Технические свойства и промышленное применение древесины

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Особенности микростроения древесины лиственных пород

древесина ствол промышленный бук

Исследование древесины под микроскопом показывает, что она состоит из мельчайших частичек - клеток, преимущественно (до 98%) мертвых. Растительная клетка имеет тончайшую прозрачную оболочку, внутри которой находится протопласт, состоящий из цитоплазмы и ядра.

Клеточная оболочка у молодых растительных клеток представляет собой прозрачную, эластичную и весьма тонкую (до 0,001 мм) пленку. Она состоит из органического вещества - клетчатки, или целлюлозы.

По мере развития, в зависимости от функций, которые призвана выполнять та или иная клетка, размеры, состав и строение ее оболочки существенно изменяются. Наиболее частым видом изменения клеточных оболочек является их одревеснение и опробкование.

Одревеснение клеточной оболочки происходит при жизни клеток в результате образования в них особого органического вещества - лигнина. Одревесневшие клетки или совсем прекращают рост, или увеличивают размеры в значительно меньшей степени, чем клетки с целлюлозными оболочками.

Целлюлоза в клеточной оболочке представлена в виде волоконец, которые называются микрофибриллами. Промежутки между микрофибриллами заполнены в основном лигнином, гемицеллюлозами и связанной влагой.

В процессе роста клеточные оболочки утолщаются, при этом остаются неутолщенные места, называемые порами. Поры служат для проведения воды с растворенными питательными веществами из одной клетки в другую.

Виды клеток древесины. Клетки составляющие древесину, разнообразны по форме и величине. Различают два основных вида клеток: клетки, имеющие длину волокон 0,5-3 мм, диаметр 0,01-0,05 мм, с заостренными концами - прозенхимные и клетки меньших размеров, имеющие вид многогранной призмы с примерно одинаковыми размерами сторон (0,01-0,1 мм), - паренхимные.

Паренхимные клетки служат для отложения запасных питательных веществ. Органические питательные вещества в виде крахмала, жиров и других веществ накапливаются и хранятся в этих клетках до весны, а весной они направляются в крону дерева для образования листьев. Ряды паренхимных клеток расположены у дерева по радиусу и входят в состав сердцевинных лучей. Количество их в общем объеме древесины незначительно: у лиственных попрод- 2-15%.

Основная масса древесины всех пород состоит из клеток прозенхимных, которые в зависимости от выполняемых ими жизненных функций разделяются на проводящие и опорные или механические. Проводящие клетки у растущего дерева служат для проведения из почвы в крону воды с растворами минеральных веществ, опорные создают механическую прочность древесины.

Ткани древесины. Клетки одинакового строения, выполняющие одни и те же функции, образуют ткани древесины.

В соответствии с назначением и видом клеток, из которых состоят ткани, различают: запасающие, проводящие, механические (опорные) и покровные ткани.

Запасающие ткани состоят из коротких запасающих клеток и служат для накопления и хранения питательных веществ. Запасающие ткани находятся в стволе и корнях.

Проводящие ткани состоят из вытянутых тонкостенных клеток (сосудов, трубок), через которые влага, впитанная корнями, проходит к листьям.

Длина сосудов в среднем около 100 мм; у некоторых пород, например у дуба, сосуды достигают 2-3 м длины. Диаметр сосудов колеблется от сотых долей миллиметра (у мелкососудистых пород) до 0,5 мм (у крупнососудистых).

Механические ткани (опорные) находятся в стволе. Эти ткани придают устойчивость растущему дереву. Чем больше этой ткани, тем древесина плотнее, тверже, прочнее. Механические ткани называют либриформом.

Покровные ткани находятся в коре и выполняют защитную роль.

Строение древесины лиственных пород. По сравнению с хвойными породами лиственные имеют более сложное строение. Основной объем древесины лиственных пород составляют сосуды и сосудистые трахеиды, волокна либриформа, паренхимные клетки.

Клетки древесины классифицируют в зависимости от выполняемых ими функций:

Клетки механической, или опорной, ткани древесины -- наиболее прочная и стойкая к загниванию. Опорная ткань в стволах лиственных пород состоит из толстостенных клеток, называемых «древесными волокнами».

Проводящие клетки -- сосуды у лиственных. Сосуды представляют собой тонкостенные трубочки, расположенные одна над другой диаметром 0,04-0,3 мм, длиной около 100 мм и более.

Сердцевинные лучи видны на поперечном разрезе ствола дуба, клена, бука и некоторых других лиственных пород в виде узких радиальных полосок. На тангенциальном разрезе ствола сердцевинные лучи представляются в виде темных штрихов. В растущем дереве сердцевинные лучи служат для перемещения питательных веществ и сохранения запаса их на зиму.

По отношению к объему всей древесины лиственные породы содержат 10-35% сердцевинных лучей.

2. Звукоизолирующая и резонансная способность древесины

Резонансная способность древесины.

Способность древесины резонировать, т. е. усиливать звук без искажения, имеет очень важное значение в музыкальной промышленности при изготовлении дек музыкальных инструментов. Энергия, передаваемая деке струной, отчасти расходуется на трение внутри деки и по краям ее закрепления, отчасти излучается в виде звуковой энергии в окружающее пространство; эта последняя является полезной частью энергии. Для наибольшей отдачи энергии воздуху потери на внутреннее трение должны быть наименьшими, а излучение наибольшим. Комплекс акустических свойств древесины, определяющих возможность ее использования в качестве материала для изготовления дек музыкальных инструментов, характеризуется показателем:

где К -- акустическая константа. Этот показатель характеризует главным образом способность материала к звуковому излучению, поэтому его называют константой излучения, или акустической константой. Для определения этой константы устанавливают величину динамического модуля упругости (или статического модуля, который меньше примерно на 4%) и плотность древесины. В таблице 1 приведены значения акустической константы для древесины некоторых пород.

Эти данные показывают, что для изготовления дек музыкальных инструментов наиболее пригодна древесина ели, кавказской пихты и сибирского кедра, как обладающая наивысшей константой излучения; эти породы и включены в ГОСТ на заготовку резонансной древесины. Оптимальная ширина годичных слоев в резонансной древесине ели лежит в пределах 1--4 мм, оптимальная величина содержания поздней древесины в пределах 5--20%; резонансная древесина должна быть равнослойной (колебания в числе годичных слоев на двух соседних сантиметрах не должны превышать 30%). Между заболонью и спелой древесиной ели в акустическом отношении разницы нет. Крень снижает константу излучения вследствие повышения плотности и снижения модуля упругости, наклон волокон также отрицательно влияет на константу излучения (снижение на 6% при наклоне волокон 7 %; причина -- уменьшение модуля упругости).

Акустические константы древесины некоторых пород.

Звукоизолирующая и звукопоглощающая способность древесины.

Звукоизолирующая способность древесины характеризуется ослаблением давления прошедшего через нее звука. Звуковое давление возникает в газовой или жидкой среде при прохождении звуковых волн. Величина его может изменяться в очень широких пределах, поэтому для оценки уровня звукового давления применяют логарифмическую шкалу, в которой за начало отсчета принято давление на пороге слышимости. Уровень звукового давления измеряется в относительных логарифмических единицах -- децибеллах. Для примера укажем, что уровень звукового давления, соответствующего обычному разговору, равен 60 дб, уличному шуму -- 70--80 дб. При давлении 120 дб в слуховом аппарате человека возникают болевые ощущения.

Величина звукоизоляционной способности древесины может быть оценена по разнице уровней звукового давления перед и за перегородкой из древесины. Оценка звукоизоляционной способности материала часто также производится по относительному уменьшению силы звука, называемому коэффициентом звукопроницаемости. Так, при толщине 3 см звукоизоляция сосновой древесины составила 12 дб, коэффициент звукопроницаемости - 0,065, для дубовой древесины при толщине 4,5 см -- соответственно 27 дб и 0,002. По действующим строительным нормам звукоизоляция стен и перегородок должна быть не ниже 40 дб, междуэтажных перекрытий -- 48 дб. Отсюда видно, что звукоизолирующая способность массивной древесины сравнительно невысока. Способность древесины поглощать звук вызвана рассеянием звуковой энергии в структурных полостях и необратимыми тепловыми потерями вследствие внутреннего трения. Строгое определение звукопоглощающей способности материалов сопряжено со значительными трудностями. Для практических целей используют коэффициент звукопоглощения, представляющий собой отношение звуковой энергии, теряемой в материале, к энергии плоской падающей волны. Коэффициент звукопоглощения сосновой перегородки толщиной 19 мм в диапазоне частот 100--4000 гц находится в пределах 0,081--0,110.

3. Пороки формы ствола. Их влияние на количественный и качественный выход продукции, методы измерения в круглых лесоматериалах и необрезных пиломатериалах

Сбежистость - постепенное уменьшение толщины круглых лесоматериалов или ширины необрезных пиломатериалов на всем их протяжении, превышающее величину нормального сбега, равного 1 см на 1 м длины сортимента.

Влияние на качество. Увеличивает количество отходов при распиловке и лущении круглых лесоматериалов и раскрое пилопродукции, обусловливает появление в пилопродукции и шпоне радиального наклона волокон.

Измерение. В круглых лесоматериалах и необрезной пилопродукции измеряют по разности между диаметрами (или ширинами) верхнего и нижнего концов сортимента (в сантиметрах на 1 м длины или в процентах от длины сортимента). В комлевых лесоматериалах нижний конец сортимента обмеряют на расстоянии 1 м от нижнего торца.

Закомелистость - резкое увеличение диаметра комлевой части круглых лесоматериалов или ширины необрезной пилопродукции, когда диаметр (ширина) комлевого торца не менее чем в 1,2 раза превышает диаметр (ширину) сортимента, измеренный на расстоянии 1 м от этого торца.

Округлая закомелистость - закомелистость с округлой формой поперечного сечения сортимента.

Ребристая закомелистость - закомелистость со звездчато-лопастной формой поперечного сечения сортимента.

Влияние на качество. Закомелистость затрудняет использование круглых лесоматериалов по назначению, увеличивает количество отходов при распиловке и лущении круглых лесоматериалов и раскрое пилопродукции, обусловливает появление в пилопродукции и шпоне радиального наклона волокон.

Измерение. Закомелистость измеряют по разности между диаметрами (или ширинами) сортимента, измеренными у комлевого торца и на расстоянии 1 м от этого торца (в линейных мерах или долях размеров сортимента) - рисунок 1, размеры Z1 и Z2.

Ребристая закомелистость допускается, если это обусловлено спецификой сортимента, измерять по разности между наибольшим и наименьшим диаметрами комлевого торца сортимента (в линейных мерах или долях диаметра торца) - рисунок 1, размер Z3.



округлая закомелистость (Z1 = a1 - b1);

ребристая закомелистость (Z2 = a2 - b2, Z3 = a2 - с).

Измерение закомелистости

Нарост (наплыв) - резкое местное утолщение ствола различной формы и размеров. Сопровождается свилеватостью древесины, встречается на всех породах, чаще на лиственных.

Влияние на качество. Затрудняет использование круглых лесоматериалов по назначению и осложняет их переработку.

Измерение. Измеряют длину и толщину нароста (в линейных мерах или долях размеров сортимента). Допускается, если это обусловлено спецификой сортимента, измерять один из указанных параметров.

Кривизна - искривление продольной оси сортимента, обусловленное кривизной ствола.

Простая кривизна (односторонняя кривизна) - кривизна, характери- зующаяся только одним изгибом сортимента.

Сложная кривизна (разносторонняя кривизна) - кривизна, характери- зующаяся несколькими изгибами сортимента.

Влияние на качество. Кривизна затрудняет использование круглых лесоматериалов по назначению, увеличивает количество отходов при распиловке и лущении круглых лесоматериалов и раскрое пилопродукции, обусловливает появление в пилопродукции и шпоне радиального наклона волокон.

Измерение. Простую кривизну измеряют по величине стрелы прогиба сортимента в месте его искривления (в процентах от протяженности кривизны по длине сортимента) - рисунок 2, размеры Z1 и Z2. Сложную кривизну измеряют по величине стрелы прогиба наибольшего из составляющих ее искривлений (в процентах от протяженности этого искривления по длине сортимента) - рисунок 2, размер Z3.

При измерении кривизны комлевых лесоматериалов размер сбега на первом метре от нижнего торца в расчет не принимают.

В круглых лесоматериалах, предназначенных для последующей разделки на чураки, кривизну измеряют отдельно для каждого чурака (рисунок 2, размеры Z5, Z6, Z7 и Z8).



1 и 2 - простая кривизна (Z1 = a / b1, Z2 = a2 / b2);

3 - сложная кривизна (Z3 = a3 / b3 при a3 / b3 > a4 / b4, Z4 = a4 / b4 при a4 / b4 > a3 / b3); 4 - кривое бревно, предназначенное для разделки на чураки (Z5 = a5 / b5, Z6 = a6 / b6, Z7 = a7 / b7, Z8 = a8 / b8).

4. Технические свойства и промышленное применение древесины бука, платана, палисандра

Бук (лат. Fбgus) -- род лиственных деревьев семейства Буковые. Семейство буковых (Fagaceae) -- одно из наиболее распространенных в мире семейств двудольных листопадных и вечнозеленых деревьев, реже кустарников. В семействе 8 родов и около 100 видов. Наиболее известны в Северном полушарии 3 вида -- бук, дуб и каштан. Все они -- ценные лесообразующие и горноукрепляющие породы.

Бук (Fagus) -- второй по распространенности и ценности для человека род семейства буковых после дуба. Это однодомные листопадные деревья, стройные, колонновидные, высотой 45--50 м, диаметром ствола до 2 м. крона широкоцилиндрическая или яйцевидная. Кора гладкая, серая, с возрастом твердеет и становится ломкой. В лесных насаждениях стволы из-за развития на них лишайников приобретают характерную пятнистость. В вегетационный период бук потребляет до 400 л воды в день. Ежедневно он выделяет в атмосферу до 5 кг кислорода и поглощает до 6 кг углекислого газа. Таким образом, бук очищает до 20 м3 воздуха ежедневно. Листья эллиптические, снизу опущенные, летом имеют темно-зеленую окраску, осенью становятся соломенно-желтыми или бронзовыми. Количество листьев в кроне для растений старше 100 лет -- 200 тысяч. Такой бук накрывает площадь до 100 м2. Цветение начинается одновременно с распусканием листьев, цветки опыляются ветром.

Буки растут до 350 лет, наиболее интенсивно -- в возрасте 40--100 лет. Продолжительность жизни -- свыше 500 лет. Относится к ветроустойчивым породам.

Буковые леса (букняки) -- насаждение с преобладанием бука в древостоях. Эти леса распространены в странах Западной Европы и в южных районах Скандинавии, на востоке Балканского полуострова, в северной части Турции и Ирана, в США, Японии и Китае. Буковые леса сосредоточены в горных районах, где встречаются в различных высотных поясах, на богатых буроземах запас древесины достигает 1000 м3/га.

Древесина бука

Бук -- рассеяннососудистая безъядровая спелодревесная порода. Древесина бука белая с желтоватым или красноватым оттенком. Годичные слои хорошо видны. Сердцевинные лучи широкие, на радиальном разрезе они имеют вид блестящих полосок, а на тангециальном -- коричневых чечевичек, создающих характерный крапчатый рисунок. Старые деревья иногда имеют окрашенную в красно-коричневый цвет спелую древесину («красное ядро»). Это не сказывается на качестве древесины, напротив, такие деревья особенно ценятся мастерами-краснодеревщиками, но встречаются они достаточно редко. Пропаренная особенным образом древесина бука принимает более ярко выраженную красно-коричневую окраску.

Бук имеет характерную богатую структуру благодаря хорошо заметным годичным слоям и развитой системе сердцевинных лучей, окрашенных темнее, чем основная древесина.

Показатели макроструктуры

Бук относится к породам с высокой равноплотностью. Число годичных слоев на 1 см поперечного разреза у бука лесного -- 4,5 и процентное содержание поздней древесины -- 30%. Микронеровности, остающиеся после обработки поверхности древесины бука, как и многих других рассеяннососудистых пород, составляет 30--100 мкм, что примерно в два раза ниже, чем у дуба.

Свежесрубленная древесина бука имеет влажность около 80%. Максимальная влажность при водопоглощении -- 120%. Бук, как и дуб, относится к сильноусыхающим породам. Древесина бука менее склонна к короблению и растрескиванию в процессе сушки, чем древесина дуба. Бук относится к породам средней плотности. Плотность древесины бука 670 кгм3. Твердость (по Бринелю) 3,7 -- 3,9.

Воздухопроницаемость бука более чем на порядок превышает аналогичные показатели древесины ядра дуба. По прочностным свойствам древесина бука практически не уступает дубу.

По длительной стойкости к деформациям бук практически не уступают дубу, так же как по другому показателю - способности удерживать крепления. Бук обладает, пожалуй, самой высокой способностью к загибу, что широко использовалось при производстве гнутой мебели. По стойкости к гниению (биологическим поражениям) бук (спелую древесину) относят к среднестойким породам (он заметно уступает ядровой древесине сосны и тем более дуба), а заболонь - к малостойким. Древесина бука по сравнению с дубовой легче и чаще поражается грибами, более активно поглощает влагу из воздуха. Это объясняет ограничения, накладываемые на применения бука для внешней отделки домов. Древесина бука хорошо обрабатывается, прекрасно отделывается, принимает различные лакокрасочные материалы, морилки и бейцы.

Применение древесины бука

Древесина бука всегда ценилась мебельщиками за богатую текстуру и хорошую обрабатываемость. Однако наибольшую популярность обеспечил изделиям из бука австрийский мебельщикМихаэль Тонет. Его гнутый венский стул (стул №14), изготавливаемый в основном из бука, поставил рекорд, который вряд ли когда-нибудь будет побит. За период с конца ХIХ века до начала Первой мировой войны по всему миру было выпущено свыше 50 млн штук подобных стульев.

Элегантный буковый паркет придает комнате сдержанную и благородную атмосферу. Легкий розоватый оттенок вызывает ощущения тепла. Простая и благородная структура этого покрытия является прекрасным завершением любых интерьеров. Правда, есть и особенности. Цветовая гамма древесины бука довольно разнообразна - от розовой до белой. Чтобы убрать эту разноцветность и придать древесине более равномерный оттенок, а также сделать ее более стабильной, для бука нужна предварительная пропарка. Если этого не делать, фактура древесины будет очень пестрой. По времени эта процедура занимает около трех суток.

Благодаря высокой износостойкости бук широко применяется для изготовления деревянных лестниц. Приятный теплый оттенок древесины бука является причиной того, что ее часто используют и для раздельных мелких изделий: ручек инструмента и т.д. Из Бука получают прекрасный строганный шпон, особенно из крупных сортиментов, и применяют его для отделки. Из бука делают также бочки (правда, реже, чем из дуба) в основном благодаря его прочности и способности легко гнуться. Используется бук и для получения высококачественного древесного угля и ряда продуктов лесной химии.

Хорошо известно о применении щепок бука при варении известной марки пива Budweiser.

Платан (лат. Platanus; тур. Зэnar), чинара -- дерево с листьями, формой похожими на кленовые, и облезающей корой.

Платан (Platanus от греч. рlatanos от рlatys -- широкий) является единственным в семействе платановых (Platanaceae). Род насчитывает около 10 видов, часть из которых представляют собой естественные или искусственные межвидовые гибриды, обитающие в Северной Америке (от Канады до Мексики) и от Восточного Средиземноморья до Индокитая.

Культура платана насчитывает несколько тысячелетий. Вслед за колонизацией новых территорий древними греками, римлянами и персами распространялись и культурные насаждения платана. Эти народы считали его прекраснейшим растением Востока. Дичая, насаждения образовывали рощи, становясь неотъемлемой частью ландшафта, поэтому определить первоначальный естественный ареал этого вида практически невозможно. На территории России дикорастущий платан не встречается.

Все деревья рода -- крупные с густой широкой кроной и мощным стволом (максимальная высота до 50 м и в окружности до 18 м). Ствол обычно цилиндрический, с зеленовато-серой отслаивающейся корой. За это на юге России он получил прозвище «бесстыдница». Платаны, выросшие на открытой местности, имеют широкую и нерегулярную крону до 30 м в диаметре и короткий, часто изогнутый ствол. У деревьев, растущих в группах, крона заметно меньше, а ровный ствол имеет небольшую сбежистость и освобождается от веток на высоту до 20--25 м. Листья очередные, пальчато-лопастные, на длинных черешках.

Единственный дикорастущий вид на территории бывшего СССР -- платан восточный или чинар (Р1аtanus orientalis), -- встречается в Южном Закавказье и в Центральной Азии (Памиро-Алай). В Армении, в Цавском заказнике сохранилась уникальная платановая роща общей площадью около 50 га.

Восточный платан -- третичный реликт, считающийся исчезающим. Остальные виды платана интродуцированы и выращены в культуре. Все это однодомные листопадные деревья, за исключением одного вечнозеленого --Platanus kerrii из Юго-Восточной Азии (Вьетнам, Лаос), который иногда выделяют в специальный подрод --Castanrophyllum (каптноподобный).

Кроме упомянутых выше двух видов, остальные дикорастущие платаны встречаются только в Северной Америке. Самыми большими размерами выделяется платан западный (Platanus occidentalis), известный также как Buttonwood, Buttonball, American Р1аnе, American Sycamore,Sycamore. Он встречается практически повсеместно на территории восточной части США и на юго-востоке Канады, часто вырастает до 45--50 м, а ствол на уровне груди человека нередко достигает 3 м в диаметре. Этот вид характеризуется светлой корой и крупными листьями (12-15 см), придающими ему особую декоративность.

Платан -- ядровая порода с широкой заболонью сероватого цвета, нерезко отграниченной от красновато-бурого ядра. Годичные слои заметны слабо, сосуды мелкие, незаметные, сердцевинные лучи широкие, хорошо видны на всех разрезах, на радиальном разрезе они образуют характерную текстуру. У платана очень высокая изменчивость окраски даже в пределах одного бревна -- от нежного розового до красновато-коричневого цвета. Текстура крапчатая, зернообразная. В целом древесина платана чем-то напоминает бук, но сердцевинные лучи шире и многочисленнее. Плотность платана составляет 700 кг/м.куб.

Платан кленолистный иногда дает очень интересную текстуру, называемую «очковый» платан благодаря отчетливо выделяющимся зонам узлов, которые регулярно распределены по поверхности разреза и создают уникальный узор. Древесина обладает характерным блеском и высокой равноплотностью (равномерным распределением механических тканей по ширине годичного слоя). Древесина платана кленолистного приобретает цвет красного вина после обработки паром. Число годичных слоев на 1 см поперечного разреза для платана восточного (Северный Кавказ) составляет в среднем 5,2.

В общем физико-механические свойства древесины платана подобны дубу и буку. Она умеренно легкая и твердая, плотная, имеет среднюю структуру с густо расположенными волокнами, но легко подвержена гниению. Прочность платана умеренная, твердость по Бринеллю составляет порядка 3,9 (плотность дуба и бука -- 3,8, сосны -- 2,5). Древесина платана режется хорошо и с ровным краем. Хорошо гнется, точится и принимает нужную форму. Платан хорошо шлифуется и полируется, образуя красивую блестящую поверхность.

Древесина платана сохнет достаточно быстро (гораздо быстрее других твердолиственных пород) и при этом не склонна к растрескиванию, но существует риск коробления, особенно для тонких сортиментов тангенциального распила. Иначе говоря, платан относится к среднеусыхающим породам и позволяет использовать интенсивные режимы сушки без особого риска.

Стабильность изделий из платана при изменении температурно-влажностного режима эксплуатации оценивается как хорошая. Древесина прекрасно склеивается и надежно удерживает крепления (гвозди и шурупы). Существенным недостатком древесины платана является низкая биостойкость, которая ограничивает ее применение (сухие помещения).

Древесина этой породы -- ценный поделочный материал. Она может (с указанными выше ограничениями) применяться в столярных и мебельных изделиях. Ограниченное предложение этой породы на рынке лесоматериалов делает предпочтительным ее использование для изготовления весьма привлекательного по цвету и текстуре шпона. Наилучшей считается текстура, именуемая мастерами «змеиная кожа». Для получения строганого шпона используются не только ствол и крупные ветви, но и корни, из которых получается шпон с богатой текстурой приятных теплых цветовых тонов (от красного до желтовато-белого). Однако работа с корнями требует высокой стойкости режущего инструмента и мягких режимов сушки.

Быстрый рост платанов в начале их жизни сделал их весьма перспективными для создания лесных плантаций с коротким оборотом рубки с целью получения сырья для целлюлозно-бумажной промышленности, производства древесных плит и биотоплива.

Благодаря своей декоративности, дымо и газоустойчивости платан широко используется в озеленении в районах с благоприятным климатом. Платаны рекомендуют высаживать при рекультивации земель (карьеров и т. д.), поскольку они являются деревьями-пионерами. Ограничением, кроме невысокой зимостойкости является также то, что большие листья платана медленно перегнивают.

Палисандром называют разные породы, имеющие сходную по цвету и строению древесину. Наиболее часто это название применяется для древесины дальбергии чёрной, произрастающей в Бразилии, -- бразильское розовое дерево. Другие названия: Сонокелинг, Восточно Индийское Розовое дерево, Бомбейское Черное дерево. Ботаническое название: Dalbergia latifolia. Имя было дано в честь шведского ботаника Николаса и С.Дж. Далберга, жившего приблизительно с 1730 по 1820. Латинское название латифолия буквально обозначает широколистная.

Палисандр -- ядровая рассеянно-сосудистая лиственная порода с крупными сосудами. Заболонь узкая, светло-жёлтая, с сероватым оттенком, ядро пурпурно-коричневого или шоколадно-бурого цвета иногда с фиолетовым оттенком, часто неравномерной окраски (с чёрными и тёмно-коричневыми полосами). Годичные слои слабо заметны, сердцевинные лучи очень узкие, многочисленные, плохо видны. Древесина палисандра очень тяжёлая (плотность 800--900 кг/м3), мало усыхает, трудно раскалывается, хорошо полируется, применяется для изготовления ценных музыкальных инструментов (пианино), художественной мебели, наборного паркета, токарных изделий и т. п.

По твёрдости палисандр напоминает эбони. Это порода отлично подходит для резьбы по дереву. Палисандр имеет шоколадный цвет с пестрой полосатой гаммой. Древесина дорогостоящая, поскольку дерево растёт медленно и требуется порядка 200 лет для того, чтобы из него получилось хорошее большое бревно. Палисандр (сонокелинг) родом из Индии и англичане прозвали его «чёрное красное дерево». Индонезийское Министерство Лесного хозяйства в свое время поспособствовало посадке деревьев палисандра на островах Ява и Бали (Индонезия), и сейчас сонокелинг произрастает и там.

Размер деревьев палисандра очень разный: от 30см до 1,5м в диаметре в зависимости от места произрастания. В общем деревья имеют средний размер, достигая в высоту до 25м. Ствол прямой, чистый, цилиндрической формы; максимальная длина -- 12м. Произрастает палисандр на высотах до 1000м над уровнем моря. Сонокелинг произрастает в лесах вместе с тиком и бамбуком. Иногда Палисандр высаживают как тенеобразующее дерево на кофейных плантациях.

Ядровая древесина палисандра имеет пурпурно-коричневый цвет и отличается красивым чередованием светлых и темных полос. Заболонь резко отличается по цвету от ядровой древесины. Древесина имеет едва улавливаемый аромат. Волокна переплетены и радиальный распил дает полосатый рисунок. Текстура однородная и крупная. Средняя плотность составляет 0,70 (масса высушенной древесины/объем свежеспиленной древесины). Прочностные характеристики палисандра улучшаются после сушки: твердость возрастает в 2,5 раза, жесткость на 15%, сопротивление на изгиб -- на 25% больше чем у дуба.

Палисандр высушивается довольно быстро с небольшим количеством поверхностных трещин. Их количество можно минимизировать, применяя более мягкие режимы сушки и с помощью замазывания торцов воском или подобным покрытием. Чашеобразование практически отсутствует. Усушка составляет: 2,7% радиальная; 5,8% тангенциальная, и 8,5% объемная. Сушить рекомендуется медленно для того, чтобы избежать появления торцевых трещин.

Ядровая древесина палисандра довольно хорошо противостоит всем типам грибковых воздействий. Палисандр считается одной из пород, которые лучше всех противостоят термитам.

Палисандр тяжело обрабатывать вручную. Также довольно трудно он поддается машинной обработке. При работе с палисандром режущие поверхности инструмента быстро тупятся. Рекомендуется более медленная скорость подачи инструмента, чем обычно, при фрезеровании и сверлении. Крепление гвоздями и шурупами хорошее. Древесина клеится удовлетворительно. Поддается сильной полировке, но требует предварительной грунтовки перед нанесением полирующего покрытия. Тёмные и восковые полировки предпочтительны и дают лучший результат.

Поскольку древесина имеет эстетичный внешний вид, то первичное ее применение - это декоративная отделка и украшение интерьеров с помощью таких элементов как мебель, паркет, внутренняя и внешняя обшивка, шпон. Палисандр также используется для изготовления музыкальных инструментов. В Индии из древесины палисандра изготавливали лодки.

5. Балансы хвойных и лиственных пород (назначение и по каждому назначению - породы, размеры, сорта, дополнительные требования к качеству)

Круглые лесоматериалы (балансы), предназначенные для получения целлюлозы и древесной массы, заготавливают преимущественно из хвойных (главным образом ели), а также из лиственных пород. Требования к хвойным балансам указаны в таблице 1.

Таблица 1 Круглые лесоматериалы (балансы) хвойных пород для выработки целлюлозы и древесной массы

Назначение лесоматериалов	Порода древесины	Сорт	Толщина, см	Длина, м
Для выработки: целлюлозы на химическую переработку	Ель, пихта, сосна, лиственница	1;2	12-24	1,2; 1,5; 2,0 и кратные им
сульфитной, бисульфитной целлюлозы	Ель, пихта	1,2;3	6-16	0,75; 1,0; 1,1; 1,2; 1,25; 2,0 и кратные им
белой древесной массы	Ель, пихта	2;3	10-16	1,0; 1,1; 1,2, 1,5; 2,0 и кратные им
целлюлозы для электроизоляционных видов бумаги и картона	Ель, пихта, сосна	1;2,3	12-24	0,75; 1,00; 1,10, 1,20; 1,25 и кратные им
сульфатной целлюлозы, бисульфитной полуцеллюлозы и древесной массы	Сосна, ель, пихта, лиственница, кедр	1;2;3	6-24	0,75; 1,00; 1,10; 1,20; 1,25 и кратные им

Ниже приводятся основные требования к балансам из древесины лиственных пород.

Для получения целлюлозы, предназначенной на химическую переработку, используют березу, осину и тополь, а для белой древесной массы -только тополь и осину. В обоих случаях балансы 1-го сорта, толщиной 10-24 см, а длиной 1,2; 1,5; 2,0 и кратные им.

Для выработки сульфитной и бисульфитной целлюлозы используют березу, осину, тополь, ольху, балансы 1 и 2 сорта, толщиной 6-18 см, длиной 0,75; 1,0; 1,1; 1,2; 1,25 м и кратные им. Для получения сульфатной беленой целлюлозы используют те же породы; балансы 1 и 2 сорта, толщиной 6-24 см, и 3 сорта, толщиной 6-18 см, той же длины. Для выработки сульфатной небеленой целлюлозы, натронной, бисульфитной и нейтрально-сульфитной полуцеллюлозы применяют балансы всех пород, тех же размеров по толщине и длине.

Кроме того, согласно техническим условиям ТУ 13-0273685-402-89 предусмотрена возможность заготовки так называемых балансов 4-го сорта из древесины хвойных и лиственных пород пониженного качества.

В балансах не допускается обугленная древесина и наружная трухлявая гниль, в то же время балансы могут иметь трещины, механические повреждения и некоторые другие пороки. Подробнее о дополнительных требованиях к качеству древесины балансов указано в стандартах и ТУ.

6. Задачи

Лиственный кряж (ильм) имеет длину 2,03 м и толщину в верхнем торце 20 и 21 см. Пороки: 1) сучки здоровые сросшиеся, диаметром 20, 25 и 28 мм; 2) грибные ядровые пятна диаметром 5 см без снижения твердости древесины; 3) червоточина поверхностная; 4) отлупная трещина в центральной части диаметром 3 см.

1. Определить сорт, назначение кряжа, показать схематически маркировку на торцовом разрезе.

2. Определить объем кряжа.

Ответ:

1) Сорт данного лиственного кряжа(береза) определяется с помощью ГОСТ 9462-88.

Мы имеем крупное бревно, при здоровых сучках диаметром 5 см и синевой глубиной 4 см, из это следует, что бревно является 3го сорта.

Назначение определяется с помощью ГОСТ 9463-88 по таблице 2.

В данном случае бревно предназначено для переводных брусьев железных дорог широкой колеи.

Схема маркировки данного бревна будет выглядеть следующим образом: III 6

Реквизиты маркировки наносят на верхние торцы лесоматериалов водостойкими красками (при поставке сплавом) или красками и мелками, стойкими к атмосферным воздействиям, согласно ГОСТ 2292-88.

2)Согласно таблице 1 ГОСТ 2708-75 объём данного кряжа равен 0,210 м3.

1) Определить складочный объем штабеля неокоренной рудничной стойки (лиственничной) длиной 1,7 м; средняя высота штабеля 1,98 м, длина штабеля 19,86 м, в том числе 2 клетки.

2) Определить плотность кладки штабеля. Общая длина диагонали 8,26 м, сумма отрезков диагонали на торцах 5,78 м.

3) Определить объем лесоматериалов, подлежащих приемке, в плотных мерах.

1) При определении расчетной длины штабеля длина клеток должна быть учтена отдельно и их длина берется равной 0,8 фактической длины; таким образом, из общей длины штабеля вычитается длина всех клеток, умножается на 0,8 и вновь прибавляется к длине штабеля. Длина клетки (те же лесоматериалы, уложенные не в накат, а в перекрест) равна длине данных материалов, т.е. в данном случае 1,5 м. Таким образом, расчетная длина штабеля в данном примере будет равна:

Lрасч =17,35 - 2*1,5 + 2*1,5*0,8 = 11,95 м,

Vскл =1,5м * 1,96м * 11,95м=35,13 м3.

2) Плотность кладки древесного сырья, выраженную в сотых долях, устанавливают делением суммы протяжений торцов лесоматериалов по диагонали на длину всей диагонали.

5,82/8,22=0,63

3)Объём лесоматериалов в плотных метрах определяется при помощи коэффициента полнодревесности штабеля:

Кф= 0,70

Vпл =35,13*0,69=24,24 м3.

Список использованных источников

1. Боровиков А.М. Справочник по древесине [Текст] / А.М. Боровиков, Б.Н. Уголев. - М.: Лесная промышленность, 1989. - 296 с.

2. Осипенко Ю.Ф. Лесное товароведение [Текст] / Ю.Ф. Осипенко, В.П. Рябчук. - Львов: Вища школа, 1979. - 279 с.

3. Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения [Текст] / Б.Н. Уголев. - М.: Лесная промышленность, 1986. - 368 с.

4. Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения [Текст] / Б.Н. Уголев. - М.: МГУЛ, 2001. - 340 с.

Размещено на Allbest.ru

...