ΞΥΛΟ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Το ξύλο βρίσκεται στην υπηρεσία του ανθρώπου από τότε που αυτός εμφανίσθηκε στη Γη. Το ξύλο έχει βοηθήσει σημαντικά στην επιβίωση του ανθρώπου από την εποχή του πρωτόγονου ανθρώπου, ενώ έχει συντελέσει αποφασιστικά στην ανάπτυξη του πολιτισμού. Οι βασικές ανάγκες του πρωτόγονου ανθρώπου (καύσιμη ύλη, θέρμανση) καλύφθηκαν από το ξύλο. Καθώς και οι μετέπειτα ανάγκες του ανθρώπου για στέγαση (καταφύγιο, σπίτι). Με την εξέλιξη της τεχνολογίας, ο αριθμός των προϊόντων που παράγονται από το ξύλο με απλή μηχανική ή πολύπλοκη χημική μεταποίηση αυξάνεται συνεχώς. Θεωρητικά από το ξύλο είναι δυνατό να παραχθούν όσα προϊόντα παράγονται από το πετρέλαιο. Τα κυριότερα προϊόντα που σήμερα παράγονται από το ξύλο είναι: καυσόξύλο, ξυλάθρακες, πριστή ξυλεία, αντικολλητά, μοριοσανίδες, ινοσανίδες, σύνθετη ξυλεία, χαρτί, ρητίνη (ρετσίνι), αιθυλική αλκοόλη, τεχνητές και συνθετικές ίνες (τεχνητό μετάξι), φωτογραφικά φίλμ, πλαστικά, ταννίνες, τερεβινθέλαιο, οξικό οξύ, συνθετικό πετρέλαιο, πυρολυτικό λάδι, ξυλαέριο, πίσσα, πισσέλαιο, κ.ά. Έτσι φθάσαμε σήμερα στο σημείο να παράγονται από το ξύλο πάνω από δύο χιλιάδες προϊόντα. Σε αυτό βοήθησε πάρα πολύ και η επιστήμη της τεχνολογίας ξύλου, η οποία είναι μια () εφαρμοσμένη επιστήμη που μελετά το ξύλο σαν πρώτη ύλη, μελετά δηλαδή τις μεθόδους παραγωγής των διαφόρων προϊόντων του, τη βελτίωση των μεθόδων παραγωγής του με εφαρμογή των νέων τεχνολογιών και τη δυνατότητα παραγωγής νέων (σύνθετων) προϊόντων από ξύλο. Γενικά, τα προϊόντα του ξύλου διαιρούνται σε δύο μεγάλες κατηγορίες: ⇒ Κατηγορία Α: Προϊόντα ξύλου που διατηρούν τη φυσική δομή του ξύλου. ⇒ Κατηγορία Β: Προϊόντα ξύλου που παράγονται μετά από χημική ή/και θερμομηχανική κατεργασία του ξύλου και που δεν διατηρούν τη φυσική δομή του, δηλαδή δεν είναι δυνατό να αναγνωρισθεί η προέλευσή τους. Στην κατηγορία Α ανήκουν η πριστή ξυλεία και τα προϊόντα της, πάσσαλοι, στύλοι, στρωτήρες, ξυλεία μεταλλείων, ξυλόφυλλα, αντικολλητά, επικολλητό ξύλο, σύνθετο ξύλο, μοριοπλάκες, κ.ά.

Στην κατηγορία Β ανήκουν οι ινοπλάκες (MDF), το χαρτί, η κυτταρίνη και τα προϊόντα της, διάφορα πλαστικά, συνθετικές ίνες, αιθανόλη, ακετόνη, γλυκόζη, συνθετική βανίλια, τερεβινθέλαιο, δεψικές ουσίες, κ.ά. Θα πρέπει να τονισθεί εδώ ότι σε πολλές φτωχές χώρες του κόσμου (κυρίως χώρες Αφρικής και Ασίας), το ξύλο κατά μεγάλο ποσοστό εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ως η κύρια θερμαντική ύλη, κατά το πλείστον ως καυσόξυλο. Περισσότερο από το 50% της παγκόσμιας παραγωγής ξύλου από τα δάση της Γης χρησιμοποιείται σήμερα ως καύσιμη ύλη. Επισημαίνεται ότι η γνώση των ιδιοτήτων του ξύλου είναι απαραίτητη τόσο από επιστημονικής άποψης, όσο και από πρακτικής άποψης. Και αυτό γιατί η ακριβής γνώση των ιδιοτήτων του ξύλου βοηθά τον νέο Επιστήμονα ή Τεχνολόγο ξύλου να καταλάβει τη συμπεριφορά του ξύλου ως υλικού. Γιατί απλά οι κατασκευές του ξύλου που συναντάμε καθημερινά γύρω μας δείχνουν τη στενή σχέση που υπάρχει μεταξύ των ιδιοτήτων του ξύλου και των δυνατοτήτων του ως υλικό επιπλοποιϊας, κατασκευαστικό υλικό ή δομικό υλικό. Η επιλογή του κατάλληλου είδους ξύλου ή προϊόντος ξύλου για μία συγκεκριμένη χρήση (π.χ. ξυλεία θερμοκηπίων) προϋποθέτει ασφαλώς την παραπάνω γνώση. Υπάρχουν επίσης σήμερα πρώτες ύλες που είναι ανταγωνιστικές του ξύλου και αυτές είναι το τσιμέντο, το αλουμίνιο, ο χάλυβας και τα πλαστικά. Γενικά, το ξύλο έχει και θα εξακολουθήσει να έχει σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα προαναφερθέντα προϊόντα (ανταγωνιστές του).
Τα πλεονεκτήματα του ξύλου είναι τα ακόλουθα :

1. Αναπαράγεται από τη φύση – είναι ανανεώσιμη πρώτη ύλη - σε αντίθεση με τις άλλες ορυκτές πρώτες ύλες (πετρέλαιο, μεταλλεύματα) που εξαντλούνται συνεχώς.
2.   Έχει μεγάλη αισθητική αξία, διότι είναι διαθέσιμο σε πολλούς συνδυασμούς χρωμάτων και σχεδίασης. 
3. Είναι ‘ζεστό’ υλικό με ιδιαίτερη αίσθηση στην αφή και στην όραση (λ.χ. σύγκριση ενός ξύλινου με ένα μεταλλικό ή πλαστικό έπιπλο). 
4. Είναι άριστο δομικό υλικό με μεγάλες κατασκευαστικές δυνατότητες και αρχιτεκτονική αξία. 
5.  Έχει μεγάλη μηχανική αντοχή σε σχέση με το βάρος του. 
6.  Είναι μονωτικό υλικό στη θερμότητα και στον ηλεκτρισμό. 
7.  Δεν οξειδώνεται. 
8.  H κατεργασία του είναι σχετικά εύκολη και απαιτεί μικρή κατανάλωση ενέργειας. 
9. Δεν ρυπαίνει το περιβάλλον.

Το ξύλο, ωστόσο, παρουσιάζει και μειονεκτήματα, δηλαδή :

1.  Είναι υγροσκοπικό υλικό, δηλαδή ρικνώνεται και διογκώνεται με την απώλεια ή πρόσληψη υγρασίας από την ατμόσφαιρα. 
2.  Είναι ανισότροπο υλικό, δηλαδή διαφέρει η δομή του, η μηχανική αντοχή του και οι ιδιότητές του στις τρεις κύριες κατευθύνσεις / τομές του (ανισοτροπία). 
3. Καίγεται σχετικά εύκολα. 
4. Προσβάλλεται από μύκητες, έντομα και μικροοργανισμούς και αλλοιώνεται. 

Από τα μειονεκτήματα του ξύλου κρίνεται αναγκαία και επιτακτική η (σωστή) χρήση του, γεγονός που προϋποθέτει γνώση των ιδιοτήτων του, της δομής του, καθώς και των πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων του. Με την καλή γνώση των παραπάνω είναι δυνατό να εξαλείψουμε ή να περιορίσουμε (ολικώς ή μερικώς) τα μειονεκτήματά του εφαρμόζοντας τους κατάλληλους χειρισμούς ή διεργασίες (π.χ. εμποτίζοντας το ξύλο με συγκεκριμένες χημικές ουσίες το καθιστούμε απρόσβλητο από μύκητες και έντομα ή το κάνουμε ανθεκτικό στη φωτιά).

                                    Πρόχειρη εκτίμηση της πυκνότητας με τη μέθοδο PAUL

ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΞΥΛΟΥ

ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ

Πυκνότητα του ξύλου είναι το μέτρο μάζας που περιέχεται (περικλείεται) σε ορισμένο όγκο του και εκφράζεται με το πηλίκο της μάζας διά του όγκου. Η πυκνότητα και το ειδικό βάρος εκφράζονται με τον ίδιο αριθμό.

  Παράγοντες που επηρεάζουν την πυκνότητα

 Οι παράγοντες που επηρεάζουν την πυκνότητα του ξύλου είναι οι ακόλουθοι: 

Υγρασία: Το ξύλο σαν υγροσκοπικό υλικό (υγροσκοπική ύλη) έχει την ιδιότητα να προσλαμβάνει πάντοτε υγρασία. Όταν προσλαμβάνει υγρασία αυξάνεται ταυτόχρονα η μάζα και ο όγκος του. Αντίθετα, απώλεια υγρασίας προκαλεί τη μείωσή τους. Κατά συνέπεια η επίδραση της υγρασίας του ξύλου στην πυκνότητα είναι σημαντική και ακολουθεί μία ανάλογη σχέση. 

Δομή: Οι διαφορές που παρατηρούνται στην πυκνότητα ξύλου διαφόρων ειδών οφείλονται κυρίως σε διαφορές δομής όπως λ.χ. διαφορετικό είδος ξυλωδών κυττάρων (κωνοφόρα: τραχεΐδες, ρητινοφόροι αγωγοί – πλατύφυλλα: ίνες, μέλη αγγείων), διαφορετική ποσοτική κατανομή αυτών, ποικίλο πάχος κυτταρικών τοιχωμάτων και μέγεθος κυτταρικών κοιλοτήτων.

Η πολυπλοκότητα των μικροσκοπικών χαρακτηριστικών του ξύλου καθιστά δύσκολη την διατύπωση κανόνων επίδρασης των στοιχείων δομής στην πυκνότητα. Αυτό είναι δυνατό να γίνει μόνο σε συγκεκριμένες περιπτώσεις μετρήσιμων μεγεθών. Στα δακτυλιόπορα πλατύφυλλα, η πυκνότητα αυξάνεται ως ένα όριο, όταν αυξάνεται το πλάτος των ετησίων δακτυλίων, ενώ στα διασπορόπορα δεν υπάρχει σαφής σχέση. Στα κωνοφόρα, όταν αυξάνεται το πλάτος των ετησίων δακτυλίων, συνήθως μειώνεται η πυκνότητα. Το όψιμο ξύλο έχει, γενικά, μεγαλύτερη πυκνότητα από το πρώιμο ξύλο, συνήθως τρεις ως τέσσερις φορές. Συνεπώς, όταν αυξάνεται το ποσοστό του όψιμου ξύλου, αυξάνεται σημαντικά και η πυκνότητα. Η σχέση αυτή είναι σαφής στα κωνοφόρα και στα δακτυλιόπορα πλατύφυλλα. 

Εκχυλίσματα :Τα εκχυλίσματα είναι ουσίες (ρητίνες, λίπη, ταννίνες, κ.ά.), που αποτίθενται στις κοιλότητες και στους κενούς χώρους των κυττάρων και μπορούν να εκχυλισθούν (εκπλυθούν) χωρίς να μεταβληθεί η δομή του ξύλου. Εκχύλιση αυτών προκαλεί τη μείωση της πυκνότητας του ξύλου. Ακόμα, η παρουσία πολλών εκχυλισμάτων στο εγκάρδιο ξύλο, αυξάνει την πυκνότητα του εγκάρδιου ξύλου. 

Χημική σύσταση :Τα χημικά συστατικά του ξύλου (κυτταρίνη, λιγνίνη, ημικυτταρίνες) έχουν διαφορετική πυκνότητα και κατά συνέπεια επηρεάζουν την πυκνότητα του ξύλου διαφορετικά. Η κυτταρίνη έχει μεγαλύτερη πυκνότητα από τη λιγνίνη. Σε περιπτώσεις ξύλου ανώμαλης δομής, όπου η περιεκτικότητα κυτταρίνης και λιγνίνης παρουσιάζει σημαντικές αποκλίσεις από την κανονική, η επίδραση στην πυκνότητα ενδέχεται να είναι σημαντική. Η επίδραση της χημικής σύστασης στην πυκνότητα, γενικά, είναι σχετικά μικρή.