الخشب Wood مادة عضوية مسامية مسترطبة (أي يمتص الرطوبة ويحتفظ بها) كما أنه مادة قابلة للتشكل أي يتخذ أوضاعاً مختلفة في نموه استجابة للمؤثرات الخارجية ، ويؤتى به من النباتات الخشبية وتحديداً الأشجار والشجيرات والخشب.

يتكون الخشب أساساً من السيليولوز بنسبة 40-50% والنصف سيليولوز بنسبة 20 - 30% وترتبطان مع بعضهما البعض بمادة الخشبين Lignin بنسبة 25-30% الخشب هوالنسيج الخشبي للنباتات Xylem

يعد الخشب أحد أبرز الموارد الطبيعية وهوالمحصول الرئيسي الناتج من استثمار الحراج، والمادة الأولية بنسبة تزيد على 60% في إنشاء البيوت، وصناعة الأثاث الخشبي وغيرها. ويهتم فهم تقانة الأخشاب والصناعات الخشبية Wood technology and wood industry بدراسة صفات الأخشاب وتحسينها وحمل قيمتها الاقتصادية.

نموالأشجار

حلقات النموفي الأشجار تزيد الشجرة في القطر ويظهر ذلك من الحلقات التي تبدوفي الدوائر الخارجية لداخل الجذع عند بتره وتلك الحلقات تزيد تبعاً للنموالسنوي للشجرة بمقدار حلقة واحدة سنوياً في غالب الأحوال وبملاحظة الحلقات حول الجذع نستطيع تبين الظروف المناخية التي نمت بها الشجرة فالحلقة العريضة تشير إلى موسم نموكبير ووفرة في الرطوبة (الماء) والحلقات الضيقة تشير إلى موسم جفاف مثلاً . وفي السابق كان يتم حساب عمر الشجرة بالمعاينة البصرية ، أما حالياً تقوم الحاسبات الآلية بمسح الحلقات واحتساب عمر الشجرة على وجه الدقة·

مميزات الخشب

يستخدم الخشب منذ فجر التاريخ في صناعة جميع ما يحتاج إليه الإنسان ولذلك لعدة صفات مميزة للخشب عن غيره من المواد :

• سهولة الحصول عليه من الأشجار
• قوة التحمل والصلابة
• سهولة تشكيل الخشب وسهولة البتر

استخدامات الخشب

استخدم الخشب أساساً كوقود لإشعال النار ومنه تم تصنيع الفحم النباتي الذي يستخدم كوقود أيضاَ. كما استخدم الخشب قديماً في صناعة السفن والأسلحة والمنازل والعربات (حتى حتى أول الدراجات كانت خشبية) والآلات الزراعية وحتى الأحذية وحديثاً لصناعة الأثاث والمنازل والأرضيات··إلخ

مصادر الخشب

المصدر الطبيعي للأخشاب هي الغابات ولكن خوفاً من اندثار الغابات الطبيعية بسبب بتر الأشجار من أجل أخشابها ، لأهميتها القصوى لاستمرار الحياة على الأرض ولأنها المصنع الطبيعي للأوكسجين ، يجري في البلاد المصدرة للأخشاب على مستوى العالم ، استزراع الغابات للأغراض التجارية من أجل الحصول على الأخشاب ، حيث تغرس شتلات الأشجار بدلاً من الأشجار الكبيرة التي بترت . كما يتم استزراع الأشجار الخشبية السريعة النموذات النوعية الجيدة.

أنواع النباتات الخشبية والأخشاب

تنتمي النباتات الخشبية إلى قسم النباتات البذرية (Spermatophytes) المعمرة، جذوعها واضحة وقائمة، وهي إما ان تكون على شكل شجرة خشبية يزيد ازدياد ساقها على سبعة أمتار، أوعلى شكل شجيرة خشبية (جنَبة) متعددة السوق، ارتفاعها أقل من سبعة أمتار، أوعلى شكل متسلقات خشبية.

ويمكن تصنيف أنواع الأخشاب كما يأتي:

الأخشاب الطرية

وهي أخشاب أشجار المخروطيات (الراتنجيات) التي تنتمي إلى صف عاريات البذور gymnospermae، أوراقها إبرية أوحرشفية، دائمة الخضرة وتحمل بذورها في مخاريط، منها: السروcypress، والصنوبر pine، والأرز cedar والشوح والسويد. تستعمل أخشابها في النجارة الداخلية للأبنية.

الأخشاب القاسية

وهي أخشاب الأشجار العريضة الأوراق (المِلْحاوات) التي تنتمي إلى صف مستورات أوكاسيات البذور angiospermae، ومنها: الحور الرومي poplar، والدلب platane، والقيقب maple، والبلوط oak، والجوز walnut والسنديان والمشمش والليمون والزيتون والتوت وغيرها.تستعمل في نجارة الأثاث والتزيين والنحت.

خشب القلب

صلب، لونه داكن، يحيط بمحور الشجرة، وظيفته دعم الشجرة ميكانيكياً، وينتج من موت الطبقات الخشبية للكامبيوم بعد اكتمال نموها وامتلائها بالمواد الراتنجية أوالصمغية أوالدباغية أوالملونة.

الخشب العصاري

وهوخشب فاتح اللون يتكون من النسج الخشبية الحية المحيطة بخشب القلب والتي تقوم خلاياها بوظائفها الحيوية المتنوعة، مثل خزن المواد الغذائية ونقل العصارة إلى الأجزاء العلوية من الشجرة.

بنية الأخشاب

وللتعهد على بنية الأخشاب يجب دراسة مقاطع الخشب الثلاثة الآتية:

المبتر العرضي

وهوالمبتر الأفقي على ساق الشجرة وتظهر عليه حلقات النموالسنوية المحيطة بمحور ساقها، ويحدد عددها عمر الشجرة.

المبتر الطولي الشعاعي أو(القطري)

وهوالمبتر الطولي والمتعامد مركزياً على نصف قطر أوقطر ساق الشجرة.

المبتر المماسي

وهوالمبتر الناتج من حز الخشب عمودياً على نصف قطر المبتر.

وما يتصل بحلقات النموالسنوية: فهي حلقات كاملة متحدة المركز، يميز فيها نوعان من الخشب: الخشب الربيعي springwood: يتكون من خلايا رقيقة الجدران متسعة الفجوات. والخشب الصيفي summerwood: يتكون من خلايا سميكة الجدران ضيقة الفجوات (الشكل-1).

وتتكون البنية المجهرية للأخشاب الطرية من: الألياف السللوزية الطولية (تراكيدات) tracheids، والقنوات الراتنجية، والأشعة الخشبية الضيقة والمستقيمة، وتسمى بالأخشاب غير المسامية (اللاوعائية). وأما البنية المجهرية للأخشاب القاسية فتتكون من: الألياف السللوزية، والأوعية الربيعية والصيفية في حلقات النموالسنوية والخلايا البرانشيمية، والأشعة الخشبية المتكونة من طبقات كثيرة ومتعرجة وعريضة. وتسمى هذه الأخشاب بالمسامية (الوعائية).

تكوين الأخشاب

يتكون الخشب من خلايا دقيقة، أنبوبية الشكل تكوِّن طبقات من النسيج الدائم حول ساق النبات. وتحتوي جدران خلايا الخشب على ثلاث مواد أساسية، هي السليلوز، والخشبين ونصف السليلوز. ويحتوي الخشب كذلك على مواد تُعهد باسم المستخلصات ومنها الشحوم والصموغ والزيوت ومواد الصباغة.

وتختلف نسب السليلوز ونصف السليلوز والخشبين، والمستخلصات التي تتكوَّن منها الأخشاب تبعًا لاختلاف أنواع الخشب. كما يختلف الهجريب الخلويّ للأخشاب طبقًا لاختلاف أنواع الخشب، لكن هذه الاختلافات في هجريب مادة الخشب هي التي تجعل بعض أنواع الخشب ثقيلة وتجعل الأخرى خفيفة، وبعضها صلدًا، وبعضها الآخر لينًا، وبعضها لالون له وبعضها الآخر غنيًا بالألوان.

ويحصل أصحاب المصانع على كيميائيات متعددة ومفيدة ومنتجات أخرى من الخشب. على سبيل المثال، مادة السليلوز تُستخدم في صناعة المتفجرات والبويات والورق والأقمشة ومنتجات أخرى متنوعة، كما تُستخدم مادة الخشبين في صناعة منتجاتٍ عديدة من أهمها علف الحيوان والبلاستيك والفانيلا الصناعية، وتزِّودنا بعض الأخشاب بالزيوت النباتية والقطران وزيت التربنتينة. أمَّا مادة نصف السليلوز فإن استعمالاتها قليلة.

الهجريب الكيمياوي للأخشاب وخواصها الفيزيائية والميكانيكية

العنصر % من الوزن الجاف الكربون 49 الهدروجين 6 الأكسجين 44 النتروجين طفيف الرماد 0.1 الهجريب الكيماوي للخشب تتكون الأخشاب من الكربوهيدرات وتبلغ نسبة الكربون فيها نحو50%. كما تدخل في هجريبها مواد غير عضوية تظل بعد حرق الأخشاب في درجات حرارة عالية مكونة الرماد ash وهوغير قابل للاحتراق ويتكون من العناصر المعدنية: الكلسيوم والبوتاسيوم والمغنزيوم والمنغنيز والسيليس وغيرها.

وتدخل هذه العناصر في تكوين المركبات العضوية كالسللوز ونصف السللوز والخشبيين lignin إذْ يشكل السللوز نحو40-44%، ونصف السللوز 15-35%، والخشبين 18-35% من الهجريب العام للأخشاب وبحسب أنواعها.

أما الخواص الفيزيائية للأخشاب فترتبط باللون والرائحة واللمعان والمذاق والوزن، وهي صفات ضرورية لتمييز الأصناف الخشبية المتنوعة.

وأما الخواص الميكانيكية للأخشاب فتتعلق بقوى رد عمل الخشب لأي قوة خارجية مطبقة عليها تحدَّد في المختبرات، وتعد مهمة لتحديد إمكانية استخدام الأخشاب، ومنها: قوى الشد أوالضغط الموازية للألياف، وقوى الانحناء أوالكسر، وقوة الانشقاق، وقوة القساوة، وقوة الصلابة وتحمل الضربات.

أنواع الأخشاب ومنتجاتها

الخشب المنشور

هوألواح خشبية منشورة من جذوع الأشجار وتصنف بحسب سمكها إلى: لوحات خشبية boards سمكها أقل من 5سم، وألواح تقوية للحائط bondtimber سمكها 5-12سم، وألواح الخشب الخام timber سمكها أكثر من 12سم.

الخشب المعاكس (أبلكاج)

هوألواح من الرقائق الخشبية الملتصقة مع بعضها بعضاً بالمواد اللاصقة الحرارية مثل: اليوريافورم ألدهيد، الفينولفورم ألدهيد، وغيرها، وبشكل متعامد مع اتجاه أليافها، وتكبس في مكابس حرارية ذات ضغط مرتفع وحرارة مرتفعة نحو115 درجة مئوية ولمدة 90 ثانية، ومن ثم تقص إلى الأبعاد المطلوبة وتصقل. ويستعمل عموماً عدد فردي من هذه الرقائق (3، 7،5). ويسمى أيضاً بخشب «اللاطه (اللاتيه)».عند وضع حشوة بديلة مكونة من أصابع خشبية bars بين الرقاقتين الخشبيتين،

الخشب المضغوط

يصنع من نشارة الخشب المتنوعة الأبعاد بعد تجفيفها بغية خفض رطوبتها إلى 2-5%، ثم مزجها بالمادة اللاصقة الحرارية بنسبة 3-6% وزناً، وكبسها على شكل ألواح بسماكات مختلفة تحت ضغط 190-200كغ/سم2، ودرجة حرارة 140-150ْْ ولمدة تختلف بحسب سمك اللوح، وتقانة المكبس، والمادة اللاصقة المستخدمة. ثم تقص أطراف الألواح وتصقل. وإذا كانت النشارة الخشبية في اتجاه واحد في المستوي الأفقي للوح فيسمى باللوح الموجَّه oriented strand board، وقد تكسى ألواح الخشب المضغوط برقائق خشبية فتسمى بالمنتجات المركبة composite products.

ألواح الخشب الليفي المتوسط الكثافة

تصنع من الألياف الخشبية الناتجة من طحن الخشب بإدخالها بين ترسين معدنيين مزودين بنتوءات فولاذية مختلفة الأشكال ويدوران باتجاهين متعاكسين، أويثبت أحدهما ويهجر الآخر ليدور. وتجفف هذه الألياف وتخلط بالمادة اللاصقة بنسبة 6-7% وزناً، ثم تفرش الألياف الخشبية على شكل حصيرة على سيور، وتكبس بإمرارها بين إسطوانات مسخنة بالبخار حتى تصل إلى السمك المطلوب.

المنتجات الخشبية الإسمنتية

وهي ألواح تشكل الألياف الخشبية فيها نحو25-30% من وزنها، والباقي إسمنت أوجبس كمادة رابطة، ويسمى بالخشب الصوفيwood wool. ويجب حتى تكون الأخشاب المستعملة قليلة الاحتواء من الصموغ والمستخلصات الخشبية.

الورق

تعتمد صناعة الورق عالمياً على الأخشاب بنسبة 94%، وتضم

فصل الألياف من البتر الخشبية والحصول على العجينة الورقية بالطريقة الميكانيكية أوالطريقة الكيمياوية أوالطريقة الكيمياوية الميكانيكية، وثم الغسل والتبييض washing and bleaching، ومن ثم خبط الألياف beating وأخيراً التحميل أوتشكيل الرقائق.

حفظ الأخشاب ومعالجتها

يقصد بعملية حفظ الخشب معالجته بمواد كيمياوية بغية زيادة مدة إمكانية استخدامه بحمل مقاومته للأضرار الحيوية الحشرية، الفطرية، البكتيرية، والفيروسية، وذلك باستعمال إحدى المواد الآتية:

- الزيوت القطرانية tar-oil: تعامل بها الأخشاب التي تستخدم كعوارض للسكك الحديدية وأعمدة الهاتف وأخشاب الموانئ، وهي سامة للفطريات والحشرات ومقاومة للرطوبة.

- الزيوت العضوية organic oil: وهي مشتقات نفطية تطلى بها الأخشاب المجففة لاستخدامها في البناء.

- الأملاح السامة الذوابة في الماء: مثل كبريتات النحاس وأملاح الزرنيخ والكروم والنحاس التي تكسب الخشب مقاومة ضد الحشرات والفطريات.

ومن أبرز طرائق معالجة الأخشاب

- طريقة الأسطوانات المغلقة: توضع الأخشاب في أسطوانة مملوءة بإحدى المواد الحافظة وتحمل درجات الحرارة والضغط فيها مما يسبب إدخال المادة الحافظة في النسيج الخشبي.

- الغمر في المحاليل الحارة: يغطس الخشب في مادة قار الفحم لبضع ساعات داخل اسطوانات معدنية في درجة حرارة 10ْم فتخترق هذه المادة النسيج الخارجي للخشب إلى عمق يتناسب مع النوع الخشبي.

- الغمر البارد: يغطّس الخشب في محلول كلوريد الفضة الزئبقي لبضعة أيام فيخترق النسج الخشبية لعدة مليمترات.

- تبديل العصارة الخشبية: وذلك بربط النهايات السفلية لجذوع الأشجار بكمامات مطاطية تتصل مع خزانات مليئة بمحلول كبريتات النحاس، وموضوعة على ازدياد 15م مما يؤدي إلى دفع المحلول داخل الجذع وباتجاه حركة العصارة الخشبية بتأثير نحو2-4 ضغوط جوية، ليصل إلى النهاية الثانية للجذع، وتستغرق هذه العملية عدة أيام، أووضع نهايات الجذوع في أحواض محتوية على محلول المادة الحافظة، وربط طرفها الآخر بكمامات مطاطية تتصل مع مفرغات هوائية تعمل على امتصاص العصارة ليحل محلول المادة الحافظة محلها.

الحِرَف الخشبية السورية

تعد استخدامات الخشب في الفنون التقليدية السورية من أبرز المظاهر الشعبية الموروثة عبر الأجيال، والمتأثرة بالتفاعل الحضاري مع الشعوب الأخرى عبر التاريخ، لاسيما في ظل الحضارة العربية الإسلامية التي اتخذت من دمشق حاضرة لها أيام الأمويين، وتتميز هذه الفنون بانضوائها تحت راية الفن الإسلامي الذي هيمن فيه الطابع التزييني، ومن أبرز الحرف الخشبية السورية:

1- الدهان العجمي: الذي يستخدم عجينة تعهد بـ «النّباتة»، مكونة من الجبس والزنك والاسبيداج والكثيرة. وبعد تحضير العجينة يقوم المختص بتثبيتها بوساطة فرشاة من الشعر، لتظهر نافرة بحسب التصاميم المرسومة مسبقاً على السطوح الخشبية، وبعد جفافها تطلى العناصر البارزة بالألوان لتمييزها من الأرضية، ثم تغطى بطبقة من الورنيش الذي يحافظ على حيويتها ومقاومتها للظروف المحيطة

2- الفسيفساء (الموزاييك): تعتمد هذه الحرفة في سورية على الأخشاب المحلية المتنوعة، كخشب الليمون، والجوز، والمشمش، والحور، والورد. وبعض الأخشاب المستوردة كالساج والبطم والكافور. كما تعتمد على خامات أخرى كالعاج والأصداف. وتستخدم في هذه العملية مجموعات من قضبان خشبية ملونة متعددة المقاطع تؤلف فيما بينها وحدات زخرفية مدروسة مسبقاً من حيث لونها وشكلها، ثم تبتر أفقياً على هيئة رقائق تنزل في الأماكن المخصصة لها بحسب التصميم الموضوعة مسبقاً، وتثبت بالغراء. وتستعمل في أعمال العمارة الداخلية والأثاث التزييني.

3- التطعيم: تعتمد هذه الحرفة على إدخال عناصر جديدة من خامات مغايرة للبنية الخشبية الأساسية، بغية إغنائها جمالياً، وتستخدم فيها الأصداف والعظام والأسلاك القصديرية، أوالفضية، أوالمضىية. ويستعمل هذا النوع من الفنون التراثية في صناعة الأثاث، كما يعد خشب الجوز المادة الرئيسية في هذا التصنيع

4- التخريم: وهوتفريغ مساحات محدودة على السطح الخشبي المراد تزيينه، وذلك باستخدام المنشار الدقيق أوآلة التخريق.

5- الحفر على الخشب: وتعد هذه الحرفة من الحرف القديمة في سورية، والتي تألقت في الفنون العربية الإسلامية من خلال التصاميم المعمارية الداخلية، كالمنابر والأبواب، وكراسي المصاحف، وصناعة الأثاث (الشكل-4).

6- المقرنصات الخشبية: وهي وحدات زخرفية دقيقة تشكل مشهداً رائعاً بتكرارها، وتكون غالباً مستلهمة من النوازل الكلسية في المغاور والكهوف، وتستعمل في تزيين السقوف وتجاويف المحاريب وجوانب المقاعد.

7- النحت: تستخدم هذه المهنة الكتل الخشبية الكبيرة الحجم، ويتم نحتها بالضرب على الإزميل على نحومعاكس لاتجاه الألياف، للحصول على النموذج المطلوب. ومن أبرز نحاتي القرن العشرين الإنكليزي هنري مور H.Moore، والروماني قسطنطين برانكوزي C.Brancusi، والفرنسي إتيان مارتين E.Martin، وعلى المستوى السوري سعيد مخلوف ومظهر برشين ومحمد بعجانووأكسم عبد الحميد.

ومن أبرز الأخشاب المستخدمة في هذه الحرف، الأخشاب اللينة السهلة التشكيل، مثل الشوح والسويد وغيرها، والأخشاب الصلبة الغالية الثمن، مثل خشب الأبانوس وخشب الماهونجي، ويستخدمان في خلق الأثاث الثمين، والتزيينات الداخلية، والأعمال النحتية البارزة والمجسمة، وفي صناعة الآلات الموسيقية، كما يستخدم خشب السروفي صناعة الأثاث، ويصلح للنحت أيضاً. ويستخدم خشب المشمش في صناعة الموزاييك والأثاث. أما خشب الليمون فيستخدم في صناعة الموزاييك والآلات الموسيقية، وخشب التوت في صناعة الأثاث والأعمال النحتية. وتستخدم الدهانات الحافظة لوقاية الأعمال الخشبية من تأثيرات العوامل الخارجية كالحرارة والرطوبة والصدمات.

الأشكال البنيوية للأخشاب

تتحدد هذه الأشكال حسب عملية نموالشجرة نفسها، وهي تأتي محصلة من اجتماع عناصر اللون واللمعان والحبيبات والهجريب ويعتمد اللون ـ تمامًا ـ على المستخلصات. ويؤدي التوزيع غير المتوازن للمستخلصات إلى إنتاج شكل بنيويّ صبغي، نجد ذلك عادةً في أخشاب الأبنوس وخشب الورد وخشب الجوز. واللمعان يُقصد به طريقة عكس الخشب للضوء. وتتطلب أنواعٌ كثيرة من الخشب، مثل التولا وخشب الكمثرى، إضافة طبقة من الورنيش أوأي مادة لامعة إليها لضمان إظهار بريقها. أما بناء الخشب فهوتعبير عن هجريب خلاياه، فكل من أشجار الزان والخشب الأطلسانيّ والجميز تتميَّز بخلاياها المتقاربة، الأمر الذي يجعل بناءها صلدًا قويًا. ولهذا، فإنَّ الأشجار التي تنمومستقيمة مستوية تنتج أخشابًا مستقيمةً الألياف، وتميل بعض الأشجار عند نموها إلى الالتواء والتجديل، فتنتج أليافًا لولبية. أما الخشب ذوالألياف، فإنه يتميز بأليافه غير المنتظمة.

ويتحدد الشكل البنيوي للخشب حسب طريقة نَشره. وهناك طريقتان لتقطيع الأخشاب هما طريقة النشر المباشر وطريقة النشر بالتربيع. وعند نشر الخشب بالطريقة العادية المباشرة، نحصل على أشكالٍ بيضية ومنحنية، الأمر الذي يزيد من جمال أنواعٍ من الأخشاب، مثل الأرْز والكرز والجوز. أما النشر بكيفية التربيع، فتعطي شكلاً مخطَّطًا. وتكتسب أخشاب الماهوجَني والبلوط والجميز أشكالاً جميلة عندما يتم نشرها بكيفية التربيع هذه.

ويتوقف الشكل في بعض أنواع الأخشاب على الجزء من الشجرة الذي اقتطع منه الخشب، فتعطي الجذوع عند بترها إحساساً بأنها منقوشة. وأخيرًا، فإنَّ أخشاب الكرز والجوز تتميَّز بأنَّ فروعها تحظى بالاهتمام.

انظر أيضا

ملاحظات

المصادر

• الموسوعة المعهدية الكاملة
• الموسوعة العربية

مشاع الفهم فيه ميديا متعلقة بموضوع [[commons:خطأ لوا في وحدة:WikidataIB على السطر 496: attempt to index field 'wikibase' (a nil value).|خطأ لوا في وحدة:WikidataIB على السطر 496: attempt to index field 'wikibase' (a nil value).]].