การแบ่งระดับความแข็งของเนื้อไม้ และลักษณะของวงปีไม้ (Wood Hardness Level & Annual ring)

"ไม้" เป็นวัสดุที่ถูกนำมาประยุกต์ใช้อย่างยาวนานตั้งแต่ในอดีตมาจนถึงปัจจุบัน ทั้งในด้านของงานก่อสร้าง การตกแต่ง หรือนำไปสร้างสรรค์เป็นเฟอร์นิเจอร์ต่างๆ ซึ่งไม้ถือเป็นอีกหนึ่งวัสดุหลักๆ ที่มีความสำคัญต่ออุตสาหกรรมด้านการตกแต่ง และสถาปัตยกรรมต่างๆ มากมาย

ชนิดของ "ไม้" นั้นมีด้วยกันหลากหลายสายพันธุ์ โดยถูกจำแนกออกเป็น ไม้เนื้อแข็ง ไม้เนื้องแข็งปานกลาง และไม้เนื้ออ่อน เพื่อให้สามารถนำไปเลือกใช้ได้อย่างปลอดภัย ตรงตามประเภทของงานที่เราต้องการ และวันนี้ Wazzadu ได้รวบรวมข้อมูลเรื่องการแบ่งระดับความแข็งของเนื้อไม้ และลักษณะของวงปีไม้ มาฝากท่านผู้อ่านทุกท่านกันครับ...

ไม้เนื้อแข็ง  

ไม้เนื้อแข็งตามมาตรฐานของกรมป่าไม้

ในการกำหนดมาตรฐานว่าไม้ชนิดนั้นเป็นไม้เนื้อแข็งหรือไม่ ไม่ได้ดูเรื่องความแข็งแรงในการรับน้ำหนักเท่านั้น แต่ยังมีเรื่องของความทนทานเข้ามาประกอบการพิจารณาอีกด้วย ซึ่งมีไม้อยู่หลายชนิดที่คนรุ่นก่อนให้การยอมรับว่าเป็นไม้เนื้อแข็ง เช่น ไม้เต็ง รัง ประดู่ แดง มะค่าโม่ง ตะเคียน บุนนาค และกันเกรา เป็นต้น

หลักในการวัดระดับความเป็นไม้เนื้องแข็ง จึงใช้การทดลองเพื่อทดสอบค่าความแข็งแรง อย่างเช่นในกรณีของไม้เนื้อแข็ง จะมีค่าความแข็งแรงสูงกว่า 1,000 กก./ลบ.ม. ขึ้นไปทั้งสิ้น และเมื่อพิจารณาด้านความทนทานตามธรรมชาติ จากการทดลองนำส่วนที่เป็นแก่นของไม้ไปปักดิน ปรากฎกว่ามีค่าความทนทานตามธรรมชาติโดยเฉลี่ยสูงกว่า 10 ปีทั้งสิ้น ยกเว้นไม้ตะเคียนทอง ที่มีค่าความทนทานตามธรรมชาติโดยเฉลี่ย 7.7 ปี  

ไม้เนื้อแข็ง มักเป็นไม้ที่มีเนื้อเหนียว มีสีเข้มกว่าไม้ประเภทอื่น มีอายุการใช้งานยาวนาน สามารถใช้งานได้สูงถึง 6 ปี แต่ข้อควรระวังของการเลือกใช้ ไม้เนื้อแข็ง ก็คือ การที่ ไม้เนื้อแข็ง มักจะเกิดการบิดตัว เมื่อไม้บิดตัว ก็จะก่อให้เกิดความชื้น หรือ ความร้อนส่งผ่านไปได้ง่าย ทำให้ ไม้เนื้อแข็ง เกิดการยืดหดตัว ขยายตัว  ตัวอย่างของไม้เนื้อแข็ง ที่ได้ยินบ่อยๆ ก็เช่น ไม้เต็ง, ไม้ตะแบก, ไม้แดง, ไม้มะค่า, ไม้ตะเคียนทอง, ไม้ประดู่ เป็นต้น

ไม้เนื้อแข็งปานกลาง 

เป็นไม้ที่ไม่ได้แข็งเท่าไม่เนื้อแข็ง คุณภาพดีกว่าไม้เนื้ออ่อน มีความแข็งแรงประมาณ 600 ถึง 1,000 กก./ลบ.ม คุณสมบัติหลักๆของไม้เนื้อปานกลาง คือ ทนทานต้อสภาพอากาศได้ดีเท่ากับไม้เนื้อแข็ง นิยมเอาไปทำเฟอร์นิเจอร์ เครื่องเรือนต่างๆ ที่ต้องการความละเอียดสวยงาม อายุการใช้งานประมาณ 6 ปี ตัวอย่างของไม้เนื้อแข็งปานกลาง ได้แก่ ไม้ยูง ไม้มะค่าแต้ ไม้พลวง ไม้นนทรี ไม้ตะแบก ไม้ตาเสือ ไม้ตะเคียนทอง 

ไม้เนื้ออ่อนเนื้อ 

หลักในการแบ่งแยกไม้เนื้อแข็งและไม้เนื้ออ่อนโดยเบื้องต้น อ้างอิงข้อมูลจากกรมป่าไม้ได้ระบุเอาไว้ว่า ไม้เนื้ออ่อน จะมีลักษณะโครงสร้างของเนื้อไม้ที่ไม่มีรู (non-porous wood) เมื่อใช้มีดคมๆ เฉือนที่หน้าตัดไม้ให้เรียบ  แล้วใช้เว่นขยายส่องดู จะพบว่าลักษณะของเนื้อไม้จะไม่มีรู ซึ่งไม้เนื้ออ่อนตามหลักวิชาการ ได้แก่ ไม้สน ส่วนไม้เนื้อแข็งนั้น เมื่อใช้วิธีทดสอบแบบเดียวกัน จะพบกว่า เนื้อไม้มีรูพรุน

ไม้มีความแข็งแรงทนทานน้อย ไม้ชนิดนี้จะมีสีของไม้แตกต่างกันออกไปมาก ตั้งแต่ไม้ที่มีสีจาง อ่อนไปจนถึงสีเข้ม เนื้อไม้ไม่แข็งมากนักจึงไม่นำนิยมนำมาใช้เป็นส่วนของโครงสร้างที่ต้องการรับน้ำหนัก และเนื่องจากเนื้อไม้อ่อนและไม่ค่อยทนทานไม้เนื้ออ่อนเป็นไม้ที่มีความแข็งแรงเฉลี่ยต่ำกว่า 600 กก./ลบ.ม. มีความทนทานต่ำเมื่อเทียบกับไม้ประเภทอื่น คือประมาณ 2 ปี ไม้ประเภทนี้ก็ได้แก่ ไม้ยางแดง ไม้พะยอม ไม้พญาไม้ ไม้กระเจา ไม้กวาด 

โครงสร้างภายในลำต้น

• ใจไม้ ไส้ไม้ (Pith)

เป็นส่วนที่อยู่ตรงกลางลำต้นของไม้ เป็นจุดเริ่มการเติบโตของต้นไม้

• แก่นไม้ (Heartwood) 

เป็นไซเล็มขั้นต้น และไซเล็มขั้นที่ 2 ซึ่งแก่นไม้จะอยู่ด้านในสุดของ ลำต้นที่มีอายุมากแล้ว เกิดการอุดตัน และไม่สามารถลำเลียงน้ำและแร่ธาตุได้

• เนื้อไม้ (wood)

เนื้อไม้นั้น ในความหมายทั่วไปคือเนื้อเยื่อ secondary xylem ที่สร้างขึ้นมาในปริมาณที่มากพอจนเกิดลักษณะของการเป็น "เนื้อไม้" โดยปกติเนื้อไม้บริเวณตรงกลางหรือที่อยู่ด้านในมักจะมีสีที่เข้มกว่าเนื้อไม้ที่อยู่รอบนอก เนื้อไม้ที่มีสีเข้มบริเวณนี้เรียก Heartwood หรือ "แก่น" ซึ่งเป็นเนื้อไม้ที่มีอายุมาก ส่วนเนื้อไม้ที่อยู่บริเวณรอบนอกที่มีสีอ่อนกว่าเรียก sapwood หรือ "กระพี้" เป็นเนื้อไม้ที่มีอายุอ่อนกว่าส่วนที่เป็นแก่น 

• วาสคิวลาร์แคมเบียม Vascular cambium

วาสคิวลาร์แคมเบียม เป็นแคมเบียมที่อยู่ในเนื้อเยื่อลำเลียง สร้างไซเลมและโฟลเอมระยะที่สองในการเติบโตในแต่ละปีของพืช เป็นเนื้อเยื่อเจริญทางด้านข้าง แคมเบียมชนิดนี้ในลำต้นเกิดได้ 2 แบบคือ ฟาสซิคิวลาร์ แคมเบียม (Fascicular cambium) เกิดจากโปรแคมเบียม และอินเตอร์ฟาสซิคิวลาร์ แคมเบียม (Interfascicular cambium) เกิดจากพาเรนไคมาที่อยู่ระหว่างเนื้อเยื่อลำเลียงชุดแรก แคมเบียมทั้งสองชนิดนี้จะเรียงต่อกันจนเป็นวงรอบลำต้น

• เปลือกไม้ (bark)

คือ  ส่วนที่อยู่ถัดจากวาสคิวลาร์แคมเบียมออกไปข้างนอก ในลำต้นที่มีอายุน้อยเปลือกไม้ประกอบด้วย เอพิเดอร์มิส   คอร์เทกซ์   และโฟลเอ็ม    
ส่วนลำต้นที่มีอายุมากเอพิเดอร์มิสหลุดสลายไปเหลือแต่เนื้อเยื่อคอร์ก ( cork ) และคอร์กแคมเบียม ( cork cambium ) และอาจมีเนื้อเยื่อพาเรงคิมาที่เกิดจากการแบ่งตัวของคอร์กแคมเบียม รวมทั้งโฟลเอ็มครั้งที่สองที่สร้างขึ้นมาใหม่ ซึ่งทำหน้าที่ลำเลียงอาหารแทนโฟลเอ็มขั้นแรกที่ถูกเบียดสลายไป

**พืชมีเนื้อเยื่อไซเล็ม (xylem) ทำหน้าที่ในการลำเลียงน้ำและแร่ธาตุต่างๆ จากรากขึ้นสู่ลำต้น ใบ และส่วนต่างๆ ของพืชไซเล็มประกอบด้วยกลุ่มเซลล์ที่ตายแล้ว โพรโทพลาซึมของเซลล์สลายตัวไป จึงเกิดโพรงภายในเซลล์เพื่อจะทำหน้าที่หลักในการลำเลียงน้ำ  ไซเล็มประกอบด้วย เทรคีด (tracheid)  ซึ่งเป็นเซลล์ที่มีรูปร่างยาว ปลายค่อนข้างแหลม ที่ผนังเซลล์มีสารพวกลิกนิน และ เวสเซลเมมเบอร์ (vessel member หรือ vessel element) เป็นเซลล์มีรูปร่างค่อนข้างสั้นและใหญ่กว่าเทรคีด  มีผนังหนาและมีสารพวกลิกนิน  ปลายเซลล์เวสเซลเมมเบอร์จะมีช่องทะลุถึงกัน  โดยเวสเซลเมมเบอร์หลายๆ เซลล์จะมาเรียงต่อกัน เรียกว่าเวสเซล (vessel)ทำให้มีลักษณะคล้ายท่อน้ำ

เส้นวงปีของต้นไม้ เกิดจากการเจริญของเนื้อเยื่อเจริญเพื่อสร้างท่อลำเลียงนำ้ขึ้นมาใหม่ พร้อมปล่อยสารที่เรียกว่า ลิกนินไปสะสมอยู่ในเนื้อไม้ ถ้าปีใดฝนตกชุกมีปริมาณน้ำฝนมาก เส้นวงปีจะกว้างเป็นสีน้ำตาลอ่อน ปีไหนแล้งปริมาณ น้ำฝนน้อย เส้นวงปีจะแคบและมีสีน้ำตาลเข้มเพราะลิกนินมีความเข้มข้นสูง

วงรอบปีของเนื้อไม้ เกิดขึ้นจากการเจริญเติบโตของต้นไม้ในรอบปีที่ไม่เท่ากัน เนื้อไม้ที่เกิดขึ้นในฤดูฝนจะมีความหนาแน่นต่ำและค่อนข้างที่มีรูพรุนมากเห็นเป็นสีอ่อน เราเรียกเนื้อไม้ต้นฤดู (Early wood หรือ spring wood) ไม้ที่เจริญเติบโตในช่วงฤดูนี้จะโตอย่างรวดเร็วจึงทำให้เป็นสาเหตุที่เนื้อไม้ไม่หนาแน่นและมีสีที่อ่อนกว่าไม้ที่โตในฤดูหนาว หรือ ฤดูแล้ง ขณะที่เนื้อไม้ที่เกิดขึ้นในฤดูหนาวต่อฤดูแล้งจะมีความแน่นสูงเห็นเป็นสีเข้ม เราเรียกเนื้อไม้ปลายฤดู (Late wood หรือ summer wood) ไม้ที่โตในช่วงฤดูนี้จะมีการเติบโตที่ช้าทำให้เนื้อไม้มีความหนาแน่นสูงและมีสีเข้ม เมื่อเนื้อไม้ปลายฤดูต่อกับเนื้อไม้ต้นฤดู ก็จะเห็น เนื้อไม้ที่มีสีอ่อนและสีเข้มสลับกันเป็นช่วงๆ

โดยไม้สีอ่อนกับสีเข้มที่สลับกันนั้นเราเรียกว่า แนววงรอบปี โดยไม้ สีอ่อน 1 ชั้นรวมกับไม้สีเข้ม 1 ชั้นคืออายุ 1 ปีของไม้นั่นเอง 

อย่างไรก็ตามความหนาแน่นของไม้จะไม่ได้ขึ้นอยู่กับภูมิอากาศอย่างเดียว แต่ยังขึ้นอยู่กับสายพันธ์ไม้อีกด้วยว่าเป็นอย่างไร ต้นไม้บางกลุ่มไม่สามารถมองเห็นวงปีได้หรือมองเห็นได้ไม่ชัดเจน โดยเฉพาะในกลุ่มต้นไม้ชายเลน เช่น ต้นโกงกาง เนื่องจากพื้นที่ป่าชายเลน และได้รับอิทธิพลจากน้ำขึ้นน้ำลงอย่างสม่ำเสมอตลอดปี จึงมีการเติบโตของเนื้อไม้อย่างสม่ำเสมอ ทำให้ไม่สามารถพบเห็นความแตกต่างของสีเนื้อไม้หรือวงปีในแต่ละฤดูของปีได้นั่นเอง

ขอบคุณข้อมูลจาก : ศูนย์ศึกษาเรียนรู้ระบบนิเวศป่าชายเลนสิรินาถราชินี

ข้อมูลวัสดุศาสตร์อื่นๆ ที่น่าสนใจ

เขียน และเรียบเรียงโดย Wazzadu Encyclopedia

ขอบคุณข้อมูลอ้างอิงจาก

• หนังสือ ไม้เนื้อแข็งของประเทศไทย สำนักวิจัยและพัฒนาการป่าไม้ กรมป่าไม้

• PDF File วงปีไม้้บอกภูมิอากาศในอดีต กุลธิรัตน์ พันธ์สิริเดช • นักวิชาการ โครงการวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมโลก 

• https://www.onestockhome.com