Επιστήμη ξύλου

Επιστήμη ξύλου, που αναφέρεται και ως επιστήμες ξύλου, είναι ο επιστημονικός τομέας που μελετά και ερευνά τη δημιουργία, τη φυσική και χημική σύνθεση, και τη μακροσκοπική, μικροσκοπική και μοριακή δομή του ξύλου. Επιπρόσθετα, η επιστήμη ξύλου εμβαθύνει στις βιολογικές, χημικές, φυσικές και μηχανικές ιδιότητες και χαρακτηριστικά του ξύλου, ως φυσικού λιγνοκυτταρινικού υλικού.Η κατανόηση του ξύλου παίζει καθοριστικό ρόλο σε διάφορες διαδικασίες, όπως στην επεξεργασία του ξύλου, την παραγωγή συγκολλημένων προϊόντων με βάση το ξύλο, όπως μοριοσανίδες, ινοσανίδες, OSB, κόντρα πλακέ και άλλα, καθώς και στη χρήση και εφαρμογή προϊόντων και υλικών με βάση το ξύλο στις δομικές και μη δομικές κατασκευές και σε ευρεία γκάμα προϊόντων, συμπεριλαμβανομένου του ξυλοπολτού, επίπλων, προϊόντων σύνθετης ξυλείας όπως επικολλητή ξυλεία, CLT, LVL, PSL, καθώς και πέλλετ και πολλά άλλα.

 Οι αρχικές ολοκληρωμένες έρευνες στον τομέα της επιστήμης του ξύλου εμφανίστηκαν στις αρχές του 20ου αιώνα. Η έλευση της σύγχρονης έρευνας για το ξύλο ξεκίνησε ουσιαστικά το 1910, όταν ιδρύθηκε το Εργαστήριο Δασικών Προϊόντων (Forest Products Laboratory, FPL) στο Μάντισον του Ουισκόνσιν στις ΗΠΑ. Το Εργαστήριο Δασικών Προϊόντων διαδραμάτισε θεμελιώδη ρόλο στην επιστήμη του ξύλου παρέχοντας τεκμηριωμένη επιστημονική έρευνα για το ξύλο και τα προϊόντα του σε συνεργασία με τα πανεπιστήμια, τη βιομηχανία ξύλου και κατασκευών, τοπικά και άλλα ιδρύματα στη Βόρεια και την Νότια Αμερική, και σε όλο τον κόσμο.Τα επόμενα χρόνια, πολλά νέα ινστιτούτα έρευνας ξύλου και πανεπιστημικά εργαστήρια δημιουργήθηκαν σε όλα σχεδόν τα βιομηχανικά κράτη. Μια γενική επισκόπηση αυτών των ινστιτούτων και εργαστηρίων φαίνεται παρακάτω: 1913: Ινστιτούτο Χημείας Ξύλου και Χαρτιού Eberswalde, Γερμανία 1913: Εργαστήριο Δασικών Προϊόντων Μόντρεαλ, Καναδάς 1918: Εργαστήριο Δασικών Προϊόντων Βανκούβερ, Καναδάς 1919: Εργαστήριο Δασικών Προϊόντων Μελβούρνης, Αυστραλία 1923: Εργαστήριο Έρευνας Δασικών Προϊόντων, Πρίνσες Ρίσμπορο, Μεγάλη Βρετανία 1929: Ινστιτούτο για την Επιστήμη και Τεχνολογία Ξύλου, Λένινγκραντ, Αγία Πετρούπολη, ΕΣΣΔ 1933: Τεχνολογικό Κέντρο του Ξύλου, Παρίσι, Γαλλία 1942: Εργαστήριο Τεχνολογίας Ξύλου, Ελσίνκι, Φινλανδία 1943: Τμήμα Ξύλου του Ομοσπονδιακού Εργαστηρίου Υλικών Δοκιμών, Ελβετία 1944: Σουηδικό Εργαστήριο Έρευνας Δασικών Προϊόντων (πρώην TRÄTEK), Σουηδία 1946: Ακαδημία Επιστημών της Λετονίας, Ινστιτούτο Χημείας Ξύλου, Λετονία (τότε ΕΣΣΔ) 1946: Ινστιτούτο Έρευνας του Ξύλου, iVTH (σημερινό WKI), Γερμανία 1947: Κρατικό Ερευνητικό Ινστιτούτο Ξύλου Μπρατισλάβας, Σλοβακία 1947: Ινστιτούτο Δασικών Ερευνών Ροτορούα (σημερινό Scion), Νέα Ζηλανδία 1948: Αυστριακό Ινστιτούτο Έρευνας Ξύλου (σημερινό Holzforschung), Βιέννη, Αυστρία 1950: Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Δασοπονίας και Δασικών Προϊόντων (σημερινό Johann Heinrich von Thünen-Institut), Γερμανία 1952: Ινστιτούτο Τεχνολογίας Ξύλου (σημερινό Institut für Holztechnologie Dresden), Γερμανία 1952: Ινστιτούτο Έρευνας και Τεχνολογίας Ξύλου (σημερινό Holzforschung München), Γερμανία 1954: Σχολή Τεχνολογίας Ξύλου, Πανεπιστήμιο Πόζναν, ΠολωνίαΑπό τη δεκαετία του '60 συνεχίστηκε η ίδρυση ερευνητικών ιδρυμάτων στον τομέα των επιστημών του ξύλου σε πολλά πανεπιστήμια, καθώς και σε πανεπιστήμια εφαρμοσμένων επιστημών και τεχνολογικά πανεπιστήμια. Σήμερα, η Διεθνής Ακαδημία Επιστήμης Ξύλου (International Academy of Wood Science, IAWS), μια ευρέως αναγνωρισμένη μη κερδοσκοπική ακαδημία επιστημόνων ξύλου, αντιπροσωπεύει τον τομέα της επιστήμης ξύλου και τους συναφείς τεχνολογικούς τομείς της σε παγκόσμια κλίμακα. Το πεδίο της επιστήμης ξύλου μπορεί να κατηγοριοποιηθεί σε τρεις διακριτούς υποτομείς, οι οποίοι περιλαμβάνουν: Βιολογία ξύλου, ένα υποσύνολο της επιστήμης ξύλου που επικεντρώνεται σε μελέτες και έρευνα για το σχηματισμό, τη φυσική και βιοχημική δομή και τη σύνθεση του ξυλώματος και των ξυλωδών ιστών. Συμπεριλαμβάνει έρευνες που διεξάγονται σε μακροσκοπικό, μικροσκοπικό και σε μοριακό επίπεδο. Επιπλέον, αυτός ο υποτομέας μελετά την ανατομία του ξύλου που περιλαμβάνει ουσιαστικά την μακροσκοπική και μικροσκοπική αναγνώριση των διαφορετικών ειδών ξύλου. Χημεία ξύλου, ένα υποπεδίο του οποίου πρωταρχικός στόχος είναι η ανάλυση των χημικών συστατικών που αποτελούν το ξύλο, με ιδιαίτερη έμφαση στην κυτταρίνη, τη λιγνίνη, τις ημικυτταρίνες και τα εκχυλίσματα, καθώς και στα διάφορα προϊόντα που προέρχονται από αυτά τα φυσικά πολυμερή και ολιγομερή. Διερευνά επίσης τις πιθανές χρήσεις για την παραγωγή χαρτοπολτού και χαρτιού, την ορθολογική αξιοποίηση του ξύλου και των υπολειμμάτων του, την παραγωγή βιοενέργειας αλλά και χημικών ουσιών από τα υποπροϊόντα πολτού, καθώς και την θερμική ή βιοχημική μετατροπή της ξυλώδους βιομάζας σε ενέργεια και χρήσιμα πρόσθετα. Φυσική ξύλου, ένα θεμελιώδους σημασίας υποπεδίο, το οποίο αποτελεί ουσιαστικό συστατικό του πεδίου της επιστήμης ξύλου, βασισμένο στα ερευνητικά πορίσματα στη χημεία του ξύλου, την ανατομία του ξύλου και τη βιολογία, καθώς και στις αρχές από την κλασική φυσική, την μηχανική και την αντοχή των υλικών. Η φυσική ξύλου εμπεριέχει κρίσιμης σημασίας ερευνητικές περιοχές, όπως: α) την μελέτη και εξέταση της συμπεριφοράς του ξύλου σε σχέση με την υγρασία, η οποία περιλαμβάνει θεμελιώδεις πτυχές της προσρόφησης υγρασίας, της διόγκωσης και της ρίκνωσης, β) τη διερεύνηση της επίδρασης της θερμοκρασίας στις ιδιότητες του ξύλου, που σχετίζονται με την θερμομονωτικότητα και την αποθήκευση θερμότητας, και τέλος, γ) την μελέτη και χαρακτηρισμό των μηχανικών, ρεολογικών και ακουστικών ιδιοτήτων τόσο του ξύλου όσο και των ποικίλων προϊόντων του. Ενδεικτικά παραδείγματα έρευνας στην επιστήμη και τεχνολογία ξύλου Παρακάτω είναι μερικά από τα σημαντικά επιστημονικά περιοδικά στον τομέα της επιστήμης ξύλου: European Journal of Wood and Wood Products Holzforschung Wood Science and Technology Wood Material Science and Engineering Cellulose BioResources IAWA Journal Wood Research Journal of Wood Chemistry & Technology Journal of Wood Science Forest Products Journal Wood and Fiber Science Maderas: Ciencia y Tecnología Peter Niemz, Alfred Teischinger, Dick Sandberg (2023). Springer Handbook of Wood Science and Technology, Springer 2023, ISBN 978-3-030-81314-7. Callum A. S. Hill (2006): Wood Modification: Chemical, Thermal and Other Processes. Wiley 2006, ISBN 0-470-02172-1. Bruce Hoadley (2000). Understanding Wood: A Craftsman's Guide to Wood Technology. Taunton Press, ISBN 978-1-56158-358-4. Google Scholar Επιστήμη και Τεχνολογία Ξύλου The International Academy of Wood Science Διεθνής Ακαδημία Επιστήμης Ξύλου International Society of Wood Science and Tecnology InsideWood Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας dataholz.eu Τα κυριότερα τροπικά είδη ξύλου Wood Handbook delta-intkey.com Είδη ξυλείας The Wood Database