataสีเขียว57023.255
โอเวอร์คัพไวท์โอ๊คQuercus lyrata12.00%63042.787
โพสต์ไวท์โอ๊คQuercus stellataสีเขียว6002456
โพสต์ไวท์โอ๊คQuercus stellata12.00%67045.391
บึงเกาลัดไวท์โอ๊คQuercus michauxiiสีเขียว60024.459
บึงเกาลัดไวท์โอ๊คQuercus michauxii12.00%67050.196
บึงไวท์โอ๊คQuercus สองสีสีเขียว64030.168
บึงไวท์โอ๊คQuercus สองสี12.00%72059.3122
ไวท์โอ๊คQuercus albaสีเขียว60024.557
ไวท์โอ๊คQuercus alba12.00%68051.3105
สลิปเปอร์สลิปเปอร์อัลบิดัมสีเขียว42018.841
สลิปเปอร์สลิปเปอร์อัลบิดัม12.00%46032.862
SweetgumLiquidambar styracifluaสีเขียว4602149
SweetgumLiquidambar styraciflua12.00%52043.686
มะเดื่ออเมริกันPlatanus occidentalisสีเขียว46020.145
มะเดื่ออเมริกันPlatanus occidentalis12.00%49037.169
TanoakNotholithocarpus densiflorusสีเขียว58032.172
TanoakNotholithocarpus densiflorus12.00%58032.172
ทูเปโลสีดำNyssa Sylvaticaสีเขียว4602148
ทูเปโลสีดำNyssa Sylvatica12.00%50038.166
น้ำตูเปโลNyssa น้ำสีเขียว46023.250
น้ำตูเปโลNyssa น้ำ12.00%50040.866
วอลนัทสีดำJuglans nigraสีเขียว51029.666
วอลนัทสีดำJuglans nigra12.00%55052.3101
วิลโลว์สีดำSalix nigraสีเขียว36014.133
วิลโลว์สีดำSalix nigra12.00%39028.354
ต้นไม้ชนิดหนึ่งสีเหลืองLiriodendron tulipiferaสีเขียว40018.341
ต้นไม้ชนิดหนึ่งสีเหลืองLiriodendron tulipifera12.00%42038.270
BaldcypressTaxodium distichumสีเขียว42024.746
BaldcypressTaxodium distichum12.00%46043.973
แอตแลนติกไวท์ซีดาร์Chamaecyparis thyoidesสีเขียว31016.532
แอตแลนติกไวท์ซีดาร์Chamaecyparis thyoides12.00%32032.447
Eastern RedcedarJuniperus virginianaสีเขียว44024.648
Eastern RedcedarJuniperus virginiana12.00%47041.561
ธูปซีดาร์Calocedrus decurrensสีเขียว35021.743
ธูปซีดาร์Calocedrus decurrens12.00%37035.955
ภาคเหนือของซีดาร์สีขาวThuja occidentalisสีเขียว29013.729
ภาคเหนือของซีดาร์สีขาวThuja occidentalis12.00%31027.345
พอร์ตออร์ฟอร์ดซีดาร์Chamaecyparis lawsonianaสีเขียว39021.645
พอร์ตออร์ฟอร์ดซีดาร์Chamaecyparis lawsoniana12.00%43043.188
Redcedar ตะวันตกThuja plicataสีเขียว31019.135.9
Redcedar ตะวันตกThuja plicata12.00%32031.451.7
ซีดาร์เหลืองCupressus nootkatensisสีเขียว4202144
ซีดาร์เหลืองCupressus nootkatensis12.00%44043.577
ชายฝั่งดักลาสเฟอร์Pseudotsuga menziesii var. menziesiiสีเขียว45026.153
ชายฝั่งดักลาสเฟอร์Pseudotsuga menziesii var. menziesii12.00%48049.985
ภายใน West Douglas FirPseudotsuga Menziesiiสีเขียว46026.753
ภายใน West Douglas FirPseudotsuga Menziesii12.00%50051.287
ภายใน North Douglas FirPseudotsuga menziesii var. glaucaสีเขียว45023.951
ภายใน North Douglas FirPseudotsuga menziesii var. glauca12.00%48047.690
ภายใน South Douglas FirPseudotsuga lindleyanaสีเขียว43021.447
ภายใน South Douglas FirPseudotsuga lindleyana12.00%4604382
ยาหม่องเฟอร์Abies balsameaสีเขียว33018.138
ยาหม่องเฟอร์Abies balsamea12.00%35036.463
แคลิฟอร์เนียเรดเฟอร์Abies Magnificaสีเขียว3601940
แคลิฟอร์เนียเรดเฟอร์Abies Magnifica12.00%38037.672.4
แกรนด์เฟอร์Abies grandisสีเขียว35020.340
แกรนด์เฟอร์Abies grandis12.00%37036.561.4
โนเบิลเฟอร์Abies proceraสีเขียว37020.843
โนเบิลเฟอร์Abies procera12.00%39042.174
แปซิฟิกซิลเวอร์เฟอร์Abies amabilisสีเขียว40021.644
แปซิฟิกซิลเวอร์เฟอร์Abies amabilis12.00%43044.275
Subalpine FirAbies lasiocarpaสีเขียว31015.934
Subalpine FirAbies lasiocarpa12.00%32033.559
เฟอร์สีขาวAbies concolorสีเขียว3702041
เฟอร์สีขาวAbies concolor12.00%3904068
เฮมล็อกตะวันออกTsuga canadensisสีเขียว38021.244
เฮมล็อกตะวันออกTsuga canadensis12.00%40037.361
เฮมล็อคภูเขาTsuga mertensianaสีเขียว42019.943
เฮมล็อคภูเขาTsuga mertensiana12.00%45044.479
เวสเทิร์เฮมล็อกTsuga heterophyllaสีเขียว42023.246
เวสเทิร์เฮมล็อกTsuga heterophylla12.00%4504978
ลาร์ชตะวันตกLarix occidentalisสีเขียว48025.953
ลาร์ชตะวันตกLarix occidentalis12.00%52052.590
สนขาวตะวันออกปินัสสโตรบัสสีเขียว34016.834
สนขาวตะวันออกปินัสสโตรบัส12.00%35033.159
แจ็คไพน์Pinus banksianaสีเขียว40020.341
แจ็คไพน์Pinus banksiana12.00%4303968
ต้นสน Loblollyปินัสทาเอดะสีเขียว47024.250
ต้นสน Loblollyปินัสทาเอดะ12.00%51049.288
Lodgepole PinePinus contortaสีเขียว3801838
Lodgepole PinePinus contorta12.00%4103765
ต้นสน LongleafPinus palustrisสีเขียว54029.859
ต้นสน LongleafPinus palustris12.00%59058.4100
พิชไพน์Pinus rigidaสีเขียว47020.347
พิชไพน์Pinus rigida12.00%5204174
พอนด์ไพน์Pinus serotinaสีเขียว51025.251
พอนด์ไพน์Pinus serotina12.00%5605280
ต้นสน PonderosaPinus ponderosaสีเขียว38016.935
ต้นสน PonderosaPinus ponderosa12.00%40036.765
สนแดงPinus resinosaสีเขียว41018.840
สนแดงPinus resinosa12.00%46041.976
สนทรายPinus clausaสีเขียว46023.752
สนทรายPinus clausa12.00%48047.780
Shortleaf PinePinus echinataสีเขียว47024.351
Shortleaf PinePinus echinata12.00%51050.190
เฉือนไพน์Pinus elliottiiสีเขียว54026.360
เฉือนไพน์Pinus elliottii12.00%59056.1112
ต้นสน SprucePinus glabraสีเขียว41019.641
ต้นสน SprucePinus glabra12.00%4403972
น้ำตาลไพน์Pinus lambertianaสีเขียว3401734
น้ำตาลไพน์Pinus lambertiana12.00%36030.857
เวอร์จิเนียไพน์Pinus virginianaสีเขียว45023.650
เวอร์จิเนียไพน์Pinus virginiana12.00%48046.390
ต้นสนสีขาวตะวันตกปินัสมอนติโคลาสีเขียว36016.832
ต้นสนสีขาวตะวันตกปินัสมอนติโคลา12.00%38034.767
เรดวูดการเจริญเติบโตเก่าSequoia sempervirensสีเขียว3802952
เรดวูดการเจริญเติบโตเก่าSequoia sempervirens12.00%40042.469
การเติบโตใหม่ของ RedwoodSequoia sempervirensสีเขียว34021.441
การเติบโตใหม่ของ RedwoodSequoia sempervirens12.00%3503654
โก้เก๋สีดำPicea marianaสีเขียว38019.642
โก้เก๋สีดำPicea mariana12.00%46041.174
Engelmann SprucePicea engelmanniiสีเขียว3301532
Engelmann SprucePicea engelmannii12.00%35030.964
โก้เก๋สีแดงPicea rubensสีเขียว37018.841
โก้เก๋สีแดงPicea rubens12.00%40038.274
Sitka SprucePicea sitchensisสีเขียว33016.234
Sitka SprucePicea sitchensis12.00%36035.765
โก้เก๋สีขาวPicea glaucaสีเขียว37017.739
โก้เก๋สีขาวPicea glauca12.00%40037.768
Tamarack Spruceลาริกซ์ลาริซิน่าสีเขียว4902450
Tamarack Spruceลาริกซ์ลาริซิน่า12.00%53049.480

คุณสมบัติของไผ่: [24] [23]

ชื่อสามัญชื่อวิทยาศาสตร์ความชื้นความหนาแน่น (กก. / ม. 3 )แรงอัด (เมกะปาสคาล)กำลังรับแรงดัดงอ (เมกะปาสคาล)
Balku ห้ามBambusa balcooaสีเขียว4573.7
Balku ห้ามBambusa balcooaอากาศแห้ง54.1581.1
Balku ห้ามBambusa balcooa8.582069151
ไผ่หนามอินเดียแบมบูสะ bambos9.571061143
ไผ่หนามอินเดียแบมบูสะ bambos43.05.201937.15
ไผ่พยักหน้าBambusa nutans88907552.9
ไผ่พยักหน้าBambusa nutans874652.4
ไผ่พยักหน้าBambusa nutans128567.5
ไผ่พยักหน้าBambusa nutans88.344.788
ไผ่พยักหน้าBambusa nutans1447.9216
กอไผ่Bambusa pervariabilis45.8
กอไผ่Bambusa pervariabilis57980
กอไผ่Bambusa pervariabilis203537
ไม้ไผ่พม่าBambusa polymorpha95.132.128.3
Bambusa spinosaอากาศแห้ง5751.77
ไม้ไผ่ไม้อินเดียBambusa tulda73.640.751.1
ไม้ไผ่ไม้อินเดียBambusa tulda11.96866.7
ไม้ไผ่ไม้อินเดียBambusa tulda8.691079194
ไผ่มังกรDendrocalamus giganteus874070193
ไม้ไผ่ของแฮมิลตันDendrocalamus hamiltonii8.55907089
ไผ่ขาวDendrocalamus membranaceus10240.526.3
String BambooGigantochloa apus54.324.1102
String BambooGigantochloa apus15.137.9587.5
Java Black BambooGigantochloa atroviolacea5423.892.3
Java Black BambooGigantochloa atroviolacea1535.794.1
Giant AtterGigantochloa atter72.326.498
Giant AtterGigantochloa atter14.431.95122.7
Gigantochloa macrostachya896071154
American Narrow-Leaved BambooGuadua angustifolia4253.5
American Narrow-Leaved BambooGuadua angustifolia63.6144.8
American Narrow-Leaved BambooGuadua angustifolia86.346
American Narrow-Leaved BambooGuadua angustifolia77.582
American Narrow-Leaved BambooGuadua angustifolia155687
American Narrow-Leaved BambooGuadua angustifolia63.3
American Narrow-Leaved BambooGuadua angustifolia28
American Narrow-Leaved BambooGuadua angustifolia56.2
American Narrow-Leaved BambooGuadua angustifolia38
Berry BambooMelocanna baccifera12.869.957.6
Japanese timber bambooPhyllostachys bambusoides51
Japanese timber bambooPhyllostachys bambusoides873063
Japanese timber bambooPhyllostachys bambusoides6444
Japanese timber bambooPhyllostachys bambusoides6140
Japanese timber bambooPhyllostachys bambusoides971
Japanese timber bambooPhyllostachys bambusoides974
Japanese timber bambooPhyllostachys bambusoides1254
Tortoise shell bambooPhyllostachys edulis44.6
Tortoise shell bambooPhyllostachys edulis7567
Tortoise shell bambooPhyllostachys edulis1571
Tortoise shell bambooPhyllostachys edulis6108
Tortoise shell bambooPhyllostachys edulis0.2147
Tortoise shell bambooPhyllostachys edulis511751
Tortoise shell bambooPhyllostachys edulis304455
Tortoise shell bambooPhyllostachys edulis12.560360.3
Tortoise shell bambooPhyllostachys edulis10.353083
Early BambooPhyllostachys praecox28.582779.3
OliveriThyrsostachys oliveri5346.961.9
OliveriThyrsostachys oliveri7.85890

Hard versus soft

It is common to classify wood as either softwood or hardwood. The wood from conifers (e.g. pine) is called softwood, and the wood from dicotyledons (usually broad-leaved trees, e.g. oak) is called hardwood. These names are a bit misleading, as hardwoods are not necessarily hard, and softwoods are not necessarily soft. The well-known balsa (a hardwood) is actually softer than any commercial softwood. Conversely, some softwoods (e.g. yew) are harder than many hardwoods.

There is a strong relationship between the properties of wood and the properties of the particular tree that yielded it.[citation needed] The density of wood varies with species. The density of a wood correlates with its strength (mechanical properties). For example, mahogany is a medium-dense hardwood that is excellent for fine furniture crafting, whereas balsa is light, making it useful for model building. One of the densest woods is black ironwood.

Chemistry

Chemical structure of lignin, which makes up about 25% of wood dry matter and is responsible for many of its properties.

The chemical composition of wood varies from species to species, but is approximately 50% carbon, 42% oxygen, 6% hydrogen, 1% nitrogen, and 1% other elements (mainly calcium, potassium, sodium, magnesium, iron, and manganese) by weight.[25] Wood also contains sulfur, chlorine, silicon, phosphorus, and other elements in small quantity.

Aside from water, wood has three main components. Cellulose, a crystalline polymer derived from glucose, constitutes about 41–43%. Next in abundance is hemicellulose, which is around 20% in deciduous trees but near 30% in conifers. It is mainly five-carbon sugars that are linked in an irregular manner, in contrast to the cellulose. Lignin is the third component at around 27% in coniferous wood vs. 23% in deciduous trees. Lignin confers the hydrophobic properties reflecting the fact that it is based on aromatic rings. These three components are interwoven, and direct covalent linkages exist between the lignin and the hemicellulose. A major focus of the paper industry is the separation of the lignin from the cellulose, from which paper is made.

In chemical terms, the difference between hardwood and softwood is reflected in the composition of the constituent lignin. Hardwood lignin is primarily derived from sinapyl alcohol and coniferyl alcohol. Softwood lignin is mainly derived from coniferyl alcohol.[26]

Extractives

Aside from the structural polymers, i.e. cellulose, hemicellulose and lignin (lignocellulose), wood contains a large variety of non-structural constituents, composed of low molecular weight organic compounds, called extractives. These compounds are present in the extracellular space and can be extracted from the wood using different neutral solvents, such as acetone.[27] Analogous content is present in the so-called exudate produced by trees in response to mechanical damage or after being attacked by insects or fungi.[28] Unlike the structural constituents, the composition of extractives varies over wide ranges and depends on many factors.[29] The amount and composition of extractives differs between tree species, various parts of the same tree, and depends on genetic factors and growth conditions, such as climate and geography.[27] For example, slower growing trees and higher parts of trees have higher content of extractives. Generally, the softwood is richer in extractives than the hardwood. Their concentration increases from the cambium to the pith. Barks and branches also contain extractives. Although extractives represent a small fraction of the wood content, usually less than 10%, they are extraordinarily diverse and thus characterize the chemistry of the wood species.[30] Most extractives are secondary metabolites and some of them serve as precursors to other chemicals. Wood extractives display different activities, some of them are produced in response to wounds, and some of them participate in natural defense against insects and fungi.[31]

Forchem tall oil refinery in Rauma, Finland.

These compounds contribute to various physical and chemical properties of the wood, such as wood color, fragnance, durability, acoustic properties, hygroscopicity, adhesion, and drying.[30] Considering these impacts, wood extractives also affect the properties of pulp and paper, and importantly cause many problems in paper industry. Some extractives are surface-active substances and unavoidably affect the surface properties of paper, such as water adsorption, friction and strength.[27] Lipophilic extractives often give rise to sticky deposits during kraft pulping and may leave spots on paper. Extractives also account for paper smell, which is important when making food contact materials.

Most wood extractives are lipophilic and only a little part is water-soluble.[28] The lipophilic portion of extractives, which is collectively referred as wood resin, contains fats and fatty acids, sterols and steryl esters, terpenes, terpenoids, resin acids, and waxes.[32] The heating of resin, i.e. distillation, vaporizes the volatile terpenes and leaves the solid component – rosin. The concentrated liquid of volatile compounds extracted during steam distillation is called essential oil. Distillation of oleoresin obtained from many pines provides rosin and turpentine.[33]

Most extractives can be categorized into three groups: aliphatic compounds, terpenes and phenolic compounds.[27] The latter are more water-soluble and usually are absent in the resin.

  • Aliphatic compounds include fatty acids, fatty alcohols and their esters with glycerol, fatty alcohols (waxes) and sterols (steryl esters). Hydrocarbons, such as alkanes, are also present in the wood. Suberin is a polyester, made of suberin acids and glycerol, mainly found in barks. Fats serve as a source of energy for the wood cells.[28] The most common wood sterol is sitosterol. However, sitostanol, citrostadienol, campesterol and cholesterol are also observed both in the hardwood and softwood, although in low quantities.[27]
  • The main terpenes occurring in the softwood include mono-, sesqui- and diterpenes.[28] Meanwhile, the terpene composition of the hardwood is considerably different, consisting of triterpenoids, polyprenols and other higher terpenes. Examples of mono-, di- and sesquiterpenes are α- and β-pinenes, 3-carene, β-myrcene, limonene, thujaplicins, α- and β-phellandrenes, α-muurolene, δ-cadinene, α- and δ-cadinols, α- and β-cedrenes, juniperol, longifolene, cis-abienol, borneol, pinifolic acid, nootkatin, chanootin, phytol, geranyl-linalool, β-epimanool, manoyloxide, pimaral and pimarol. Resin acids are usually tricyclic terpenoids, examples of which are pimaric acid, sandaracopimaric acid, isopimaric acid, abietic acid, levopimaric acid, palustric acid, neoabietic acid and dehydroabietic acid. Bicyclic resin acids are also found, such as lambertianic acid, communic acid, mercusic acid and secodehydroabietic acid. Cycloartenol, betulin and squalene are triterpenoids purified from hardwood. Examples of wood polyterpenes are rubber (cis-polypren), gutta percha (trans-polypren), gutta-balatá (trans-polypren) and betulaprenols (acyclic polyterpenoids).[27][28] The mono- and sesquiterpenes of the softwood are responsible for the typical smell of pine forest.[27] Many monoterpenoids, such as β-myrcene, are used in the preparation of flavors and fragrances.[28] Tropolones, such as hinokitiol and other thujaplicins, are present in decay-resistant trees and display fungicidal and insecticidal properties. Tropolones strongly bind metal ions and can cause digester corrosion in the process kraft pulping. Owing to their metal-binding and ionophoric properties, especially thujaplicins are used in physiology experiments.[34] Different other in-vitro biological activities of thujaplicins have been studied, such as insecticidal, anti-browning, anti-viral, anti-bacterial, anti-fungal, anti-proliferative and anti-oxidant.[35][36]
  • Phenolic compounds are especially found in the hardwood and the bark.[28] The most well-known wood phenolic constituents are stilbenes (e.g. pinosylvin), lignans (e.g. pinoresinol, conidendrin, plicatic acid, hydroxymatairesinol), norlignans (e.g. nyasol, puerosides A and B, hydroxysugiresinol, sequirin-C), tannins (e.g. gallic acid, ellagic acid), flavonoids (e.g. chrysin, taxifolin, catechin, genistein). Most of the phenolic compounds have fungicidal properties and protect the wood from fungal decay.[28] Together with the neolignans the phenolic compounds influence on the color of the wood. Resin acids and phenolic compounds are the main toxic contaminants present in the untreated effluents from pulping.[27] Polyphenolic compounds are one of the most abundant biomolecules produced by plants, such as flavonoids and tannins. Tannins are used in leather industry and have shown to exhibit different biological activities.[30] Flavonoids are very diverse, widely distributed in the plant kingdom and have numerous biological activities and roles.[28]

Uses

Fuel

Wood has a long history of being used as fuel,[37] which continues to this day, mostly in rural areas of the world. Hardwood is preferred over softwood because it creates less smoke and burns longer. Adding a woodstove or fireplace to a home is often felt to add ambiance and warmth.

Construction

The Saitta House, Dyker Heights, Brooklyn, New York built in 1899 is made of and decorated in wood.[38]

Wood has been an important construction material since humans began building shelters, houses and boats. Nearly all boats were made out of wood until the late 19th century, and wood remains in common use today in boat construction. Elm in particular was used for this purpose as it resisted decay as long as it was kept wet (it also served for water pipe before the advent of more modern plumbing).

Wood to be used for construction work is commonly known as lumber in North America. Elsewhere, lumber usually refers to felled trees, and the word for sawn planks ready for use is timber.[39] In Medieval Europe oak was the wood of choice for all wood construction, including beams, walls, doors, and floors. Today a wider variety of woods is used: solid wood doors are often made from poplar, small-knotted pine, and Douglas fir.

The churches of Kizhi, Russia are among a handful of World Heritage Sites built entirely of wood, without metal joints. See Kizhi Pogost for more details.

New domestic housing in many parts of the world today is commonly made from timber-framed construction. Engineered wood products are becoming a bigger part of the construction industry. They may be used in both residential and commercial buildings as structural and aesthetic materials.

In buildings made of other materials, wood will still be found as a supporting material, especially in roof construction, in interior doors and their frames, and as exterior cladding.

Wood is also commonly used as shuttering material to form the mold into which concrete is poured during reinforced concrete construction.

Flooring

Wood can be cut into straight planks and made into a wood flooring.

A solid wood floor is a floor laid with planks or battens created from a single piece of timber, usually a hardwood. Since wood is hydroscopic (it acquires and loses moisture from the ambient conditions around it) this potential instability effectively limits the length and width of the boards.

Solid hardwood flooring is usually cheaper than engineered timbers and damaged areas can be sanded down and refinished repeatedly, the number of times being limited only by the thickness of wood above the tongue.

Solid hardwood floors were originally used for structural purposes, being installed perpendicular to the wooden support beams of a building (the joists or bearers) and solid construction timber is still often used for sports floors as well as most traditional wood blocks, mosaics and parquetry.

Engineered products

Engineered wood products, glued building products "engineered" for application-specific performance requirements, are often used in construction and industrial applications. Glued engineered wood products are manufactured by bonding together wood strands, veneers, lumber or other forms of wood fiber with glue to form a larger, more efficient composite structural unit.[40]

These products include glued laminated timber (glulam), wood structural panels (including plywood, oriented strand board and composite panels), laminated veneer lumber (LVL) and other structural composite lumber (SCL) products, parallel strand lumber, and I-joists.[40] Approximately 100 million cubic meters of wood was consumed for this purpose in 1991.[3] The trends suggest that particle board and fiber board will overtake plywood.

Wood unsuitable for construction in its native form may be broken down mechanically (into fibers or chips) or chemically (into cellulose) and used as a raw material for other building materials, such as engineered wood, as well as chipboard, hardboard, and medium-density fiberboard (MDF). Such wood derivatives are widely used: wood fibers are an important component of most paper, and cellulose is used as a component of some synthetic materials. Wood derivatives can be used for kinds of flooring, for example laminate flooring.

Furniture and utensils

Wood has always been used extensively for furniture, such as chairs and beds. It is also used for tool handles and cutlery, such as chopsticks, toothpicks, and other utensils, like the wooden spoon and pencil.

Other

Further developments include new lignin glue applications, recyclable food packaging, rubber tire replacement applications, anti-bacterial medical agents, and high strength fabrics or composites.[41]As scientists and engineers further learn and develop new techniques to extract various components from wood, or alternatively to modify wood, for example by adding components to wood, new more advanced products will appear on the marketplace. Moisture content electronic monitoring can also enhance next generation wood protection.[42]

Art

Prayer Bead with the Adoration of the Magi and the Crucifixion, Gothic boxwood miniature

Wood has long been used as an artistic medium. It has been used to make sculptures and carvings for millennia. Examples include the totem poles carved by North American indigenous people from conifer trunks, often Western Red Cedar (Thuja plicata).

Other uses of wood in the arts include:

  • Woodcut printmaking and engraving
  • Wood can be a surface to paint on, such as in panel painting
  • Many musical instruments are made mostly or entirely of wood

Sports and recreational equipment

Many types of sports equipment are made of wood, or were constructed of wood in the past. For example, cricket bats are typically made of white willow. The baseball bats which are legal for use in Major League Baseball are frequently made of ash wood or hickory, and in recent years have been constructed from maple even though that wood is somewhat more fragile. NBA courts have been traditionally made out of parquetry.

Many other types of sports and recreation equipment, such as skis, ice hockey sticks, lacrosse sticks and archery bows, were commonly made of wood in the past, but have since been replaced with more modern materials such as aluminium, titanium or composite materials such as fiberglass and carbon fiber. One noteworthy example of this trend is the family of golf clubs commonly known as the woods, the heads of which were traditionally made of persimmon wood in the early days of the game of golf, but are now generally made of metal or (especially in the case of drivers) carbon-fiber composites.

Bacterial degradation

Little is known about the bacteria that degrade cellulose. Symbiotic bacteria in Xylophaga may play a role in the degradation of sunken wood. Alphaproteobacteria, Flavobacteria, Actinobacteria, Clostridia, and Bacteroidetes have been detected in wood submerged for over a year.[43]

See also

  • Burl
  • Carpentry
  • Driftwood
  • Dunnage
  • Forestry
  • List of woods
  • Parquetry
  • Pellet fuel
  • Pulpwood
  • Sawdust
  • Thermally modified wood
  • Tinder
  • Wood drying
  • Wood economy
  • Wood-plastic composite
  • Wood preservation
  • Wood warping
  • Woodturning
  • Woodworm
  • Xylology
  • Xylophagy
  • Xylotheque
  • Xylotomy

References

  1. ^ Hickey, M.; King, C. (2001). The Cambridge Illustrated Glossary of Botanical Terms. Cambridge University Press.
  2. ^ "Global Forest Resources Assessment 2005/Food and Agriculture Organization of the United Nations" (PDF).
  3. ^ a b Horst H. Nimz, Uwe Schmitt, Eckart Schwab, Otto Wittmann, Franz Wolf "Wood" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a28_305
  4. ^ "N.B. fossils show origins of wood". CBC.ca. August 12, 2011. Archived from the original on August 13, 2011. Retrieved August 12, 2011.
  5. ^ Philippe Gerrienne; et al. (August 12, 2011). "A Simple Type of Wood in Two Early Devonian Plants". Science. 333 (6044): 837. Bibcode:2011Sci...333..837G. doi:10.1126/science.1208882. PMID 21836008. S2CID 23513139.
  6. ^ Woods, Sarah. "A History of Wood from the Stone Age to the 21st Century". EcoBUILDING. A Publication of The American Institute of Architects. Archived from the original on March 29, 2017. Retrieved March 28, 2017.
  7. ^ Briffa, K.; Shishov, V.V.; Melvin, T.M.; Vaganov, E.A.; Grudd, H.; Hantemirov (2008). "Trends in recent temperature and radial tree growth spanning 2000 years across northwest Eurasia". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 363 (1501): 2271–2284. doi:10.1098/rstb.2007.2199. PMC 2606779. PMID 18048299.
  8. ^ Wood growth and structure Archived December 12, 2009, at the Wayback Machine www.farmforestline.com.au
  9. ^ a b c Record, Samuel J (1914). The Mechanical Properties of Wood. J. Wiley & Sons. p. 165. ASIN B000863N3W.
  10. ^ "Duramen" . Encyclopædia Britannica. 8 (11th ed.). 1911. p. 692.
  11. ^ Shigo, Alex. (1986) A New Tree Biology Dictionary. Shigo and Trees, Associates. ISBN 0-943563-12-7
  12. ^ Record, Samuel James (1914). The Mechanical Properties of Wood: Including a Discussion of the Factors Affecting the Mechanical Properties, and Methods of Timber Testing. J. Wiley & Sons, Incorporated. p. 51. The term heartwood derives solely from its position and not from any vital importance to the tree as a tree can thrive with heart completely decayed.
  13. ^ "Alburnum" . Encyclopædia Britannica. 1 (11th ed.). 1911. p. 516.
  14. ^ Capon, Brian (2005), Botany for Gardeners (2nd ed.), Portland, OR: Timber Publishing, p. 65 ISBN 0-88192-655-8
  15. ^ "Wood Properties Growth and Structure 2015". treetesting.com. Archived from the original on March 13, 2016.
  16. ^ "Timber Plus Toolbox, Selecting timber, Characteristics of timber, Structure of hardwoods". nationalvetcontent.edu.au. Archived from the original on August 10, 2014.
  17. ^ a b c d e Sperry, John S.; Nichols, Kirk L.; Sullivan, June E.; Eastlack, Sondra E. (1994). "Xylem Embolism in ring-porous, diffuse-porous, and coniferous trees of Northern Utah and Interior Alaska" (PDF). Ecology. 75 (6): 1736–1752. doi:10.2307/1939633. JSTOR 1939633.
  18. ^ a b Samuel James Record (1914). The mechanical properties of wood, including a discussion of the factors affecting the mechanical properties, and methods of timber testing. J. Wiley & sons, inc. pp. 44–.
  19. ^ a b U.S. Department of Agriculture, Forest Products Laboratory. The Wood Handbook: Wood as an engineering material Archived March 15, 2007, at the Wayback Machine. General Technical Report 113. Madison, WI.
  20. ^ a b c Timell, T.E. 1986. Compression wood in gymnosperms. Springer-Verlag, Berlin. 2150 p.
  21. ^ Elliott, G.K. 1970. Wood density in conifers. Commonwealth For. Bureau, Oxford, U.K., Tech. Commun. 8. 44 p.
  22. ^ Wood handbook—Wood as an engineering material (PDF). Gen. Tech. Rep. FPL–GTR–113. Madison, WI: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory.: Forest Products Laboratory. 1999. p. 463.
  23. ^ a b "PFAF". pfaf.org. Retrieved November 3, 2019.
  24. ^ "What are the Mechanical Properties of Bamboo?". www.bambooimport.com. Retrieved November 2, 2019.
  25. ^ Jean-Pierre Barette; Claude Hazard et Jérôme Mayer (1996). Mémotech Bois et Matériaux Associés. Paris: Éditions Casteilla. p. 22. ISBN 978-2-7135-1645-0.
  26. ^ W. Boerjan; J. Ralph; M. Baucher (June 2003). "Lignin biosynthesis". Annu. Rev. Plant Biol. 54 (1): 519–549. doi:10.1146/annurev.arplant.54.031902.134938. PMID 14503002.
  27. ^ a b c d e f g h Ek, Monica; Gellerstedt, Göran; Henriksson, Gunnar (2009). "Chapter 7: Wood extractives". Pulp and Paper Chemistry and Technology. Volume 1, Wood Chemistry and Wood Biotechnology. Berlin: Walter de Gruyter. ISBN 978-3-11-021339-3.
  28. ^ a b c d e f g h i Sjöström, Eero (October 22, 2013). "Chapter 5: Extractives". Wood Chemistry: Fundamentals and Applications (Second ed.). San Diego. ISBN 978-0-08-092589-9.
  29. ^ Ansell, Martin P. (2015). "Chapter 11: Preservation, Protection and Modification of Wood Composites". Woodhead Publishing Series in Composites Science and Engineering: Number 54. Wood Composites. Cambridge, UK: Woodhead Publishing. ISBN 978-1-78242-454-3.
  30. ^ a b c Hon, David N.-S.; Shiraishi, Nubuo (2001). "Chapter 6: Chemistry of Extractives". Wood and Cellulosic Chemistry (2nd, rev. and expanded ed.). New York: Marcel Dekker. ISBN 0-8247-0024-4.
  31. ^ Rowell, Roger M. (2013). "Chater 3: Cell Wall Chemistry". Handbook of Wood Chemistry and Wood Composites (2nd ed.). Boca Raton: Taylor & Francis. ISBN 9781439853801.
  32. ^ Mimms, Agneta; Michael J. Kuckurek; Jef A. Pyiatte; Elizabeth E. Wright (1993). Kraft Pulping. A Compilation of Notes. TAPPI Press. pp. 6–7. ISBN 978-0-89852-322-5.
  33. ^ Fiebach, Klemens; Grimm, Dieter (2000). "Resins, Natural". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002/14356007.a23_073. ISBN 978-3-527-30673-2.
  34. ^ Sperelakis, Nicholas; Sperelakis, Nick (January 11, 2012). "Chapter 4: Ionophores in Planar Lipid Bilayers". Cell physiology sourcebook: essentials of membrane biophysics (Fourth ed.). London, UK. ISBN 978-0-12-387738-3.
  35. ^ Saniewski, Marian; Horbowicz, Marcin; Kanlayanarat, Sirichai (September 10, 2014). "The Biological Activities of Troponoids and Their Use in Agriculture A Review". Journal of Horticultural Research. 22 (1): 5–19. doi:10.2478/johr-2014-0001. S2CID 33834249.
  36. ^ Bentley, Ronald (2008). "A fresh look at natural tropolonoids". Nat. Prod. Rep. 25 (1): 118–138. doi:10.1039/b711474e. PMID 18250899.
  37. ^ Sterrett, Frances S. (October 12, 1994). Alternative Fuels and the Environment. CRC Press. ISBN 978-0-87371-978-0.
  38. ^ "Saitta House – Report Part 1 Archived December 16, 2008, at the Wayback Machine",DykerHeightsCivicAssociation.com
  39. ^ Binggeli, Corky (2013). Materials for Interior Environments. John Wiley & Sons. ISBN 978-1-118-42160-4.
  40. ^ a b "APA – The Engineered Wood Association" (PDF). apawood.org. Archived (PDF) from the original on June 27, 2006.
  41. ^ "FPInnovations" (PDF). forintek.ca. Archived from the original (PDF) on March 19, 2009.
  42. ^ "System for remotely monitoring moisture content on wooden elements" I Arakistain, O Munne EP Patent EPO1382108.0
  43. ^ Christina Bienhold; Petra Pop Ristova; Frank Wenzhöfer; Thorsten Dittmar; Antje Boetius (January 2, 2013). "How Deep-Sea Wood Falls Sustain Chemosynthetic Life". PLOS ONE. 8 (1): e53590. Bibcode:2013PLoSO...853590B. doi:10.1371/journal.pone.0053590. PMC 3534711. PMID 23301092.
  • Hoadley, R. Bruce (2000). Understanding Wood: A Craftsman's Guide to Wood Technology. Taunton Press. ISBN 978-1-56158-358-4.

External links

  • The Wood in Culture Association
  • The Wood Explorer: A comprehensive database of commercial wood species
  • APA – The Engineered Wood Association