Το ξύλο

Το ξύλο προέρχεται από διάφορες βιολογικές διεργασίες που συμβαίνουν στα δέντρα, μπορούμε να πούμε ότι δημιουργείται από την ηλιακή ενέργεια διαμέσου της φωτοσύνθεσης. Τα δέντρα παράγουν ξύλο με την πρόσληψη του διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα, καθώς και με το νερό και τα ανόργανα άλατα που προσλαμβάνουν από το έδαφος. Το ξύλο είναι υλικό που συνεχώς ανανεώνεται χωρίς να εξαντλείται.

Έχει φυσικά χαρακτηριστικά που διαφέρουν ανάλογα  με το είδος, αυτά είναι τα εξής: Το χρώμα που οφείλεται σε οργανικές ουσίες που βρίσκονται μέσα σε κενούς χώρους του ξύλου που ονομάζονται εκχυλίσματα, και ποικίλει από λευκό μέχρι και μαύρο αλλά το βασικό  χρώμα που επικρατεί στα είδη είναι το καστανό, όταν όμως εκτεθεί στον ατμοσφαιρικό αέρα τότε οξειδώνεται. Άλλο χαρακτηριστικό του ξύλου είναι η οσμή που οφείλεται στη πήξη των εκχυλισμάτων,  το κυπαρίσσι , η άρκευθος και η πεύκη έχουν οσμή ρητίνης, όταν το ξύλο όμως προσβληθεί από μύκητες έχει δυσάρεστη οσμή. Η γεύση επίσης οφείλεται στα εκχυλίσματα, όταν το ξύλο περιέχει ταννίνες τότε έχει πικρή γεύση. Η υφή που αναφέρεται στο μέγεθος των κυττάρων του ξύλου, και διακρίνεται σε

α) σε τραχεία όταν τα κύτταρα του ξύλου έχουν μεγάλη διάμετρο,
β) σε λεπτή όταν τα κύτταρα έχουν μικρή διάμετρο,
γ) σε ομοιόμορφη όταν κατανέμονται ομοιόμορφα μέσα στον ετήσιο δακτύλιο και
δ) σε ανομοιόμορφη όταν κατανέμονται ανομοιόμορφα μέσα στον ετήσιο δακτύλιο.

Άλλο χαρακτηριστικό του ξύλου είναι η σχεδίαση που είναι η κατανομή των μακροσκοπικών χαρακτηριστικών του ξύλου όπως είναι το εγκάρδιο και το σομφό ξύλο, οι αυξητικοί δακτύλιοι, το πρώιμο και το ώριμο ξύλο και τέλος οι ακτίνες που καθορίζονται είτε με την εφαπτομενική είτε με την  ακτινική τομή του ξύλου, η εφαπτομενική τομή εφαρμόζεται όταν το ξύλο προορίζεται σαν διακοσμητικό, και η ακτινική τομή εφαρμόζεται σε είδη όπως ο φράξος και το σφενδάμι. Επίσης άλλο χαρακτηριστικό είναι η στιλπνότητα που είναι το φως που αντανακλάται πάνω στην επιφάνεια του ξύλου, μεγαλύτερη στιλπνότητα δημιουργείται όταν το ξύλο έχει ακτινική τομή και για αυτό τα ξυλόφυλλα, τα παρκέτα και οι ξυλεπενδύσεις επιδιώκεται να έχουν ακτινικές τομές, φυσική στιλπνότητα έχουν η ερυθρελάτη, ο φράξος, το πλατάνι, η φίλλυρα και η λεύκη. Άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό είναι η σκληρότητα που δείχνει το πόσο σκληρό ή μαλακό είναι το ξύλο και μπορούμε να τη διαγνώσουμε πιέζοντας το νύχι μας πάνω σε αυτό και το τελευταίο χαρακτηριστικό είναι το βάρος που στα ελληνικά είδη κυμαίνεται από 0,30 μέχρι και 0,90 g/cm³ , το ελαφρύτερο ξύλο έχει πυκνότητα από 0,08-0,10 g/cm³ και το βαρύτερο έχει πυκνότητα από 1,20-1,30 g/cm³.

Χημικά το ξύλο αποτελείται από οξυγόνο 43-45%, άνθρακα 48-51%, υδρογόνο 5-7%, άζωτο 0,1-0,3% και ανόργανες ουσίες 0,2-0,6%, ακόμα αποτελείται

α) από υδρογονάνθρακες όπως είναι για παράδειγμα η κυτταρίνη, και το άμυλο,
β) από φαινολικές ουσίες όπως είναι η λιγνίνη και οι ταννίνες,
γ) από τα τερπίνια όπως το ρεβινθέλαιο και τα ρητινικά οξέα,
δ) τα οξέα που βρίσκονται μέσα στο ξύλο με τη μορφή λιπών ή ελαίων,
ε) από τις αλκοόλες στις οποίες εντάσσονται οι αρωματικές αλκοόλες,
στ) οι πρωτεΐνες που αποτελούν το 1% και τέλος από ανόργανες ουσίες όπως είναι η τέφρα που προκύπτει από τη καύση του ξύλου και αποτελεί το 0,1-0,5% του ξύλου.

Το ξύλο επιπλέον αποτελείται από συστατικά τα οποία συγκροτούν τη δομή του αυτά είναι η κυτταρίνη που αποτελεί το 40-50% του ξύλου και βρίσκεται μέσα στα κυτταρά του, όταν υπόκειται σε χημικές αντιδράσεις τότε το ξύλο είναι κατάλληλο να παραχθούν προϊόντα όπως για παράδειγμα το χαρτί, οι ημικυτταρίνες που είναι άμορφες και επηρεάζουν την ελαστικότητα του ξύλου και διαλύονται εύκολα μέσα στο νερό με τη βοήθεια οξέων, η λιγνίνη που βρίσκεται μέσα στο ξύλο σε ποσοστό 17-35% είναι αρωματική ουσία και ενισχύει τη μηχανική αντοχή των κυττάρων με αποτέλεσμα αυτά να μπορούν να ενισχύονται με ίνες γυαλιού ή μπετόν και τέλος τα εκχυλίσματα που βρίσκονται μέσα στο ξύλο σε ποσοστό 0,5-10% και εκχυλίζονται από αυτό με τη βοήθεια του νερού, κάποια εκχυλίσματα είναι τα αιθέρια έλαια, η ρητίνη τα λιπαρά οξέα, οι πρωτεΐνες, οι δεψικές ουσίες από τις οποίες παράγεται το δέρμα κ.ά. από τα εκχυλίσματα επηρεάζονται η οσμή, το χρώμα καθώς και οι ανθεκτικότητα του ξύλου όταν προσβάλλεται από έντομα, βακτήρια και μύκητες.

Η παραγωγή και ανάπτυξη του δέντρου γίνεται με βάση την αύξηση του ύψους και της διαμέτρου του και  οφείλεται στους ιστούς που βρίσκονται μέσα στο ξύλο και διακρίνεται σε δύο στάδια. Κατά το πρώτο στάδιο παρατηρείται η πρωτογενής αύξηση που σχετίζεται με το ύψος του δέντρου και ξεκινάει από τους βλαστούς που βρίσκονται στη κορυφή του δέντρου, και στη δευτερογενή αύξηση που σχετίζεται με τη διάμετρο του δέντρου κατά την οποία τα κύτταρα που βρίσκονται μέσα στο σομφό ξύλο και τον φλοιό διαιρούνται με αποτέλεσμα να εκτείνονται σε όλο το κορμό, τα κλαδιά και τις ρίζες του δέντρου και να παράγεται  ξύλο προς τα μέσα και προς τα έξω όπου δημιουργείται ο φλοιός.

Το ξύλο έχει κάποιες ιδιότητες όπως  είναι η πυκνοτητά του από την οποία καθορίζεται η μάζα της ξυλώδους ύλης που χρησιμοποιούν οι βιομηχανίες παραγωγής προϊόντων ξύλου, η υγροσκοπικότητα που είναι η υγρασία του ξύλου και εξαρτάται από την πυκνότητα και διαφέρει από ξύλο σε ξύλο ανάλογα με το αν αυτό είναι χλωρό ή ξηρό. Η ρίκνωση και η διογκωσή του που εξαρτώνται από την υγρασία που περιέχεται στο ξύλο και είναι η αιτία από την οποία προκύπτουν κάποια σφάλματα στις ξύλινες κατασκευές που επηρεάζουν για παράδειγμα την εξωτερική τους εμφάνιση. Επιπλέον το ξύλο έχει μηχανικές ιδιότητες όπως είναι για παράδειγμα η αντοχή στη θλίψη, η αντοχή σε κάμψη, η σκληρότητα, η αντοχή σε κρούση κ.ά.  ακόμα παρουσιάζει θερμικές ιδιότητες δηλαδή έχει μικρή θερμική αγωγιμότητα και υψηλή θερμομονωτική αξία και γι αυτό χρησιμοποιείται σαν μονωτικό υλικό σε κατασκευές κτιρίων, επίπλων κ.ά, το χρώμα επηρεάζει την θερμική αγωγιμότητα του ξύλου καθώς έχει παρατηρηθεί ότι ξύλα με σκούρο χρώμα έχουν μεγάλη θερμοαγωγιμότητα ενώ το αντίθετο έχει παρατηρηθεί με ανοιχτόχρωμα ξύλα ακόμα ξύλα με ρητίνη έχουν μικρή θερμοαγωγιμότητα. Άλλη σημαντκή ιδιότητα είναι η ακουστική καθώς το ξύλο χρησιμοποιείται για την παραγωγή μουσικών οργάνων, και κυρίως χρησιμοποιείται το ξύλο της ερυθρελάτης, επίσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν ηχομονωτικό υλικό αφού οι ήχοι που προσπίπτουν στην επιφανειά του εισέρχονται μέσα σε αυτό και ένα μέρος της ηχητικής ενέργειας  μετατρέπεται σε θερμική. Τέλος το ξύλο παρουσιάζει ηλεκτρικές ιδιότητες, δηλαδή παρουσιάζει ηλεκτρική αντίσταση στη δίοδο του ηλεκτρικού ρεύματος η οποία επηρεάζεται από την υγρασία και τη πυκνότητα του ξύλου.

Ανεξάρτητα από τις παραπάνω ιδιότητες το ξύλο παρουσιάζει και ένα σημαντικό μειονέκτημα που είναι η αλλοίωση του που προκαλείται από διάφορους εξωτερικούς παράγοντες που καταστρέφουν τη δομή και την εμφάνιση του. Οι παράγοντες που προκαλούν την αλλοίωση αυτή είναι τα βακτήρια που συνήθως προσβάλλουν τις ξύλινες κατασκευές που βρίσκονται μέσα στο νερό και μειώνουν την μηχανική αντοχή του. Οι μύκητες που διακρίνονται στους χρωστικούς επειδή προκαλούν μεταχρωματισμούς στο ξύλο, και στους σηπτικούς όπου το ξύλο σαπίζει και αναπτύσσονται σε θερμοκρασία 20-25^οC και σε υγρασία 25-35 ^οC, τα έντομα που τρέφονται με το ξύλο και ονομάζονται σαράκια γιατί ανοίγουν στοές μέσα σε αυτό και αναπτύσσονται σε υψηλές θερμοκρασίες και μικρά ποσοστά υγρασίας του ξύλου, οι θαλάσσιοι οργανισμοί όταν υπάρχουν  μέσα στο θαλασσινό νερό ξύλινες κατασκευές. Ακόμα οι κλιματικοί παράγοντες όπως είναι η θερμοκρασία και η υγρασία προκαλούν γήρανση του ξύλου, αλλαγή χρώματος, ραγαδώσεις, στρεβλώσεις και διάβρωση, οι μηχανικοί παράγοντες προκαλούν αλλοίωση του ξύλου και εξαρτώνται από το είδος του και την περιεκτικότητα του σε υγρασία. Άλλοι παράγοντες είναι οι χημικοί όπως τα οξέα, και τα αλκάλια που διαλύουν τις ημικυτταρίνες και τη λιγνίνη με αποτέλεσμα να αποσυντίθεται το ξύλο, επιπλέον όταν η θερμότητα είναι υψηλή τότε αποσυντίθενται τα χημικά συστατικά του με αποτέλεσμα να καίγεται, και τέλος το ξύλο έχει φυσική διάρκεια δηλαδή εξαρτάται από το χρόνο που διατηρεί την αξία της χρήσης του χωρίς να εμποτιστεί, από την πυκνότητα, το σκούρο χρώμα, τη μεγάλη διάσταση και τον όγκο με κυκλική διατομή.

Από το ξύλο παράγονται διάφορα προϊόντα όπως είναι τα καυσόξυλα, τα αντικολλητά, τα ξυλόφυλλα, η πριστή ξυλεία, η ρητίνη, οι ινόπλακες, οι τεχνητές και συνθετικές ίνες, οι μοριόπλακες, τα πλαστικά, τα φωτογραφικά φιλμ, η σύνθετη ξυλεία, η μεθανόλη, το τερεβινθέλαιο, το συνθετικό πετρέλαιο, η πίσσα κ.ά.

Το πιο σημαντικό προϊόν που παράγεται από το ξύλο είναι το χαρτί, το οποίο παράγεται από τις ίνες του ξύλου, και χρησιμοποιούνται όλα τα είδη κωνοφόρων και πλατύφυλλων.  Η χαρτοβιομηχανία διακρίνεται σε δύο κατηγορίες στη παραγωγή χαρτομάζας και στη παραγωγή χαρτιού- χαρτονιού, η διαφορά τους έγκειται στο ότι ο χαρτοπολτός προέρχεται από την επεξεργασία υλών του ξύλου και το χαρτί προέρχεται από τον χαρτοπολτό. Προκειμένου να παραχθεί το ξύλο ακολουθείται κάποια διαδικασία κατά την οποία  αρχικά μεταφέρεται η ξυλεία στο εργοστάσιο όπου αποφλοιώνεται με τη βοήθεια της δύναμης του νερού που σπάζει το φλοιό, τεμαχίζεται ομοιόμορφα μέσα σε σπαστήρες που διαθέτουν μαχαίρια, κοσκινίζεται για να απομακρυνθεί η ξυλόσκονη και τέλος αποθηκεύεται.έπειτα ξεκινάει η πολτοποίηση που γίνεται με τρεις τρόπους μηχανικά, χημικά και ημιχημικά

Στη μηχανική πολτοποίηση οι κορμοί τρίβονται σε δίσκους με τη συνεχόμενη διαβροχή από νερό, με αυτή τη μέθοδο παραμένουν μέσα στο ξύλο όλα τα χημικά συστατικά του και παράγεται το χαρτί που χρησιμοποιείται για εφημερίδες και βιβλία. Κατά τη χημική πολτοποίηση διαλύεται η λιγνίνη και αποχωρίζονται οι ίνες του ξύλου, το οποίο τεμαχίζεται σε μικρά τεμάχια, και εφαρμόζονται δύο μέθοδοι η όξινη όπου η πολτοποίηση κατασκευάζεται με διάλυση του διοξειδίου του θείου σε νερό και ο πολτός έχει μικρή μηχανική αντοχή και λευκαίνεται ευκολότερα και η αλκαλική μέθοδος όπου το διάλυμα αποτελείται από καυστικό νάτριο και είναι κατάλληλη για πολτοποίηση κωνοφόρων, και τέλος στην ημιχημική μέθοδο είναι συνδυασμός των δύο προηγούμενων μεθόδων όπου  η πολτοποίηση γίνεται μέσα σε χωνευτήριο και διαλύεται ένα μέρος της λιγνίνης και τρίβεται μέσα σε δίσκους.

Αφού γίνει η πολτοποίηση του χαρτιού με κάποιες από τις μεθόδους που αναφέρθηκαν παραπάνω τότε το υλικό που προκύπτει καθαρίζεται με κόσκινα και συμπυκνώνεται , στη συνέχεια γίνεται η λεύκανση του χαρτιού  με σκοπό την  απομάκρυνση της λιγνίνης και επιτυγχάνεται με χλώριο και υδρογόνο, έπειτα γίνεται κατεργασία των ινών όπου περνούν μέσα από δύο επιφάνειες τραχείες όπου η μία είναι ακίνητη και η άλλη περιστρέφεται και έτσι απομακρύνονται από τον πολτό. Το χαρτί για να αποκτήσει κάποιες ιδιότητες προστίθενται χημικές ουσίες για να βελτιώνεται η λευκοτητά του οι εκτυπωτικές του ιδιότητες, η συγκολλητικότητα κ.ά.

Και τέλος γίνεται η στρωμάτωση των ινών με τη μέθοδο της θερμότητας όπου ελέγχεται το διάλυμα που ρέει στην επιφάνεια, έπειτα το υλικό πιέζεται για να μειωθεί η υγρασία του, μετά ξηραίνονται αφού θερμανθούν με ατμού και τέλος το χαρτί λειαίνεται με σκοπό τον έλεγχο του πάχους και της πυκνότητας του. Μετά από αυτή τη διαδικασία το χαρτί τυλίγεται σε ρολά και όταν προορίζεται για εκτύπωση και γραφή τότε επιστρώνονται πάνω σε αυτό ειδικές χημικές ουσίες.

της Κρικέτου Παναγούλα, Τεχνολόγος Γεωπόνος-Δασοπόνος

Ιστοσελίδα για τις φωτογραφίες : http://www.google.gr/search?q=images+of+wood&hl=el&prmd=imvns&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=Uy1oUPnAKeL80QXLg4DICw&ved=0CB0QsAQ&biw=1382&bih=776
http://webdesignfan.com/20-excellent-free-high-quality-wood-texture-sets/