بررسی ویژگی‌های بیومتری، فیزیکی و شیمیایی چوب بلوط ایرانی (quercus brantii lindl.) (مطالعه‌ی موردی؛ شهرستان لردگان)

سابقه و هدف: ویژگی‌های بیومتری، فیزیکی و شیمیایی چوب گونه‌های مختلف درختی عوامل مهمی جهت تعیین، شناخت و کاربرد آنها می باشد. گونه بلوط ایرانی (quercus brantii lindl.) از خانواده fagacea، مهم‌ترین و فراوانترین گونه درختی جنگل‌های زاگرس در استان‌های غرب و جنوب غربی کشور می‌باشد که ویژگی‌های بیومتری، فیزیکی و شیمیایی چوب آن تاکنون مورد مطالعه قرار نگرفته است. در این تحقیق، برخی از خصوصیات ذکر شده چوب درخت بلوط ایرانی از شهرستان لردگان استان چهارمحال و بختیاری اندازه‌گیری شد. این خصوصیات شامل ویژگی‌های بیومتری الیاف مانند طول الیاف، قطرالیاف و ضخامت دیواره سلولی، ویژگی‌های فیزیکی مانند جرم ویژه و هم‌کشیدگی و واکشیدگی حجمی و ویژگی‌های شیمیایی مانند مقدار سلولز، لیگنین و مواد استخراجی بودند. با اندازه‌گیری و بررسی این ویژگی‌ها می‌توان اطلاعات ارزشمندی در زمینه عناصر سلولی و ارتباط آن با دوام طبیعی این گونه‌ به دست آورد. مواد و روش‌ها: این پژوهش در جنگل‌های روستای آتشگاه در 55 کیلومتری جنوب غربی شهرستان لردگان انجام شد. شهرستان لردگان یکی از مهم‌ترین رویشگاه‌های جنگلی استان چهار محال و بختیاری است. در این مطالعه تعداد سه اصله درخت سالم با قطر تقریبی 35 سانتی متر برای تعیین ویژگی‌های بیومتری (طول الیاف، قطر الیاف، قطر حفره و ضخامت الیاف)، فیزیکی (جرم ویژه، هم‌کشیدگی و واکشیدگی حجمی) و شیمیایی (میزان سلولز، میزان لیگنین، میزان مواد استخراجی و میزان خاکستر) انتخاب و قطع شد. از هر درخت سه دیسک از قطر برابر سینه تهیه و سپس نمونه‌های چوبی در جهت شعاعی درخت از مغز به سمت پوست بریده و خواص مورد نظر اندازه‌گیری شد. جداسازی الیاف با استفاده از روش فرانکلین انجام شد. برای اندازه‌گیری چگالی از استاندارد iso3131 استفاده شد. اندازه‌گیری میزان سلولز موجود در چوب بر اساس درصد ماده خشک چوبی و مطابق با استاندارد t264om88 آیین‌نامه tappiلیگنین بر اساس استاندارد t2226m88آیین‌نامه tappi مواد استخراجی بر اساس استاندارد astm شماره d110784 انجام گردید. یافته‌ها: نتایج این مطالعه نشان داد که میانگین کلی طول الیاف، قطر کلی الیاف، قطر حفره و ضخامت دیواره الیاف در جهت شعاعی به ترتیب 967.67، 17.14، 3.67 و 6.41 میکرون می‌باشد. همچنین نتایج نشان داد که جرم ویژه خشک و پایه این چوب برابر با g/cm3 0.10±1.00 و g/cm3 0.11±0.91 و میزان هم‌کشیدگی و واکشیدگی حجمی به ترتیب 10.12 و 11.29 درصد است. بررسی خصوصیات شیمیایی نشان داد که مقدار سلولز، لیگنین، مواد استخراجی و خاکستر برون چوب و درون چوب درخت بلوط ایرانی به ترتیب 37، 25، 1.19، 3.13، 41، 23، 2.6 و 3.56 درصد می باشد. نتیجه‌گیری: به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که روند تغییرات ویژگی‌های بیومتری و فیزیکی از محدوده مغز به سمت پوست در جهت شعاعی صعودی می‌باشد. از سوی دیگر، با توجه نتایج به دست آمده، الیاف چوب بلوط ایرانی با طول متوسط 0.97 میلی‌متر در گروه الیاف متوسط قرار می‌گیرد. آنالیز شیمیایی نشان داد که مقادیر سلولز، مواد استخراجی و خاکستر درون چوب در مقایسه با برون چوب بیشتر می باشد. بین مقدار سلولز چوب درون و چوب برون در سطح 5 درصد اختلاف معنی دار مشاهده نشد. با توجه به جرم ویژه اندازه گیری شده (g/cm1.30) چوب بلوط ایرانی جزء چوب‌های سنگین محسوب می‌شود.

Investigation of biometrical, chemical and physical properties of Persian oak (Quercus brantii Lindl.) (Case study: Lordegan Township)

Background and scope Biometrical, physical and chemical properties of various wood species are important factors for determination, identification and their applications. Persian oak (Quercus brantii Lindl.) from Fagacea family is the most abundant and important tree species in west and southwest provinces of Iran that its biometrical, physical and chemical features is not studied so far. In this study, the mentioned properties of Persian oak from Lordegan township of Charmahal va Bakhtiari province were measured. The properties are included the biometrical (fiber length, fiber diameter, lumen and cell wall thickness), physical (density and volumetric shrinkage and swelling) and chemical properties (cellulose, hemicellulose, lignin and ash content). By measuring and investigating of these characterizes could be obtained valuable information in terms of cell elements and their relationships with natural durability. Material and Methods This study was carried out in the forest of Atashgahe village in 55 kilometers from southwest of Lordegan Township. Lordegan Township is one the most important forest stands in Charmahal va Backtiari. In this study, three normal trees with the diameter about 35cm were chosen to determine the biometrical (fiber length, fiber diameter, lumen and cell wall thickness), physical (density and volumetric shrinkage and swelling) and chemical features (cellulose, hemicelluloses, lignin and ash content). Form each tree; three disks were prepared at breast height of tree and testing samples were prepared along radial direction (pith, middle and bark) and then the mentioned properties were measured. Defiberation was done according to Franklin method. Determination of density was carried out based on ISO3131standard. Cellulose, lignin and ash content were measured in accordance with TAPPI T264om88 and T2226m88 respectively. The content of ash was evaluated based on ASTM D110784. Results The results indicated that fiber length, fiber diameter, lumen and cell wall thickness in radial direction were 967.67, 17.14, 3.67 and 6.41 micron, respectively. Results also showed that dry and basic density were 1.01±.10and 0.91 g/cm3, respectively. Volumetric shrinkage and swelling were 10.12 and 11.29 percent, respectively. The chemical results showed that content of cellulose, hemi cellulose, lignin and ash in sap and heartwood were 37, 25, 1,19, 3,13, 41, 23, 2,6, 3,56 %, respectively. Conclusion In general, the results of the present study showed that the biometrical and physical properties increased along radial direction from the pith to the bark. On the other hand, Persian oak with fiber length 0.97 mm is considered as moderate fibers. Chemical analysis indicated that cellulose, extractive and ash content in the heartwood were higher than the sapwood. There was no statistical significant different at 5 percent level between the cellulose content values in heartwood and sapwood. According to the measured dry density (1.03 g/cm3), Persian oak is categorized as heavy wood species.