Gỗ

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia

Mặt cắt ngang của một cây gỗ thanh tùng châu Âu (Taxus baccata).

Gỗ là một dạng tồn tại vật chất có cấu tạo chủ yếu từ các thành phần cơ bản như: xenluloza (40-50%), hemixenluloza (15-25%), lignin (15-30%) và một số chất khác. Nó được khai thác chủ yếu từ các loài cây thân gỗ.

Công dụng của gỗ

• Sơ bộ thống kê hiện nay trên thế giới có khoảng trên 100 ngành dùng gỗ làm nguyên, vật liệu với trên 22.000 công việc khác nhau và sản xuất ra hơn 20.000 loại sản phẩm.
• Gỗ là nguyên, vật liệu được con người sử dụng lâu đời và rộng rãi, là một trong những vật tư chủ yếu của nền kinh tế quốc dân.
• Trong các văn kiện chính thức từ trước tới nay, chính phủ Việt Nam vẫn xếp gỗ đứng hàng thứ ba sau điện và than ^{[cần dẫn nguồn]}.
• Gỗ được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, kiến trúc, xây dựng, khai khoáng.
• Ngoài ra gỗ còn được dùng làm văn phòng phẩm, nhạc cụ, dụng cụ thể dục thể thao, đóng toa tầu, thùng xe, thuyền, phà, cầu cống, bàn ghế và dụng cụ học sinh, đồ dùng trong gia đình, công sở và chuyên dùng như bệnh viện, thư viện...

Ưu, nhược điểm của gỗ và cách khắc phục

Ưu điểm của gỗ

• Cách nhiệt, cách điện, ngăn ẩm tốt, nhiệt dãn nở bé.
• Mềm nên có thể dùng các máy móc, dụng cụ để cưa, xẻ, bào, khoan, tách chẻ với vận tốc cao nhưng vẫn chịu lực tốt.
• Dễ nối ghép bằng đinh, mộng, keo dán.
• Có vân thớ đẹp, dễ nhuộm màu, dễ trang sức bề mặt.
• Dễ phân ly bằng hóa chất dùng sản xuất giấy và tơ nhân tạo.
• Là nguyên liệu tự nhiên,có thể tái tạo, chỉ cần trồng, chăm sóc và dùng máy móc đơn giản để khai thác và chế biến là có được.

Nhược điểm và biện pháp khắc phục

Gỗ bị gây hại bởi sinh vật hại gỗ

• Sinh trưởng chậm, đường kính có hạn, có nhiều khuyết tật tự nhiên. Cần sử dụng các biện pháp kĩ thuật lâm - sinh hợp lý trong công tác trồng và chăm sóc rừng.
• Dễ mục, dễ bị sinh vật (mối, mọt,...) phá hoại. Cần phun tẩm các hóa chất chống mối mọt.
• Đàn hồi thấp. Cần biến tính gỗ bằng phương pháp ép hoặc ngâm hóa chất.
• Trong khi phơi sấy thường dễ nứt nẻ, cong vênh, biến hình. Cần có phương án cưa xẻ, bóc lớp thích hợp.
• Trong thân thường có các chất chiết xuất, thường gây khó khăn cho công việc trang sức bề mặt sản phẩm, hoặc ăn mòn các công cụ cắt gọt.
• Tỷ lệ co dãn cao, sản phẩm thường chịu tác động lớn của độ ẩm, nhiệt độ môi trường. Cần loại bỏ các yếu tố gây co dãn này:

• Ngâm tẩm hóa chất nhằm thay thế các gốc (-OH) trong gỗ
• Sấy gỗ để loại bỏ nước tự do và nước thấm khỏi gỗ. Sấy ở nhiệt độ 103±2^oC

• Dễ bắt lửa, dễ cháy. Cần ngâm tẩm hoặc sơn phủ các chất chống bắt lửa

Mặt cắt gỗ

Trong nghiên cứu cấu tạo của gỗ người ta thường nghiên cứu trên 3mặt cắt điển hình:

• Mặt cắt ngang: Là mặt cắt có phương vuông góc với trục dọc thân cây.
• Mặt cắt xuyên tâm: Là mặt cắt nghiên cứu có phương song song với trục dọc thân cây và đi qua tâm (lõi) thân cây.
• Mặt cắt tiếp tuyến: Mặt cắt gỗ có phương song song với trục dọc thân cây và vuông góc với một trong các đường thẳng xuyên tâm.

Gỗ sớm, gỗ muộn

• Gỗ sớm hay gỗ xuân là phần gỗ sinh ra trong 1 chu kì sinh trưởng ở điều kiện sinh trưởng thuận lợi, cụ thể là nhiều mưa và nguồn nước dồi dào (ở Việt nam thường là mùa xuân hạ, ở các nước ôn đới thường là mùa xuân). Gỗ sớm thường có màu sáng hơn. Các tế bào gỗ sớm thường có vách mỏng, ruột lớn để có thể tích chứa và dẫn nhiều nước^[1]. Khả năng chịu các lực cơ học là thấp hơn.
• Gỗ muộn hay gỗ hạ là phần gỗ sinh ra trong một chu kì sinh trưởng của cây gỗ ở điều kiện sinh trưởng không thuận lợi (ở Việt nam thường là mùa thu đông, ở các nước ôn đới thường là mùa hạ). Gỗ muộn thường có màu thẫm. Tế bào gỗ muộn vách dày, ruột nhỏ, khả năng chịu tác động cơ học tốt.

Sự khác biệt trong hình thái và cấu trúc các tế bào trong gỗ sớm và gỗ muộn là nguyên nhân hình thành nên các vòng gỗ của cây.^[1]

Gỗ dác, gỗ lõi

Gỗ lõi (màu sẫm, phía trong) và gỗ dác (màu nhạt, bên ngoài).

Gỗ lõi là do gỗ dác hình thành nên. Đây là một quá trình biến đổi sinh học, vật lý và hóa học rất phức tạp. Trước hết tế bào chết, thể bít hình thành, các chất hữu cơ xuất hiện: nhựa cây, chất màu, tanin, tinh dầu,... Nhìn chung, do thành phần các chất hữu cơ nói trên tích tụ rất nhiều trong gỗ lõi, các tế bào ở đây được cho là không còn đảm nhiệm chức năng dẫn nước và muối khoáng nữa mà trở thành "thùng rác" chứa các chất thải, chất bã của cây^[1]. Ở trong ruột tế bào thấm lên vách tế bào làm cho gỗ lõi có màu sẫm, nặng, cứng, khó thấm nước, đồng thời có khả năng chống sâu, nấm, mối, mọt hơn gỗ dác. Do gỗ lõi ít "rỗng" hơn gỗ dác, độ bền vật lý của gỗ lõi tốt hơn gỗ dác và nó đảm nhận vai trò chống đỡ cho toàn bộ cấu trúc của cây^[1].
Trên mặt cắt ngang gỗ lõi có màu sẫm hơn so với gỗ dác^[1]. Ở một vài loài, thường xuất hiện hiện tượng gỗ lõi bị rỗng. Không có mối quan hệ nào giữa tăng trường đường kính thân cây và thể tích gỗ dác, gỗ lõi. Có loài không hình thành gỗ lõi, có loài gỗ lõi hình thành từ rất sớm, khiến bề dày của gỗ dác rất mỏng (ví dụ gỗ cây họ Dẻ, họ Dâu tằm).

Vòng năm

Là vòng gỗ do tầng phát sinh phân sinh ra thường là 1 năm (tuỳ theo vị trí địa lý, ví dụ ở Việt Nam thì vòng tăng trưởng trùng với một năm). Độ rộng của vòng năm phản ảnh tốc độ sinh trưởng của một cây. Số lượng vòng năm cho ta biết tuổi cây. Trên mặt cắt ngang, vòng năm là những đường tròn đồng tâm, trên mặt cắt xuyên tâm chúng là những đường thẳng song song với nhau và có thể song song với trục dọc thân cây. Tùy từng đặc điểm sinh học của loài, đặc điểm thời tiết, điều kiện dinh dưỡng mà vòng năm có thể là dễ nhận biết hoặc khó nhận biết.

Gỗ lá kim

Gỗ được dùng làm đồ mỹ nghệ cao cấp tại Việt Nam

.
Gỗ lá kim hay gỗ mềm là sản phẩm gỗ tự nhiên khai thác từ các loài cây lá kim. Cấu tạo gỗ lá kim rất đơn giản, thành phần cấu tạo chủ yếu gồm có quản bào vòng, quản bào dọc, tia gỗ, tế bào mô mềm xếp dọc thân cây, ống dẫn nhựa.
Thành phần hóa học của gỗ lá kim chủ yếu gồm: xenlulo chiếm 43-52%, hemixellulo chiếm 15-20%, lignhin chiếm 23-34%, ngoài ra còn 1 số chất phụ khác như chât màu, tinh dầu,...chiếm tỉ lệ rất ít.
Đặc điểm chung của gỗ lá kim là vòng năm rõ, gỗ sớm gỗ muộn phân biệt rõ. Tia gỗ nhỏ và ít. Thớ gỗ thẳng, ít khi nghiêng thớ. Gỗ lá kim thông thường là mềm hơn, dễ tạo tác hơn và độ bền cơ học thấp hơn các gỗ lá rộng, tuy nhiên cũng có một số ngoại lệ.
80% số gỗ xẻ trên thế giới là các gỗ lá kim. Các ưu điểm như thớ gỗ rất dài và thẳng, cây mau lớn, dễ tạo tác đã khiến gỗ lá kim chiếm tỉ lệ lớn trong số lượng gỗ tiêu thụ trên thế giới.

Gỗ lá rộng

Gỗ lá rộng là các sản phẩm gỗ tự nhiên khai thác từ thực vật lá rộng. Gỗ lá rộng có cấu tạo phức tạp hơn gỗ lá kim, các thành phần cấu tạo chủ yếu: mạch gỗ, tế bào mô mềm xếp dọc thân cây, tia gỗ, sợi gỗ, quản bào dọc, ống dẫn nhựa, cấu tạo lớp.
Thành phần hóa học của gỗ lá rộng gồm: xenlulo chiếm 41-49%, hemixellulo chiếm 20-30%, lignhin chiếm 16-25%, ngoài ra còn có mặt của một số chất chiết xuất. Thành phần các nguyên tố là sắp xỉ nhau, tương tự gỗ lá kim không phụ thuộc vào loài cây: C 49-50%; O 43-44%; H ≈ 6%; N ≈1%.