Ξύλο ή ξύλωμα[1] είναι ινώδες και πορώδες υλικό το οποίο αποτελεί το δομικό στοιχείο των κορμών, των βλαστών και των ριζών στα δέντρα και στα λοιπά ξυλώδη φυτά.[2] Είναι λιγνοκυτταρινικό οργανικό υλικό που συντίθεται από έναν σκελετό ισχυρό σε αξονικό εφελκυσμό, την κυτταρίνη που έχει ινώδη μορφή, η οποία περικλείεται χημικώς από ένα ομοιογενές μείγμα ημικυτταρινών, καθώς και τη λιγνίνη, ένα φαινολικού τύπου αρωματικό πολυμερές, που έχει υψηλή αντοχή στη συμπίεση και παρέχει ελαστικότητα.[3]

Thumb
Εμφάνιση τυπικής σχεδίασης από δεκαέξι κύρια εμπορικά είδη ξύλου της Ευρώπης.

Το ξύλο έχει χρησιμοποιηθεί εδώ και χιλιάδες χρόνια ως καύσιμη ύλη, σαν δομικό υλικό για την κατασκευή εργαλείων και όπλων, πλοιαρίων, κατοικιών κ.ά., καθώς επίσης και για έπιπλα και χαρτί. Πρόσφατα, τον 20ο αιώνα, το ξύλο υπήρξε η πρώτη ύλη για την παραγωγή απομονωμένης κυτταρίνης, καθώς και των προϊόντων της, λ.χ. σελοφάν, οξικής κυτταρίνης, νιτροκυτταρίνης, και πολλών άλλων.[4]

Γενικά το ξύλο και τα πολυάριθμα προϊόντα του, τα χαρακτηριστικά τους, οι ιδιότητες και οι χρήσεις τους, μεταξύ άλλων, αποτελούν ευρύ πεδίο μελέτης, έρευνας και ανάπτυξης, από τις αρχές του 20ου αιώνα, στο επιστημονικό πεδίο της επιστήμης ξύλου.

Ξύλωμα

Thumb
Ξυλεία σε διάφορες τυποποιημένες διαστάσεις, όπως λ.χ. σανίδες.

Το ξύλο, ορισμένες φορές, ονομάζεται ξύλωμα ή δευτερογενές ξύλωμα (αγγλ. secondary xylem), όταν συναντάται στους βλαστούς και τους κορμούς των δένδρων[5], ή ορίζεται έτσι, ώστε να καλύπτει τα ξυλώδη μέρη των ριζών των δένδρων, ή των θάμνων[6]. Στα ζωντανά δένδρα, το ξύλο ή ξύλωμα επιτελεί τρεις θεμελιώδεις λειτουργίες[7], ήτοι:

  • Ως κορμός, παρέχει μηχανική στήριξη και υποστήριξη επιτρέποντάς τα να γίνουν πιο ψηλότερα και παχύτερα.
  • Λειτουργεί ως αγωγικό σύστημα, δηλ. σαν ένας αγωγός νερού και θρεπτικών ουσιών, ή άλλων ενώσεων από τις ρίζες προς τον κορμό, τους μικρότερους βλαστούς και τα φύλλα.
  • Στα ζωντανά δέντρα, ορισμένα ξυλώδη κύτταρα συνθέτουν από μόνα τους σημαντικές βιοχημικές ενώσεις για να καλύψουν τις ίδιες ανάγκες τους σε πολύτιμες ουσίες, λ.χ. προστατευτικές, θρεπτικές, ορμονικές ή επουλωτικές.
Thumb
Τομή σε κορμό του είδους Ίταμος (Taxus), στην οποία φαίνονται κύκλοι που είναι οι αυξητικοί δακτύλιοι του, καθώς επίσης το σκουρόχρωμο εγκάρδιο ξύλο και το ανοιχτόχρωμο σομφό ξύλο.

Ορολογία

Με τον απλό όρο ξύλο ή ξυλώδη υλικά καλούνται επίσης και τα παρόμοια ξυλώδη μέρη άλλων φυτών (βλ. μπαμπού, κενάφ κ.ά.), χωρίς να αποτελούνται όμως από δευτερογενές ξύλωμα. Πρόσθετα στην καθομιλουμένη γλώσσα, με τη λέξη ξύλο νοούνται και τα προϊόντα του ξύλου που βιομηχανικά μπορεί να παράγονται από ξυλώδη στοιχεία (λ.χ. σύνθετη ξυλεία), λεπτά φύλλα ξύλου (λ.χ. κόντρα-πλακέ), προσανατολισμένα ξύλινα τεμαχίδια (λ.χ. ξυλοπλάκες OSB), μικρά και λεπτά ξυλοτεμαχίδια (λ.χ. μοριοσανίδα), ξυλώδεις ίνες (λ.χ. ινοσανίδα), ή από εμποτισμένη ξυλεία.

Παγκόσμια αποθέματα

Το 2005, εκτιμήθηκε ότι η Γη έχει περίπου 434 δισεκατομμύρια κυβικά μέτρα δασικών ξυλωδών αποθεμάτων, από τα οποία το 47% ήταν εμπορεύσιμο.[8] Ως άφθονη ανανεώσιμη - οργανική ύλη, τα ξυλώδη υλικά έχουν προοπτικές και ως ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Το 2018, ο FAO εκτίμησε ότι ξυλεύθηκαν περίπου 3,97 δισεκατομμύρια κυβικά μέτρα στρογγυλής ξυλείας (round timber), σε όλο τον πλανήτη. Οι κυριότερες χρήσεις της ξυλείας είναι: καυσοξυλεία, χαρτοπολτός και χαρτί, έπιπλα, δομική ξυλεία, και συγκολλημένα και σύνθετα προϊόντα[9]

Ιστορική ανακάλυψη

Το 2011, μια ανακάλυψη στην καναδική επαρχία του Νιου Μπράνσγουικ ανακαλύφθηκαν τα παλαιότερα γνωστά φυτά που είχαν αναπτυσσόμενο ξύλο, πριν από περίπου 400 εκατομμύρια χρόνια.[10] Το ξύλο μπορεί να χρονολογηθεί με τη χρονολόγηση με άνθρακα 14 και σε μερικά είδη με δεντροχρονολόγηση, δίνοντας έτσι τη δυνατότητα να υπολογιστεί περίπου από πότε χρονολογείται κάποιο ξύλινο αντικείμενο.

Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν το ξύλο για χιλιετίες για πολλούς σκοπούς, αλλά κυρίως ως καύσιμο και ως κατασκευαστικό υλικό για παραγωγή κατοικιών, εργαλείων, όπλων, επίπλων, παλετών - κιβωτίων, καλλιτεχνημάτων και χαρτιού. Εκτός των άλλων, οι μεταβολές χρόνο με το χρόνο του πλάτους των δακτυλίων των δέντρων και η σχετική αναλογία αφθονίας των ισοτόπων δίνουν στοιχεία για την αποκάλυψη των μεταβολών στο κλίμα.[11]

Thumb
Ξύλο πεύκου -ενός κωνοφόρου- σε ακτινική ή ισόβενη τομή.
Thumb
Ξύλο καστανιάς -ενός πλατύφυλλου- σε εφαπτομενική ή φαρδύβενη τομή.

Κατηγορίες ειδών

Οι κύριες κατηγορίες των ειδών ξύλου είναι δύο: τα κωνοφόρα είδη (που ανήκουν στα Γυμνόσπερμα) και τα πλατύφυλλα είδη (που ανήκουν στα Αγγειόσπερμα). Τα κωνοφόρα έχουν δύο υπο-ομάδες, αυτά που έχουν ρετσίνι (δηλαδή φέρουν ρητινοφόρους αγωγούς) και αυτά που δεν έχουν ρετσίνι.

Τα πλατύφυλλα είδη, με κριτήριο τον τρόπο διάταξης των πόρων τους, χωρίζονται σε δακτυλιόπορα, ημιδιασπορόπορα, και διασπορόπορα. Στα δακτυλιόπορα, οι πόροι στο πρώιμο είναι μεγάλοι και έχουν τη μορφή μεγάλου δακτυλίου, ενώ στα διασπορόπορα, οι πόροι έχουν ένα ίδιο μέγεθος και είναι διάσπαρτοι μέσα σε κάθε αυξητικό δακτύλιο. Τα ημιδακτυλιόπορα είναι μια ενδιάμεση κατηγορία, με πολύ λιγοστά είδη.[12][13]

Γνωρίσματα

Μακροσκοπικά γνωρίσματα

Το ξύλο ή ξύλωμα (xylem) παράγεται στα δέντρα (δικοτυλήδονα φυτά) με την αύξηση της διαμέτρου με το σχηματισμό, μεταξύ των προϋπαρχόντων στρωμάτων και του εσωτερικού φλοιού, νέων στρωμάτων ξύλου, που επικαλύπτουν ολόκληρο τον κορμό, τα ζωντανά κλαδιά και τις ρίζες. Η διεργασία είναι γνωστή ως δευτερογενής αύξηση (secondary growth) και είναι το αποτέλεσμα της κυτταρικής διαίρεσης στον κάμβιο, που είναι ένα μερίστωμα, και της επακόλουθης επέκτασης των νέων κυττάρων είτε ξύλου προς το εσωτερικό, είτε φλοιού προς το εξωτερικό του κορμού.

Αυτά τα κύτταρα μετά σχηματίζουν μεγάλου πάχους δευτερογενή κυτταρικά τοιχώματα, που αποτελούνται κυρίως από κυτταρίνη, ημικυτταρίνες και λιγνίνη.

Αν η διακριτότητα ανάμεσα στις εποχές είναι ετήσια, τότε οι δακτύλιοι ανάπτυξης αναφέρονται ως ετήσιοι δακτύλιοι. Ωστόσο τεχνικά προτιμάται ο όρος αυξητικοί δακτύλιοι.

Αν υπάρχουν διαφορές μέσα στο δακτύλιο, τότε τα τμήματα του δακτυλίου που βρίσκεται εγγύτερα στο κέντρο του δέντρου σχηματίζονται νωρίς στην εποχή ανάπτυξης (την άνοιξη), όταν η ανάπτυξη είναι γρήγορη, και αποτελούνται συνήθως από πλατύτερα στοιχεία. Συνήθως έχουν ανοικτότερο χρώμα από τα τμήματα του δακτυλίου ανάπτυξης που βρίσκονται προς το εξωτερικό του δακτυλίου. Αυτά τα διαφορετικά εποχιακά τμήματα είναι γνωστά ως πρώιμο ξύλο ή ξύλο άνοιξης, και το όψιμο ξύλο.[14] Ωστόσο, υπάρχουν μεγάλες διαφορές σε όλα αυτά, που εξαρτώνται από το είδος του ξύλου (δηλαδή του δέντρου).

Στο ξύλο των τροπικών ειδών, οι παραπάνω διακρίσεις για τις εποχές, προφανώς και δεν ισχύουν.

Κυτταρικά γνωρίσματα

Τα κύτταρα του λέγονται ξυλώδη και είναι ειδικά κύτταρα που δομούν (συγκροτούν) τους ιστούς στο ξύλωμα στα δασικά δένδρα. Είναι κύτταρα χωρίς πυρήνα και πρωτόπλασμα, ενώ διατηρούνται ζωντανά μόνον για λίγες ημέρες μετά τη γέννησή τους (15-20 ημέρες[15]. Τα κύτταρα αυτά διαφέρουν σε σχήμα, μέγεθος και λειτουργία στα διάφορα είδη ξύλου. Κάποια έχουν ρόλο αποθηκευτικό ή αγωγικό, ενώ άλλα ξυλώδη κύτταρα είναι υπεύθυνα για την παραγωγή νέων κυττάρων (βλ. αναπαραγωγή) και λέγονται καμβιακά.

Thumb
Εγκάρσια τομή σε ξύλο μαύρης καρυδιάς (Juglans nigra)- διακρίνονται αγγεία (vessels) ως κυρίαρχα ξυλώδη κύτταρα στα πλατύφυλλα, καθώς επίσης και ακτίνες (σαν λευκές γραμμές) και αυξητικοί δακτύλιοι

Στα δένδρα, τα κωνοφόρα είδη (softwoods) και τα πλατύφυλλα είδη (hardwoods) φέρουν εντελώς διαφορετικούς τύπους ξυλωδών κυττάρων[16]. Στα κωνοφόρα: τραχεΐδες (αξονικές και ακτινικές), ακτινικά παρεγχυματικά και αξονικά παρεγχυματικά κύτταρα. Στα πλατύφυλλα τα ξυλώδη κύτταρα είναι τα εξής: μέλη αγγείων, ίνες, ακτινικά παρεγχυματικά και αξονικά παρεγχυματικά κύτταρα.

Τα κύτταρα συνδέονται μεταξύ τους με διαφόρους τρόπους και συγκροτούν τους ιστούς του ξύλου. Τα κύτταρα ξύλου κωνοφόρων διαφέρουν ως προς τη γενική μορφολογία από τα κύτταρα των πλατυφύλλων. Τα περισσότερα κύτταρα είναι επιμήκη και έχουν το μεγάλο τους άξονα παράλληλο προς τον άξονα του κορμού, με εξαίρεση τα κύτταρα των ακτίνων που κατευθύνονται από την εντεριώνη προς το φλοιό. Σε κάθε κύτταρο διακρίνονται: i) η κυτταρική κοιλότητα και ii) το κυτταρικό τοίχωμα. Επίσης, τα ξυλώδη κύτταρα συνδέονται μεταξύ τους με iii) τη μεσοκυττάρια στρώση, η οποία είναι πλούσια σε λιγνίνη, και ο ρόλος της είναι συγκολλητικός μεταξύ των ξυλωδών κυττάρων.

Thumb
Διάγραμμα της δευτερογενούς αύξησης σ' ένα ζωντανό δέντρο, σε αξονικό και σε οριζόντιο επίπεδο. Ένας νέος αυξητικός δακτύλιος προστίθεται κάθε έτος (στην εύκρατη ζώνη), έτσι παχαίνει ο κυρίως κορμός, οι βλαστοί και οι ρίζες.

Αυξητικοί δακτύλιοι

Το ξύλο, με την αυστηρή έννοια, παράγεται στα δέντρα, τα οποία αυξάνονται σε διάμετρο από το σχηματισμό, μεταξύ του υπάρχοντος ξύλου και του εσωτερικού φλοιού, από νέο ξυλώδες στρώματα που περιβάλλουν ολόκληρο το στέλεχος, τα κλαδιά και τις ρίζες. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως δευτερογενής ανάπτυξη. Είναι το αποτέλεσμα της διαίρεσης των κυττάρων στο κάμβιο, ενός μεριστώματος. Αυτά τα κύτταρα στη συνέχεια σχηματίζουν παχιά, δευτερογενή κυτταρικά τοιχώματα, αποτελούμενα κυρίως από κυτταρίνη, ημικυτταρίνες και λιγνίνη.

Όπου οι διαφορές μεταξύ των τεσσάρων εποχών είναι διαφορετικές, π.χ. Ελλάδα, η ανάπτυξη μπορεί να συμβεί σε ένα διακριτό ετήσιο μοτίβο, που οδηγεί σε αυξητικούς δακτυλίους. Αυτοί συνήθως φαίνονται καθαρά. Εάν η διάκριση μεταξύ των εποχών είναι μη καθαρή (βλ. τροπική ή υποτροπική ζώνη), οι δακτύλιοι είναι εντελώς δυσδιάκριτοι, ή εκλείπουν.

Την άνοιξη, είναι συνήθως ανοιχτότερου χρώματος και είναι γνωστοί ως πρώιμο ξύλο, ενώ το εξωτερικό τμήμα που σχηματίζεται αργότερα, το θέρος, είναι τότε ως όψιμο ξύλο (latewood, summerwood).[17] Καθώς ένα δέντρο μεγαλώνει σε διάμετρο, το πλάτος των αυξητικών δακτυλίων μειώνεται.

Ρόζοι

Thumb
Ένας ρόζος, όπως εμφανίζεται στον κορμό.

Καθώς μεγαλώνει ένα δέντρο, τα χαμηλότερα κλαδιά πεθαίνουν συχνά και μπορεί να περικλείονται από επακόλουθα στρώματα από ξύλο του κορμού. Έτσι σχηματίζονται οι ρόζοι. Μπορεί αυτοί να είναι ξεροί ή αποπίπτοντες ρόζοι (δηλ. ποτέ να μην ενσωματωθούν πολύ καλά με το ξύλωμα), οπότε ως νεκρό κλαδί μπορεί να αποκολληθεί όταν το ξύλο κοπεί σε σανίδες, δηλ. σε πριστά. Μπορεί όμως οι ρόζοι να «εγκλειστούν» πολύ καλά από το περιβάλλον ξύλωμα, και τότε γίνονται ένα ενιαίο σώμα, και ονομάζονται σύμφυτοι ρόζοι ή χλωροί ρόζοι.

Οι ρόζοι επηρεάζουν πολύ τις τεχνικές ιδιότητες του ξύλου, μειώνουν την τοπική αντοχή και βέβαια αυξάνουν την τάση δημιουργίας ραγάδων ή σχισιμάτων. Σε μια κατά μήκος πριονισμένη σανίδα, ένας ρόζος εμφανίζεται σαν ένα κυκλικό "στερεό" (πιο σκούρο) κομμάτι. Μέσα σε έναν ρόζο, η κατεύθυνση των ινών του ξύλου μπορεί να είναι έως και 90 μοίρες διαφορετική από την κατεύθυνση ινών ενός του κανονικού, ευθύινου ξύλου.[18]

Οι ρόζοι αποτελούν κριτήριο για την ποιοτική ταξινόμηση της ξυλείας. Αυτή γίνεται είτε οπτικά, είτε με αυτόματες μηχανές που γρήγορα εκτιμούν τη μηχανική αντοχή των πριστών. Μεγάλη σημασία έχουν το μέγεθος των ρόζων, η απόσταση μεταξύ τους και το εύρος της επιφάνειας που καλύπτουν.

Thumb
Ξερός ρόζος σε κάθετη τομή.

Οι συνθήκες αύξησης των δένδρων στο δάσος επηρεάζουν το είδος, το μέγεθος και τον αριθμό των ρόζων. Με δασοκομικούς χειρισμούς, π.χ. συχνή κλάδευση των δένδρων μειώνονται οι ρόζοι.

Η ακαμψία και η ελαστικότητα της ξυλείας εξαρτώνται περισσότερο από το υγιές ξύλο παρά από τα εντοπισμένα ελαττώματα. Αντίθετα, η αντοχή σε θραύση είναι πολύ ευαίσθητη σε ελαττώματα δομής, ιδίως σε ξερούς ρόζους.

Σε ορισμένες διακοσμητικές εφαρμογές, το ξύλο με ρόζους μπορεί να είναι επιθυμητό για να προσθέσει αισθητική εμφάνιση. Σε εφαρμογές όπου το ξύλο είναι βαμμένο, λ.χ. σε κουφώματα και έπιπλα, το ρετσίνι (ειδικά σε πεύκα και ερυθρελάτη) μπορεί να «αιμορραγήσει» στην επιφάνεια ενός ρόζου για μήνες και αυτό είναι σοβαρό σφάλμα. Μπορεί επίσης να εμφανίζονται ως κίτρινοι ή καφετί λεκέδες. Επικάλυψη με αστάρι και χρώμα μπορεί να μειώσει αυτό το πρόβλημα, αλλά είναι δύσκολο αυτό να ελεγχθεί πλήρως ειδικά σε ξυλεία που υφίσταται τεχνητή ξήρανση σε κλιβάνους.

Εγκάρδιο & σομφό ξύλο

Thumb
Εγκάρσια τομή (σόκορο) από στρογγυλή ξυλεία Δρυός (φαίνονται οι αυξητικοί δακτύλιοι).

Εγκάρδιο ξύλο (αγγλ. duramen, heartwood[19]) είναι το ξύλο, στο κεντρικό μέρος του κορμού (συνήθως σκουρότερο), που είναι το αποτέλεσμα μιας φυσικής βιολογικής μετατροπής, και έχει υψηλότερη βιολογική ανθεκτικότητα. Ο σχηματισμός εγκαρδίου είναι μια γενετικά προγραμματισμένη διεργασία που συμβαίνει σε κάθε είδος δένδρου σε διαφορετική χρονική στιγμή. Το εγκάρδιο ξύλο περιέχει περισσότερα εκχυλίσματα.[20]

Ο όρος «εγκάρδιο» προέρχεται αποκλειστικά από τη θέση του ξύλου αυτού, και όχι από οποιαδήποτε ζωτικής σημασίας για το δέντρο. Αυτό αποδεικνύεται από το γεγονός ότι ένα δασοπονικό δέντρο μπορεί να ζει κανονικά και να ανθοφορεί, με την «καρδιά» του (εγκάρδιο ξύλο) πλήρως αποσυντεθειμένο. Μερικά είδη αρχίζουν να σχηματίζουν εγκάρδιο ξύλο πολύ νωρίς λ.χ. ψευδοακακία, μουριά, δρυς, ενώ σε άλλα είδη η αλλαγή έρχεται αργά, λ.χ. έλατο.[21] Σπανιότερα, κάποια είδη δεν σχηματίζουν καθόλου εγκάρδιο ξύλο.

Το εγκάρδιο, όταν βρίσκεται ακόμα στο ζωντανό δένδρο, δεν συμμετέχει στην κυκλοφορία των υγρών και των χυμών του δένδρου από τις ρίζες προς τα φύλλα. Αυτό συμβαίνει μόνο στο σομφό ξύλο.

Χρώμα

Thumb
Το ξύλο της Σεκόγιας (Sequoia sempervirens) είναι ερυθρό.

Τα είδη ξύλου έχουν χρώμα που κυμαίνεται από το λευκό μέχρι το μαύρο. Όλα σχεδόν τα χρώματα απαντώνται στο ξύλο, ιδίως στα είδη που προέρχονται από τα τροπικά δάση (βλ. tropical timbers).

Σε είδη που παρουσιάζουν μια έντονη χρωματική διαφορά μεταξύ του εγκάρδιου και του σομφού ξύλου, το φυσικό χρώμα του εγκάρδιου είναι συνήθως πιο σκούρο από αυτό του σομφόξυλου. Η χρωματική αντίθεση είναι εμφανής στις περισσότερες των περιπτώσεων. Αυτό γίνεται διότι εναποθέσεις χημικών ουσιών (βλ. εκχυλίσματα) λαμβάνουν χώρα στον πυρήνα του ξύλου (εγκάρδιο) μετά από κάποια ηλικία του δέντρου. Το εγκάρδιο περιέχει και πιο χρωματιστά εκχυλίσματα προσδίδοντας χρωματισμούς πιο έντονους.

Τυπικά, τα συνηθισμένα είδη ξύλου έχουν το δικό τους χρώμα (νοείται όταν είναι ξηρά), λ.χ. το έλατο είναι λευκό προς λευκοκίτρινο, η καστανιά και η δρυς έχουν καφετί - ελαφρύ καστανό χρώμα, η ψευδοτσούγκα έχει κοκκινωπό χρώμα, η λεύκα είναι κατάλευκη όπως και το φλαμούρι, και το πεύκο έχει χρωματισμό συνήθως κιτρινωπό προς κοκκινοκιτρινωπό.

Ποσοστό υγρασίας

Η υγρασία στο ξύλο (ξύλωμα), στα ζωντανά δέντρα, βρίσκεται σε δύο ξεχωριστές φάσεις:

  • ως δεσμευμένο, μέσα στα κυτταρικά τοιχώματα των ξυλωδών κυττάρων
  • ως ελεύθερο, μέσα στα κενά και τις κυτταρικές κοιλότητες των κυττάρων.

Στο εγκάρδιο ξύλο βρίσκεται λιγότερη υγρασία απ' ότι στο σομφό. Το ξύλο θεωρείται ότι είναι ξηρό στον αέρα, όταν το ποσοστό υγρασίας του κυμαίνεται μεταξύ 8–16% (ως ποσοστό επί της ξηρής ξυλώδους μάζας). Τότε σε αυτή την περίπτωση όλο το νερό βρίσκεται μέσα στα κυτταρικά τοιχώματα και πουθενά αλλού. Γενικά θεωρούμε ότι η ξήρανση της ξυλείας ολοκληρώνεται όταν πλέον το ποσοστό υγρασίας της είναι μικρότερο από το 20%.

Το ξύλο όταν ξηραθεί σε απόλυτο βαθμό (σημ. πράγμα σπάνιο στην πράξη) θεωρητικά έχει τότε 0% υγρασία.[22] Αυτό συμβαίνει μόνο για πειραματικούς σκοπούς. Η ξυλεία όταν είναι "υγρή" και έχει ποσοστό υγρασίας μεγαλύτερο του 30% (βλ. σημείο ινοκόρου) λέγεται χλωρή ξυλεία (αγγλ. green wood).[23]

Το ξύλο γίνεται σκληρότερο και έχει πιο υψηλές μηχανικές αντοχές όσο πιο ξηρό είναι. Αντίθετα, η υγρασία το κάνει πρωτίστως ελαστικό. Όσο μεγαλώνει το ποσοστό υγρασίας, τόσο μαλακώνει το ξύλο, εντός βεβαίως ενός συγκεκριμένου ορίου.

Ο σκοπός της ξήρανσης η οποία γίνεται είτε φυσικά είτε τεχνητά στην ξυλεία, είναι το ξύλο να γίνει πιο σταθερό διαστασιακά αλλά και να αυξηθεί η μηχανική του αντοχή (λ.χ. κάμψη, θλίψη, κρούση, σκληρότητα), ιδίως δε, το μέτρο κάμψης (MOR) και η αξονική του θλίψη, ιδιότητες που είναι σημαντικές για τις τελικές χρήσεις και εφαρμογές του.[18]

Χημική σύσταση

Το ξύλο είναι ένα ετερογενές και ανομοιόμορφο υλικό. Επίσης είναι ανισότροπο υλικό (βλ. ανισοτροπία).

Ουσιαστικά, δομείται από κυτταρίνη σε μορφή μικροϊνιδίων (κάθετα στον άξονα του κορμού), σε ένα μεγάλο ποσοστό (περίπου (40-50%). Επίσης αποτελείται από λιγνίνη (περίπου 15-30% ανάλογα με το είδος, στα κωνοφόρα είναι υψηλότερο το ποσοστό της) και από ημικυτταρίνες (περίπου 15-25%). Τα δύο αυτά χημικά πολυμερή έχουν ως ρόλο να συγκρατήσουν και να συγκολλήσουν τα δισεκατομμύρια των κυτταρινικών μικροϊνιδίων. Ο ρόλος της λιγνίνης στη χημεία του ξύλου, είναι καθοριστικός και ιδιαίτερα πολύπλοκος. Το υπόλοιπο του ξυλώματος αποτελείται από ορισμένες ουσίες που ονομάζονται, εκχυλίσματα (extractives).[24]

Ιδιότητες ειδών ξύλου

Ο πίνακας που ακολουθεί, περιέχει τις κυριότερες τιμές μηχανικών ιδιοτήτων από τα σπουδαιότερα είδη ξύλου.

Περισσότερες πληροφορίες Κοινή ονομασία, Επιστημονική ονομασία ...
Μηχανικές ιδιότητες ξύλου[25]
Κοινή ονομασία Επιστημονική ονομασία Ποσοστό υγρασίας (%) Πυκνότητα (kg/m3) Αξονική θλίψη (MPa) Μέτρο κάμψης (Mpa)
Κόκκινη κλήθρα Alnus rubra Χλωρή 370 20.4 45
Κόκκινη κλήθρα Alnus rubra 12.00% 410 40.1 68
Φράξος, μαύρος (δεσποτάκι) Fraxinus nigra Χλωρή 450 15.9 41
Φράξος, μαύρος (δεσποτάκι) Fraxinus nigra 12.00% 490 41.2 87
Φράξος, μπλε (δεσποτάκι) Fraxinus quadrangulata Χλωρή 530 24.8 66
Φράξος, μπλε (δεσποτάκι) Fraxinus quadrangulata 12.00% 580 48.1 95
Φράξος Πενσυλβάνιας (δεσποτάκι) Fraxinus pennsylvanica Χλωρή 530 29 66
Φράξος Πενσυλβάνιας (δεσποτάκι) Fraxinus pennsylvanica 12.00% 560 48.8 97
Oregon Ash Fraxinus latifolia Χλωρή 500 24.2 52
Oregon Ash Fraxinus latifolia 12.00% 550 41.6 88
White Ash Fraxinus americana Χλωρή 550 27.5 66
White Ash Fraxinus americana 12.00% 600 51.1 103
Bigtooth Aspen Populus grandidentata Χλωρή 360 17.2 37
Bigtooth Aspen Populus grandidentata 12.00% 390 36.5 63
Quaking Aspen Populus tremuloides Χλωρή 350 14.8 35
Quaking Aspen Populus tremuloides 12.00% 380 29.3 58
American Basswood Tilia americana Χλωρή 320 15.3 34
American Basswood Tilia americana 12.00% 370 32.6 60
American Beech Fagus grandifolia Χλωρή 560 24.5 59
American Beech Fagus grandifolia 12.00% 640 50.3 103
Paper Birch Betula papyrifera Χλωρή 480 16.3 44
Paper Birch Betula papyrifera 12.00% 550 39.2 85
Sweet Birch Betula lenta Χλωρή 600 25.8 65
Sweet Birch Betula lenta 12.00% 650 58.9 117
Yellow Birch Betula alleghaniensis Χλωρή 550 23.3 57
Yellow Birch Betula alleghaniensis 12.00% 620 56.3 114
Butternut Juglans cinerea Χλωρή 360 16.7 37
Butternut Juglans cinerea 12.00% 380 36.2 56
Black Cherry Prunus serotina Χλωρή 470 24.4 55
Blach Cherry Prunus serotina 12.00% 500 49 85
American Chestnut Castanea dentata Χλωρή 400 17 39
American Chestnut Castanea dentata 12.00% 430 36.7 59
Balsam Poplar Cottonwood Populus balsamifera Χλωρή 310 11.7 27
Balsam Poplar Cottonwood Populus balsamifera 12.00% 340 27.7 47
Black Cottonwood Populus trichocarpa Χλωρή 310 15.2 34
Black Cottonwood Populus trichocarpa 12.00% 350 31 59
Eastern Cottonwood Populus deltoides Χλωρή 370 15.7 37
Eastern Cottonwood Populus deltoides 12.00% 400 33.9 59
American Elm Ulmus americana Χλωρή 460 20.1 50
American Elm Ulmus americana 12.00% 500 38.1 81
Rock Elm Ulmus thomasii Χλωρή 570 26.1 66
Rock Elm Ulmus thomasii 12.00% 630 48.6 102
Slippery Elm Ulmus rubra Χλωρή 480 22.9 55
Slippery Elm Ulmus rubra 12.00% 530 43.9 90
Hackberry Celtis occidentalis Χλωρή 490 18.3 45
Hackberry Celtis occidentalis 12.00% 530 37.5 76
Bitternut Hickory Carya cordiformis Χλωρή 600 31.5 71
Bitternut Hickory Carya cordiformis 12.00% 660 62.3 118
Nutmeg Hickory Carya myristiciformis Χλωρή 560 27.4 63
Nutmeg Hickory Carya myristiciformis 12.00% 600 47.6 114
Pecan Hickory Carya illinoinensis Χλωρή 600 27.5 68
Pecan Hickory Carya illinoinensis 12.00% 660 54.1 94
Water Hickory Carya aquatica Χλωρή 610 32.1 74
Water Hickory Carya aquatica 12.00% 620 59.3 123
Mockernut Hickory Carya tomentosa Χλωρή 640 30.9 77
Mockernut Hickory Carya tomentosa 12.00% 720 61.6 132
Pignut Hickory Carya glabra Χλωρή 660 33.2 81
Pignut Hickory Carya glabra 12.00% 750 63.4 139
Shagbark Hickory Carya ovata Χλωρή 640 31.6 76
Shagbark Hickory Carya ovata 12.00% 720 63.5 139
Shellbark Hickory Carya laciniosa Χλωρή 620 27 72
Shellbark Hickory Carya laciniosa 12.00% 690 55.2 125
Honeylocust Gleditsia triacanthos Χλωρή 600 30.5 70
Honeylocust Gleditsia triacanthos 12.00% 600 51.7 101
Black Locust Robinia pseudoacacia Χλωρή 660 46.9 95
Black Locust Robinia pseudoacacia 12.00% 690 70.2 134
Cucumber Tree Magnolia Magnolia acuminata Χλωρή 440 21.6 51
Cucumber Tree Magnolia Magnolia acuminata 12.00% 480 43.5 85
Southern Magnolia Magnolia grandiflora Χλωρή 460 18.6 47
Southern Magnolia Magnolia grandiflora 12.00% 500 37.6 77
Bigleaf Maple Acer macrophyllum Χλωρή 440 22.3 51
Bigleaf Maple Acer macrophyllum 12.00% 480 41 74
Black Maple Acer nigrum Χλωρή 520 22.5 54
Μαύρο Σφενδάμι Acer nigrum 12.00% 570 46.1 92
Ερυθρό Σφενδάμι Acer rubrum Χλωρή 490 22.6 53
Red Maple Acer rubrum 12.00% 540 45.1 92
Silver Maple Acer saccharinum Χλωρή 440 17.2 40
Silver Maple Acer saccharinum 12.00% 470 36 61
Sugar Maple Acer saccharum Χλωρή 560 27.7 65
Sugar Maple Acer saccharum 12.00% 630 54 109
Black Red Oak Quercus velutina Χλωρή 560 23.9 57
Black Red Oak Quercus velutina 12.00% 610 45 96
Cherrybark Red Oak Quercus pagoda Χλωρή 610 31.9 74
Cherrybark Red Oak Quercus pagoda 12.00% 680 60.3 125
Laurel Red Oak Quercus hemisphaerica Χλωρή 560 21.9 54
Laurel Red Oak Quercus hemisphaerica 12.00% 630 48.1 87
Northern Red Oak Quercus rubra Χλωρή 560 23.7 57
Northern Red Oak Quercus rubra 12.00% 630 46.6 99
Pin Red Oak Quercus palustris Χλωρή 580 25.4 57
Pin Red Oak Quercus palustris 12.00% 630 47 97
Scarlet Red Oak Quercus coccinea Χλωρή 600 28.2 72
Scarlet Red Oak Quercus coccinea 12.00% 670 57.4 120
Southern Red Oak Quercus falcata Χλωρή 520 20.9 48
Southern Red Oak Quercus falcata 12.00% 590 42 75
Water Red Oak Quercus nigra Χλωρή 560 25.8 61
Water Red Oak Quercus nigra 12.00% 630 46.7 106
Willow Red Oak Quercus phellos Χλωρή 560 20.7 51
Willow Red Oak Quercus phellos 12.00% 690 48.5 100
Bur White Oak Quercus macrocarpa Χλωρή 580 22.7 50
Bur White Oak Quercus macrocarpa 12.00% 640 41.8 71
Chestnut White Oak Quercus montana Χλωρή 570 24.3 55
Chestnut White Oak Quercus montana 12.00% 660 47.1 92
Live White Oak Quercus virginiana Χλωρή 800 37.4 82
Live White Oak Quercus virginiana 12.00% 880 61.4 127
Overcup White Oak Quercus lyrata Χλωρή 570 23.2 55
Overcup White Oak Quercus lyrata 12.00% 630 42.7 87
Post White Oak Quercus stellata Χλωρή 600 24 56
Post White Oak Quercus stellata 12.00% 670 45.3 91
Swamp Chestnut White Oak Quercus michauxii Χλωρή 600 24.4 59
Swamp Chestnut White Oak Quercus michauxii 12.00% 670 50.1 96
Swamp White Oak Quercus bicolor Χλωρή 640 30.1 68
Swamp White Oak Quercus bicolor 12.00% 720 59.3 122
White Oak Quercus alba Χλωρή 600 24.5 57
White Oak Quercus alba 12.00% 680 51.3 105
Sassafras Sassafras albidum Χλωρή 420 18.8 41
Sassafras Sassafras albidum 12.00% 460 32.8 62
Sweetgum Liquidambar styraciflua Χλωρή 460 21 49
Sweetgum Liquidambar styraciflua 12.00% 520 43.6 86
American Sycamore Platanus occidentalis Χλωρή 460 20.1 45
American Sycamore Platanus occidentalis 12.00% 490 37.1 69
Tanoak Notholithocarpus densiflorus Χλωρή 580 32.1 72
Tanoak Notholithocarpus densiflorus 12.00% 580 32.1 72
Black Tupelo Nyssa sylvatica Χλωρή 460 21 48
Black Tupelo Nyssa sylvatica 12.00% 500 38.1 66
Water Tupelo Nyssa aquatica Χλωρή 460 23.2 50
Water Tupelo Nyssa aquatica 12.00% 500 40.8 66
Black Walnut Juglans nigra Χλωρή 510 29.6 66
Black Walnut Juglans nigra 12.00% 550 52.3 101
Black Willow Salix nigra Χλωρή 360 14.1 33
Black Willow Salix nigra 12.00% 390 28.3 54
Yellow Poplar Liriodendron tulipifera Χλωρή 400 18.3 41
Yellow Poplar Liriodendron tulipifera 12.00% 420 38.2 70
Baldcypress Taxodium distichum Χλωρή 420 24.7 46
Baldcypress Taxodium distichum 12.00% 460 43.9 73
Atlantic White Cedar Chamaecyparis thyoides Χλωρή 310 16.5 32
Atlantic White Cedar Chamaecyparis thyoides 12.00% 320 32.4 47
Eastern Redcedar Juniperus virginiana Χλωρή 440 24.6 48
Eastern Redcedar Juniperus virginiana 12.00% 470 41.5 61
Incense Cedar Calocedrus decurrens Χλωρή 350 21.7 43
Incense Cedar Calocedrus decurrens 12.00% 370 35.9 55
Northern White Cedar Thuja occidentalis Χλωρή 290 13.7 29
Northern White Cedar Thuja occidentalis 12.00% 310 27.3 45
Port Orford Cedar Chamaecyparis lawsoniana Χλωρή 390 21.6 45
Port Orford Cedar Chamaecyparis lawsoniana 12.00% 430 43.1 88
Western Redcedar Thuja plicata Χλωρή 310 19.1 35.9
Western Redcedar Thuja plicata 12.00% 320 31.4 51.7
Yellow Cedar Cupressus nootkatensis Χλωρή 420 21 44
Yellow Cedar Cupressus nootkatensis 12.00% 440 43.5 77
Coast Douglas Fir Pseudotsuga menziesii var. menziesii Χλωρή 450 26.1 53
Coast Douglas Fir Pseudotsuga menziesii var. menziesii 12.00% 480 49.9 85
Interior West Douglas Fir Pseudotsuga Menziesii Χλωρή 460 26.7 53
Interior West Douglas Fir Pseudotsuga Menziesii 12.00% 500 51.2 87
Interior North Douglas Fir Pseudotsuga menziesii var. glauca Χλωρή 450 23.9 51
Interior North Douglas Fir Pseudotsuga menziesii var. glauca 12.00% 480 47.6 90
Interior South Douglas Fir Pseudotsuga lindleyana Χλωρή 430 21.4 47
Interior South Douglas Fir Pseudotsuga lindleyana 12.00% 460 43 82
Balsam Fir Abies balsamea Χλωρή 330 18.1 38
Balsam Fir Abies balsamea 12.00% 350 36.4 63
California Red Fir Abies magnifica Χλωρή 360 19 40
California Red Fir Abies magnifica 12.00% 380 37.6 72.4
Grand Fir Abies grandis Χλωρή 350 20.3 40
Grand Fir Abies grandis 12.00% 370 36.5 61.4
Noble Fir Abies procera Χλωρή 370 20.8 43
Noble Fir Abies procera 12.00% 390 42.1 74
Pacific Silver Fir Abies amabilis Χλωρή 400 21.6 44
Pacific Silver Fir Abies amabilis 12.00% 430 44.2 75
Subalpine Fir Abies lasiocarpa Χλωρή 310 15.9 34
Subalpine Fir Abies lasiocarpa 12.00% 320 33.5 59
White Fir Abies concolor Χλωρή 370 20 41
White Fir Abies concolor 12.00% 390 40 68
Eastern Hemlock Tsuga canadensis Χλωρή 380 21.2 44
Eastern Hemlock Tsuga canadensis 12.00% 400 37.3 61
Mountain Hemlock Tsuga mertensiana Χλωρή 420 19.9 43
Mountain Hemlock Tsuga mertensiana 12.00% 450 44.4 79
Western Hemlock Tsuga heterophylla Χλωρή 420 23.2 46
Western Hemlock Tsuga heterophylla 12.00% 450 49 78
Western Larch Larix occidentalis Χλωρή 480 25.9 53
Western Larch Larix occidentalis 12.00% 520 52.5 90
Eastern White Pine Pinus strobus Χλωρή 340 16.8 34
Eastern White Pine Pinus strobus 12.00% 350 33.1 59
Jack Pine Pinus banksiana Χλωρή 400 20.3 41
Jack Pine Pinus banksiana 12.00% 430 39 68
Loblolly Pine Pinus taeda Χλωρή 470 24.2 50
Loblolly Pine Pinus taeda 12.00% 510 49.2 88
Lodgepole Pine Pinus contorta Χλωρή 380 18 38
Lodgepole Pine Pinus contorta 12.00% 410 37 65
Longleaf Pine Pinus palustris Χλωρή 540 29.8 59
Longleaf Pine Pinus palustris 12.00% 590 58.4 100
Pitch Pine Pinus rigida Χλωρή 470 20.3 47
Pitch Pine Pinus rigida 12.00% 520 41 74
Pond Pine Pinus serotina Χλωρή 510 25.2 51
Pond Pine Pinus serotina 12.00% 560 52 80
Ponderosa Pine Pinus ponderosa Χλωρή 380 16.9 35
Ponderosa Pine Pinus ponderosa 12.00% 400 36.7 65
Red Pine Pinus resinosa Χλωρή 410 18.8 40
Red Pine Pinus resinosa 12.00% 460 41.9 76
Sand Pine Pinus clausa Χλωρή 460 23.7 52
Sand Pine Pinus clausa 12.00% 480 47.7 80
Shortleaf Pine Pinus echinata Χλωρή 470 24.3 51
Shortleaf Pine Pinus echinata 12.00% 510 50.1 90
Slash Pine Pinus elliottii Χλωρή 540 26.3 60
Slash Pine Pinus elliottii 12.00% 590 56.1 112
Spruce Pine Pinus glabra Χλωρή 410 19.6 41
Spruce Pine Pinus glabra 12.00% 440 39 72
Sugar Pine Pinus lambertiana Χλωρή 340 17 34
Sugar Pine Pinus lambertiana 12.00% 360 30.8 57
Virginia Pine Pinus virginiana Χλωρή 450 23.6 50
Virginia Pine Pinus virginiana 12.00% 480 46.3 90
Western White Pine Pinus monticola Χλωρή 360 16.8 32
Western White Pine Pinus monticola 12.00% 380 34.7 67
Redwood Old Growth Sequoia sempervirens Χλωρή 380 29 52
Redwood Old Growth Sequoia sempervirens 12.00% 400 42.4 69
Redwood New Growth Sequoia sempervirens Χλωρή 340 21.4 41
Redwood New Growth Sequoia sempervirens 12.00% 350 36 54
Black Spruce Picea mariana Χλωρή 380 19.6 42
Black Spruce Picea mariana 12.00% 460 41.1 74
Engelmann Spruce Picea engelmannii Χλωρή 330 15 32
Engelmann Spruce Picea engelmannii 12.00% 350 30.9 64
Red Spruce Picea rubens Χλωρή 370 18.8 41
Red Spruce Picea rubens 12.00% 400 38.2 74
Sitka Spruce Picea sitchensis Χλωρή 330 16.2 34
Sitka Spruce Picea sitchensis 12.00% 360 35.7 65
White Spruce Picea glauca Χλωρή 370 17.7 39
White Spruce Picea glauca 12.00% 400 37.7 68
Tamarack Spruce Larix laricina Χλωρή 490 24 50
Tamarack Spruce Larix laricina 12.00% 530 49.4 80
Κλείσιμο

Διαβάστε επίσης

Παραπομπές

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

Wikiwand in your browser!

Seamless Wikipedia browsing. On steroids.

Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.

Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.

Chrome
Wikiwand for Chrome
Edge
Wikiwand for Edge
Firefox
Wikiwand for Firefox