ΤΟΜΕΑΣ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΩΝ ΤΕΧΝΩΝ

9.4. Οι ιδιότητες των υφασμάτων

Τα υφάσματα -χάρη σε ένα συνδυασμό ιδιοτήτων- χρησιμοποιούνται για ένδυση, για επενδύσεις επίπλων και ως υποστρώματα ζωγραφικών έργων.

Τα υφάσματα είναι ζεστά, μαλακά στην αφή, ελαστικά, ώστε να παίρνουν τα επιθυμητά σχήματα χωρίς μεγάλες αντιστάσεις, και συνήθως είναι και ανθεκτικά.

Αυτές οι ιδιότητες οφείλονται στη δομή των υλικών τους. Τα υφάσματα προκύπτουν από νήματα που έχουν συνυφανθεί με κάποιους τρόπους. Τα νήματα είναι ελαστικά και μεταφέρουν αυτή την ιδιότητά τους και στο ύφασμα.

Οι ιδιότητες οποιουδήποτε υφάσματος εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις ιδιότητες των ινών από τις οποίες είναι φτιαγμένο.

Οι διαδικασίες γνεσίματος και ύφανσης καθορίζουν την ποιότητα του τελικού υφάσματος. Για παράδειγμα, ένα μάλλινο κουστούμι δεν έχει την ίδια υφή και επιφάνεια με ένα παιδικό πλεκτό ζακετάκι, παρ’ όλο που και τα δύο είναι φτιαγμένα από μαλλί, δηλαδή η βασική φύση τους είναι παρόμοια.

Μερικές από τις ιδιότητες που μπορούν να χαρακτηρίσουν μια ίνα θεωρούνται απολύτως απαραίτητες για να κριθεί αυτή κατάλληλη για παραγωγή υφάσματος, ενώ άλλες απλώς επιθυμητές.

1. μήκος της ίνας
2. πλάτος της ίνας
3. αντοχή
4. ελαστικότητα
5. να κατσαρώνει
6. να απορροφά υγρασία
7. βάρος της ίνας

1. Κατ'αρχάς το μήκος της ίνας είναι σημαντικό. Θα πρέπει το μήκος της να είναι μερικές φορές εκατονταπλάσιο του πάχους της. Αυτό επιτρέπει στις ίνες να μπορούν να τυλίγονται μεταξύ τους, για να σχηματίσουν τα νήματα. Δεν πρέπει μια ίνα να είναι κοντύτερη από 6-12mm, ειδάλλως δε θα μπορεί να συγκρατείται μετά το γνέσιμο.

2. Επίσης, η καταλληλότητα του υλικού εξαρτάται και από το πλάτος της ίνας το οποίο μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ κάποιων ορίων. Το μετάξι, για παράδειγμα, είναι μια ίνα πολύ λεπτή και δίνει πολύ φίνο ύφασμα, ενώ η γιούτα είναι μια αδρή ίνα και χρησιμοποιείται πολύ στην κατασκευή σάκων.

3-4. Επιπλέον, μια ίνα πρέπει να είναι ανθεκτική και εξαιρετικά εύκαμπτη. Η αντοχή τής επιτρέπει να αντέχει κατά τις διαδικασίες γνεσίματος και ύφανσης και προσδίδει ανθεκτικότητα στο τελικό ύφασμα. Η ελαστικότητα επιτρέπει στις ίνες να τυλίγονται και να πλέκονται, και δίνει στο ύφασμα τα μοναδικά χαρακτηριστικά που το καθιστούν κατάλληλο για ένδυση και για επένδυση επίπλων.

Αντίθετα με την ευθραυστότητα, η ελαστικότητα επιτρέπει στο υλικό να αντέχει, όταν εκτεθεί σε τέντωμα.

5. Επίσης, η φυσική ιδιότητα μερικών ινών, όπως του μαλλιού, να κατσαρώνουν κάνει τις ίνες να συγκρατούνται μεταξύ τους στο γνεσμένο νήμα και καθορίζει το πόσο “κρουστό” (πυκνοϋφασμένο) και ζεστό είναι το ύφασμα.

6. Το πόσο “υγιεινό” είναι ένα ύφασμα εξαρτάται από το βαθμό ικανότητας των ινών του να απορροφούν υγρασία. Ίνες που δεν μπορούν να απορροφήσουν υγρασία δίνουν στο ύφασμα μια κολλώδη, χωρίς ζεστασιά, αίσθηση.

7. Το βάρος μιας ίνας επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο “πέφτει” ένα ύφασμα. Αν η ίνα είναι πολύ ελαφριά, μπορεί να μην “πέφτει” πολύ ωραία, ή αν είναι πολύ βαριά, το ύφασμα μπορεί να είναι βαρύ και άκομψο.

Με όλες τις πιθανές διαφοροποιήσεις σ’ αυτές τις βασικές ιδιότητες, δεν μας εκπλήσσει το γεγονός ότι βρίσκουμε διάφορα χαρακτηριστικά στις φυσικές ίνες. Ωστόσο, οτιδήποτε έχει ινώδη μορφή δεν είναι και κατάλληλο για παραγωγή υφάσματος.

Αν σ’ αυτές τις απαραίτητες ιδιότητες προσθέσουμε και την προϋπόθεση ότι ένα υλικό, για να χρησιμοποιηθεί, πρέπει να υπάρχει σε αφθονία και να είναι φθηνό, καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι ο αριθμός των ινών που είναι κατάλληλες για ευρεία χρήση είναι πολύ μικρός.

Οι πιο συνηθισμένες φυσικές ίνες που εμφανίζουν τέτοια χαρακτηριστικά είναι το βαμβάκι και το λινάρι από τις φυτικές ίνες, και από τις ζωικές ίνες το μαλλί και το μετάξι.

α. Το βαμβάκι:

• Αποτελείται κατά 96-97% από κυτταρίνη. Το υπόλοιπο είναι φυσικές προσμείξεις (κερί, ανόργανα συστατικά, πηκτικές ουσίες κτλ.)
• Είναι ιδιαίτερα υγροσκοπικό υλικό, και ανταλλάσσει υγρασία με το περιβάλλον του, έως ότου αποκατασταθεί ισορροπία μεταξύ τους.
• Αργεί σχετικά να απορροφήσει μια ποσότητα νερού, όπως αργεί και να στεγνώσει.
• Δεν έχει μεγάλη ελαστικότητα και είναι ιδιαίτερα ευαίσθητο σε όξινο περιβάλλον.
• Καθαρίζεται ικανοποιητικά με νερό αλλά και με στεγνό καθάρισμα.
• Οι ίνες βαμβακιού εμφανίζουν μεγαλύτερη αντοχή στις υψηλές θερμοκρασίες απ’ ό,τι άλλες ίνες, αλλά είναι πολύ ευαίσθητες στην ηλιακή ακτινοβολία, ιδιαίτερα όταν είναι βρεγμένες.

β. Το λινάρι:

• Έχει παρόμοιες ιδιότητες με το βαμβάκι,
• αλλά χαρακτηρίζεται από πολύ μεγαλύτερη αντοχή. Γι’ αυτό χρησιμοποιείται για την ύφανση υφασμάτων μεγάλης αντοχής.

γ. Το μαλλί:

• Διακρίνεται από τις φυτικές ίνες, όχι μόνο επειδή έχει ζωική προέλευση, αλλά και επειδή έχει την ιδιότητα να είναι κακός αγωγός της θερμότητας. Έτσι, το μάλλινο ύφασμα δεν αφήνει τη ζέστη ή το κρύο να περνούν στο σώμα.
• Έχει πρωτεϊνική σύσταση.
• Είναι πολύ υγροσκοπικό υλικό (απορροφά υγρασία μέχρι το 1/3 του βάρους του, χωρίς αυτό να γίνεται εύκολα αντιληπτό με την αφή).
• Προέρχεται από το τρίχωμα διάφορων ζώων, από τα οποία το πιο συνηθισμένο είναι το πρόβατο.
• Το μήκος, η αντοχή, η απαλότητα, η λεπτότητα και η ελαστικότητα της τρίχας ποικίλλουν από είδος σε είδος, και βεβαίως όλες αυτές οι ιδιότητες εξαρτώνται από την επεξεργασία που έχει υποστεί το μαλλί.
• Γενικά, τα μάλλινα υφάσματα είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα τόσο σε αλκαλικό όσο και σε όξινο περιβάλλον.

δ. Το μετάξι.

• Υφαντουργική ύλη με μεγάλη αντοχή και λάμψη. Είναι φυσική ίνα που παράγεται από τους μεταξοσκώληκες, για να χρησιμοποιηθεί στην κατασκευή του κουκουλιού τους.
• Οι ίνες του μεταξιού είναι λιγότερο ελαστικές από αυτές του μαλλιού, αλλά, επειδή είναι λεπτές, λείες και μακριές, χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μαλακών και λαμπερών υφασμάτων.
• Το μετάξι είναι και αυτό κακός αγωγός της θερμότητας και πολύ υγροσκοπικό.
• Είναι ευαίσθητο στα οξειδωτικά μέσα και στα ισχυρά αλκάλια.
• Έχει πολύ μικρή αντοχή στο φως.

⇒ Όλα τα παραπάνω υλικά ύφανσης, που αποτελούν φυσικές ίνες, παρουσιάζουν μεγάλη ευαισθησία στους βιολογικούς παράγοντες φθοράς, δηλαδή στα έντομα και στους μικροοργανισμούς.

10.1 Η ιστορική εξέλιξη του χαρτιού

Το χαρτί είναι ένα λεπτό επίπεδο συμπιεσμένο στρώμα από επάλληλες ίνες φυτικής συνήθως προέλευσης.
Χρησιμοποιείται ως υπόστρωμα:
• γραφής ή εκτύπωσης
• έργων ζωγραφικής

Το χαρτί εφευρέθηκε στην Κίνα από τον Τσάι Λουν το 105 μ.Χ.
Για την κατασκευή του χρησιμοποιήθηκαν ίνες μπαμπού και φλοιού μιας ειδικής μουριάς, ανακατεμένες με αμυλόκολλα από ρύζι.
Μέσα σε δεξαμενές που περιείχαν νερό παρέμεναν οι ίνες για πολλές ημέρες. Ένα τελάρο από μπαμπού βυθιζόταν στη δεξαμενή και ανασυρόταν με παλινδρομικές κινήσεις, σχηματίζοντας μια στρώση από ίνες στην επιφάνειά του. Με τον τρόπο αυτό προέκυπτε ένα φύλλο χαρτιού το οποίο στη συνέχεια αφηνόταν να στεγνώσει.

Το χαρτί διαδόθηκε σε όλη την Ουράνια Αυτοκρατορία, αλλά η κατασκευή του έως τον 8ο αιώνα αποτελούσε μυστικό.
8ο αι. μ.Χ.: ο κυβερνήτης της Βαγδάτης ίδρυσε μια χαρτοποιία στη Σαμαρκάνδη. Η τοποθεσία αυτή ήταν κατάλληλη, διότι εξασφάλιζε όλες τις απαραίτητες προϋποθέσεις: αφθονία νερού και πρώτων υλών κατασκευής.
Η κατασκευή του χαρτιού γρήγορα διαδόθηκε στη Μέση Ανατολή και ιδρύθηκαν χαρτοποιίες στο Χαλέπι, τη Δαμασκό και τη Βαμβύκη της Συρίας (Από αυτήν προέρχεται η ονομασία βαμβύκινον ή βομβύκινον, για τα χειρόγραφα από χαρτί).

10ος αι. μ.Χ.: αναπτύχθηκε εμπόριο χαρτιού στην Αίγυπτο, στην Τυνησία και στο Μαρόκο, και από εκεί το χαρτί πέρασε στην Ισπανία. Στην Κόρδοβα, στο Τολέδο και στη Γρανάδα οι Άραβες ίδρυσαν χαρτοποιίες, αλλά το αποκαλούμενο ισπανικό χαρτί πιστεύεται ότι κατασκευάστηκε για πρώτη φορά στην Σάτιβα της Βαλένθιας το έτος 1151.
Στην αρχή το ιβηρικό χαρτί διατηρούσε τα χαρακτηριστικά του αραβικού τρόπου κατασκευής, που χωρίς άλλο είχε φτάσει σε υψηλό επίπεδο με τις τελειοποιήσεις των κινέζικων μεθόδων κατασκευής. Οι Άραβες, λόγου χάρη, ήταν οι πρώτοι που αντικατέστησαν στα τελάρα τα καλαμάκια από μπαμπού με ένα πλέγμα από ορειχάλκινα σύρματα και επίσης χρησιμοποίησαν πρώτοι τον οδοντωτό τροχό: πέτυχαν έτσι να μετατρέψουν την κυκλική κίνηση σε εναλλασσόμενη και να χρησιμοποιήσουν την υδραυλική δύναμη στους χαρτόμυλους.

Το 13ο αιώνα εμφανίζεται το χαρτί ιταλικής κατασκευής. Γύρω στο 1268 χτίζεται η πρώτη ιταλική χαρτοποιία στο Φαμπριάνο (Fabriano), που αργότερα εξελίχθηκε στο μεγαλύτερο κέντρο παραγωγής και εμπορίας χαρτιού όχι μόνο στη Δύση αλλά και στην Ανατολή.

Από την Ιταλία η κατασκευή του χαρτιού διαδίδεται στη Γαλλία, την Ολλανδία, τη Γερμανία και την Αγγλία.

Στην Αμερική φτάνει το 1690, όταν ο William Rittenhouse ίδρυσε χαρτόμυλο στη Φιλαδέλφεια.

10.2 Κατασκευή και ιδιότητες του χαρτιού

Πηγή: Papermaking by hand at Hayle Mill, England in 1976

Πρώτη ύλη: λινά κουρέλια + ίνες από κάνναβη + βαμβάκι
• μακρά παραμονή σε δεξαμενές με νερό -> πηχτός πολτός
• χτύπημα του πολτού με σφυριά
• προσθήκη αμύλου (για συνοχή) και κιμωλίας (για λευκότητα, αδιαφάνεια)
• τοποθέτηση του πολτού σε μεγάλη λεκάνη
• βούτηγμα τελάρου στον πολτό -> σχηματισμός πυκνού στρώματος πολτού στην επιφάνεια του τελάρου
• στράγγισμα
• στέγνωμα
• επικάλυψη με κόλλα (κολλάρισμα για να συγκρατεί το μελάνι και να μην απλώνει) (Ανατολή: αμυλόκολλα - Δύση: ζελατίνη).

Tελάρο κατασκευής χαρτιού

Το συρμάτινο πλέγμα του τελάρου άφηνε στο χαρτί ένα είδος δικτυωτού σχεδίου, που είναι ορατό, όταν κρατήσει κανείς το χαρτί μπροστά στο φως.
Οι πιο πυκνές κατά μήκος τοποθετημένες γραμμές ονομάζονται υδάτινες γραμμές.
Για τις πιο αραιές και παχύτερες χρησιμοποιείται ο όρος ραβδώσεις.

Εκτός όμως από τις γραμμές, διακρίνονται πολλές φορές σχέδια αντικειμένων, ζώων, διάφορα σύμβολα ή ακόμη και ονόματα, σταυροί, κύκλοι, τρίγωνα, στέμματα, τόξα, φυτά, καρποί, ζώα ή κεφάλια ζώων, κίονες, γάντια, χέρια, καπέλα, ψαλίδια, σκάλες, γράμματα της αλφαβήτου, ανθρώπινες φιγούρες και πλήθος άλλων.
Είναι τα λεγόμενα υδατόσημα (filigranes), τα insignia chartarum.

Πηγή: Υδατόσημα στα εργαστήρια συντήρησης των ΓΑΚ: τεκμηρίωση και ανάδειξη.

Δείτε και: https://www.memoryofpaper.eu/BernsteinPortal/appl_start.disp

Υδατόσημα 
• Ιταλία 1282
• Σκοπός: διάκριση προϊόντων μιας χαρτοποιίας από αυτά των άλλων
• Κατασκευή σχεδίου στο τελάρο με ορειχάλκινα σύρματα και στα σημεία αυτά όπου ο χαρτοπολτός γινόταν λεπτότερος σχηματιζόταν το υδατόσημο.
• Χρήσιμα στην ιστορική έρευνα για τον καθορισμό της χρονολογίας χειρογράφων που δεν γνωρίζουμε πότε ακριβώς γράφτηκαν.

Πρώτη ύλη
Ήδη πριν από τα τέλη του 14ου αιώνα τα υφασμάτινα ράκη δεν επαρκούν ως πρώτη ύλη για την κατασκευή χαρτοπολτού.

Διάφορες πρώτες ύλες χρησιμοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια του 18ου αιώνα, όπως βρύα, τσουκνίδες κ.ά., αλλά και ξύλο σημύδας και λεύκας, σε προσπάθειες ανεύρεσης νέας πρώτης ύλης για την κατασκευή χαρτιού.

Ο ξυλοπολτός μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για παραγωγή χαρτιού, το οποίο όμως ήταν σκούρου χρώματος και συνεπώς ακατάλληλο ως υπόστρωμα για γραφή.

19ος αι.: Bertholet - λεύκανση με υποχλωριώδη άλατα (χλωρίνη) -> όμως, η οξειδωτική δράση της χλωρίνης έχει την ιδιότητα να παραμένει στο χαρτί και με την πάροδο του χρόνου να προκαλεί κιτρίνισμα.
Υποσουλφίτες για εξουδετέρωση της χλωρίνης.

Κολλάρισμα
Το κολλάρισμα με ζελατίνη αντικαταστάθηκε με κολοφώνιο.
Το κολοφώνιο, που περιέχεται στη ρητίνη των πεύκων, με τη φυσική οξύτητά του προκαλεί:
- γρήγορο κιτρίνισμα και
- ευθραυστότητα

Πολλά χαρτιά που έχουν κατασκευαστεί κατά τη διάρκεια των δύο τελευταίων αιώνων από ξυλοπολτό που έχει υποστεί λεύκανση με υποχλωριώδη άλατα, και έχουν υποστεί κολλάρισμα με κολοφώνιο, παρουσιάζουν ιδιαίτερα προβλήματα, όπως:
- έντονο και γρήγορο κιτρίνισμα - ευθραυστότητα
- οξείδωση και γενικότερη αισθητή μείωση της αντοχής τους στο χρόνο.

Μηχανή παραγωγής χαρτιού
Το 1798 ο Γάλλος μηχανικός Louis Robert επινόησε μια μηχανή που βασίζεται στη συνεχόμενη διαδικασία παραγωγής χαρτιού πάνω σε κυλιόμενη βάση.

Αυτή λειτουργούσε ως εξής:
Ο πολτός έπεφτε σιγά σιγά σε ένα συνεχές συρμάτινο πλέγμα, το οποίο ακουμπούσε πάνω σε δύο κυλίνδρους που περιστρέφονταν παλλόμενοι δεξιά - αριστερά.
Στη συνέχεια το υγρό χαρτί περνούσε σε μια λεία απορροφητική επιφάνεια, η οποία ήταν κατασκευασμένη από τσόχα και στηριζόταν σε παρόμοια κυλιόμενη βάση. Ύστερα από την απορρόφηση μερικής υγρασίας, το χαρτί περνούσε από θερμαινόμενες επιφάνειες που το στέγνωναν. Τέλος, τυλιγόταν μηχανικά σε ρολό.

Η μηχανή αυτή, όταν πρωτοεμφανίστηκε, είχε τη δυνατότητα να κατασκευάζει συνεχόμενα φύλλα χαρτιού μήκους 10 έως 12 μέτρων. Σε αυτή τη μηχανή βασίστηκαν και οι νεότερες μηχανές που εμφανίστηκαν αργότερα και χρησιμοποιούνται στις μέρες μας. Αυτές μπορούν να κατασκευάσουν έως και 100 μέτρα συνεχούς χαρτιού πλάτους 3-8 μέτρων με ρυθμό 100 μέτρα το λεπτό.

Και άλλες μηχανές ακολούθησαν με σκοπό τη μηχανική παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων χαρτιού, για να καλύψουν τις ανάγκες του σύγχρονου κόσμου. Αξίζει να αναφερθεί ότι χαρτί με χαρακτηριστικά όπως το υδατόσημο και τις υδάτινες γραμμές μπορεί να κατασκευαστεί μηχανικά με τα σύγχρονα μέσα.

10.3 Σύσταση του χαρτιού

Βασικές δομικές μονάδες χαρτοπολτού:
• Κυτταρίνη
• Λιγνίνη
• Ημικυτταρίνες

Κυτταρίνη
Οργανική γραμμική μακρομοριακή ένωση που περιέχει άνθρακα C, υδρογόνο Η και οξυγόνο Ο.

Καθαρή κυτταρίνη βρίσκουμε στον καρπό του βαμβακιού, στο βλαστό του λιναριού και της κάνναβης.
Στα παλαιά χειροποίητα χαρτιά ως πρώτη ύλη χρησίμευαν μικρά κομμάτια υφάσματος φτιαγμένα από τις ίνες τους.
Σήμερα χρησιμοποιούνται:
Λεπτοκομμένα υπολείμματα βαμβακιού: 98 % κυτταρίνη (για καλές ποιότητες χαρτιού)
Ξυλοπολτός από κωνοφόρα: 40 - 45 % κυτταρίνη
Ξυλοπολτός από φυλλοβόλα: 58 % κυτταρίνη

Λιγνίνη
Βασικό συστατικό του ξύλου (περιέχει 20-30% λιγνίνη) και επομένως και του ξυλοπολτού, που χρησιμοποιείται σήμερα ως κύρια πρώτη ύλη στη χαρτοβιομηχανία.
Οξειδώνεται εύκολα με το χρόνο.
Με την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας φωτοοξειδώνεται και κιτρινίζει.
Είναι δυνατόν να διαλυθεί με την επίδραση πολύ θερμών αλκαλικών διαλυμάτων.

Ημικυτταρίνες
Το ξύλο περιέχει 20-30% ημικυτταρίνες, που αποβάλλονται αρκετά εύκολα από τον χαρτοπολτό.

8.2. Η δομή του ξύλου

8.2.1. Μακροσκοπικά χαρακτηριστικά

Στην επιφάνεια που προέρχεται από εγκάρσια τομή κορμού δένδρου διακρίνονται τρία μέρη:

• η εντεριώνη στο κέντρο (5),
• το ξύλο: σομφό (3) - εγκάρδιο (4)
• ο φλοιός: εσωτερικός- εξωτερικός (1).

• Μεταξύ ξύλου και φλοιού υπάρχει ένας άλλος ιστός, το κάμβιο (2), που είναι ορατό μόνο με μικροσκόπιο.

Τα βασικά μακροσκοπικά χαρακτηριστικά του ξύλου όπως φαίνονται σε μία εγκάρσια τομή ξύλου. Πηγή: Σημειώσεις δομής ξύλου (Δρ. Δημήτριος Μπιρμπίλης, 2011)

Το ξύλο χαρακτηρίζεται από την εμφάνιση ομόκεντρων δακτυλίων, των ετήσιων ή αυξητικών δακτυλίων. Η διάκριση των ετήσιων δακτυλίων οφείλεται σε διαφορές δομής του ξύλου το οποίο παράγεται την ίδια αυξητική περίοδο. Το ξύλο που παράγεται την άνοιξη ονομάζεται εαρινό ή πρώιμο, ενώ εκείνο που παράγεται το καλοκαίρι-φθινόπωρο ονομάζεται θερινό ή όψιμο.

Το πλάτος των ετήσιων δακτυλίων ποικίλλει, επηρεαζόμενο από την ηλικία, από το κλίμα, από τις συνθήκες αύξησης και από την κληρονομικότητα. Ο ρυθμός αύξησης (αριθμός ετήσιων δακτυλίων ανά cm) είναι σημαντικός δείκτης διαπερατότητας και αντοχής του ξύλου.

Η επιφάνεια μιας εγκάρσιας τομής του ξύλου δεν έχει πάντα ομοιόμορφο χρώμα. Σε πολλά είδη (όπως πεύκο, κυπαρίσσι, κέδρο, δρυ, καστανιά, καρυδιά) το κεντρικό τμήμα (εγκάρδιο) έχει σκοτεινότερο χρώμα από το περιφερειακό (σομφό). Θα πρέπει να σημειωθεί ότι πάντα υπάρχει εγκάρδιο ανεξάρτητα από την ύπαρξη ή μη χρωματικής διαφοράς. Σε πολλά είδη ξύλου το εγκάρδιο διαφέρει σημαντικά από το σομφό όσον αφορά τη διαπερατότητα. Για παράδειγμα, το σομφό ξύλο των πεύκων εμποτίζεται πολύ πιο εύκολα από ό,τι το εγκάρδιο. Σε όλα τα είδη ξύλου υπάρχουν ακτίνες, ευδιάκριτες ακόμα και με το μεγεθυντικό φακό.

Σε εγκάρσια τομή ειδών κωνοφόρων (πεύκη, ερυθρελάτη) διακρίνονται ρητινοφόροι αγωγοί σαν μικρά κυκλικά στίγματα.

Το ξύλο των πλατύφυλλων λόγω των πόρων του διακρίνεται μακροσκοπικά από το ξύλο των κωνοφόρων.

Εμφάνιση εγκάρδιου - σομφού ξύλου και εντεριώνης. Πηγή: Σημειώσεις δομής ξύλου (Δρ. Δημήτριος Μπιρμπίλης, 2011)

8.2.2. Μικροσκοπική εξέταση της δομής

Η μάζα του ξύλου αποτελείται από τα κύτταρα, μικρές δομικές μονάδες, ορατές στο μικροσκόπιο. Διακρίνονται γενικά τέσσερις διαφορετικοί τύποι κυττάρων, η κυτταρική όμως δομή του ξύλου δεν είναι ίδια σε όλα τα δέντρα. Για παράδειγμα:

• σε ξύλο πλατύφυλλων ειδών συναντιόνται και οι τέσσερις τύποι των κυττάρων,
• ενώ στο ξύλο κωνοφόρων μόνο οι δύο από αυτούς.

Χρησιμότητα μικροσκοπικής παρατήρησης: Ο μικροσκοπικός προσδιορισμός αυτών των λεπτομερειών της κυτταρικής δομής του ξύλου από τον ειδικό επιστήμονα οδηγεί στον προσδιορισμό της προέλευσης του ξύλου και δίνει πληροφορίες για τις ιδιότητές του που θεωρούνται απαραίτητες στο συντηρητή (π.χ. σχετικά με το βαθμό υγροσκοπικότητας και ανισοτροπίας του, σχετικά με τη σκληρότητά του κτλ.).

Περισσότερα σχετικά με τη δομή του ξύλου:

• Σημειώσεις δομής ξύλου (Δρ. Δημήτριος Μπιρμπίλης, 2011)
• Μακροσκοπικά χαρακτηριστικά (Μαντάνης Γεώργιος)

8.2.3. Χημική σύσταση του ξύλου

Το ξύλο αποτελείται κατά προσέγγιση από:

• 50% άνθρακα,
• 42% οξυγόνο,
•   6% υδρογόνο,
•   1% άζωτο και
•   1% διάφορα άλλα στοιχεία.

Κυτταρίνη

1. Το κύριο συστατικό των τοιχωμάτων των κυττάρων στο ξύλο είναι η κυτταρίνη, ένα γραμμικό πολυμερές κρυσταλλικής δομής. Τα μόρια κυτταρίνης είναι πολυσακχαρίτες, που έχουν τη μορφή ινωδών αλυσίδων και τοποθετούνται ελικοειδώς γύρο από τον άξονα του κυττάρου. Σε αυτή ακριβώς τη διάταξη βρίσκεται το μυστικό της μεγάλης αντοχής του ξύλου σε εφελκυσμό (τέντωμα). Το ποσοστό της κυτταρίνης στο σύνολο της ξηρής μάζας του ξύλου ανέρχεται σε 40%- 60%.
2. Μεταξύ των μορίων της κυτταρίνης, στα τοιχώματα των κυττάρων του ξύλου, βρίσκεται μια άλλη σημαντική ουσία, η λιγνίνη, η οποία βοηθά στην αύξηση της αντοχής του ξύλου σε θλίψη. Στην ξηρά μάζα του ξύλου περιέχεται λιγνίνη σε ποσοστό περίπου 20%-30%.
3. Ένα ποσοστό περίπου 20% αποτελείται από άλλους πολυσακχαρίτες.
4. Εκτός από τα παραπάνω κύρια συστατικά, το ξύλο περιέχει σε μικρές ποσότητες ρητίνες, πολυφαινόλες, άμυλο, λίπη, πρωτεΐνες κτλ.

8.3. Ιδιότητες του ξύλου

8.3.1. Πυκνότητα

Η πυκνότητα είναι η σχέση της μάζας προς τον όγκο και μετριέται σε gr/cm³. Η πυκνότητα του ξύλου είναι αξιόπιστος δείκτης των μηχανικών και τεχνολογικών ιδιοτήτων του.

Επειδή όμως το βάρος και ο όγκος του ξύλου επηρεάζονται από την υγρασία, παίρνουμε σωστά συγκριτικά στοιχεία, μόνο όταν πρόκειται περί υλικών με όμοια υγρασία ή, ακριβέστερα, όταν έχουμε τη σχέση του “ξηρού” βάρους προς τον “ξηρό” όγκο.

Ακόμη όμως και ξύλα που προέρχονται από τον ίδιο κορμό είναι δυνατόν να παρουσιάζουν διαφορετική πυκνότητα, επειδή το σομφό είναι αραιότερο από το εγκάρδιο. Άρα, όσο μεγαλύτερη είναι η συμμετοχή του εγκάρδιου ξύλου στο δείγμα που μελετάμε, τόσο μεγαλύτερη αναμένεται να είναι η πυκνότητά του.

8.3.2. Περιεκτικότητα σε υγρασία

Μια από τις βασικές ιδιότητες του ξύλου που πρέπει οπωσδήποτε να λαμβάνεται υπόψη είναι η περιεκτικότητά του σε υγρασία, δηλαδή το ποσοστό του νερού που περιέχεται στο ξύλο.

Από την υγρασία εξαρτώνται όλες σχεδόν οι ιδιότητες που αφορούν τη στερεότητα, τη ρίκνωση, την ανθεκτικότητά του στους βιολογικούς παράγοντες φθοράς κτλ.

Η υγρασία του φρέσκου ξύλου κυμαίνεται από 60-200%. Μετά την κοπή του δέντρου, το ξύλο αρχίζει να ξηραίνεται, οπότε ελαττώνεται και το βάρος και ο όγκος του.

Τα ξύλα, ανάλογα με το πού θα χρησιμοποιηθούν, πρέπει να περιέχουν ένα ορισμένο ποσό υγρασίας. Δεν πρέπει να ξεχνάμε, βέβαια, ότι αποτελούν ένα “ανοιχτό σύστημα”, το οποίο ανταλλάσσει υγρασία με το περιβάλλον του, έως ότου βρεθεί σε κατάσταση ισορροπίας με αυτό. Αποτέλεσμα των παραπάνω αλλαγών της υγρασίας ενός ξύλου είναι η μεταβολή των τριών διαστάσεών του, είτε μέσω διόγκωσης είτε μέσω ρίκνωσης.

8.3.3. Ελαστικότητα και μηχανική αντοχή

Γενικά, τα ξύλα χαρακτηρίζονται από αρκετά μεγάλη ελαστικότητα. Η ελαστικότητα αυτή αυξάνεται, όσο αυξάνονται η υγρασία και η θερμοκρασία του ξύλου, και μειώνεται, όταν αυξάνεται η πυκνότητα.

Η μέγιστη δυνατή δύναμη που μπορεί να ασκηθεί σε ένα ξύλο, χωρίς αυτό να σπάσει, χαρακτηρίζει την αντοχή του.

8.3.4. Σκληρότητα

Με τον παραπάνω όρο εννοούμε την αντίσταση που προβάλλει το ξύλο, όταν το κατεργαζόμαστε με διάφορα εργαλεία. Όσο μεγαλύτερη ποσότητα από το εγκάρδιο ξύλο περιέχεται στο δείγμα μας και, επομένως, όσο μεγαλύτερη πυκνότητα έχει, τόσο μεγαλύτερη είναι η σκληρότητά του. Σκληρά μέχρι πολύ σκληρά ξύλα θεωρούνται η δρυς, η μελιά ή κόκκινη οξιά κ.ά. Αντίθετα, μαλακά ξύλα δίνουν η ελάτη, η ερυθρελάτη, η ψευδοτσούγκα ή λάριξ, η σημύδα κ.ά.

Τα μαλακά ξύλα τα κατεργαζόμαστε ευκολότερα απ’ ό,τι τα σκληρά, εμφανίζουν όμως μικρότερη αντοχή σε φθορά.

8.3.5. Θερμοαγωγιμότητα

Το ξύλο έχει ελάχιστη δυνατότητα θερμοαγωγιμότητας, δηλαδή παρουσιάζει άριστες θερμομονωτικές ιδιότητες. Η θερμοαγωγιμότητα ενός υλικού εκφράζεται με το συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας. Ως συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας ορίζεται το ποσό της θερμότητας που διέρχεται διαμέσου ενός κύβου χωρητικότητας 1 m³, σε χρονικό διάστημα μιας ώρας, όταν η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των δύο απέναντι εδρών του κύβου είναι 1°C.

Ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας του ξύλου είναι από 0,09 έως 0,28 Kcal/mh°C. Για να γίνει αντιληπτό το μέγεθος της θερμομόνωσης που παρέχει το ξύλο, ας λάβουμε υπόψη μας ότι ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας για το αλουμίνιο είναι 1400, για το σίδηρο 350, για τα τούβλα 4,5 και για το νερό 4!

Οι άριστες θερμομονωτικές ιδιότητες του ξύλου οφείλονται στο πορώδες της κατασκευής του και έχουν παίξει μεγάλο ρόλο στην επιλογή του ξύλου ως οικοδομικού υλικού.

8.3.6. Ακουστικές ιδιότητες του ξύλου

Οι ξύλινες κατασκευές χαρακτηρίζονται από σχετικά καλή πρόσληψη και μεταβίβαση του ήχου. Χάρη σε αυτές κυρίως τις ακουστικές ιδιότητές του το ξύλο χρησιμοποιήθηκε ευρύτατα για την κατασκευή μουσικών οργάνων.

8.3.7. Οπτική εντύπωση του ξύλου

Με τον παραπάνω όρο εννοούμε την εικόνα που εμφανίζει το ξύλο λόγω του χρώματος και των σχεδίων του. Τα χρώματα των ξύλων κυμαίνονται από ασπροκίτρινο (π.χ. ερυθρελάτη), κιτρινοκάστανο (π.χ. δρυς, σκλήθρα κ.ά.), πρασινωπό (π.χ. ψευδακακία), σκούρο καστανό (π.χ. καρυδιά, ρείκι), βιολετί (π.χ. δαμασκηνιά, παλίσσανδρο) μέχρι μαύρο (έβενος).

Συνήθως το σομφό διαφέρει κατά το χρώμα από τα άλλα μέρη του ίδιου ξύλου. Η διαφορά αυτή σε άλλα δέντρα είναι μεγάλη (π.χ. δρυς), σε άλλα μικρότερη (π.χ. οξιά, καρυδιά) και σε άλλα αμελητέα (π.χ. ελάτη).

Τα σχήματα που εμφανίζουν τα ξύλα ποικίλλουν. Αλλού παρατηρούνται απλά και κανονικά σχέδια, αλλού με γραμμές και κυματισμούς και αλλού ζωηρά και ακανόνιστα.

8.3.8. Φυσική αντίσταση του ξύλου

Το εγκάρδιο ξύλο πολλών ειδών ξυλείας παρουσιάζει αυξημένη φυσική αντίσταση στους βιολογικούς παράγοντες φθοράς. Αντιθέτως, το σομφό όλων των ξύλων παρουσιάζει μειωμένη σχετικά αντίσταση στους παραπάνω παράγοντες.

Τέλος, είναι γνωστό ότι το ξύλο είναι ιδιαίτερα εύφλεκτο υλικό.

Δείτε εδώ μία βάση δεδομένων με είδη ξύλου από ολόκληρο τον κόσμο

8.4. Η επεξεργασία του ξύλου

Στη σύντομη παρουσίαση των κυριότερων σταδίων επεξεργασίας του ξύλου που ακολουθεί δίνεται έμφαση στις παραδοσιακές μεθόδους και στα αντίστοιχα μέσα που χρησιμοποιήθηκαν, μιας και αυτά χαρακτηρίζουν τα ξύλινα αντικείμενα και τις κατασκευές που έχουν διασωθεί από παλαιότερες περιόδους.

8.4.1. Κοπή

Αρχικά, για την κοπή του ξύλου χρησιμοποιήθηκαν πέτρινα τσεκούρια. Σε περιοχές στις οποίες δεν υπήρχε πέτρα ως πρώτη ύλη για τσεκούρια, έκαιγαν γύρω-γύρω τη βάση του κορμού και χρησιμοποιούσαν μια λεπτή λωρίδα δέρματος και λειαντικά μέσα, για να κόψουν τον κορμό.

Μετά την κοπή του κορμού κόβονται όλα τα κλαδιά. Αν είναι αρκετά μεγάλα, χρησιμοποιούνται ως ξυλεία, αν όχι, χρησιμοποιούνται ως καύσιμη ύλη.

Ο κορμός αποφλοιώνεται με σφηνοειδή εργαλεία, και ο φλοιός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για δέψη δερμάτων, για καύσιμη ύλη, για κατασκευή σκοινιών, καλαθιών κ.ά.

Ο αποφλοιωμένος κορμός μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως έχει ή να κοπεί σε πρίσματα με τσεκούρια, σκεπάρνια, πριόνια ή ακόμη με πιο εξελιγμένα μέσα στις μέρες μας, όπως είναι το πολυπρίονο ή παλινδρομικό (καταρράκτης), το ταινιοπρίονο (κορδέλα) και το σισκοπρίονο.

8.4.2. Ξήρανση

Για την αποφυγή παραμορφώσεων, ρηγματώσεων, μετασχηματισμών, προσβολής από βιολογικούς παράγοντες αλλά και για την καλύτερη κατεργασία του ξύλου, απαιτείται η ξήρανσή του πριν από την τελική μορφοποίηση.

Η ξήρανση γίνεται είτε φυσικά στον αέρα είτε σε ειδικούς θαλάμους ξήρανσης, όπου ελέγχονται:

• η θερμοκρασία,
• η σχετική υγρασία και
• η ταχύτητα του αέρα που κυκλοφορεί ανάμεσα στα στοιβαγμένα τεμάχια ξύλου.

8.4.3. Εμποτισμός

Τα ξύλα εμποτίζονται με κατάλληλες ουσίες, για να προστατευτούν από τους βιολογικούς εχθρούς τους και από τη φωτιά.

Τα συντηρητικά του ξύλου που χρησιμοποιούνται σήμερα διακρίνονται σε:

• ουσίες υδατοδιαλυτές (άλατα του χαλκού, αρσενικού, φθορίου κ.ά.),
• έλαια (πισσέλαιο),
• ελαιοδιαλυτές (πενταχλωροφαινόλη) και
• αντιπυρικές (ενώσεις πυριτίου, φωσφόρου, θείου κ.ά.).

Οι μέθοδοι εμποτισμού διακρίνονται σε μεθόδους με πίεση ή χωρίς πίεση για την είσοδο του συντηρητικού στο ξύλο.

8.4.4. Μορφοποίηση

Το ξύλο μπορεί να λαξευτεί με διάφορα εργαλεία (π.χ. τσεκούρι ή σκεπάρνι), των οποίων τα σημάδια διακρίνονται στην επιφάνειά του. Οι επιφάνειες μπορούν να λειανθούν με μια μακριά λεπίδα με λαβές στα δύο άκρα της.

Για την κοπή του ξύλου χρησιμοποιούνται πριόνια. Για να ανοιχθούν τρύπες, χρησιμοποιήθηκε ένα απλό εργαλείο, δηλαδή ένα μυτερό σουβλί, που δεν αφαιρεί ξύλο, αλλά απλώς το τρυπά. Αργότερα χρησιμοποιήθηκαν τρυπάνια.

Στην αρχαιότητα χρησιμοποιήθηκε ένα είδος τόρνου, όπου το ξύλο συγκρατούνταν ανάμεσα σε δύο οριζόντιους άξονες.

Μερικοί κορμοί μπορούν να λυγίζουν και μετά να διατηρούν το σχήμα που τους δόθηκε (κατασκευή κανό), αρκεί το ξύλο να μην είναι ξηρό ή να έχει υποστεί επεξεργασία σε ατμό.

8.4.5. Σύνδεση

Κατά την αρχαιότητα η χρήση κορδονιών από σκοινί ή από δέρμα ήταν ο μόνος τρόπος, για να συγκρατούνται οι κορμοί σε μια κατασκευή ή οι σανίδες μεταξύ τους, ειδικά κατά τα πρώιμα στάδια κατασκευής βαρκών. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται ακόμα και σήμερα σε μερικά μέρη.

Ξύλινα καρφιά, πίροι και σφήνες έχουν χρησιμοποιηθεί σε κατασκευές από βαριά ξυλεία, χωρίς τη χρήση κόλλας. Συχνά, όμως, χαλαρώνουν λόγω γήρανσης και πρέπει να αντικαθίστανται.

Πρώιμα καρφιά από σφυρήλατο σίδηρο ήταν συνήθως τετράγωνης διατομής. Αργότερα, η παραγωγή καρφιών από χάλυβα ήταν πιο φθηνή, και έτσι αυτά άρχισαν να χρησιμοποιούνται στις ξύλινες κατασκευές. Οι βίδες χρησιμοποιήθηκαν πολύ αργότερα.

Οι ενώσεις των κομματιών ξύλου κατασκευάζονται, εάν το ξύλο του ενός κομματιού κοπεί με τέτοιο τρόπο, ώστε να εφαρμόσει σε μια εγκοπή στο άλλο κομμάτι. Συνήθως σε μεταγενέστερες εποχές χρησιμοποιείται και κόλλα.

Οι κυριότερες συγκολλητικές ουσίες που χρησιμοποιούνται σήμερα από τη βιομηχανία διακρίνονται:

• σε θερμοσκληρυνόμενες (φαινόλη-φορμαλδεΰδη, ουρία-φορμαλδεΰδη),
• σε θερμοπλαστικές (γαλακτώματα οξικού πολυβινυλίου) και
• σε ελαστομερείς (νεοπρένιο).

Βέβαια, κατά το παρελθόν έχουν χρησιμοποιηθεί εκτεταμένα και φυσικές κόλλες, ζωικής κυρίως προέλευσης (κόλλες πρωτεϊνικής σύστασης, ψαρόκολλα κ.ά.).

8.4.6. Διακόσμηση

Η εγχάραξη είναι η βασικότερη μέθοδος διακόσμησης, και το καλέμι ένα από τα αρχαιότερα εργαλεία. Μερικά εργαλεία από πυριτόλιθο που χρησιμοποιούνταν κατά την πρώιμη νεολιθική εποχή για εγχαράξεις σε οστέινα αντικείμενα θα πρέπει να χρησιμοποιήθηκαν και για εγχάραξη σε ξύλο (τα ξύλινα αντικείμενα όμως αλλοιώνονται πολύ και διαλύονται, με αποτέλεσμα να καθίσταται σπάνια η διάσωσή τους στο πέρασμα του χρόνου). Σε μεταγενέστερες περιόδους χρησιμοποιήθηκαν κρουστικά μηχανήματα με άκρα διαφορετικής υφής.

Τα νερά του ξύλου από μόνα τους έχουν αισθητική αξία, αλλά η μορφή του τελικού αντικειμένου εξαρτάται και από τη δεξιοτεχνία του τεχνίτη.

Η διαδικασία τοποθέτησης ενός καπλαμά (φύλλου από ακριβό συνήθως ξύλο) ή άλλου υλικού (π.χ. μετάλλου) πάνω σε άλλο ξύλο με σκοπό τη δημιουργία μιας εικαστικής σύνθεσης αναφέρεται ως μαρκετερί, ενώ η ένθεση ατόφιου ξύλου σε άλλα κομμάτια ξύλου μερικές φορές καλείται παρκετερί. Το παρκέ συνήθως αναφερόταν στην κατασκευή πατωμάτων από διαφορετικά ξύλα, ενώ η μαρκετερί σε οποιαδήποτε ένθεση ή ξύλου ή ελεφαντόδοντου ή κελύφους οστράκου κτλ.

Το ξύλο μπορεί να βαφτεί, για να δοθούν ανάγλυφα ή για να καλυφθούν τα χαρακτηριστικά του. Βαφές κόκκινες, σκούρες καφέ και μαύρες έχουν χρησιμοποιηθεί για την απομίμηση ξύλων δρυός ή εβένου. Τα ξύλινα αντικείμενα βάφονταν, αφού πρώτα είχαν περαστεί με ένα στρώμα προετοιμασίας γύψου (gesso). Σε παλαιό ξυλόγλυπτα με αλλοιωμένες επιφάνειες διακρίνονται υπολείμματα βαφής και προετοιμασίας με γύψο.

8.5. Οι φθορές που υφίσταται το ξύλο και οι αιτίες τους

Το ξύλο, όπως όλα τα οργανικά υλικά, είναι ιδιαίτερα ευαίσθητο στη δράση βιολογικών παραγόντων φθοράς. Κι αυτό, επειδή αποτελώντας κομμάτι της ζωντανής ύλης ενός οικοσυστήματος, η οποία μετά το θάνατό της θα ακολουθήσει τους φυσικούς νόμους της αποικοδόμησης, τείνει να προσβάλλεται κυρίως από έντομα και από μικροοργανισμούς. Επιπλέον, το ξύλο αποτελεί ένα άριστο μέσο προστασίας για τα έντομα, τα οποία το χρησιμοποιούν ως φωλιά ή ως χώρο επώασης των αβγών τους.

Έτσι, στις περιπτώσεις όπου δεν έχουν ληφθεί μέτρα προστασίας του ξύλου από τους παραπάνω παράγοντες, το ξύλο μπορεί να καταστραφεί εντελώς. Το ίδιο μπορεί να συμβεί και σε περιπτώσεις πυρκαγιάς, αφού το ξύλο είναι ιδιαίτερα εύφλεκτο υλικό.

8.5.1. Ζώα που καταστρέφουν το ξύλο

Οι κυριότεροι ζωικοί παράγοντες που προσβάλλουν το ξύλο είναι στην πραγματικότητα τα έντομα. Για τις περιπτώσεις που το ξύλο βρίσκεται μέσα στο νερό έχουν αναφερθεί και άλλα ζωικά είδη που προκαλούν φθορές σ’ αυτό, όπως είναι κάποια οστρακόδερμα και μαλάκια.

Τα στάδια ανάπτυξης των εντόμων είναι συνήθως τέσσερα: του αβγού, της προνύμφης, της νύμφης και του τέλειου εντόμου, αν και υπάρχουν έντομα που από το στάδιο του αβγού περνούν κατευθείαν στο στάδιο νύμφης ή ακόμα και του νεαρού τέλειου εντόμου. Γενικά, οι προνύμφες είναι οι κυριότεροι καταστροφείς του ξύλου. Τα φτερωτά τέλεια έντομα ζουν για ένα σύντομο χρονικό διάστημα και φροντίζουν μόνο για την αναπαραγωγή τους και την εναπόθεση των αβγών τους σε ασφαλή μέρη.

Τα είδη των εντόμων που προσβάλλουν το ξύλο είναι αρκετά. Τα κυριότερα από αυτά είναι:

• Το γνωστό ως σαράκι (anobium punctatum), το οποίο προσβάλλει αδιακρίτως ξυλεία πλατύφυλλων και κωνοφόρων δέντρων, ιδιαίτερα όταν αυτή βρίσκεται σε υγρούς χώρους. Το τέλειο έντομο αυτού του είδους αφήνει τα αβγά του σε σχισμές ή σε παλιές ρωγμές του ξύλου. Η προνύμφη (σκουλήκι) ανοίγει στοές στο ξύλο, από τις οποίες βγαίνουν ρινίσματα ξύλου (πριονίδι). Ύστερα από συνεχείς προσβολές το ξύλο καταστρέφεται εντελώς.
• Ένα άλλο είδος σαρακιού (xestobium rufovillosum) προσβάλλει ξυλεία δρυός και άλλων πλατύφυλλων δέντρων αλλά και ξυλεία κωνοφόρων σπανιότερα. Τα τέλεια έντομα κατά την περίοδο της αναπαραγωγής (Μάιο έως Ιούνιο) κτυπούν το κεφάλι τους σε σκληρό ξύλο και κάνουν ένα ρυθμικό μονότονο ήχο με τον οποίο προσελκύουν το άλλο φύλο. Αυτός ακριβώς ο ήχος μάς δείχνει εάν ένα ξύλινο αντικείμενο έχει προσβληθεί από το έντομο. Τα τέλεια έντομα γεννούν τα αβγά τους στο ξύλο, απ’ όπου θα βγουν τα σκουλήκια (προνύμφες). Αυτά μπαίνουν στο ξύλο ανοίγοντας στοές που γίνονται συνεχώς μεγαλύτερες και φτάνουν σε διάμετρο 2-3 χιλιοστών. Η δράση τους ευνοείται ιδιαίτερα από την παρουσία υγρασίας.
• Oι τερμίτες. Ονομάζονται και “λευκά μυρμήγκια” επειδή μοιάζουν με μυρμήγκια, παρ’ όλο που δεν έχουν καμιά συγγένεια με αυτά. Όμως, τόσο στον τρόπο ζωής τους όσο και στις καταστροφές που προκαλούν στο ξύλο, παρουσιάζουν έντονες ομοιότητες με τα μυρμήγκια. Οι τερμίτες ζουν σε πολυάριθμες κοινωνίες, μέσα στο ξύλο. Εκεί ανοίγουν στοές και μεταβάλλουν το εσωτερικό των ξύλινων αντικειμένων σε άμορφη μάζα, αφήνοντας ανέπαφη την επιφάνειά τους, με αποτέλεσμα η παρουσία τους να γίνεται αντιληπτή, όταν είναι πλέον πολύ αργά. Η μόνη ένδειξη της παρουσίας και της δράσης τους, πριν από την ολοκληρωτική καταστροφή του ξύλου, είναι τα ρινίσματα ξύλου (ροκανίδια) που μπορεί να βγαίνουν από κάποια τρύπα που πιθανώς υπάρχει στο προσβεβλημένο αντικείμενο.

Περισσότερα για σαράκια και τερμίτες δείτε εδώ.

8.5.2. Μικροοργανισμοί που φθείρουν το ξύλο

Οι κυριότεροι μικροοργανισμοί που καταστρέφουν το ξύλο είναι κυρίως οι μύκητες και κατά δεύτερο λόγο τα βακτήρια.

• Οι ξυλοσηπτικοί μύκητες τρέφονται από το ξύλο και κατά συνέπεια καταστρέφουν τη δομή του. Το προσβεβλημένο από μύκητες ξύλο μεταχρωματίζεται, μαλακώνει και γίνεται εύθρυπτο. Σε προχωρημένο στάδιο προσβολής το ξύλο ρικνώνεται και εμφανίζονται ρωγμές. Οι μύκητες εξαπλώνονται από τόπο σε τόπο με τα αερομεταφερόμενα συνήθως σπόρια τους. Διακρίνονται τρεις τύποι σήψης: η καστανή, η λευκή και η μαλακή.

Οι όροι καστανή ή λευκή σήψη περιγράφουν το χρώμα του προσβεβλημένου ξύλου, δηλαδή το χρώμα του ξύλου γίνεται σκούρο καστανό ή κίτρινο-λευκό αντίστοιχα.

Οι μύκητες που προκαλούν την καστανή σήψη προσβάλλουν την κυτταρίνη του ξύλου και συνήθως του ξύλου κωνοφόρων. Οι μύκητες που προκαλούν τη λευκή σήψη προσβάλλουν τόσο τη κυτταρίνη όσο και τη λιγνίνη, κυρίως του ξύλου πλατύφυλλων. Όμως η λευκή σήψη δε θεωρείται τόσο σημαντική από την άποψη του μεγέθους της ζημίας που προκαλεί όσο η καστανή σήψη.

Η μαλακή σήψη εμφανίζεται σε περιβάλλοντα στα οποία η ανάπτυξη των μυκήτων της καστανής ή της λευκής σήψης είναι αδύνατη (π.χ. σε συνθήκες έλλειψης οξυγόνου).

Η αποικοδόμηση του ξύλου πραγματοποιείται από τα ένζυμα που παράγουν οι μύκητες, οι οποίοι αναπτύσσονται κυρίως σε υγρούς και σκοτεινούς χώρους. Η άριστη τιμή θερμοκρασίας δράσης και ανάπτυξης διαφέρει για κάθε είδος μύκητα. Εάν οι περιβαλλοντικές συνθήκες δεν είναι ευνοϊκές για την ανάπτυξή τους, οι μύκητες παράγουν εκατομμύρια σπόρια, δηλαδή απλές και μικρές κυτταρικές μορφές με ισχυρά τοιχώματα που περικλείουν κάποια ποσότητα νερού και μπορούν να “υπολειτουργούν” για πάρα πολλά χρόνια, έως ότου να παρουσιαστούν οι κατάλληλες συνθήκες, οπότε βλαστάνουν, δίνοντας ολοκληρωμένους νέους μύκητες.

• Τα βακτήρια είναι πολύ μικροί μονοκύτταροι οργανισμοί, χωρίς ιδιαίτερη εσωτερική οργάνωση, οι οποίοι βεβαίως δεν είναι ορατοί με γυμνό μάτι. Φθείρουν το ξύλο αλλά σε λιγότερη έκταση απ’ ό,τι οι μύκητες. Η αποικοδομητική δράση τους αναφέρεται κυρίως σε περιπτώσεις που ξύλινα αντικείμενα βρίσκονται θαμμένα στο έδαφος (π.χ. ξύλα από την αρχαιότητα).

8.5.3. Η επίδραση μη βιολογικών παραγόντων στη φθορά του ξύλου

Η φωτιά είναι ο μεγαλύτερος ίσως κίνδυνος για τα ξύλινα αντικείμενα και γι’ αυτό το λόγο πρέπει να λαμβάνονται οι απαραίτητες προφυλάξεις.

8.5.4. Προστασία του ξύλου

Για την αντιμετώπιση των βιολογικών παραγόντων φθοράς του ξύλου μπορεί να ληφθεί μια σειρά προληπτικών μέτρων προστασίας, που είναι ο αποτελεσματικότερος τρόπος για την αποφυγή της καταστροφής.

1. Ο έλεγχος υγρασίας - θερμοκρασίας αποτελείτο πρώτο μέτρο ελέγχου της δράσης και της ανάπτυξης των μικροοργανισμών και των εντόμων.
2. Επίσης, μεγάλη προσοχή πρέπει να δίνεται, ώστε να μην έρθουν σε επαφή τα “αμόλυντα” ξύλινα αντικείμενα με άλλα, ή με χώρους που έχουν ήδη προσβληθεί από βιολογικούς καταστροφείς του ξύλου.
3. Τέλος, στα πλαίσια των προληπτικών μέτρων περιλαμβάνεται η χημική προστασία του ξύλου με χρήση κατάλληλων βιοκτόνων ή βιοαπωθητικών ουσιών.

Εφόσον, όμως, το ξύλινο αντικείμενο που μας ενδιαφέρει έχει ήδη προσβληθεί από έντομα ή από μικροοργανισμούς, εφαρμόζονται κατάλληλες θεραπευτικές μέθοδοι, που μπορεί να στηρίζονται είτε στη χρήση χημικών ουσιών (βιοκτόνα, καπνισμός, άζωτο κτλ.) είτε στη χρήση φυσικών μεθόδων (θερμοκρασία, ακτινοβολίες κτλ.).

Ο έλεγχος της υγρασίας του ξύλου, εκτός του ότι εξασφαλίζει την προστασία του ξύλου (η ύπαρξη νερού διευκολύνει την ανάπτυξη μικροοργανισμών και εντόμων), βοηθά στη διατήρηση των καθαυτό ιδιοτήτων του. Επομένως, το ξύλο πρέπει να προφυλάσσεται από τη βροχή και από την υγρασία του περιβάλλοντος. Γι’ αυτό το λόγο, θα πρέπει να τοποθετείται σε κατάλληλους χώρους, να εμποτίζεται με υδρόφοβα (μονωτικά) υλικά και να προστατεύεται από την υγρασία που μπορεί να μεταφερθεί σ’ αυτό από γειτονικά υλικά.

Τα προστατευτικά μέσα που χρησιμοποιούνται κατά της φωτιάς έχουν ως στόχο τη μείωση της τάσης ανάφλεξης του ξύλου. Τα περισσότερα προστατευτικά μέσα κατά της φωτιάς είναι υδατοδιαλυτά και περιέχουν πρόσθετες ουσίες για την καταπολέμηση των εντόμων και των μικροοργανισμών.

Τέλος, πρέπει να τονιστεί ιδιαίτερα ότι τα περισσότερα μέσα προστασίας του ξύλου περιέχουν δηλητηριώδεις ουσίες ή διαλύματά τους, και ως εκ τούτου πρέπει να χρησιμοποιούνται είτε από τους κατά το νόμο υπεύθυνους για αυτό το έργο, είτε, εάν δεν υπάρχει σχετική νομική πρόβλεψη, από πολύ καλά ενημερωμένους χρήστες, που έχουν πλήρη γνώση των κινδύνων που μπορούν να προκύψουν από μη προσεκτική χρησιμοποίησή τους.