شیوه های محافظت از چوب و خواص مکانیکی آن ها

خواص مکانیکی چوب ها:
1- سختی چوب: میزان مقاومت چوب در برابر نفوذ یک جسم. سفتی و سختی دو امر متمایز است. (سفتی یعنی مقاومت در برابر گسیختگی و شکست) باید بدانیم میزان سختی چوب با وزن مخصوص آن رابطه مستقیم و با افزایش رطوبت رابطه معکوس دارد و میزان سختی چوب عامل بسیار مهم می باشد همچنین میزان رطوبت.

2- مقاومت خمشی: استفاده از چوب ها در ساخت سقف منازل، تیغه های برقی، پل ها و… می گردد و آخرین پارامتر مکانیکی تحمل در برابر کشش و فشار است.

تأثیر رطوبت در چوب:
سه نوع رطوبت داریم:
1- آب بنیادی: که در ساختار مولکولی چوب است.
2- آب آغشتگی: صفر درصد تا 30% است، از مهم ترین رطوبت ها در چوب.
3- آب آزاد: 30% تا حداکثر 200% می باشد یعنی هر چوب کاملا خشک تا 2 برابر وزن خودش آب جذب می کند. بنابر این چوب به عنوان ماده ای متخلخل و اسفنجی با محیط خود در تبادل رطوبتی است. (اگر رطوبت بیشتری داشته باشد پس می دهد و اگر از محیط خشکتر باشد رطوبت را جذب می کند)

یکی از مهم ترین گرفتاری های صنعت چوب جلوگیری از این تبادل رطوبتی است. زیرا موجب دفرم شدن و کج شدن محصولات چوبی می باشد. چنانچه چوبی آب خود را از دست بدهد به نام هم کشیدگی و چنانچه رطوبت را جذب کند به آن واکشیدگی معرفی می شود از 30%.

محاسن چوب:
1- عایق حرارتی و برودتی است.
2- مقاومت مکانیکی نسبتا خوب و خاصیت ارتجاعی واقع در ضربه.
3- قابلیت پرداخت سطحی، رنگ پذیری، کنده کاری و برش.
4- امکان تصحیح خواص (مواد ضد حریق، ضد رطوبت و ضد قارچ).
5- ارزانی، دردسترس بودن و سهولت ساخت.
6- تجدید پذیری مجدد درخت بعد از برش.
7- عدم آلودگی محیط و یا برگشت مجدد به محیط (طبیعت).
8- خاصیت آکوستیک.

معایب ناشی از خشک کردن چوب:
1- شل شدن و لق شدن گره ها.
2- تغییر ابعاد.
3- چین خوردگی و کج و معوج شدن چوب.

عیوب ذاتی چوب:
1- سنگینی نسبت به مواد مصنوعی
2- حمله موجودات زنده (قارچ ها، جوندگان، حشرات)
3- قابل اشتعال بودن
4- عدم امکان استفاده مجدد به شکل اولیه
5- شکست و گسیختگی
6- عدم همگنی
7- ضعف اتصال

روش های محافظت از چوب:
روش سنتی:
1- نیم سوز کردن: حمله عوامل زنده و رطوبت را خنثی می کند.
2- مالیدن روغن های نباتی و حیوانی: به جداره خارجی چوب روغن می مالند که از رطوبت جلوگیری می کند ولی در مقابل حریق و عوامل زنده موثر نیست چون روزی این ماده شستشو می شود. (دائمی نیست) به روش غوطه وری به مواد نفتی آغشته می کنند.
3- خشک نگه داشتن چوب.

روش های جدید محافظت از چوب بر دو عامل استوار است:
1- استفاده از مواد شیمیایی که چوب را در برابر تمام تهدیدات محافظت می کند و به جای رویه چوب مواد را به عمق چوب تزریق می کنند.

برای نگه داری چوب از چه موادی استفاده می شود؟

1- کروزت: از مهم ترین محافظت کنندگان چوب که از تقطیر زغال سنگ به دست می آید. این ماده ترکیبی سمی و چوب را در برابر عوامل زنده محافظت می کند و ماده ای است پایدار و غیر قابل شستشو که از چوب خارج نمی شود. هم به صورت خالص و هم به صورت ترکیب با قیر یا نفت استفاده می شود.
2- پنتاکلروفنل: از دیگر محافظ های روغنی چوب است که به جای کروزت و به همراه نفت استفاده می گردد.
3- نمک های فلزی: از محافظت کننده های محلول در آب می باشند؛ مانند: آرسنات مس کرماته شده و یا کلر روی کرماته شده.

مواد پلیمری مانند PEG که به عنوان قشری، روی چوب را می گیرد و از تبادلات مکانیزم چوب و عوامل زنده جلوگیری می کند. برعکس آنچه که به عمق چوب تزریق می شود ماده ای است ضد حریق یعنی از گسترش شعله جلوگیری می کند.

علاوه بر روش های فوق روش های دیگری نیز وجود دارد که با هدف دو گانه استفاده شده و تا حدی موجب محافظت از چوب می گردد؛ مانند: رنگ کردن چوب و زدن لاک و الکل یا استفاده از پلیمر.

انواع برش در چوب:
1- برش شعاعی
2- برش مماسی

درز کردن: یعنی قرار دادن قطعات کوچک چوب در کنار هم و اتصال آنها به منظور رسیدن به سطوح بزرگ تر. نکته اساسی نحوه قرار دادن چوب در کنار هم است به صورتی که عکس العمل های منفی آن به حداقل برسد؛ و نکته اساسی در این راه استفاده از چوب های مشابه در کنار هم است. (سوزنی – سوزنی، پهن برگ – پهن برگ، جوان – جوان، پیر – پیر، درون چوب – درون چوب، شعاعی – شعاعی)

اتصالات قطعات در چوب:
همان گونه که گفته شد علیرغم پلاستیک، شیشه و فلزات نمی توان چوب را ریختگری نمود و قطعات یک دست ساخت. بنابراین ابتدا چوب را به قطعات کوچک تقسیم کرد و آنها را جهت ساخت به یکدیگر وصل کرد. وصل کردن به سه روش صورت می گیرد هر چند سه روش به صورت توام انجام می شود.

الف) استفاده از اتصالات چوبی: یعنی ایجاد فرم های هندسی خاص در قطعات چوبی که می خواهیم به هم وصل کنیم. این فرم های هندسی ضمن ایجاد استحکام کافی موجب افزایش سطح تماس می گردد؛ مانند: فاق و زبانه، اتصال فارسی، نیم نیم، گوه فرانسوی، اتصال انگشتی و اتصال دم چلچله.

ب) استفاده از اتصالات شیمیایی: منظور اتصالات قطعات چوبی که با استفاده از چسب ها صورت می گیرد. چسب ها هم می توانند منشاء طبیعی داشته باشند (حیوانی – گیاهی – معدنی) و هم می توانند به صورت مصنوعی تولید شوند؛ مانند: چسب های آمین و پلاست.

ج) اتصالات فلزی: منظور استفاده از قطعات کوچک فلزی به منظور افزایش استحکام در اتصال است؛ مانند: انواع میخ ها- پیچ ها- پرچ ها- پنس ها- منگنه و گونیا و….