أهم الطرق والأدوات المستخدمه فى تشكيل الأخشاب وأهم الخواص الطبيعية والكيميائية والفيزيائية للأخشاب

ثالثاً : تشكيل الأخشاب

1. نمطي (عدد ـ آلات) .

ب- متطور (إنتاج ؟؟؟) .

جـ - فنياً (حفر ـ خرط ـ تطعيم) .

أ- عدد وآلات النشر والخدش :-

1- منشار الشرح Farme Saw

يتكون المنشار Saw من راسين من الخشب يربط بينهما ثلاث محاور الأوسط

من نفس الخشب وهو عادة ما يكون من خشب السنديان أو الزان .

ومن أعلى هذين الرأسين يوجد حبل مصفر يتوسط قطعة رفيعة من الخشب مهمتها

سد سلوح المنشار في اتجاه دائري ثم سحبها .

2- منشار الدوران Baw Saw

يصنع بنفس مواصفات وطريقة تنفيذ منشار الشرح إلا إن سلاح منشار الدوران لا

يتجاوز عرضه 805^مم ، ويستخدم (المبرد المتلوت ـ المفك ـ التفليجة) في سن

سلاح المنشار ولكن السنون في البوصة الطولية تزيد إلى الضعف(12 - 18سنة)

لسهولة دوران المنشاراثناء عملية القطع وكذلك ضبط الدوران على خطوط

العلامة

3- سراق التمساح Rip Saw

عند استخدام سراق التمساح يلاحظ استخدام الأخشاب اللينة Soht wood ، وذات

التخانات الرفيعة من (2 ـ 6^سم) لتعذر استخدامه بسهولة في الأخشاب الصلبة وذات

السمك الكبير، وجسم سراق التمساح لا يخرج عن كونه قطعة رفيعة من الصلب

القابل للثني طولها يتراوح بين (20 ـ 80^سم) ويلاحظ إن قطعة الصلب المصنوع

منها عريضة عند المقبض ومسلوبة من الخط الأفقي في نهاية السراق لسهولة

الاستعمال . أما الخط السفلي من قطعة الصلب ففيه سنون بزاوية ميل معينة تسهل

عملية النشر وللسراق مقبض يصنع عادة من خشب السنديان أو الزان بشكل يلائم

راحة اليد ، وعند استعماله يلاحظ إن يكون معداً من حيث السن بالمبارد والتفليج

وان يوضع عليه قليل جداً من الزيت لسهولة الانزلاق أثناء عملية القطع والنشر

وحتى لا يسخن صلب السراق .

4- سراق الظهر Back Saw

اللفظ التجاري هو سراق الخدش ومعناه أي إن سراق التمساح يستخدم في القطع

الطولي لسمارة الأخشاب أما سراق الظهر فيستعمل للقطع العرضي أي عكس

سمارة الأخشاب ، ووجود القطعة النحاسية أو المصنوعة من الحديد أعلى سلاح

المنشار تعطيه المتانة والمقاومة أثناء عمله ضد ألياف الخشب لان القطع في اتجاه

ألياف الأخشاب تجعل السراق سريعاً في عملية القطع بينما القطع ضد الألياف

يتطلب القوة والمجهود الأوفر.

5- الساحقة Bead Saw

أطلق لفظ ساحقة عليها نظراً لما تمتاز به دقة أسنانها وسرعة حركتها أثناء

الاستعمال . تستخدم في الأعمال المتطلبة الدقة في التنفيذ وذي المقاسات البسيطة

مثل شرح وخدش الألسن بكافة أنواعها أي انه يمكن استخدام الساحقة في القطع

ضد ألياف الأخشاب (السمارة) ويرجع ذلك لدقة أسنانها وكذلك لما تمتاز به من

سمك سلاحها الرفيع .

6- الزوانة Compass

تمتاز بصلابتها وتستخدم عادة في عمل فتحات للمفاتيح سواء في قطع الأثاث أو

الأبواب كما أنها تستعمل أيضاً في أعمال المنحنيات بكافة إشكالها بدل من منشار

الاركت أو الدوران .

* ماكينة المنشار (الشريط) *

تمتاز ماكينة منشار الشريط بأنها تقوم بشق الأخشاب طولياً وعرضياً .

* تطور الماكينة :-

اختلفت تصميمات ماكينة المنشار من حيث شكلها الخارجي لكنها لم تخرج عن كونها

دائرتين إحداهما علوية والأخرى سفلية يربطها مستطيل جانبي ترتكز الطارة السفلى

على قاعدة ذات ثقل لحفظ توازن الماكينة .

* ماكينة الاركت :-

تستعمل ماكينة الاركت في الحصول على زخارف مفرغة فوق مسطحات رفيعة

السمط كالابلكاج والكونتر بلاكيه والخشبي الحبيبي .

* ماكيمة صينية :-

تلعب الماكينة الصينية خاصة الراسية دوراً هاماً بالنسبة لشق جذوع الأشجار إلى

ألواح .

* ماكينة الفارة Planing / Joting machine

يفضل استخدامها في الأعمال الصغيرة والبسيطة وتتم استعمالها نظراً لصغر حجمها

وقلة تكاليفها أوارتها وسهولة استعمالها .

* خامة الماكينة :-

حديد الظهر والصلب هما العنصران الأساسيان في تركيبها .

* ماكينة التخانة (السماكة) Thick nesser

تقوم هذه الماكينة بضبط تخانة (أي سمك) الخشب المراد إعداده وتشغيله .

* خامة الماكينة :-

الحديد والظهر والصلب هم العناصر الأساسية في تكوينها الأول لتصنيع الجسم

والثاني للأجزاء المتحركة من الماكينة خاصة الكساتير.

* مزايا ماكينة التخانة :-

1- تعمل نتاج سريع جداً .

2- تقوم بضبط سمك الخشب بدرجة متقنة جداً لا يمكن الحصول عليها باستخدام

العدد اليدوية بسهولة .

3- لا تحتاج لمجهود يذكر.

4- يمكن إجراء العملية على أكثر من لوح من الخشب في وقت واحد .

5- يمكن عمل سلبيات بمسطحات الأخشاب عليها بأي نسبة مطلوبة .[1]

طرق تشكيل تطعيم وحفر وخرط الأخشاب

1- التطعيم (الماركنزي أ الصدف ـ القشرة) .

2- الحفر (أعمال الاويما) .

3- الخرط (العربي المعاصر) .

أولاً : التطعيم على الخشب

عند التحدث عن فن التطعيم فان أعمال الماركنزي على مسطحات الأخشاب عند

طرازي لويس الرابع عشر والخامس عشر وغيرهما تدل دلالة واضحة على ذلك

فلقد برع هؤلاء أيضاً في تكوينات رائعة من اجل الوصول بقطعة الأثاث إلى

أجمل صورة ممكنة وان مكتب الملك لويس 15 يعتبر آية من آيات الفن في مجال

تطعيم الخشب واستخدم الماكنزي في تغطية المسطحات الخشبية .

الماركتري :-

تنحصر خطوات تنفيذ وحدة أو وحدات من مسطحات الماركنزي على القرص أو

الدلف والأجناب فيما يلي :-

1- يوضع التصميم أولاً على "اسكتش" ثم يكبر بالحجم الطبيعي على لوحة ورق

مراعياً التناسق اللوني بين مكونات هذا التصميم .

2- يخبش أو يحزم التصميم المقترح على المسطح المراد لصقه باستخدام إبرة أو

مسمار ستارة رفيع ثم تمسح بمسحوق ترابي لنقل الرسم على هيئة نقاط رفيعة على

السطح .

3- تقطع القشرة والنحاس والفضة وغيرهم بمنشار الاركت الرفيع أو الأزميل وتوضع

فوق التصميم المنقط على السطح الحشوة الخشبية المراد لصقها .

4- بعد الانتهاء من مطابقة التصميم تلصق ورقة مساوية لمساحة التصميم على وحداته

المتعددة لتماسك معافي شبه لوحة متناسقة .

5- توضع اللوحة الورقية الملصق عليها التصميم المقترح من وحدات القشرة المتعددة

القطع تحت مكبس لمدة تتراوح بين 3 ـ 6ساعات .

6- تلصق "الحشوة" بعد ذلك على السطح الخشبي المراد تطعيمه وغالباً ما يكون من

الكونتر بلاكيه أو كوميه ثم يعاد كبسه لمدة لا تقل عن 24ساعة .

7- يكشط الورق الملصوق على وحدات القشرة بالمكشطة اليدوية وبحرص شديد ومع

سمارة وألياف القشرة ثم تصنفر أحياناً ليحاط التصميم الحشوة الماركنزي بإطار

خارجي عبارة عن شريط رفيع عرضه من 2 ـ 4^مم ويسمى بالتلتو ويصنع عادة

من قشرة الليمون أو الماهوجني .

الخامات المستخدمة في صناعة الماركتري

هناك خامات متعددة تدخل في كل يتحدد نوعياتها تبعاً للتصميم المقترح ومدى ثراء الأثاث المطلوب فمنها (الذهب ـ الفضة ـ النحاس ـ الصدف ـ العاج ـ السن البلاستيك القشرة بأنواعها المتعددة مثل "البلسندرـ الأبنوس ـ الورد ـ الجوز ـ الماهوجني ـ الفرو الليمون ـ وهكذا") .

التطعيم بالصدف

وقد استخدم التطعيم بشكل كبير في أوائل العصر الإسلامي سواء في العمائر الدينية أو المدنية وما زالت مصر حتى وقتناً هذا تلعب هذا الدور الهام وأعمال خان الخليلي شاهد على هذا التطعيم .

تنحصر خطوات تنفيذ مسطح من الخشب أو حشوة أو فونتون كرسي في الآتي :-

1- يوضع التصميم المقترح للوحة الزخرفية على ورق ثم تفرغ المساحة المطلوبة

بسمك مساوي لسمك الخامات المستخدمة في التطعيم .

2- تقطع الخامات المستخدمة مثل الصدف ـ العاج ـ العظام ـ البلاستيك ـ النحاس ـ

الذهب ـ الفضة ـ الأخشاب الثمينة كالأبنوس ـ الساج الهندي بمنشار الاركت طبقاً

للتصميم .

3- تسقط (توضع) في أماكنها المخصصة على الحشوة الخشبية قطع صغيرة متجاورة

قطعة قطعة حتى يكتمل الشكل المطلوب .

4- ترفع القطع الصغيرة المكونة للتصميم من أماكنها مرتبة ثم تدهن بالغراء وتعاد إلى

أماكنها بالحشوة .

5- يوضع ثقل فوق الحشوة "التصميم" وتترك 12ساعة حتى يجف الغراء .

6- بعد جفاف الغراء وتماسك الوحدة معاً يتم عجنه وتزال الطبقات العليا منها بالمبرد الخشبى والحدادى ثم تقشط وتصنفر وتعد للدهان الشفاف وتسمى هذه الطريقة بالتلقيم .

التطعيم بالقشرة

توجد طريقتين للصق أو التطعيم بالقشرة وهما اليدوية والآلية .

لصق القشرة يدوياً :-

1- تفصل القشرة تبعاً للسطح المطلوب لصقة بالقشرة وذلك بعد إعداده جيداً بتمشيطه بفارة المشط المسننة واستعداله بشكل جيد ثم دهانه بالغراء الحيوانى الخفيف القوام حتى يتشرب سطحه بكمية مناسبة من الغراء تجعله فى حالة تعادل عند تشرب الغراء مع أثناء اللصق مع القشرة .

2- تبلل القشرة بالماء حتى تلين سماراتها ويعتدل سطحها وتترك تحت ثقل مناسب لساعتين تقريباً قبل اللصق .

3- يدهن السطح المراد لصقه بالغراء الحيوانى الناضج وتوضع أفرخ القشرة مطابقة للحام تماماً ويتم الضغط عليها فرخ بجاكوش القشرة لطرد الغراء الزائد عن حاجتها ثم توضع أشرطة من الورق على مناطق اللحام من الأفرخ لضمان عدم تسرب الهواء إليها ثم يغسل السطح بأسفنجه مبللة بالماء لإزالة أكبر كمية من الغراء المتواجد على سطح القشرة .

4- بعد مضى 24 ساعة بعد جفاف القشرة من عملية اللصق يقشط مسطحها بالمقشطة اليدوية وتصنفر وتنعم لإزالة بقية الغراء المتخلف من عملية اللصق وبذلك تكون معدة للدهان .

ثانياً الحفر على الخشب .. " أعمال الأويما " :-

قد عرفت هذه الطريقة منذ عرف الإنسان التعامل مع الأشجار فالإنسان البدائى عندما

فكر فى استخدام جذوع الأشجار كوسيلة للتنقل بين الأنهار .. هز تلك الجذوع وإزالة منطقة القلب من الشجرة وجوفها حتى يتحول شكلها الدائرى إلى قارب مجوف يستخدم فى الصيد والقنص والترجان والمعيشة .

ثم توالتا الحقب التاريخية وجمل الإنسان أدوات جيدة الخشبية بالزخارف المتعددة الأشكال وعند تطوره انتقل إلى أثاث بيته المتواضع فيحفر عليه بعض من الزخارف والأشكال الطبيعية المستجدة من واقعه وخاصة معاركه الحربية مع الإنسان والحيوان والطبيعة ثم أطلت الحضارة المصرية القديمة تحمل الكثير من معالم الحضارة فى كافة المجالات سياسياً وعلمياً وفنياً وكان الفن الحفر على الخشب شأن عظيم عند عصر النهضة الأوربية فوجدت أعمال فنية رائعة على الطراز الإيطالى والإنجليزى .

الحفر على الخشب :-

1- تجرى عملية الحفر على الخشب فوق مسطحات صماء تبن مثل أخشاب العزيزى - القرو- البلوط - الماهوجنى - الزان - الأبنوس - وذلك على شكل حشوات أو أرجل أو قوائم ورؤوس وغيرها .

2- تستمد الوحدات المشكلة للتصميم المقترح من المصادر الطبيعية والوحدات الهندسية والزخرفية كما تصور أحيانا المعارك الحربية والخط بأشكاله وطرقه المتعددة .

3- يوضع التصميم المقترح على لوح من الورق الشفاف ثم ينقل إلى المسطح المراد إجراء عملية الحفر عليها بالرسم المباشر أو بالنسخ على مسطحه .

4- تبدى عمليات الحفر والتوزيع للأجزاء المكونة للتصميم باستخدام ؟؟؟ المتعددة المقاسات والدقمات الجديدة ومجموعة الأزميل .

5- بعد الانتهاء من عملية إزالة ما يحيط بالتصميم من طبقات الخشب الغائر والعالي أو البارز تنعم الوحدة بالصنفرة والمبارد الناعمة حتى تصنع وحدات الحفر (الاويما) في صورة متناسقة حتى يطلق عليها اسم اويما ناعمة أي جيدة الصناعة رشيقة المظهر متناسقة الخطوط .

ثالثاً : خراطة الخشب

يعرض المتحف الإسلامي في قاعاته المتعددة نماذج فريدة لفن الخرط على الأخشاب حيث تمكن المصريين منذ بدايات العصر الإسلامي وحتى وقتنا هذا في التربع على قمة صناعة الخرط وهناك الكثير من الأمثلة على ما خلفوه من أثار تدل على ذلك وزيارة لبعض البيوت الإسلامية القديمة مثل :-

- بيت جمال الدين الذهبي بجوار جامع الفكهاني 1637م .

- بيت الكريدلية بجوار جامع بن طولون 1636م .

- بيت السعيمي بالجمالية 1348م تعطي صورة واضحة وجلية لما كان عليه فني

خراطة الأخشاب من مكانة رفيعة بين فنون تشكيل الخشب .

إن خريطة الأخشاب تنقسم إلى نوعين رئيسين هما :-

1- الخراطة البلدية .

2- الخراطة الدقيقة .

أ : الخراطة البلدية

وهي ما تسمى بالخراطة الواسعة حيث تشمل خراطة البرامق والأرجل والقواطيع

والأعمدة وأدوات الإضاءة كالاباجورات وكذا أعمال الاكستري في التصميم الداخلي

وغالباً ما تعتمد هذه النوعية من الخراطة على استخدام الآلات الحديثة والإنتاج

الكمي لكبر أحجامها وازدياد أطوالها وأحياناً المسترين مما يصعب استخدام

المخرطة الصغيرة مع تصنيعها .

ب- الخراطة الدقيقة المعروفة بخرط المشربية :-

المشربية : هي عبارة عن حشوات خشبية على شكل شبكة مركبة بطرق هندسية

بهدف حجز الرؤيا من الخارج والسماح لها من الداخل وإدخال الضوء والتهوية

للداخل .

وأساس تسمية المشربية نسبة إلى شرب الماء (الفخار) فكانت توضع بالمشربيات

المطلقة للخارج أو داخل صحن المنزل وكانت النساء تجلس في هذه الشرفات حتى

بروما بخارج المنزل ومن الخارج لا يراهم أي كانت تحجب أنظار المارة حتى

النساء ومن أسماء خراطة المشربية وذلك خشب شكلها مثلاً :

1) السداس أو وردة .

2) الميموني العدل .

3) الميموني المائل .

4) الصليبي الفاضي .

5) الصليبي المليان والبيوت القديمة التي لا تزال مشربياتها قائمة في أماكنها ومنها (منزل السحيمي) .

وهو أخر منزل سكنه " السيد أمين السحيمي " شيخ وراق الأتراك بالأزهر وأصبح الآن بيت للزوار وللسواح .[2]

رابعاً : تركيب الأخشاب

1) التركيب التشريحي

- النسيج الخشبي يتكون من العناصر الآتية :-

أ- الأوعية Vessel

ب- القصيبات Trocheids

جـ - برانشيما الخشب Wood Paronchymia

د – ألياف الخشب Wood Fibers

أ- الأوعية :-

- توجد في الأخشاب الصلبة فقط .

- الأوعية عبارة عن قناة أنبوبية متصلة تختلف في الطول والقصر باختلاف النباتات .

- تضاف مادة التغليظ على جدران الأوعية من الداخل على الصور الآتية :

أ- أوعية حلزونية Sprial vessels

ب- أوعية حلقية Annulor vessels

جـ - أوعية شبكية Pehieuwte vessele

د- أوعية منقرة Pitted vessels

ب- القصبيات :-

- هي عبارة عن عناصر ميتة كالأوعية أي تحتوي على بروتوبلازم .

- يكون تغليظ جدران القصبيات على هيئة أشكال متعددة فالقصبيات المتكونة في

الأجزاء النامية تكون ذات تغليظ حلقي أما التي تنشا بعد ذلك فتكون ذات تغليظ

شبكي بينما توجد القصبيات ذات التغليظ المنقر في الأعضاء البالغة .

جـ - برانشيما الخشب :-

- هي عبارة عن خلايا برانشيمية مستطيلة غالباً ما تكون ميتة أو قد تكون ذات

جذور رقيقة .

- تساهم برانشيما الخشب في التوصيل ولكنها تختص بتخزين المواد كالنشا والمواد

الدهنية .

د- ألياف الخشب :-

- هي خلايا ميتة مستطيلة الشكل مبنية الطرفين ذات تغليظ لجنيني .[3] وظيفتها الأساسية هي التدعيم وأما وظيفتها للتوصيل فهي محددة ، وتبعاً لوجود كل من القصبيات والأوعية تنقسم الأخشاب إلى نوعين : أ) خشب غير مسامي Non Porous wood

ب) خشب مسامي Porous wood

تتركب الأخشاب أيضاً من :-

1) لب الخشب أو القلب Heart

أول ما يتكون من الجذع ويحتوي على جزء من العصارة المستعملة في نمو

الشجرة وبتقدم العمر بالشجرة تتبخر هذه العصارة أو تُمتص بواسطة الأفرع

والأوراق ويجف القلب ويتآكل حتى إذا قطعت الشجرة .

2) الحلقات السنوية Annual rings

وهي نوعان :-

أ- حلقات في خشب القلب وتكون في طور التكوين والنمو ولذلك فهي نادراً ما

تكون واضحة .

ب- حلقات من الألياف الخارجية وعن طريقها يمكن معرفة عمر

الشجرة بعد معرفة نوعها وعدد الحلقات التي تتكون سنوياً ـ تتكون الحلقات

السنوية بمعدل طبقة واحدة سنوياً في الأجواء المعتدلة وأكثر في الأجواء الحارة

مع مراعاة إن هناك اختلافاً في تكون هذه الحلقات سنوياً باختلاف نوع الشجرة

ودرجة نموها .

3) الأشعة العصارية أو العضوية Saprays

وهي عبارة عن مجموعات من الخلايا منقسمة تحمل الماء والمواد الغذائية من قلب

الخشب وحتى القشرة الخارجية أو الغلاف الخارجي .

4) المادة النباتية أو الكامبيوم Cambium Layer

توجد تحت اللحاء وهي خلايا حية منقسمة وتتكون من جزأين :-

ـ الجزء الداخلي الذي يكون الألياف الخشبية .

- الجزء الخارجي الذي يكون القشرة .

5) القشرة أو القلف Bark

وهي الغطاء الخارجي الواقي للنبات ويختلف سمكه باختلاف نوع النبات ويتكون

من اللحامة وهو عبارة عن خلايا ليفية تحت القشرة الخارجية ، والقشرة الخارجية

هي غلاف إسفنجي خشن .[4]

التركيب الكيميائي

يتركب الخشب أساسا من ألياف السليولوز وبعض المواد الأخرى كالجنين

والهيمسليولوز والأملاح غير العضوية وبعض الراتنجات والشموع والمواد

الغذائية وغير ذلك مما يعتبر كشوائب في تركيب الخشب .

1) السليولوز Cellulose

مركب كربوهيدراتي عديد التسكر يدخل في تركيبه ثلاثة عناصر رئيسية هي

الكربون (C) والهيدروجين (H) والأكسجين (O) وتركيبه الجزئي

(C₆H₁₀O₅) وقد اثبت التحليل الكيميائي إن الخشب يتكون من النسب التالية

للعناصر الداخلة في تركيبه .

- 50% Carbon

43.4% Oxygen -

- Hydrogen 6%

- 0.1% Nitrogen

- 0.5% Silica

ونسبة السليولوز في الخشب تختلف من نبات لآخر فهي على سبيل المثال في خشب الصنوبريات Coniferous wood تتراوح بين 55 - 91٪ تقريباً والسليولوز مركب خيطي الشكل وجد عند تحليله انه يوجد في ثلاثة أطوار خيطية هم :-

1- الطور ألفا : وهو أطول السلاسل الخيطية .

2- الطور جاما : وهو اقصر السلاسل الخيطية .

3- ابلطور بيتا : ويمثل حالة وسط بين الاثنين السابقين .

وقد وجد عند معالجة السليولوز بالأحماض المعدنية المخففة عند درجة الحرارة العادية إن جزءاً منه يفقد تكوينه النباتي ومع استمرار المعالجة بالأحماض لمدة طويلة أو بالتسخين فان ألياف السليولوز تتحول إلى مسحوق يعرف باسم هيدروسليولوز Hydrocellulose وهو خليط من ألياف السليولوز وبعض النواتج المتحللة وهو قابل للذوبان في القلويات عند استعمال الأحماض المركزة مثل حامض النيتريك المركز أو الانهيدريدات الأحماض أو كلوريداتها فان السليولوز يتفاعل معها كأنه كحول اليفاتي الهيدروكسيل مكوناً لنترات السليولوز وعندما يتفاعل السليولوز مع حمض الكبريتيك المركز البارد فانه ينتفع ويتحول إلى محلول إذا أضيف الماء إليه تترسب مادته تشبه النشا تسمى (ميلويد Amyloid) وعندما يتحلل السليولوز مائياً Hydroly sed بفعل حامض الكبريتيك فانه يكون أولاً السيلوديكسترين Callodextrins وهي مادة تشبه الديكسترين المستخلص من النشا ثم يتحول إلى الجلوكوز Glucose وهو مادة ثنائية التسكر وعند معالجة السليولوز بالعوامل المؤكسدة فانه يتحول إلى مادة تعرف باسم الاوكسي سليولوز Oxy cellulose وهي خليط من السليولوز والنواتج المتحللة .

2- اللجنين Lignin

ويوجد في الخشب بنسب تتراوح بين 17 - 32٪ وتختلف نسبه حسب نوع النبات ودرجة نموه وكذلك عمره إذ يزيد تركيزه كلما تقدم العمر بالنبات ومهمة وجود اللجنين في النبات للعمل كمادة تسليح أي مادة رابطة تربط الألياف السليولوزية ببعضها ومن اجل ذلك وصف بأنه جزئي متشعب وليس خيطي كالسليولوز وعلى الرغم من خواصه الطاردة للماء نسبياً إلا انه يؤثر في خاصية الانكماش للخشب .

3- الهيمسليولوز Hemicellulose

ويوجد في الخشب بنسب تتراوح بين 15 - 34٪ ويعمل كمادة رابطة شبيهة باللجنين ويختلف الهيموسليولوز عن السليولوز واللجنين في تركيبه وخواصه الكيميائية فهو مركب غير ليفي يتركب من السكريات الخماسية أو السداسية أو مخلوط منها ويتحلل مائياً ليعطي هكسوز Hexose وبنتوز Pentose أما السليولوز فيتحلل حمضاً ليعطي جلوكوز في حين يتكاثر اللجنين في وجود الضوء وعطيا أحماضا اروماثية مثل حمض النيزويك .[5]

4- المواد البكتينية

بالإضافة إلى المكونات السابقة هناك نسبة قليلة من المواد البكتينية وهي أيضا مواد كربوهيدراتية أو مركبات قريبة لها وتشير بعض الأبحاث العلمية انه لا توجد المواد البكتينية في الخشب القديم .

5- الاصماغ والمواد المخاطية Gums and Maciloge

مركبات كربوهيدراتية توجد بالجدار الخلوي ولها القدرة على امتصاص الماء .

6- الكيوتين والسوبرين والشموع Cutin, suberin

يتميز كلاً من الكيوتين والسوبرين بأنهما مواد دهنية غير قابلة للانصهار ولا تذوب بسهولة في مذيبات الدهون ، أما الشموع فهي مواد دهنية يمكن صهرها ويسهل استخلاصها بواسطة مذيبات الدهون .

7- المواد المعدنية Mineral Substences

وقد يوجد نسبة منه في الحيز الخلوي مثل السيليكا ـ كربونات الكالسيوم ـ اكسالات الكالسيوم .[6]

خامساً : الخواص العامة للأخشاب Wood Propertis

ترجع الخواص العامة للأخشاب إلى تباين أنواع الأخشاب في صفاتها وفي قيمتها بالنسبة للأغراض المختلفة فالصفات المميزة تعتمد على التركيب التشريحي والكيميائي للأنسجة والاختلاف في التركيب الكيميائي للخشب أهمية كبيرة بالنسبة لبعض الصفات المعينة وخاصة بين الخشب الرخو والخشب الصميمي وفي صفات السليولوز والهيمسليولوز واللجنين .

1- الخواص الميكانيكية للخشب Mechanical Properties of wood

* تعبر عن مدى صلاحية الأخشاب للاستخدامات المختلفة .

* تعتبر إحدى خواص المادة .

* تعتمد على مقاومة الخشب لتأثيرات القوة الخارجية التي يتعرض لعا تبعاً للمنشأ

والنوع والزمن والتوزيع .

* الجهود الأساسية في الأخشاب هي جهود الشد والضغط والقص .

* يعتبر جهد الانحناء من الجهود المركبة في الأخشاب .

* توجد مواصفات قياسية لتقدير الخواص الميكانيكية .

* للأخشاب منها المواصفات القياسية المصرية .

* منحنى الجهد والانفعال هو علاقة هامة يمكن منه تقدير الثوابت الميكانيكية

للأخشاب وهو يتضمن عدة مراحل تمر بها العينة المختبرة حتى الوصول لنقطة

الانهيار أو الكسر.

* يتم تقدير الخواص الميكانيكية على عينات صغيرة خالية من العيوب وتتم هذه

الاختبارات بصورة مدمرة أو غير مدمرة للأخشاب .

* من أهم الاختبار الميكانيكية للأخشاب هو اختبار الانحناء الاستاتيكي والضغط

الموازي للألياف والصلادة والصدم .

* هناك عدة أنواع وأشكال متوقعة للكسر في اختبار الانحناء الاستاتيكي والضغط

الموازي للألياف .

* أهم الثوابت التي يتم حسابها من اختبار الانحناء الاستاتيكي هي معايير المرونة

ومعايير الكسر.[7]

- العوامل المؤثرة على الخواص الميكانيكية للأخشاب هي :-

1- المحتوى الرطوبي للخشب .

2- كثافة الخشب .

3- درجة الحرارة المعرض لها الخشب .

4- ميل ألياف الخشب .

5- العيوب الموجودة في الخشب خاصة العقد والتشققات .

6- الإشعاعات والمواد الكيمائية .

تزداد قيم الخواص الميكانيكية مع زيادة الكثافة أو الثقل النوعي للأخشاب وثقل تلك الخواص مع زيادة المحتوى الرطوبي ومع زيادة درجة الحرارة ووجود العقد والعيوب.

2- الخواص الفيزيائية للأخشاب[8] Physical Properties of wood

أ- الوزن

هو النسبة بين كتلته إلى حجم نموه متضمناً الفراغات بالنسبة لمحتوى الرطوبة

(7) وحدة الوزن بها Mu(gm₃) / V₄ Pu =

- يعتمد وزن الخشب على صفاته الميكروسكوبية ومسمياته التي تختلف باختلاف أنواع

الأشجار وبيئة النمو.

- يعتمد أيضاً على محتوى الرطوبة لذا يجب إن يحدد محتوى الرطوبة بالخشب عند

ذكر وزنه .

ب- الكثافة النوعية

هي كتلة وحدة الحجوم من المادة وتعتبر كثافة الخشب مقياساً لجودته ـ حيث إن

الكثافة تتناسب طردياً مع متانة وجودة الخشب .

جـ - الانكماش

يُقصد به : مقدارالتغير في الأبعاد الناتج عن المحتوى الرطوبي حيث تسبب

زيادة المحتوى الرطوبي الانتفاخ للأخشاب .

للانكماش أنواع حسب علاقته بحلقات النمو:-

- انكماش مماسي في اتجاه حلقات النمو.

- انكماش دائري في اتجاه عمودي على حلقات النمو.

د- نفاذية الضوء

يفتقد الخشب صفة النفاذ للضوء .

هـ - رائحة الخشب Odourof wood

- توجد في بعض الأخشاب وتنتج من وجود المستخلصات الطيارة وتكون هذه

الخاصية نتيجة لترسيب بعض المواد داخل الخشب .

- رائحة الخشب تحدد استخدامه في حالات خاصة .

- من الأخشاب ذات الرائحة المميزة (السرو ـ الأرز ـ الصنوبر) .[9]

و- لون الخشب Colour of wood

- هو خاصية هامة للتعرف على نوع الخشب ـ حيث يختلف اللون على حسب

موقعه في الشجرة ـ حيث نجد إن :-

- الخشب العصاري ذو ألوان فاتحة أو ابيض .

- الخشب الصميمي تكون ألوانه داكنة نظراً لمكوناته كما في الأبنوس .

* تتعرض مادة الخشب لجميع المعالجات الممكنة بغرض إكسابها ألوان متعددة

باستخدام الصبغات والورنيشات والمواد الملونة المختلفة ولكتها لا تاخذ صفة

الشفافية كما في اللدائن والزجاج .

ز- قوة الخشب Strength of wood

يزيد من قوة الخشب وجود نسبة عالية من الألياف والقصبات الليفية ولذلك

فالأخشاب الكثيفة أخشاب قوية في العادة ويبدو إن طول الألياف ومدى تراكب

أطرافها ذات أهمية ثانوية بالنسبة لقوة الخشب .

حـ - احتمالية الخشب (مقاومة الخشب)

هي قدرة الخشب على مقاومة التلف الميكروبيولوجي الذي تحدثه الفطريات

وأنواع البكتريا والحشرات وتؤثر تأثير ضار على الأخشاب وتتلف المادة

الرئيسية لمادة الخشب ويظهر ذلك في بعض أنواع الأخشاب عند تعرضها للأشعة

فوق البنفسجية دون الأخشاب التي تتميز بصفة اللمعان مثل التنوب .

ط - النسيج والتعريق والشكل Texture Grain & figure

- النسيج ..... يستخدم للتعبير عن تقارب وتجانس خلايا الخشب ـ يكون الخشب أما

متماثل أو غير متماثل وهذا يشير إلى درجة تجانس مظهر الخشب والى وجود

اختلافات في تركيب حركة النمو.

- التعريق ..... يعتمد على التباين في حجوم الخلايا وأشكالها ـ يعتبر التعريق من

الصفات الرئيسية في بناء الخشب ويظهر به الحلقات السنوية وأشعة الخشب .

- الشكل ..... يستعمل لتوضيح الهيئة والصورة الطبيعية لسطح الخشب ، ويمكن

معالجة السطح بالصنفرة أو الطبع أو الدهان للحصول على منتجات محددة للون

والملمس .

3- الخواص الحرارية للخشب Thermal Properties of wood

- يختلف الأداء الحراري للمنشأ تبعاً لاختلاف الخواص الحرارية لمواد البناء

المستخدمة وكذلك شكل وأبعاد المواد المستخدمة ومن خلال دراسة الأداء الحراري

للمنشات الخشبية والتعرض للخواص الحرارية لها وجد أنها تتوقف على ثلاثة

عوامل وهي كالآتي :-

* اتجاه الألياف : درجة توصيل الحرارة للألياف 2.5مرة قدر توصيله لها في

الاتجاه العمودي على الألياف .

* المستوى الرطوبي للخشب : تزداد هذه المقدرة على التوصيل الحراري بزيادة

الرطوبة وتتناسب طردياً مع زيادة الكثافة .

* الثقل النوعي للخشب .

وتشمل الخواص الحرارية (التوصيل الحراري ـ السماحية الحرارية ـ السعة الحرارية ـ

التخزين الحراري ت التخلف الزمني) .

- التوصيل الحراري Thermal Conductivity

هو كمية الحرارة التي تسري خلال وحدة المساحات من مادة متجانسة ويزيد التوصيل

الحراري للمادة بزيادة كثافتها وبتجانسها .

- السماحية (القابلية للاشتعال)

يحتل الخشب مكانة متوسطة بين مواد البناء المختلفة في درجة تحمله للحرارة

واشتعاله ـ حيث يستطيع الخشب إن يحتمل حوالي ⁵200م دون إن يحدث انصهار له

متفوقاً بذلك على اللدائن ويمكن إطالة زمن الاحتراق باستخدام مواد عازلة عبارة عن

رغوات كيميائية تؤخر التغير الحراري للخشب .[10]

4- الخواص الإنشائية للخشب [11] Structural Properties of wood

أ- المرونة Elasticity

- هي قدرة المادة على التشكيل نتيجة للأحمال الواقعة عليها قدرتها على الانضغاط

عند تأثير الأحمال مسببة الانحناء ثم عودتها إلى شكلها الأصلي عند زوال هذه

الأحمال مرة أخرى وتتناسب الصلابة النسبية طردياً مع معامل المرونة وتعد مادة

الخشب ذات معامل مرونة اكبر من باقي العديد المواد الإنشائية مما يجعلها مناسبة

للاستخدام كمواد حاملة ـ لها القدرة على امتصاص اجتهادات الصدمات مما يؤهلها

لتحمل قوى الرياح والزلازل .

ب- الانحناء

لا يمكن تفادي الانحناء البسيط للأشجار الحية بسبب عدم تساوي ظروف النمو

واختلاف محتوى الرطوبة والترتيب المتباين في خلايا الخشب .

جـ - التجزيعة الدائرية

يتميز الخشب ذو التجزيعة الدائرية بالشقوق والانكماشات التي توجد على سطحه

وتصنف لثلاث درجات :-

1- خشب ذا قوة إنشائية عالية .

2- خشب ذا قوة إنشائية متوسطة .

3- خشب ذا قوة إنشائية ضعيفة .

4- الخواص الكيمائية للخشب Chemical properties

يعتبر الخشب مقاوم للأحماض الضغيفة والمتوسطة وكذلك محاليل الأملاح

الحمضية كذلك تقوم الأحماض بالعمل كعوامل مؤكسدة ـ حيث يمكن إن يتحلل

الخشب كيميائياً ومن هذه الأحماض حمض الكبريتيك 72٪ H₂SO₄ والأحماض

المركزة تؤثر على السليولوز والهيموسليولوز وتعمل على تحلله مائياً مما يؤدي إلى

نقص كبير في قوة الخشب وتقصد قوي الشد له ويصبح ضعيفاً ويتحول لون الخشب

إلى اللون البني ولا تؤثر الأحماض على اللجنين وكذلك تتأثر الأخشاب بالقلويات إذا

تعرضت لمدة طويلة وبارتفاع درجة الحرارة مثل هيدروكسيد الصوديوم NaoH

وكذلك ملح كبريتيد الصوديوم Nas فانه يؤثر بشدة على اللجنين ويحوله إلى

مركبات قاعدية قابلة للذوبان وبالتالي يسبب انفصال خلاياه وأليافه وتآكله كما إن

معظم المذيبات العضوية والكحوليات لا تؤثر على الخشب ولكنها تسبب انتفاخه

وفقدانه قوة الانضغاط .

5- الخواص الكهربية للخشب Electrical properties of wood

يعتبر الخشب أيضاً عازلاً كهربياً وأيدي سكاكين فصل التيار العالي .

6- الخواص الضوئية للخشب (لمعان الخشب)

هناك بعض الأخشاب لها صفة اللمعة وبعضها غير لامع ويتميز اللمعان الطبيعي

للخشب عن اللمعان الصناعي بأنه يكون ذا عمق بينما في الصناعي سطحياً ومن

الأخشاب المتميزة بخاصية اللمعان خشب التنوب والدرداي .

سادساً : تجفيف الأخشاب

لا شك إن المصري القديم لم يعرف أساليب تجفيف الأخشاب الحديثة التي تتم في

الأفران المجهزة إلا انه من الممكن إن يكون قد كان يترك جذوع الأشجار بعد

قطعها في الهواء الطلق لتجف مستغلاً حرارة الشمس لهذا الغرض أما الأخشاب

التي كان يستوردها المصري فلا ندري حتى الآن هل كان يستوردها على هيئة

ألواح أو عروق أو جذوع ؟ وهل كانت جافة أو طرية ؟[12] .

سابعاً : نجارة الأخشاب

لا شك إن الآثار المصنوعة من الخشب التي تركها لنا المصري القديم تقوم دليلاً

على بدء فنون النجارة وتطورها منذ عصر بداية الأسرات ـ كما يعتقد بعض

الدارسين انه نظراً لاستيراد مصر للأخشاب بصورة منتظمة منذ تاريخ مبكر إن فن

النجارة لا يمكن إن يكون نشا في مصر ولكن ليس بالضرورة هذا صحيحاً إذا كان

يوجد بمصر دائماً كما يوجد بها اليوم كمية كبيرة من الأشجار الصغيرة نسبياً وفي

هذا الصدد يقول الفريد لوكاس : إذ لم تكن هناك معرفة سابقة لفن النجارة فمن

الصعب إن نفهم لماذا كان هناك أي طلب للخشب من الخارج .

يقول بتري : من المخرطة لم يكن هناك قطع بالمخرطة حتى في العصر الروماني

ومن المدهش إن كل الحلقات الموجودة على القوائم الخشبية للمقاعد مصنوعة يدوياً

محاكية الخراط بالمخرطة ويذكر واينريت إن المخرطة قد أدخلت إلى مصر في

العهد اليوناني الروماني .[13]

ثامناً : عيوب الأخشاب

1- القابلية للاحتراق .

2- التمدد والانكماش بفعل الرطوبة .

3- التآكل والتحلل بفعل الحشرات والفطريات .

* عيوب الأخشاب الطبيعية *

1- العقد Knots

وهي عادة تشير إلى المكان الذي كانت تخرج منه الأفرع في جذوع الأشجار

وهي عادة غير مرغوب فيها في معظم أشغال الخشب وذلك لأنها تشكل فقط

ضعف في المنتجات الخشبية .

2- الفوالق Sheeks

هي شقوق حدثت داخل الشجرة أثناء نموها نتيجة :

- لتغير الظروف المناخية في الفصول المختلفة .

- لتعرض الشجرة للرياح الشديدة .

وهذه الفوالق يجب إن ينظر إليها بحذر لأنها تسبب انهيار كامل للمنتج الخشبي .

3- الالتواء والتشقق Warping and Splits

- تحدث هذه العيوب في الأخشاب أثناء تجفيفها أو تخزينها بطريقة غير سليمة .

- هذه الالتواءات والشقوق تجعل الخشب غير صالح لأعمال النجارة .

4- الصدع الكلي

عبارة عن شقوق تخترق قلب الشجرة ربما يحدث عن قدم تلك الشجرة .

5- الصدع النجمي

عبارة عن شقوق تتخذ شكل نجمة تقريباً .

6- الصدع الشعاعي

عبارة عن شقوق تحيط بجذع الشجرة من الخارج ويعود سببها إلى الجفاف السريع

الذي يصيب الجزء الخارجي من الجذع قبل إن يتم قطعه .

7- الصدع الحلقي

هو انفصال حلقات الشجرة الخطية مما يؤدي إلى فجوات تفصل بينها .

8- الحافة المتناقصة

يحدث ذلك نتيجة لقطع الأخشاب وترك لحائها فوق حوافها .

9- التبقع النسخي

يصيب هذا المرض جذوع الأشجار وذلك أثناء وجودها في الغابة ، وهي عبارة عن

فطريات غير ضارة وهي تعتبر نقط ضعف في الأخشاب .[14]

10- الشروخ العميقة

تحدث نتيجة انفصال ألياف الخشب أثناء عملية التجفيف .

11- الانهيار Collaps

عبارة عن انكماش غير طبيعي في الخشب ـ يحدث تشوه شديد للخشب لهذا

الانكماش .

12- عش العسل Hong Coubing

عبارة عن تشققات داخلية وانفصالات غالباً ما توازي الأشعة وتحدث في بعض

الأنواع أثناء عملية التجفيف .

13- الانهيار الحلقي Ring failure

يظهر هذا العيب نوازي للحلقات السنوية في داخل الحلقة ويظهر نتيجة لجهود

التجفيف ـ من الممكن تقليل ظهوره باستخدام طلاء السطح مضاد للماء .

14- الالتواء والتقعر Warring

يحدث في تجفيف الألواح ، وهو عبارة عن انحراف للمحور الحقيقي للخشب

خلال عملية التجفيف .

15- الشطف Wane

تحدث هذه العملية من عدم وجود خشب على حافة الكتلة الخشبية .[15]

تاسعاً : اختبار الأخشاب Testing timber [16]

تجري الاختبارات المعملية على عينات من الخشب الجديد لمعرفة مدى ملاءمته

للاستخدام سواء في الإنشاء أو الأثاث ـ كما تجري على العينات من الخشب

القديم لبيان مدى تأثره بعوامل التلف المختلفة والمعالجات التي يمكن إن تتم له

لزيادة قدرته على التحمل مثلاً إذا كان مستخدماً في الأسقف أو الأعمدة أو

البراطيم الخشبية ومن هذه الاختبارات ما يلي :-

1- اختبار مقاومة الانضغاط Compressive strength

يجري هذا الاختبار على عينات قياسية من الخشب القديم أو الجديد على حد

سواء لبيان درجة تحمل الخشب للاجهادات الواقعة عليها وتعين مقاومة الأخشاب

بالانضغاط في الاتجاه العمودي على ترتيب الألياف هي المقياس الحقيقي لبيان

مدى تحمل الخشب للاجهادات التي يتعرض لها .

2- اختبار مقاومة الشد Tensile strength

يجري هذا الاختبار على عينات قياسية من الخشب الجديد أو القديم على حد

سواء لبيان مدى تحمل الخشب لاجهادات الشد التي يتعرض لها في الاتجاه

الموازي لترتيب الألياف وأيضاً في الاتجاه العمودي على ترتيب الألياف ويلاحظ

إن الخشب يقاوم اجتهادات الشد في اتجاه الألياف أكثر من مقاومته لاجهادات

الشد في الاتجاه العمودي على ترتيب الألياف .

3- اختبار مقاومة الانحناء الاستاتيكي Static bending

يجري هذا الاختبار على عينات قياسية من الخشب الجديد أو القديم على حد

سواء لبيان متانة الخشب وصلاحيته للاستخدام في المنشات دون تغير كبير في

شكلها أو دون تكسير عند تعرضه للأحمال ويتم هذا الاختبار الاستاتيكي أما

بطريقة التحميل في المنتصف أو بطريقة في أربع نقاط ويلاحظ إن عدم ثبات

العوامل البيئية المحيطة بالأخشاب القديمة تعبر عن معدل مقاومته للانحناء .

4- اختبار القص Shear strength

يجري هذا الاختبار على عينات قياسية وفي اتجاه موازي لترتيب الألياف وذلك

لبيان مقدرة الخشب على مقاومة اجتهادات القص في اتجاه ترتيب الألياف

ويلاحظ إن تأثير القص يكون كبيراً وسميكة في نفس الوقت ت حيث تنهار عند

اقل حمل تقع تحت تأثيره .

5- اختبار الانكماش بالجفاف Drying shrin kage

يجري هذا الاختبار على عينات قياسية من الخشب القديم أو الجديد وذلك لبيان

نسبة انكماش الخشب الجاف في الاتجاه القطري والمماسي وأيضاً لمعرفة درجة

انكماش الخشب المغمور في الماء خاصة الخشب القديم ويجب ملاحظة إن درجة

انكماش الخشب تتناسب عكسياً مع كثافته وان الخشب القديم يعطي انكماشاً غير

متساوي عند الجفاف وبناء عليه يلتوي ويتشقق .

6- اختبار محتوى الرطوبة Moisture Content

يجري هذا الاختبار على شريحة مستعرضة من الخشب بسمك حوالي 2.5^سم وذلك لبيان محتوى الرطوبة التي يعبر عنها بالنسبة المئوية في الخشب الحديث أو القديم ويفيد هذا الاختبار في تحديد جودة الخشب المستخدم في الأغراض الإنشائية إذ لا يجب إن تزيد رطوبته النسبية عن 20٪ أما الخشب المستخدم في الترميم فلا يجب إن تزيد رطوبته النسبية عن 17٪ كما يفيد هذا الاختبار في تقييم البيئة المحيطة بالأخشاب الأثرية من حيث الرطوبة والجفاف ومدى تأثيرها المتلف عليها .

[1]- د / مصطفى أحمد : تشكيل الخشب ، دار الفكر العربي ، 1410هـ ، 1990م .

[2]- د / أمال الصراف ، د / عدلي عبد الهادي : تاريخ الاثاث ، دار المستقبل والتوزيع ، عمان ، الاردن ، 2003

، صــ 75.

[3]- د / حمدي الابياري : محاضرات في تكنولوجيا صناعة الاخشاب ، 2008.

[4]- د / أحمد ابراهيم عطية : مرجع سابق ، صــ 186 ، 187.

[5]- د / أحمد ابراهيم عطية : مرجع سابق ، صـــ 191.

[6]- د / حمدي الاربياري : مرجع سابق .

[7]- www. spechs . com / emarket / product

[8]- www. spechs . com / emarket / product

[9]- د / حمدي الابياري : مرجع سابق .

[10]- د / أحمد ابراهيم عطية : مرجع سابق .

[11]- م / ايمن محمد فتحي : الخشب في العمارة ، دار الكتب العلمية للنشر والتوزيع ، القاهرة ، 2006.

[12]- د / أحمد ابراهيم عطية : مرجع سابق .

[13]- د / عبد المعز شاهين : ترميم وصيانة المباني الاثرية والتاريخية ، مطابع المجلس الاعلى للاثار ، 2000 ،

صــ 73.

[14]- د / أحمد ابراهيم عطية : مرجع سابق .

[15]- د / حمدي الابياري : مرجع سابق .

[16]- د / أحمد ابراهيم عطية : مرجع سابق .