ไม้เป็นวัสดุประเภท anisotropic คือแต่ละด้านของไม้จะมีคุณสมบัติแตกต่างกันด้านต่าง ๆ ของไม้อยู่ 4 ด้าน คือ ด้านยาว เป็นด้านที่ยาวตามของไม้ท่อน ด้านรัศมีเป็นด้านที่ขนานกับแนวเส้นรัศมีที่ลากจากใจไม้ไปยังเปลือกไม้ และยาวไปตามความยาวของไม้ท่อน ด้านสัมผัสเป็นด้านที่ตั้งฉากกับด้านรัศมี และยาวไปตามความยาวของไม้ท่อนหรือด้านที่เห็นเมื่อเอาเปลือกไม้ของไม้ท่อนออก ด้านหน้าตัดเป็นด้านที่ตั้งได้ฉากกับด้านทั้ง 3 ดังกล่าว หรือเป็นด้านที่เห็นทางด้านปลายทั้ง 2 ของไม้ท่อน เมื่อดูด้านต่างๆของไม้นี้จะเห็นเซลล์ที่ประกอบเป็นเนื้อไม้มีลักษณะแตกต่างกันทั้งที่เป็นเซลล์ชนิดเดียวกัน นอกจากนี้เซลล์ในเนื้อไม้ยังมีการเรียงตัวไม่เหมือนกันทั้งหมดอีกด้วยจึงทำให้ด้านต่างๆของไม้มีคุณสมบัติแตกต่างกัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยที่อยู่ในไม้อันได้แก่ โครงสร้างซึ่งก็คือ เซลล์ชนิดต่างๆที่ประกอบเป็นเนื้อไม้
ปัจจัยต่างๆดังกล่าวอาจแบ่งได้ดังนี้
1. ปริมาณของสารเคมีต่างๆที่ประกอบกันขึ้นเป็นผนังเซลล์ของเนื้อไม้ ซึ่งวัดด้วยค่าความถ่วงจำเพาะ(ถ.พ.มีประโยชน์มากใช้เป็นตัวชี้คุณสมบัติของไม้ได้)
2. ปริมาณของน้ำที่มีอยู่ในเนื้อไม้ น้ำน่าจะถือได้ว่าเป็นองค์ประกอบส่วนหนึ่งของโครงสร้างไม้น้ำจะมีอยู่ในไม้ตั้งแต่ยังมีชีวิตอยู่จนถึงตัดโค่นลงแล้วน้ำเป็นปัจจัยสำคัญที่มีต่อคุณสมบัติของไม้
3. สัดส่วนของสารเคมีที่ประกอบเป็นผนังเซลล์และสารแทรกที่มีอยู่ในไม้
4. การเรียงตัวของสารเคมีเป็นผนังเซลล์เป็นปัจจัยที่เกี่ยวกับแนวเสี้ยนไม้
5. ชนิด ขนาด และสัดส่วนของเซลล์ที่ประกอบเป็นเนื้อไม้
ปัจจัยต่างๆเหล่านี้มีผลต่อคุณสมบัติของไม้ซึ่งกล่าวพอสังเขปได้ดังนี้
1. น้ำในไม้ ธรรมชาติของไม้นั้นเป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติ hygroscopic คือสามารถดูดและคายความชื้นและน้ำได้ทั้งสามารถทำให้คุณสมบัติของไม้เปลี่ยนแปลงเช่น
1.1น้ำหนักของไม้ ไม้ที่มีความชื้นมากจะมีน้ำหนักมากกว่าไม้ที่มีความชื้นน้อยไม้จะมีน้ำหนักน้อยที่สุดเมื่อไม้ถูกอบแห้งและจะมีน้ำหนักมากที่สุดเมื่อไม้น้ำอยู่เต็มที่ ดังนั้นการบอกน้ำหนักของไม้จึงต้องบอกเปอร์เซ็นต์ความชื้นของไม้ในขณะเดียวกันไว้ด้วย
1.2 การยืดหดตัวของไม้ เมื่อไม้ดูดความชื้นหรือน้ำเข้าไปอยู่ในผนังเซลล์จะทำให้ผนังเซลล์ขยายตัว นั่นคือจะทำให้ไม้ขยายตัวมีขนาดมากกว่าแต่ก่อนดูดความชื้นหรือน้ำในทางกลับกันถ้าน้ำหรือความชื้นในผนังเซลล์คายออกมา จะทำให้ไม้มีขนาดเล็กลงกว่าเดิมสำหรับน้ำที่อยู่ในช่องว่างของเซลล์จะไม่มีผลทำให้ไม้ยืดหดตัว เพียงทำให้น้ำหนักเพิ่มขึ้นหรือลดลง ไม้สามารถดูดความชื้นจากบรรยากาศและคายความชื้นออกสู่บรรยากาศได้ และจะหยุดดูดคายความชื้นในบรรยากาศ ต่อเมื่อมีความชื้นได้สมดุลกับความชื้นในบรรยากาศดังนั้นการนำไม้ไปใช้งานในสภาพแวดล้อมต่างๆต้องคำนึงถึงเรื่องนี้ด้วย ก่อนนำไม้ไปใช้งานต้องทำให้ความชื้นในไม้มีอยู่ใกล้เคียงกับความชื้นในบรรยากาศของสถานที่ที่จะนำไม้ไปใช้งานเพื่อป้องกันมิให้เกิดการหดขยายตัวมากจนอาจทำทำให้สิ่งของที่ทำด้วยไม้นั้นเกิดความเสียหายได้
การยืดหดตัวของไม้จะมีค่าแตกต่างกันในแต่ละด้านของไม้ ด้านของไม้ด้านที่สัมผัสจะมีการยืดหดตัวมากที่สุด และมากกว่าด้านรัศมีประมาณ 2 เท่า ส่วนด้านยาวจะมีการยืดหดตัวน้อยมากประมาณ0.1-0.2% จนอาจจะไม่คำนึงถึงได้
การยืดหดตัวของไม้นอกจากจะขึ้นอยู่กับความชื้นของไม้แล้ ปริมาณของสารที่ประกอบเป็นผนังเซลล์ยังเป็นตัวชี้ค่าการยืดหดตัวของไม้ได้อย่างคร่าวๆ ไม้ชนิดที่มีสารประกอบผนังเซลล์มากก็จะมีการยืดหดตัวได้มาก แต่ไม่ใช่ทุกชนิดจะเป็นดังนี้
1.3 ความถ่วงจำเพาะ ปริมาณของสารประกอบผนังเซลล์ของไม้ชนิดต่างๆจะแตกต่างกัน ค่าความถ่วงจำเพาะ(ถ.พ.) จะใช้แสดงปริมาณของสารดังกล่าวต่อหน่วยปริมาตรซึ่งตามปกติในงานวิจัยจะคำนวณจาก น้ำหนัก และปริมาณของไม้ที่อบแห้งไม่มีน้ำรวมอยู่ด้วยซึ่งจะได้ปริมาณของสารดังกล่าวล้วนๆแต่ในสภาพการใช้งานจริงๆของไม้จะปรากฏว่ามีความชื้นรวมอยู่ในไม้ด้วยซึ่งทำให้ปริมาตรและน้ำหนักของไม้เพิ่มขึ้น ค่า ถ.พ.จะเปลี่ยนไปโดยมีค่าลดลงเมื่อความชื่นเพิ่มขึ้น(ถ้าใช้น้ำหนักของไม้ที่สภาพอบแห้ง)และจะมีคงคงที่เมื่อไม้มีความชื้นสูงกว่า30% โดยประมาณในบางครั้งจึงมีการคำนวณค่าถ.พ.โดยใช้น้ำหนักและปริมาตรของไม้ที่มีความชื้นในขณะนั้นค่าถ.พ.มีประโยชน์ในการใช้เป็นตัวแสดงคุณสมบัติไม้
1.4 คุณสมบัติของการนำความร้อน ไม้มีคุณสมบัติการยอมให้ความร้อนผ่านได้ถึง3ด้านโดยด้ายยาว(ขนาดเสี้ยนไม้)จะมีการนำความร้อนสูงกว่าด้านสัมผัส และด้านรัศมี จะมีค่าใกล้เคียงกันการนำความร้อนของไม้จะเพิ่มขึ้นเมื่อไม้มีความชื้นเพิ่มขึ้น เช่น ไม้ที่มีความชื้นมากกว่า40% จะค่าการนำความร้อนมากกว่าไม้ที่แห้งกว่าถึง1/3เท่า การนำความร้อนของไม้จะมีค่าต่ำกว่าโลหะ
1.5 คุณสมบัติการนำไฟฟ้า ไม้มีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าซึ่งจะมีค่าสัมพันธ์กับความชื้นในไม้ถ้าความชื้นในไม้เพิ่มขึ้นในช่วง 0 ถึงจุดหมาดค่าการนำไฟฟ้าของไม้จะเพิ่มขึ้นอย่างน้อยถึง 10 เท่าไม้ที่แห้งจะเป็นฉนวนไฟฟ้า
2. ปริมาณของสารเคมี ที่ประกอบเป็นผนังเซลล์ (ค่าความถ่วงจำเพาะ) ปริมาณของสารประกอบผนังเซลล์ในไม้ต่อหน่วยปริมาณวัดได้โดยการคำนวณค่าความถ่วงจำเพาะค่าถ.พ. มีประโยชน์ใช้เป็นค่าแสดงคุณสมบัติของไม้
2.1 ความแข็งแรงของไม้ ค่าถ.พ.จะมีความสัมพันธ์โดยตรงกับความแข็งแรงของไม้ถ้าค่าถ.พ.สูงความแข็งแรงของไม้จะสูงตามไปด้วย
2.2คุณสมบัติการนำความร้อน การนำความร้อนของไม้จะสัมพันธ์กับค่าถ.พ.เป็นเส้นตรงค่า ถ.พ. สูงการนำความร้อนของไม้ไม้จะสูงตามไปด้วย
2.3 คุณสมบัติเกี่ยวกับกระแสไฟฟ้าสลับ ความสามารถในการเป็นฉนวนต่อกระแสไฟฟ้าสลับวัดได้ด้วยค่าคงที่ที่เรียกว่า “dielectric constant” ค่าคงที่นี้ในไม้จะมีความสัมพันธ์โดยตรงกับค่าถ.พ. และความชื้นในไม้
3. การเรียงตัวของเสี้ยนไม้ เสี้ยนไม้ในแต่ละชนิดจะเรียงตัวเหมือนกัน อาจจะมีการเรียงขนานกับแกนยาวของไม้หรือทำมุมกับแกนยาวของไม้ ทิศทางการเรียงตัวของเสี้ยนไม้จะมีผลต่อความแข็งแรงของไม้ โดยเฉพาะกับแรงดึง ซึ่งจะมีค่าลดลงเมื่อความลาดชันของไม้เสี้ยนไม้(การเรียงตัวทำมุมของเสี้ยนไม้กับแกนยาวของไม้) มีมากกว่า 1 ต่อ 25 จึงจะได้รับผลกระทบ ส่วนความแข็งแรงในการดัดจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงลดค่าลงจนกว่าจะมีความลาดชันมากกว่า 1 ต่อ 20 ถ้าความลาดชันของเสี้ยนสูงกว่าขีดจำกัดดังกล่าวข้างต้นจะทำให้ความแข็งแรงลดลงอย่างมาก เช่น ความลาดชัน 1 ต่อ 8 จะทำให้ความแข็งแรงในการดัดลดลงถึงครึ่งหนึ่งและความแข็งแรงในการบีบจะลดลงถึง 1 ใน 3
4. ความกว้างของวงปี อัตราการเจริญเติบโตของต้นไม้มีผลต่อค่าความถ่วงจำเพาะ คือ ความกว้างของวงปีที่แตกต่างกันจะมีผลทำให้ความถ่วงจำเพาะและความแข็งแรงของไม้เปลี่ยนแปลงไปด้วย ในไม้เนื้อแข็งที่เซลล์พอร์ในวงปีมีขนาดแตกต่างกันอย่างชัดเจน(ringporous ) เมื่อมีอัตราการเจริญเพิ่มขึ้น (วงปีกว้างขึ้น) ส่วนเนื้อในปลายฤดูก็จะเพิ่มขึ้นซึ่งเซลล์ในส่วนนี้จะเป็นเซลล์ที่มีผนังหนา และมีจำนวนมากก็จะทำให้ค่าถ.พ. และความแข็งแรงของไม้เพิ่มขึ้น ส่วนไม้เนื้อแข็งที่เซลล์พอร์ ในวงปีมีขนาดและกระจายสม่ำเสมอ (diffuse porous ) แม้จะมีอัตราการเจริญเติบโตเพิ่มขึ้นก็ไม่มีผลต่อค่าถ.พ.และความแข็งแรงของไม้เว้นแต่จะมีการเจริญเติบโตที่สูงมากเกินไป เช่นเดียวกับกรณีไม้เนื้อแข็งที่เซลล์พอร์ ขนาดต่างกันส่วนในไม้เนื้ออ่อนที่มีอัตราการเจริญเติบโตเพิ่มมากขึ้น จะทำให้ส่วนเนื้อไม้ต้นฤดูที่มีความหนาแน่นต่ำเพิ่มจำนวนขึ้น เป็นผลให้ความแข็งแรงและความหนาแน่นของไม้ลดลงเมื่อวงปีกว้างมากขึ้น ยกเว้นไม้เนื้ออ่อนบางชนิดที่แม้นวงปีมีขนาดแคบ ก็อาจจะมีความหนาแน่นต่ำได้
5. ตำหนิที่เป็นตาไม้ ตาไม้ที่มีอยู่ในเนื้อไม้จะทำให้ความแข็งแรงของไม้ลดลง ทั้งนี้ยังขึ้นอยู่กับขนาดและบริเวณที่ต่อไม้ขึ้นอยู่ ตาไม้ที่อยู่รวมกันเป็นกลุ่มจะสำคัญกว่าตาไม้ที่อยู่กระจัดกระจาย และตาไม้ที่มีขนาดใหญ่ก็จะมีผลกระทบมากกว่าขนาดเล็ก
6. ลักษณะโครงสร้างของไม้ที่เกี่ยวกับความทนทานตามธรรมชาติของไม้ ไม้แต่ละชนิดมีความทนทานต่อการทำลายของเห็ด รา และแมลงแตกต่างกัน ไม้ที่ทนทานต่อการทำลายของเห็ดราได้อาจไม่ทนทานต่อแมลงก็ได้ สาเหตุสำคัญที่ทำให้ไม้มีความทนทานตามธรรมชาติ คือ เนื้อไม้จะมีสารแทรกที่เป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตที่จะทำลายเนื้อไม้ ซึ่งสารแทรกนี้จะมีอยู่ในแก่นไม้ ยังมีเหตุผลอีกบางประการที่สามารถใช้อธิบายถึงเหตุผลที่ไม้มีความทนทานตามธรรมชาติ เช่น การที่ไม้มีความชื้นต่ำ การที่ช่องว่างของเซลล์มีสารบรรจุอยู่ เช่น กัม เรซินไทโลส เป็นต้น มีปัจจัยบางประการที่น่าสังเกตุที่เกี่ยวข้องกับความทนทานตามธรรมชาติของไม้ ได้แก่ ความหนาแน่น มีไม้หลายชนิดที่มีความหนาแน่นมาก แล้วมีความทนทานตามธรรมชาติสูงแต่มีข้อสังเกตุว่า ไม้บางชนิดก็ไม่เป็นไปตามนี้ นอกจากนั้น ไม้ที่มีน้ำหนักมากบางชนิดยังมีแก่นไม้ที่มีความทนทานตามธรรมชาติ
ข้อมูลจาก : การใช้ประโยชน์ไม้ขั้นพื้นฐาน. สำนักวิจัยการจัดการป่าไม้และผลิตผลป่าไม้ กรมป่าไม้. 2547.
