โครงสร้างการเจริญเติบโต และชนิดของไม้

โครงสร้างการเจริญเติบโต และชนิดของไม้

         โครงสร้างและการเจริญเติบโตของเนื้อไม้จะประกอบด้วยเซลล์ และท่อเซลล์ ซึ่งเกิดจากการเรียงตัวซ้อนกันและเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน ซึ่งท่อเซลล์เหล่านี้โดยทั่วไปจะมีขนาดความโตแตกต่างกันออกไปตามชนิดของไม้ แต่อย่างไรก็ตาม จะไม่โตไปกว่าขนาดความโตของเส้นผมมนุษย์ สำหรับไม้เนื้อแข็ง ท่อเซลล์จะยาวประมาณ 1/25 นิ้ว ส่วนไม้เนื้ออ่อนจะยาวประมาณ 1/8 นิ้ว ผนังเซลล์จะประกอบด้วยสารหลายชนิด มีทั้งสารอินทรีย์ (Organic) และสารอนินทรีย์ (Inorganic) แต่ส่วนใหญ่จะประกอบด้วยเส้นใยเล็กๆ ที่เรียกว่า เซลลูโลส (Cellulose) ซึ่งเป็นสารอินทรีย์ที่มีความสัมพันธ์เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของไม้มากที่สุดประกอบกันขึ้นเป็นผนังเซลล์ และเส้นใยเหล่านี้จะยึดติดเข้าด้วยกันด้วยซีเมนต์ธรรมชาติที่เรียกว่าลิกนิน (Lignin) ซึ่งไม่เพียงจะทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อม ประสานให้เซลล์ยึดให้ติดกันแต่เพียงอย่างเดียวเท่านั้น แต่ยังจะช่วยทำให้ผนังเซลล์มีความแข็งดีอีกด้วย

เซลล์เหล่านี้ มีทั้งชนิดที่ทอดตัวไปตามความยาวของลำต้น (Longitudinal cells) และชนิดทอดตัวไปตามแนวขวางของลำต้น (Transverse cells) กลุ่มของเซลล์เหล่านี้เรียกว่า เนื้อเยื้อ (Tissue) ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม คือ

1. กลุ่มของเนื้อเยื้อลำเลียง (Conducting tissue) ทำหน้าที่ลำเลียงน้ำและแร่ธาตุให้แก่ต้นไม้
2. กลุ่มเนื้อเยื้อค้ำจุน (Supporting tissue) ทำหน้าที่ให้ความแข็งแรงแก่ต้น
3. กลุ่มเนื้อเยื่อสะสม (Storage tissue) ซึ่งจะทำหน้าที่สะสมอาหารให้กับต้นไม้
   

กลุ่มเซลล์ที่กล่าวมาข้างต้นยังแบ่งออกได้เป็นกลุ่มย่อยที่ตายแล้ว (Prosenchyma) ซึ่งไม่มีเยื่อชีวิตหลังจากที่เจริญเติบโตเต็มที่แล้ว เป็นกลุ่มเซลล์ซึ่งอยู่ในแก่นไม้ (Heartwood) กับกลุ่มเซลล์ที่ยังมีเยื่อชีวิตอยู่หลังจากเจริญเติมที่แล้ว (Parenchyma) ซึ่งเป็นกลุ่มเซลล์ที่อยู่ในส่วนกระพี้ไม้ (Sapwood) 

           ส่วนที่เจริญเติบโตของต้นไม้ก็คือ ส่วนปลายของราก ใบ และชั้นของเซลล์ที่อยู่ถัดเข้ามาจากทางด้านในของเปลือก (Bark) ที่เรียกว่าแคมเบี่ยม (Cambium) น้ำและแร่ธาตุจะถูกดูดโดยราก และถูกนำไปยังใบ โดยผ่านทางท่อเซลล์บริเวณกระพี้ไม้ ที่เรียกว่า ซีเล็ม (Xylem) จากนั้นจะเข้าไปรวมตัวกับคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศที่ใบ โดยอาศัยพลังงานจากแสงอาทิตย์จะทำให้เกิดการปรุงอาหารขึ้น จากนั้นอาหารที่ปรุงขึ้นมานั้นจะถูกส่งกลับไปยังส่วนต่างๆของต้นไม้โดยทางท่อเซลล์ที่เรียกว่า โพลเอ็ม (Phloem) ซึ่งอยู่บริเวณเปลือกไม้ทางด้านใน (Inner bark )

            เซลล์ที่อยู่ในบริเวณแคมเบี่ยมจะเกิดการแบ่งตัว โดยที่ด้านในของชั้นเซลล์ ส่วนที่อยู่ติดกับกระพี้ไม้ที่เรียกว่า ซีเล็ม จะสร้างเซลล์ใหม่ขึ้นมาเป็นเนื้อไม้ขณะที่ด้านนอกของเซลล์ที่ติดอยู่กับเปลือกไม้ด้านใน ที่เรียกว่าโพลเอ็ม จะผลิตเปลือกไม้ออกไม้มาด้านนอก การสร้างเซลล์หรือการเจริญเติบโตของไม้ที่เรียกว่า แคมเบี่ยม นี้จะเกิดขึ้นในฤดูใบไม้ผลิกับฤดูร้อน ชั้นของเซลที่เกิดขึ้นในแต่ละฤดูจะแยกออกจากกัน ชั้นของเซลล์เหล่านี้เรียกว่าวงปี (Annual Ring) ดังนั้นแต่ละวงปีจะประกอบด้วยชั้นของเซลล์สองชั้นคือชั้นเซลล์ที่เกิดขึ้นในฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อน ในฤดูใบไม้ผลิต้นไม้จะเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว เซลล์ที่ถูกสร้างขึ้นมาจะมีขนาดใหญ่และผนังเซลล์จะบาง แต่เซลล์ที่ถูกสร้างขึ้นในฤดูร้อนจะมีขนาดเล็กกว่าและผนังเซลล์หนา ทั้งนี้เนื่องจากในฤดูร้อนการเจริญเติบโตของเซลล์จะช้าลง ดังนั้นชั้นของเซลล์ที่เกิดขึ้นไม่เพียงแต่จะมีขนาดเล็กและผนังเซลล์หนากว่าแต่จะมีสีเข้มกว่าชั้นเซลล์ในฤดูใบไม้ผลิอีกด้วย วงปีเหล่านี้จะมีผลโดยตรงต่อรูปแบบของเสี้ยนไม้ ซึ่งจะสามารถดูได้จากผิวไม้ที่ตัดออกมาจากท่อนไม้หรือซุง 

กระพี้ไม้จะประกอบด้วยเซลล์ที่มีชีวิต ชั้นของเซลล์ที่เป็นกระพี้จะมีขนาดความหนาแตกต่างกันออกไป แก่นไม้จะเกิดจากกรพี้ไม้ที่เซลล์ตายไปแล้ว หลังจากที่เจริญเติบโตเต็มที่โดยปกติแล้ว แก่นไม้จะมีสีเข้มกว่ากระพี้ไม้ ไม้ส่วนที่เป็นแก่นนี้ถือว่าเป็นไม้ที่ดีที่สุด ในไม้บางชนิดกระพี้ไม้จะมีความแข็งเท่ากับแก่นไม้ แต่ความทนทานจะน้อยกว่าเมื่อนำไปใช้ในท่ามกลางแดดและฝน 

ตรงกลางแก่นไม้จะมีไส้ไม้ (Pith) ซึ่งเป็นบริเวณที่ไม้เริ่มเจริญเติบโตในระยะแรกๆ ไม้ส่วนนี้เมื่อต้นไม้มีอายุมากๆ เข้าก็อาจจะกลายเป็นโพรงเล็กๆ ได้ นอกจากนั้นยังมีรัศมีของไม้ (Wood ray) วิ่งออกจากศูนย์กลางของไม้สู่ทางด้านเปลือกไม้ เส้นเหล่านี้ก็คือกลุ่มเซลล์ที่ทอดตัวตามแนวขวางนั้นเอง ซึ่งนอกจากจะทำหน้าที่เป็นช่องทางลำเลียงและสะสมอาหารแล้ว ยังจะช่วยยึดโครงสร้างของต้นไม้ไว้อีกด้วย อายุของไม้ที่ใช้ในการก่อสร้างในการก่อสร้างได้ดีจะอยู่ระหว่าง 50 ถึง 150 ปี

ชนิดของไม้

ไม้แปรรูปที่ได้จากป่าในเมืองไทย เกือบทั้งหมดอาจกล่าวได้ว่าเป็นไม้เนือแข็ง ส่วนไม้เนื้ออ่อนจริงๆ นั้น มีเพียง 2-3 ชนิดเท่านั้น แต่ในทางการค้า เมืองไทยได้แบ่งไม้แปรรูปด้วยการเอาความแข็งแรงในการอัด (แรงประลัย) ของไม้แห้งที่มีความชื้นในเนื้อไม้ระหว่าง 10 ถึง 14% และความทนทานตามธรรมชาติของไม้ชนิดนั้นๆ เป็นเกณฑ์โดยจำแนกออกได้เป็น 3 ฃนิดคือ 

1. ไม้เนื้อแข็ง 
2. ไม้เนื้อแข็งปานกลาง 
3. ไม้เนื้ออ่อน

ไม้เนื้อแข็ง เป็นไม้ที่มีเนื้อแกร่งและเหนียวมีความแข็งแรงและทนทานต่อการใช้ท่ามกลางแดดและฝนได้ดีมาก เนื้อไม้มีทั้งชนิดเนื้อหยาบไปจนถึง เนื้อละเอียดทั้งชนิดเสี้ยนไม้ตรงและเสี้ยนไม้สับสน ยากต่อการเลื่อย ไสกบและตกแต่ง แต่ขัดมันได้ดีเนื่องจากเนื้อไม้ส่วนใหญ่จะเป็นมันในตัว ไม้ชนิดนี้ส่วนใหญ่จะมีสีเข้ม เป็นไม้ที่มีน้ำหนักมาก โดยทั่วไปจะหนักตั้งแต่ประมาณ 720 ถึง 1,120 ต่อ ลูกบาตรเมตร หรือกว่านั้น ไม้เนื้อแข็งบางชนิด ได้แก่ ไม้เต็ง รัง ประดู่ เคียม มะค่าโมง ชิงชัน แดง มะเกลือ ยมหิน เลียงมัน เสมา หลุมพอ แอ๊ก ตีนนก และบุนนาก 

ไม้เนื้อแข็งปานกลาง เป็นไม้ที่มีเนื้อแข็งอยู่ในระดับปานกลาง มีความแข็งแรงและทนทานพอประมาณ เนื้อไม้มีทั้งชนิดเนื้อหยาบไปจนถึงเนื้อละเอียด แต่ส่วนใหญ่จะเป็นไม้เนื้อละเอียด เสี้ยนไม้ตรงหรือเกือบตรง จึงสะดวกต่อการเลื่อย ไสกบ และตกแต่ง และเนื่องจากส่วนใหญ่จะเป็นไม้ที่มีลวดลายสวยงาม จึงนิยมนำมาใช้ในการทำเครื่องเรือน สีของไม้ชนิดนี้จะอยู่ในระดับปานกลาง เป็นไม้ที่มีน้ำหนักตั้งแต่ประมาณ 690 ถึง 1130 กิโลกรัม ต่อ ลูกบาตรเมตร ไม้เนื้อแข็งปานกลางบางชนิดได้แก่ ไม้ตะเคียนทอง ตะเคียน ตะแบก พลวง มะค่าแต้ ยูง และรกฟ้า 

ไม้เนื้ออ่อน เป็นไม้ที่เนื้อไม้อ่อนและหยาบ มีความแข็งแรงและทนทานน้อยที่สุด มอดหรือปลวกชอบทำลาย การยืดหดตัวไม่สม่ำเสมอมากบ้างน้อยบ้างแล้วแต่ชนิดของไม้ สีของเนื้อไม้ก็แตกต่างกันออกไปจากสีอ่อนไปจนถึงสีเกือบเข้ม ไม้ชนิดนี้จะมีน้ำหนักตั้งแต่ประมาณ 500 ถึง 870 กิโลกรัมต่อลูกบาตรเมตร ไม้เนื้ออ่อนบางชนิดได้แก่ ไม้กระท้อน ยาง จำปาป่า กระบาก ยมหอม กระเจา พะยอม สัก และอินทนิน 

ไม้สักเป็นไม้เนื้ออ่อนที่มีลวดลายสวยงามและมีคุณภาพดีที่สุด นอกจากนั้นมอดหรือปลวกไม่ทำลาย จึงนิยมใช้ทำเครื่องเรือนชั้นดี บานประตู หน้าต่าง พื้น หรือส่วนอื่นที่ต้องการความสวยงาม แต่จะต้องเป็นส่วนที่ไม่รับน้ำหนักมาก 

สำหรับความแข็งแรงและความทนทานของไม้แต่ละชนิด ดูได้จากตาราง ดังนี้

ชนิดไม้	ความแข็งแรง (กก/ซม2)	ความทนทาน (ปี)
ไม้เนื้อแข็ง	สูงกว่า 1000	สูงกว่า 6
ไม้เนื้อแข้งปานกลาง	600-1000	2-6
ไม้เนื้ออ่อน	ต่ำกว่า 600	ต่ำกว่า 2

หมายเหตุ ** ไม้เนื้ออ่อน คือไม้ที่ไม่ทนทานต่อดินฟ้าอากาศ มอด และปลวก และไม้ที่มีความทนทานต่ำ แต่ถ้าได้รับการอาบน้ำยาเสียก่อนตามที่กำหนดไว้ก็สามารถเลื่อนระดับสูงขึ้นตามความแข็งแรงได้

ตำหนิในเนื้อไม้

ตำหนิในเนื้อไม้คือความผิดปกติที่เกิดขึ้นภายในเนื้อไม้ซึ่งอาจจะทำให้ไม้ขาดความแข็งแรง ความทนทาน และความสวยงามได้ ตาไม้ (Knots) เป็นตำหนิในเนื้อไม้อันหนึ่งที่พบเห็นกันอยู่เสมอ เป็นสิ่งหนึ่งที่ทำให้ทิศทางและแนวของเสี้ยนไม้สดุดลงจึงทำให้ไม้เสียความแข็งแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อไม้ถูกนำไปใช้ในลักษณะที่รับแรงดึง เช่น ใช้เป็นตงหรือคาน เนื่องจากตาไม้จะมีความแข็งสูงมาก รอยร้าว (Shakes) เป็นรอยแยกตามเสี้ยนไม้ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างวงปี ซึ่งเกิดจากลมพายุที่พัดโยกต้นไม้อยู่ตลอดเวลาจนทำให้เกิดรอยแยกระหว่างวงปีเก่ากับปีใหม่ รอยแยกดังกล่าวจะขยายต่อไปตามความยาวของไม้ ซึ่งเป็นผลให้ความแข็งแรง หรือความต้านทานต่อแรง เฉือนตามแนวนอนลดลงมาก จึงไม่นิยม