چوب پنبه

چوب پنبه یک ماده شناور غیر قابل نفوذ است . این لایه پوستی از بافت پوست است که برای استفاده تجاری عمدتاً از Quercus suber (بلوط چوب پنبه) که بومی جنوب غربی اروپا و شمال غربی آفریقا است، برداشت می شود . چوب پنبه از سوبرین ، یک ماده آبگریز تشکیل شده است . به دلیل خاصیت نفوذ ناپذیری، شناوری، کشسانی و ضد حریق بودن، در محصولات مختلفی استفاده می شود که رایج ترین آنها درب شراب است .

چشم انداز مونتادو پرتغال تقریباً نیمی از چوب پنبه برداشت شده سالانه در سراسر جهان را تولید می کند و Corticeira Amorim شرکت پیشرو در این صنعت است. ^[1] کورک توسط رابرت هوک مورد بررسی میکروسکوپی قرار گرفت که منجر به کشف و نامگذاری سلول توسط وی شد . ^[2]

ترکیب چوب پنبه بسته به منشاء جغرافیایی ، شرایط آب و هوایی و خاک ، منشا ژنتیکی ، ابعاد درخت، سن (بکر یا تولید مثل) و شرایط رشد متفاوت است. با این حال، به طور کلی، چوب پنبه از سوبرین (به طور متوسط ​​حدود 40٪)، لیگنین (22٪)، پلی ساکاریدها ( سلولز و همی سلولز ) (18٪)، مواد قابل استخراج (15٪) و غیره تشکیل شده است. ^[3]

تاریخچه

چوب پنبه یک ماده طبیعی است که برای بیش از 5000 سال توسط انسان استفاده می شود. این ماده ای است که کاربردهای آن از دوران باستان شناخته شده است ، به ویژه در دستگاه های شناور و به عنوان درپوش برای نوشیدنی ها ، عمدتاً شراب ، که بازار آن از اوایل قرن بیستم، به ویژه به دلیل توسعه چندین آگلومره بر پایه چوب پنبه، گسترش زیادی داشته است. ^[4]

در چین ، مصر ، بابل و ایران از حدود 3000 سال قبل از میلاد، چوب پنبه قبلاً برای آب بندی ظروف ، تجهیزات ماهیگیری و کاربردهای خانگی استفاده می شد. در یونان باستان (1600 تا 1100 سال قبل از میلاد) از چوب پنبه در کفش استفاده می شد ، برای ساخت نوعی صندل که به وسیله بند به پا متصل می شد، عموماً چرمی و زیره آن از چوب پنبه یا چرم بود. ^[5] [6]

در قرن دوم پس از میلاد، یک پزشک یونانی به نام دیوسکوریدس به کاربردهای پزشکی متعددی از چوب پنبه، عمدتاً برای درمان ریزش مو اشاره کرد. ^[5] امروزه، اکثر مردم چوب پنبه را به دلیل استفاده از آن به عنوان درپوش در بطری های شراب می شناسند . درپوش های چوب پنبه ای در سال 1729 توسط Ruinart و در سال 1973 توسط Moët et Chandon پذیرفته شد .

ساختار

چوب پنبه ساختار سلولی مشخصی را ارائه می دهد که در آن سلول ها معمولاً شکل پنج ضلعی یا شش ضلعی دارند. دیواره سلولی از یک لایه میانی نازک و غنی از لیگنین (دیوار اولیه داخلی)، یک دیواره ثانویه ضخیم تشکیل شده از متناوب سابرین و لاملا مومی و یک دیوار سوم نازک از پلی ساکاریدها تشکیل شده است. برخی از مطالعات نشان می‌دهند که دیواره ثانویه لغزنده است و بنابراین ممکن است منحصراً از سوبرین و واکس تشکیل نشود. سلول‌های چوب پنبه با مخلوط گازی مشابه هوا پر می‌شوند و باعث می‌شود که مانند “پدهای” واقعی رفتار کنند، که به توانایی چوب پنبه برای بازیابی پس از فشرده‌سازی کمک می‌کند. ^[3]

منابع [ ویرایش ]

حدود 2200000 هکتار جنگل بلوط چوب پنبه ( Quercus suber ) در حوضه مدیترانه ، منطقه بومی این گونه وجود دارد . بیشترین زیستگاه های مدیریت شده در پرتغال (34%) و در اسپانیا (27%) است. تولید سالانه حدود 300000 تن است. 49.6 درصد از پرتغال، 30.5 درصد از اسپانیا، 5.8 درصد از مراکش ، 4.9 درصد از الجزایر ، 3.5 درصد از تونس ، 3.1 درصد از ایتالیا ، و 2.6 درصد از فرانسه . ^[7] هنگامی که درختان حدود 25 سال سن داشتند، چوب پنبه به طور سنتی هر 9 سال یکبار از تنه جدا می شود، با دو برداشت اول معمولا چوب پنبه ای با کیفیت پایین تر تولید می شود ( چشم پنبه نر یا چوب پنبه بکر ). درختان حدود 300 سال عمر می کنند.

صنعت چوب پنبه به طور کلی به عنوان دوستدار محیط زیست در نظر گرفته می شود. ^[8] تولید چوب پنبه به طور کلی پایدار در نظر گرفته می شود زیرا درخت چوب پنبه برای به دست آوردن چوب پنبه قطع نمی شود. فقط پوست درخت برای برداشت چوب پنبه کنده می شود. ^[9] درخت به زندگی و رشد خود ادامه می دهد. پایداری تولید و بازیافت آسان محصولات و محصولات جانبی چوب پنبه دو جنبه از متمایزترین آن است . جنگل های بلوط چوب پنبه همچنین از بیابان زایی جلوگیری می کند و زیستگاه خاصی در شبه جزیره ایبری و پناهگاه گونه های مختلف در معرض خطر انقراض است .

مطالعات ردپای کربن انجام شده توسط Corticeira Amorim ، Oeneo Bouchage از فرانسه و گروه تامین چوب پنبه پرتغال به این نتیجه رسیدند که چوب پنبه در مقایسه با سایر جایگزین‌ها دوست‌دار محیط‌زیست‌ترین شراب است . مطالعه Corticeira Amorim ، به ویژه (“تجزیه و تحلیل چرخه زندگی درب های چوب پنبه، آلومینیوم و شراب پلاستیکی”)، توسط PricewaterhouseCoopers بر اساس ISO 14040 توسعه یافته است . ^[11] [12] نتایج به این نتیجه رسیدند که در مورد انتشار گازهای گلخانه‌ای، هر درپوش پلاستیکی 10 برابر CO2 بیشتری آزاد می‌کند _، در حالی که یک کلاهک پیچی آلومینیومی 26 برابر بیشتر از یک درپوش چوب پنبه‌ای CO2 آزاد می‌کند _. به عنوان مثال، برای تولید 1000 درپوش چوب پنبه ای 1.5 کیلوگرم CO ₂ منتشر می شود، اما برای تولید همین مقدار درپوش پلاستیکی 14 کیلوگرم CO ₂ و برای همان مقدار درپوش پیچی آلومینیومی 37 کیلوگرم CO ₂ منتشر می شود. ^[4]

بلوط چوب پنبه ای چینی بومی آسیای شرقی است و به میزان محدودی در چین کشت می شود، چوب پنبه تولید شده نسبت به Q. suber پایین تر در نظر گرفته می شود و برای تولید محصولات چوب پنبه ای آگلومره استفاده می شود. ^[13]

به اصطلاح “درختان چوب پنبه” ( Pellodendron ) با بلوط چوب پنبه ارتباطی ندارند، آنها پوست چوب پنبه ای دارند اما برای تولید چوب پنبه ضخیم نیستند. ^{[ نیازمند منبع ]}

برداشت [ ویرایش ]

چوب پنبه فقط از اوایل ماه مه تا اواخر آگوست استخراج می شود، زمانی که چوب پنبه را می توان بدون ایجاد آسیب دائمی از درخت جدا کرد. وقتی درخت به 25 تا 30 سالگی و دور آن حدود 24 اینچ (60 سانتی متر) رسید، چوب پنبه را می توان برای اولین بار برداشت. با این حال، این اولین برداشت تقریباً همیشه چوب پنبه ای با کیفیت پایین یا “بکر” تولید می کند (پرتغالی cortiça virgem ؛ اسپانیایی corcho bornizo یا corcho virgen).

کارگرانی که در برداشتن چوب پنبه تخصص دارند به عنوان استخراج کننده شناخته می شوند. یک دستگاه استخراج از یک تبر بسیار تیز برای ایجاد دو نوع برش روی درخت استفاده می کند: یک برش افقی در اطراف گیاه به نام تاج یا گردنبند در ارتفاعی حدود 2 تا 3 برابر دور درخت و چندین برش عمودی به نام خط کش ها یا دهانه ها این ظریف ترین مرحله کار است زیرا، حتی اگر بریدن چوب پنبه به نیروی قابل توجهی نیاز دارد، استخراج کننده نباید به فلوژن زیرین آسیب برساند در غیر این صورت درخت آسیب می بیند. ^{[ نیازمند منبع ]}

استخراج کننده برای آزاد کردن چوب پنبه از درخت، دسته تبر را به داخل خط کش ها فشار می دهد. یک استخراج کننده خوب باید از یک لمس محکم اما دقیق استفاده کند تا مقدار زیادی چوب پنبه را بدون آسیب رساندن به محصول یا درخت آزاد کند.

به این قسمت های آزاد شده چوب پنبه تخته می گویند. تخته ها معمولاً با دست برداشته می شوند زیرا جنگل های چوب پنبه به ندرت در دسترس وسایل نقلیه هستند. چوب پنبه در جنگل یا در حیاط کارخانه روی هم چیده می شود و به طور سنتی برای خشک شدن رها می شود، پس از آن می توان آن را روی کامیون بارگیری کرد و به یک پردازنده فرستاد.

از پوست حاصل از برداشت های اولیه می توان برای ساخت کفپوش، کفش، عایق و سایر محصولات صنعتی استفاده کرد. استخراج‌های بعدی معمولاً در فواصل زمانی 9 ساله انجام می‌شود، اگرچه ممکن است تا 13 زمان طول بکشد تا چوب پنبه به اندازه قابل قبولی برسد. اگر محصول از کیفیت بالایی برخوردار باشد، آن را به عنوان چوب پنبه “ملایم” می شناسند (پرتغالی cortiça amadia ، ^[15] اما همچنین cortiça secundeira فقط اگر بار دوم باشد؛ corcho segundero اسپانیایی ، همچنین محدود به “بار دوم” ^[14] است. و در حالت ایده آل برای ساختن درب بطری های شراب و شامپاین استفاده می شود.

خواص و کاربردها

خاصیت ارتجاعی چوب پنبه همراه با نفوذناپذیری تقریباً آن، آن را به عنوان ماده ای برای درب بطری ها ، به ویژه برای بطری های شراب، مناسب می کند . درپوش های چوب پنبه ای حدود 60 درصد از کل تولیدات چوب پنبه ای را تشکیل می دهند. چوب پنبه نسبت پواسون تقریباً صفر دارد ، به این معنی که شعاع چوب پنبه هنگام فشرده شدن یا کشیده شدن تغییر قابل توجهی نمی کند.

چوب پنبه یک ماده واشر عالی است . به عنوان مثال، برخی از واشرهای کاسه شناور کاربراتور از چوب پنبه ساخته شده اند.

چوب پنبه همچنین یک عنصر ضروری در تولید شاتل‌های بدمینتون است.

ساختار حبابی و ضد حریق طبیعی چوب پنبه آن را برای عایق صوتی و حرارتی در دیوارها، کف، سقف و نما خانه ها مناسب می کند. محصول جانبی تولید درپوش پرسودتر، تخته چوب پنبه ای، به عنوان جایگزینی غیر حساسیت زا، قابل حمل آسان و ایمن برای محصولات عایق مبتنی بر پتروشیمی محبوبیت پیدا می کند.

ورق های چوب پنبه، همچنین اغلب محصول جانبی تولید درپوش، برای ساخت تابلوهای اعلانات و همچنین کاشی های کف و دیوار استفاده می شود .

چگالی کم چوب پنبه آن را به ماده ای مناسب برای شناورها و شناورهای ماهیگیری و همچنین دستگیره میله های ماهیگیری (به عنوان جایگزین نئوپرن ) تبدیل می کند.

دانه های چوب پنبه را نیز می توان با بتن مخلوط کرد . کامپوزیت های ساخته شده از مخلوط کردن دانه های چوب پنبه و سیمان دارای هدایت حرارتی کمتر، چگالی کمتر و جذب انرژی خوب هستند. برخی از محدوده های خواص کامپوزیت ها عبارتند از: چگالی (400-1500 کیلوگرم بر متر ^مکعب )، مقاومت فشاری (1-26 مگاپاسکال)، و مقاومت خمشی (0.5-4.0 مگاپاسکال).

استفاده در بطری شراب

تا اواسط قرن هفدهم، کارخانه‌داران فرانسوی از درپوش چوب پنبه‌ای استفاده نمی‌کردند و در عوض از پارچه‌های آغشته به روغن در گردن بطری‌ها استفاده می‌کردند. ^[19]

چوب پنبه‌های شراب می‌توانند از یک تکه چوب پنبه یا از ذرات مانند چوب پنبه‌های شامپاین ساخته شوند. به چوب پنبه های ساخته شده از ذرات دانه ای، چوب پنبه های آگلومره گفته می شود. ^[20]

درب چوب پنبه طبیعی برای حدود 80 درصد از 20 میلیارد بطری شراب تولید شده در هر سال استفاده می شود. پس از کاهش استفاده به عنوان بستنی شراب به دلیل افزایش استفاده از جایگزین‌های مصنوعی، درپوش‌های چوب پنبه‌ای در حال بازگشت هستند و در حال حاضر تقریباً 60 درصد از بستنی‌های شراب را در سال 2016 تشکیل می‌دهند. ^[21]

به دلیل ساختار سلولی چوب پنبه، پس از قرار دادن در بطری به راحتی فشرده می شود و برای تشکیل یک مهر و موم محکم منبسط می شود. قطر داخلی گردن بطری‌های شیشه‌ای ناسازگار است، و این قابلیت مهر و موم شدن از طریق انقباض و انبساط متغیر را به یک ویژگی مهم تبدیل می‌کند. با این حال، معایب طبیعی اجتناب ناپذیر، کانال ها و شکاف در پوست، خود چوب پنبه را بسیار ناسازگار می کند. در یک مطالعه بسته شدن در سال 2005، 45٪ از چوب پنبه ها نشت گاز را در طول آزمایش فشار از طرفین چوب پنبه و همچنین از طریق بدنه چوب پنبه نشان دادند.

از اواسط دهه 1990، تعدادی از مارک های شراب به بسته های شراب جایگزین مانند درپوش های پلاستیکی ، کلاهک های پیچی یا سایر بسته ها روی آورده اند. در طول سال 1972، بیش از نیمی از شراب بطری استرالیا به دلیل بستن چوب پنبه خراب شد. خشم و سوء ظن زیادی متوجه تامین کنندگان چوب پنبه پرتغالی و اسپانیایی شد که مظنون به عرضه عمدی چوب پنبه بد به شراب سازان غیر اتحادیه اروپا بودند تا از واردات ارزان جلوگیری کنند. شراب سازان ارزان تر، کلاهک آلومینیومی “Stelvin” را با درپوش پلی پروپیلن ساخته اند. شراب‌های گران‌تر و گونه‌های گازدار همچنان از چوب پنبه استفاده می‌کردند، اگرچه توجه بسیار بیشتری به کیفیت انجام شد. با این حال، برخی از سازندگان با کیفیت بالا، Stelvin را ترجیح می دهند، زیرا تضمینی است که شراب حتی پس از چندین دهه کهنه شدن، خوب خواهد بود. برخی از مصرف کنندگان ممکن است تصوراتی در مورد اینکه درپوش های پیچی نشان دهنده شراب های با کیفیت پایین تر است، به دلیل قیمت ارزان تر، تصور کنند. با این حال، برای مثال، در استرالیا، بسیاری از شراب های غیر گازدار در حال حاضر از این کلاهک های Stelvin به عنوان جایگزین چوب پنبه استفاده می کنند، اگرچه برخی اخیراً به دلیل مشکلات استفاده از درپوش های پیچی به چوب پنبه بازگشته اند.

جایگزین های چوب پنبه هم مزایا و هم معایب دارند. به عنوان مثال، به طور کلی در نظر گرفته می شود که اسکروپتاپ ها مهر و موم بدون تری کلروآنیزول (TCA) را ارائه می دهند ، اما سرعت انتقال اکسیژن بین بطری و جو را نیز تقریبا به صفر می رساند، که می تواند منجر به کاهش کیفیت شراب شود. ^{[ نیاز به نقل از ]} TCA دلیل مستند اصلی لکه دار شدن چوب پنبه در شراب است. با این حال، برخی در صنعت شراب می گویند که درپوش های چوب پنبه طبیعی مهم هستند زیرا به اکسیژن اجازه می دهند تا با شراب برای پیری مناسب تعامل داشته باشد و برای شراب هایی که با هدف کهنه شدن خریداری می شوند مناسب هستند. ^[24]

درپوش هایی که شباهت زیادی به چوب پنبه طبیعی دارند، می توانند با جداسازی جزء سوبرین چوب پنبه از لیگنین نامطلوب ، مخلوط کردن آن با همان ماده ای که برای لنزهای تماسی و یک چسب استفاده می شود، و قالب گیری آن به یک محصول استاندارد، عاری از TCA یا موارد دیگر ساخته شوند. مواد نامطلوب ^[25] چوب پنبه کامپوزیت با روکش چوب پنبه واقعی در شراب های ارزان تر استفاده می شود. نویسنده و منتقد مشهور استرالیایی شراب، جیمز هالیدی نوشته است که از آنجایی که چوب پنبه ای که در داخل گردن یک بطری شراب قرار داده شده است، فناوری 350 ساله است، منطقی است که روش های مدرن و دقیق تر برای ایمن نگه داشتن شراب را بررسی کنیم.

مطالعه “تجزیه و تحلیل چرخه زندگی چوب پنبه، آلومینیوم و بسته های شراب پلاستیکی” که توسط PricewaterhouseCoopers انجام شد و به سفارش یک تولید کننده بزرگ چوب پنبه، Amorim انجام شد، در یک مقایسه تجزیه و تحلیل چرخه عمر یک ساله به این نتیجه رسید که چوب پنبه مسئول ترین درپوش برای محیط زیست است. با درپوش های پلاستیکی و درپوش های پیچ آلومینیومی.

کاربردهای دیگر

• در 28 نوامبر 2007، خدمات پست ملی پرتغال CTT اولین تمبر پستی جهان را از چوب پنبه منتشر کرد. ^[30] [31]
• در آلات موسیقی، به‌ویژه سازهای بادی چوبی ، جایی که از آن برای چسباندن بخش‌هایی از ساز به هم استفاده می‌شود و درزها را هوابندی می‌کند. دسته های باتوم هادی با کیفیت پایین نیز اغلب از چوب پنبه ساخته می شوند.
• در کفش‌ها، به‌ویژه آنهایی که برای بهبود کنترل آب و هوا و راحتی استفاده می‌کنند.
• از آنجایی که چوب پنبه غیر قابل نفوذ و مقاوم در برابر رطوبت است، اغلب به عنوان جایگزینی برای چرم در کیف های دستی ، کیف پول و سایر اقلام مد استفاده می شود.
• برای ساخت آجر برای دیوارهای بیرونی خانه ها، مانند غرفه پرتغال در نمایشگاه 2000 .
• به عنوان هسته بیس بال و توپ کریکت . چوب پنبه‌دار با جایگزین کردن فضای داخلی چوب بیسبال با چوب پنبه ساخته می‌شود – عملی که به عنوان “پنجره کردن” شناخته می‌شود. این از نظر تاریخی روشی برای تقلب در بیسبال بود . کارایی این عمل اکنون بی اعتبار شده است.
• در اشکال مختلف، در سپرهای حرارتی فضاپیماها ^[32] و فیرینگ ها .
• در مکانیسم های برداشت کاغذ در پرینترهای جوهرافشان و لیزری .
• برای ساخت کلاه ایمنی مغزی مدل بعدی . ^[33]
• برای دور نگه داشتن حشرات از کلاه آویزان کنید. ( کلاه چوب پنبه ای را ببینید )
• به عنوان یک ماده اصلی در ساخت کامپوزیت ساندویچی .
• به عنوان ماده پوشش اصطکاکی کلاچ گیربکس اتوماتیک ، همانطور که در موتورهای خاص طراحی شده است .
• جایگزین چوب یا آلومینیوم در فضای داخلی خودرو. ^[34]
• صفحات چوب پنبه گاهی توسط پرورش دهندگان ارکیده به عنوان یک ماده نصب طبیعی استفاده می شود.
• پاروهای چوب پنبه ای توسط دمنده های شیشه ای برای دستکاری و شکل دادن به شیشه مذاب داغ استفاده می شود.
• بسیاری از دوچرخه‌های مسابقه‌ای، دسته‌هایشان را در نوار چوب پنبه‌ای پیچیده شده‌اند که در رنگ‌های مختلف تولید می‌شود.
• برای ساخت مدل های معماری .