Деревина будова властивості продукція переробки експертиза кількість і якість

1. Будова і склад деревини

1.1.Строеніе дерева

1.2.Древесіна

2. Фізичні властивості деревини

2.1. Колір деревини

2.2.Блеск деревини

2.3.Текстура деревини

2.4.Запах деревини

2.5.Макроструктура

2.6.Влажность деревини

3. Продукти переробки деревини

4. Переваги і недоліки деревини

4.1.Достоінства деревини як матеріалу

4.2.Недостаткі деревини як матеріалу

4.3.Промишленное використання деревини

Висновок

Список використаних джерел

Додаток 1

Введення

Деревина - порівняно твердий і міцний волокнистий матеріал, прихована корою основна частина стовбурів, гілок і коренів дерев і чагарника. Складається з незліченних трубковідних клітин з оболонками в основному з целюлози, міцно зцементованих пектати кальцію і магнію в майже однорідну масу. У природному вигляді використовується в якості будівельного матеріалу і палива, а в роздрібненому і хімічно обробленому вигляді - як сировина для виробництва паперу, деревноволокнистих плит, штучного волокна. Деревина була одним з головних чинників розвитку цивілізації і навіть у наші дні залишається одним з найважливіших для людини видів сировини, без якого не могли б обійтися багато галузей промисловості.

Важко назвати яку-небудь галузь народного господарства, де деревина не використовувалася в тому чи іншому вигляді, і перерахувати різноманітні вироби, в які деревина входить складовою частиною. За обсягом використання і різноманітності застосування в народному господарстві з деревиною не може зрівнятися жоден інший матеріал.

Деревину застосовують для виготовлення меблів, столярно-будівельних виробів. З неї роблять елементи мостів, суден, кузовів, вагонів, тару, шпали, спортивний інвентар, музичні інструменти, сірники, олівці, папір, предмети побуту, іграшки, сувеніри. Натуральну або модифіковану деревину застосовують у машинобудуванні і гірничорудної промисловості; вона є вихідною сировиною для целюлозно-паперової промисловості, виробництва деревних плит.

Широкому використанню деревини сприяють її високі фізико-механічні якості. Добре обробляється. А також ефективні способи зміни окремих властивостей деревини шляхом хімічної і механічної обробки. Деревина легко обробляється, має малу теплопровідність, досить високу міцність, при невеликій масі хорошу опірність ударним і вібраційним навантаженням, в сухому середовищі довговічна. Деревина з'єднується кріпильними виробами, міцно склеюється, зберігає гарний зовнішній вигляд, на неї добре наносяться захисно-декоративні покриття. Разом з тим деревина має недоліки: вона схильна до горіння і загнивання, руйнування від дії комах і грибів, гігроскопічна, внаслідок чого може розбухати і піддаватися усушці, викривлення і розтріскування. Крім того, деревина має вади біологічного походження, які знижують її якість. Щоб використовувати деревину, треба знати її властивості, будова і пороки.

1.Строеніе і склад деревини

1.1.Строеніе дерева

Зростаюче дерево складається з крони, стовбура і коренів. За життя дерева кожна з цих частин виконує свої певні функції і має різне промислове застосування.

Крона складається з гілок і листя (або хвої). З вуглекислоти, що поглинається з повітря, і води, одержуваної з грунту, в листі утворюються складні органічні речовини, необхідні для життя дерева. Промислове використання крони невелика. З листя (хвої) отримують вітамінну муку - цінний продукт для тваринництва та птахівництва, лікарські препарати, з гілок - технологічну тріску для виробництва тарного картону і деревноволокнистих плит.

Стовбур (від 50 до 90% обсягу всього дерева зростаючого дерева) Утворюється він завдяки камбію. Форма стовбура - нейлоід. Проводить воду з розчиненими мінеральними речовинами вгору, а з органічними речовинами - вниз до коренів; зберігає запасні поживні речовини; служить для розміщення і підтримки крони. Він дає основну масу деревини і має головне промислове значення. Верхня тонка частина стовбура називається вершиною, нижня товста частина - комлем. Процес зростання можна представити як наростання конусоподібних шарів деревини. Кожен останній конус має велику висоту і діаметр основи. Зазвичай вивчають три основних розрізу стовбура: поперечний (торцевий), радіальний, що проходить через вісь стовбура, і тангенціальний, що проходить по хорді вздовж стовбура.

При розгляді розрізів стовбура дерева неозброєним оком або через лупу можна розрізнити наступні основні його частини: кору, камбій, деревину і серцевину.

Серцевина - вузька центральна частина стовбура, що представляє пухку тканину. Серцевина спільно з деревної тканиною першого року розвитку дерева утворюють серцевину трубку. На торцевому розрізі має вигляд темної (чи іншого кольору) плями діаметром 2-5 мм. На радіальному розрізі серцевина видно у вигляді прямої або звивистій темної вузької смужки. Вона може бути круглої овальної, трикутної (вільха), чотирикутної (Ясень), п'ятикутною (тополя) і зубчастої (дуб).

Кора покриває дерево суцільним кільцем і складається з зовнішнього коркового шару і внутрішнього шару - лубу, який проводить воду з органічними речовинами, виробленими в листках, вниз по стовбуру. Кора охороняє дерево від механічних пошкоджень, різких змін температури, комах та інших шкідливих впливів навколишнього середовища. Вигляд і колір кори залежать від віку і породи дерева. У молодих дерев кора гладка, а з віком у корі з'являються тріщини. Кора може бути гладкою (ялиця), лускатої (сосна), волокнистої (ялівець), бородавчастої (бересклет). Колір кори має безліч відтінків, наприклад біла у берези, темно-сіра у дуба, темно-бура у ялини. Залежно від породи, віку дерева і умов зростання у наших лісових порід кора складає від 6 до 25% обсягу стовбура. Кора багатьох деревних порід має велике практичне застосування. Вона використовується для дублення шкір, виготовлення поплавців, пробок, теплоізоляційних і будівельних плит. З лубу кори роблять мочало, рогожі, мотузки та ін З кори добувають хімічні речовини, застосовувані в медицині. Кора берези служить сировиною для отримання дьогтю. Між корою та деревиною розташовується дуже тонкий, соковитий, не видимий неозброєним оком шар - камбій, що складається з живих клітин.

Камбій. Щорічно в вегетативний період камбій відкладає в бік кори клітини лубу і всередину стовбура, в значно великому обсязі, - клітини деревини. Розподіл клітин камбіальних шару починається навесні і закінчується восени.

Коріння (дрібні і грубі) Функції: утримують дерево у вертикальному положенні, проводять воду з розчиненими в ній мінеральними речовинами вгору по стовбуру; зберігають запаси поживних речовин. Коріння використовуються як другосортне паливо. Пні і великі коріння сосни через деякий час після валки дерев служать сировиною для отримання каніфолі та скипидару. Може бути використане для виготовлення технологічної тріски.

1.2.Древесіна. (Заболонь, ядро)

У ранньому віці деревина складається з заболоні, у міру зростання анатомічні компоненти закупорюються, відмирають живі тканини в центральній зоні, відкладаються екстрактивні речовини і утворюється ядро. Внутрішні елементи консервуються, і таким чином ядро має більшу стійкість до загнивання. При цьому в окремих порід вся маса деревини пофарбована в один колір (вільха, береза. Граб), в інших центральна частина має більш темне забарвлення (дуб, модрина. Сосна). Темна частина стовбура називається ядром, а світла периферійна - заболон'ю. Породи, що мають ядро, називають ядровими. В інших породах, де відмирання не супроводжується потемнінням, такі породи називаються безядровимі. У тому випадку, коли центральна частина стовбура відрізняється меншим вмістом води, тобто є більш сухий, її називають стиглої деревиною, а породи - спелодревеснимі. (Ялина, ялиця, бук, осика, граб). Решту порід, у яких немає відмінності між центральною і периферичною частиною стовбура ні за кольором, ні за вмістом води, називають заболонню (береза, клен, вільха).

У безядрових породах буває темне забарвлення в середній частині і це називається несправжнє ядро. Ширина заболоні коливається в залежності від породи, умов зростання. В одних порід ядро утворюється на третій рік (тис, біла акація), в інших - на 30-35-й рік (сосна). Тому заболонь у тиса вузька, у сосни широка.

Перехід від заболоні до ядра може бути різким (модрина, тис) або плавним (горіх волоський, кедр). У зростаючому дереві заболонь служить для проведення води з мінеральними речовинами від корінь до листів, а ядро виконує механічну функцію.

Мікроструктура деревини. Будова деревини, видиме в мікроскоп, називається мікроструктурою. Дослідження деревини під мікроскопом показує, що вона складається з найдрібніших частинок - клітин, переважно (до 98%) мертвих. Рослинна клітина має найтоншу прозору оболонку, всередині якої знаходиться протопласт, що складається з цитоплазми і ядра.

Клітинна оболонка у молодих рослинних клітин представляє собою прозору, еластичну і досить тонку (до 0,001 мм) плівку. Вона складається з органічної речовини - клітковини, або целюлози.

У міру розвитку, в залежності від функцій, які покликана виконувати та чи інша клітина, розміри, склад і будова її оболонки істотно змінюються. Найбільш частим видом зміни клітинних оболонок є їх одеревіння і опробкованіе.

Одеревіння клітинної оболонки відбувається за життя клітин в результаті утворення в них особливого органічної речовини - лігніну і супроводжується сильним розбуханням оболонки. Одеревіли клітини або зовсім припиняють зростання, або збільшують розміри в значно меншому ступені, ніж клітини з целюлозними оболонками.

Целюлоза в клітинній оболонці представлена ​​у вигляді волоконець, які називаються мікрофібрили. Проміжки між мікрофібрили заповнені в основному лігніном, геміцелюлозами і пов'язаної вологою. У процесі росту клітинні оболонки потовщуються, при цьому залишаються неутолщенние місця, звані порами. Пори служать для проведення води з розчиненими живильними речовинами з однієї клітини в іншу.

Макроскопічні елементи дерева. Річні шари, рання і пізня деревина. На поперечному розрізі видно концентричні шари, розташовані навколо серцевини. Ці утворення являють собою щорічний приріст деревини. Називаються вони річними шарами. На радіальному розрізі річні шари мають вигляд поздовжніх смуг, на тангентальном - звивистих ліній. Річні шари наростають щороку від центру до периферії і наймолодшим шаром є зовнішній. За кількістю річних шарів на торцевому розрізі на комле можна визначити вік дерева. Ширина річних шарів залежить від породи, умов росту, положення в стволі. В одних порід (швидкозростаючих) річні шари широкі (тополя, верба), в інших - вузькі (самшит, тис). У нижній частині стовбура розташовані найбільш вузькі річні шари, вгору по стовбуру ширина шарів збільшується, тому що зростання дерева відбувається і в товщину і у висоту, що наближає форму стовбура до циліндра. В однієї і тієї ж породи ширина річних шарів може бути різною. При несприятливих умовах зростання (посуха, морози, нестача поживних речовин, заболочені грунти) утворюються вузькі річні шари.

Іноді на двох протилежних сторонах стовбура річні шари мають неоднакову ширину. Наприклад, у дерев, що ростуть на узліссі, на стороні, зверненої до світла, річні шари мають велику ширину. Внаслідок цього серцевина у таких дерев зміщена в бік, і стовбур має ексцентричне будову. Деяким породам властива неправильна форма річних шарів. Так, на поперечному розрізі в граба, тиса, ялівцю спостерігається хвилястість річних шарів. Кожен річний шар складається з двох частин - ранньої та пізньої деревини: рання деревина (внутрішня) звернена до серцевини, світла і м'яка; пізня деревина (зовнішня) звернена до кори, темна і тверда. Різниця між ранньою і пізньою деревиною ясно виражено у хвойних та деяких листяних порід. Рання деревина утворюється на початку літа і служить для проведення води вгору по стовбуру; пізня деревина відкладається до кінця літа і виконує в основному механічну функцію. Від кількості пізньої деревини залежить її густина і механічні властивості.

2.Фізіческіе властивості деревини

Зовнішній вигляд деревини визначається її кольором, блиском, текстурою і макроструктурою.

2.1. Колір деревини

Колір деревині надають знаходяться в ній дубильні, смолисті і фарбувальні речовини, які знаходяться в порожнинах клітин. Деревина порід, які ростуть у різних кліматичних умовах, має різний колір: від білого (осика, ялина, липа) до чорного (чорне дерево). Деревина, що виростає в жарких і південних районах, має більш яскраве забарвлення в порівнянні з деревиною помірного пояса. У межах кліматичного поясу кожної деревній породі притаманний свій особливий колір, який може служити додатковим ознакою для її розпізнавання. Так, деревина граба має світло сірий колір, дуба та ясена - бурий, волоського горіха - коричневий. Під впливом світла і повітря деревина багатьох порід втрачає свою яскравість, набуваючи на відкритому повітрі сірувате забарвлення.

Деревина вільхи, що має в свежесрубленном стані світло-рожевий колір, незабаром після рубки темніє і набуває жовтувато-червоне забарвлення. Деревина дуба, що пролежала довгий час у воді, набуває темно-коричневий і навіть чорний колір (морений дуб). Змінюється забарвлення деревини і внаслідок ураження її різними видами грибів. На забарвлення деревини впливає також вік дерева. У молодих дерев деревина звичайно світліша, ніж у більш старих. Стійким кольором володіє деревина дуба, груші і білої акації, самшиту, каштана. Колір деревини має важливе значення у виробництві меблів, музичних інструментів, столярних і художніх виробів. Насичений багатством відтінків колір надає виробам з деревини гарний зовнішній вигляд. Колір деревини деяких порід покращують, піддаючи різній обробці, - пропарювання (бук), протруюванню (дуб, каштан) або фарбування різними хімічними речовинами. Колір деревини і його відтінки характеризують зазвичай визначеннями - червоний, білий, рожевий, світло-рожевий і лише при особливій потребі по атласу або шкалою кольорів.

2.2.Блеск деревини

Блиск - це здатність направлено відображати світловий потік. Блиск деревини залежить від її щільності, кількості, розмірів і розташування серцевинних променів. Серцевинні промені мають здатність направлено відбивати світлові промені і створюють блиск на радіальному розрізі. Особливим блиском відрізняється деревина бука, клена, ільма, платана, білої акації, дуба. Деревина осики, липи, тополі, що має дуже вузькі серцевинні промені і порівняно тонкі стінки клітин механічних тканин, має матову поверхню.

Блиск надає деревині гарний вигляд і може бути посилений поліруванням, лакуванням, вощіння або склеюванням прозорими плівками з штучних смол.

2.3.Текстура деревини

Текстура - малюнок, який виходить на розрізах деревини при перерізанні її волокон, річних шарів і серцевинних променів. Текстура залежить від особливостей анатомічної будови окремих порід деревини та напрямки розрізу. Вона визначається шириною річних шарів, різницею у забарвленні ранньої та пізньої деревини, наявністю серцевинних променів, великих судин, неправильним розташуванням волокон (хвилясте або плутане). Хвойні породи на тангентальном розрізі через різке розходження в кольорі ранньої і пізньої деревини дають гарну текстуру. Листяні породи, що мають яскраво виражені річні шари і розвинені серцевинні промені (дуб, бук, клен, карагач, ільм, платан), мають дуже гарну текстуру на радіальному та тангентальном розрізах. Особливо красивий малюнок мають поверхні з деревини неправильного і плутаного (завилькуватої) розташування волокон (капи, нарости). Деревина хвойних і м'яких листяних порід має більш простий і менш різноманітний малюнок, ніж деревина твердих листяних порід. При використанні прозорих лаків можна посилити і виявити текстуру. Часто застосовують особливі способи обробки деревини - лущення фанерних кряжів під кутом до напрямку волокон, радіальне стругання, пресування або заміну штучної текстурою - поверхня розмальовують за допомогою аерографа під текстуру цінних порід або обклеюють текстурної папером.

Текстура визначає декоративну цінність деревини, що особливо важливо при виготовленні художніх меблів, різних виробів, при прикрасі музичних інструментів та ін

2.4. Запах деревини

Запах деревини залежить від знаходяться в ній смол, ефірних олій, дубильних та інших речовин. Характерний запах скипидару мають хвойні породи - сосна, ялина. Дуб має запах дубильних речовин, Бакаут і палісандр - ванілі. Приємно пахне ялівець, тому його гілки застосовують при запарюванні бочок. Велике значення має запах деревини при виготовленні тари. У свежесрубленном стані деревина має більш сильний запах, ніж після висихання. Ядро пахне сильніше заболоні. За запахом деревини можна визначити окремі породи.

2.5. Макроструктура

Макроструктура. Для характеристики деревини іноді досить визначити наступні показники макроструктури.

Ширина річних шарів визначається числом шарів, що припадають на 1 см відрізка, отмеренного в радіальному напрямку на торцевому зрізі. Ширина річних шарів впливає на властивості деревини. Для деревини хвойних порід відзначається поліпшення властивостей, якщо в 1 см налічується не менше 3 і не більше 25 шарів. У листяних порід кольцесосудістих (дуб, ясен) збільшення ширини річних шарів відбувається за рахунок пізньої зони і тому збільшуються міцність, щільність і твердість. Для деревини листяних рассеяннососудістих порід (береза, бук) немає такої чіткої залежності властивостей від ширини річних шарів.

На зразках з деревини хвойних і листяних порід кольцесосудістих визначають зміст пізньої деревини (у%). Чим вище вміст пізньої деревини, тим більше її щільність, а отже, і вищий її механічні властивості.

Ступінь равнослойності визначається різницею в числі річних шарів на двох сусідніх ділянках довжиною 1 см. Цей показник використовується для характеристики резонансної здатності деревини ялини і ялиці.

При обробці деревини ріжучими інструментами відбувається перерізання порожнистих анатомічних елементів (судин) і на поверхні деревини утворюються нерівності. У таких порід, як дуб, ясен, волоський горіх, величина структурних нерівностей значна. Так як деревина зазначених порід використовується для обробки виробів, то перед поліруванням необхідно зменшити величину цих нерівностей. Для цього проводиться спеціальна операція, яка називається порозаполненіє.

2.6. Вологість деревини

Під вологістю деревини розуміють відношення кількості видаленої вологи до маси деревини в абсолютно сухому стані. Вологість деревини виражають у%.

Абсолютно суху деревину в невеликих зразках можна отримати шляхом висушування її в спеціальних шафах. У природі і на виробництві деревина завжди містить у собі ту чи іншу кількість вологи. Волога в деревині просочує клітинні оболонки і заповнює порожнини клітин та міжклітинні простору. Волога, що просочує клітинні оболонки, називається зв'язаною чи гігроскопічної. Волога, що заповнює порожнини клітин та міжклітинні простору, називається вільної, або капілярної. При висиханні деревини спочатку з неї випаровується вільна волога, а потім гігроскопічна. При зволоженні деревини волога з повітря просочує тільки клітинні оболонки до повного їх насичення. Подальше зволоження деревини із заповненням порожнин клітин і міжклітинних просторів відбувається тільки при безпосередньому контакті деревини з водою (вимочування, пропарювання, сплав, дощ).

Загальна кількість вологи в деревині складається з вільної та зв'язаної вологи. Гранична кількість вільної вологи залежить від того, як великий обсяг порожнеч у деревині, який може бути заповнений водою. Стан деревини, при якому клітинні оболонки містять максимальну кількість зв'язаної вологи, а в порожнинах клітин знаходиться тільки повітря, називається межею гігроскопічності. Таким чином, вологість, відповідна межі гігроскопічності, при кімнатній температурі (20 ° С) становить 30% і практично не залежить від породи. При зміні гігроскопічної вологості розміри і властивості деревини різко змінюються. Розрізняють такі ступені вологості деревини: мокра - довгий час знаходилася у воді, вологість вища 100%; свіжозрубана - вологість 50-100%; повітряно-суха - довгий час зберігалася на повітрі, вологість 15-20% (залежно від кліматичних умов і часу року); комнатно-суха - вологість 8-12% і абсолютно суха - вологість 0%. Зміст вологи в стовбурі дерева, що росте змінюється по висоті і радіусу стовбура, а також залежно від пори року. Вологість заболоні сосни в три рази вища за вологість ядра. У листяних порід зміна вологості по діаметру більш рівномірний. По висоті стовбура вологість заболоні у хвойних порід збільшується вгору по стовбуру, а вологість ядра не змінюється. У листяних порід вологість заболоні не змінюється, а вологість ядра вгору по стовбуру знижується. У молодих дерев вологість вище і її коливання протягом року більше, ніж у старих дерев. Найбільша кількість вологи міститься в зимовий період (листопад-лютий), мінімальне - в літні місяці (липень-серпень). Зміст вологи в стволах змінюється протягом доби: вранці і ввечері вологість дерев вище, ніж вдень.

Для визначення вологості деревини користуються ваговим і електричним методами. При ваговому методі випилюють зразки деревини призматичної форми розміром 20x20x30 мм, очищають від тирси і задирок, після чого негайно зважують з похибкою не більше 0,01 г. Потім поміщають у сушильну шафу і витримують при температурі 103 +2 ° С. Температуру вище 105 ° С не можна піднімати, щоб уникнути виділення смоли (з хвойних порід) і розкладання деревини. Перше зважування зразка провадять залежно від породи деревини через 6 годин після початку сушіння (зразки деревини дуба та ясена через 10 год), друге і наступні - через кожні 2 ч. Висушують зразок до постійної маси, тобто до тих пір, поки при подальших зважуваннях його маса перестане змінюватися.

Вологість деревини W, певну ваговим методом, обчислюють у відсотках за формулою

W = [(m1-m2) / m2] x100,

де m1 - маса зразка деревини до висушування, г; m2 - маса того ж зразка в абсолютно сухому стані, м. Перевага вагового методу - досить точне визначення вологості деревини при будь-якій кількості вологи. Недолік його - тривалість висушування зразків (від 12 до 24 год).

При електричному методі вологість деревини визначають електровологоміра. Дія цього приладу заснована на вимірюванні електропровідності деревини залежно від зміни її вологості. Робочою частиною найбільш поширеного електровологоміра служать голки з підведеними до них електропроводами. Голки електровологоміра (датчика) вводять у деревину на глибину 8 мм і пропускають через них електричний струм, при цьому на циферблаті приладу відразу показується фактична вологість деревини. Перевага електричного методу - швидкість визначення і можливість перевірки вологості деревини будь-якого розміру. Недоліки - визначення вологості тільки в місці зіткнення деревини з датчиком; невисока точність. У діапазоні вимірювання до 30% вологості похибка становить 1-1,5%, понад 30 ± 10%.

3. Продукти переробки деревини

В даний час існує ряд нових перспективними плитних матеріалів - продуктів поглибленої переробки деревини (англ. Engineered Wood Products), що набули поширення в Північній Америці і Європі, але виробництво яких в Росії до цих пір фактично відсутня. Перш за все, мова йде про матеріали LVL, OSB, MDF. Зростаюча популярність даних продуктів викликана, перш за все, постійним зниженням світових запасів великої деревини.

Шпонові брус LVL - конструкційний матеріал майбутнього (англ. Laminated Veneer Lumber). Клеєні шпонові балки (LVL) є високоякісним матеріалом з дерева. Чудові властивості LVL дозволяють віднести його до найбільш перспективним матеріалів, використовуваних в будівництві. Шарувата структура шпонових балок робить їх міцними і довговічними. Знижують міцність дефекти окремих шарів шпону, такі як сучки, розподіляються в товщі верств таким чином, що їх вплив на міцність кінцевого продукту незначно. Завдяки таким характеристикам, як сталість якості, стабільність і точність розмірів, прямолінійність, клеєні шпонові балки LVL значно перевершують інші конструктивні матеріали з деревини. Високі міцнісні властивості клеєних шпонових балок LVL досягаються завдяки зрощенню листів шпону "на вус". При цьому набір шарів відбувається таким чином, що шви кожного наступного шару шпону розташовуються в шаховому порядку рівномірно по всій довжині балки. Ця система, запатентована фірмою Raute Wood, постачальником устаткування для виробництва LVL, дозволяє поліпшити характеристики міцності LVL. Одне з унікальних переваг матеріалу LVL у будівництві - це можливість широкого вибору розмірів шпонових балок. Ширину і довжину балок можна вибирати довільно в межах розмірів, що допускаються лінією з виробництва LVL. Ширина клеєних шпонових балок LVL - в діапазоні від 100 до 180 см, довжина - в діапазоні від 2,50 до 25 м. Товщина зазвичай становить 19 -75 мм. Естетично шпонові балки мають вигляд масивної деревини, який може виграшно використовуватися архітекторами і дизайнерами в будівництві. При необхідності естетичні якості виробу можуть бути в подальшому поліпшені за рахунок використання деревини кращої якості у верхньому шарі шпону. Технологія виробництва LVL подібна з технологією виробництва фанери. Вона включає лущення шпону із хвойних порід деревини з подальшим склеюванням декількох шарів шпону. Незважаючи на подібність технологій виробництва фанери і LVL, ці процеси мають суттєві відмінності. При виробництві фанери волокна сусідніх шарів шпони розташовані перехресно, а при виробництві LVL - паралельно. При виготовленні LVL використовується шпон більшої товщини (до 3,2 мм), а готовий виріб може мати товщину до 10 см. У результаті виходить однорідний бездефектний матеріал. Технологія LVL дозволяє виготовляти балки для несучих конструкцій (стіни, перекриття для дахів і підлог, тощо), несучі балки мостів, шпали, брус для профілювання.

Орієнтовано-стружкові плити OSB є новим високотехнологічним матеріалом, вживаним в дерев'яному каркасному житловому будівництві, при виготовленні меблів, для упаковки. Плити OSB виробляються шляхом склеювання великорозмірної (3-8 см) тонкої стружки, причому у верхньому і нижньому шарах напрям волокон розташований подовжньо, а в середньому шарі - поперечний довжині плити. За фізичними властивостями плити OSB схожі з хвойної фанерою, проте набагато дешевші у виготовленні за рахунок низьких вимог до якості деревної сировини. З-за нижчої вартості при однакових споживчих якостях орієнтовано-стружкові плити поступово витісняють фанеру в багатьох традиційних областях застосування.

Орієнтовано-стружкова плита - це щільна спресована тришарова деревна плита з крупної орієнтованої тріски хвойних порід. Є замінником фанери і ДСП. Зовнішній вигляд орієнтовано-стружкової плити наочно пояснює її назву. Плиту легко відрізнити по подовженій трісках. Орієнтовано-стружкова плита складається з трьох шарів. У зовнішніх (верхньому і нижньому) шарах тріска розташована подовжньо, а у внутрішньому шарі поперечно. Кожен шар проклеєний водостійкими смолами і спресований під впливом високого тиску і температур. У результаті цієї технологічної особливості плит OSB набуває водостійкості, пружності і стійкості до розтягування і будівельних навантажень. Деревостружкові плити з орієнтованою структурою (OSB) виготовляються методом гарячого пресування деревної тріски, змішаної з матеріалом.

Технологія виробництва OSB була вперше застосована в промислових масштабах в США на початку 1990-х рр.. Згідно даної технології виробництва спочатку колоди сортують, потім проводять спеціальну обробку і окарівают. Після чого колоди стругають вздовж волокон з метою максимального збереження міцності структури деревини для отримання тріски. Середня довжина тріски складає 80 мм, а ширина вирируется в залежності від частини стовбура. Таким чином, плити OSB виготовляють тільки з часток розміром 75-150 мм в довжину, 10-25 мм завширшки і 0,5-0,75 мм в товщину. Дрібніші фракції (20-30% загального виходу) відсівають і або спалюють, або використовують у виробництві ДСП і МДФ, для виробництва яких використовується тонко і неділова деревина хвойних і листяних порід. Це гарантує однорідність структури плити.

Далі отриману тріску сушать і просочують водостійкими смолами з додаванням синтетичного воску. Застосування воску забезпечує високу якість продукції. Потім тріску укладають конвеєрним способом в двох напрямах, створюючи так званий килим. У зовнішніх шарах плити стружка буде орієнтована по довжині, а у внутрішньому - упоперек. Після цього килим пресують на багатоярусному пресі при дії високих температур і тиску. На закінчення полотно плити ОSB розрізають на стандартні формати і шліфують. Підвищені механічні властивості в порівнянні із звичайною ДСП досягаються саме за рахунок створення ефекту різної орієнтації стружки в зовнішніх і внутрішніх шарах плит OSB. Межа міцності таких плит щільністю 650-720 кг / куб. м при статичному вигині складає 40-50 Мпа в подовжньому напрямі і 20-25 Мпа в поперечному напрямку. Для порівняння: березова фанера загального призначення має межу міцності при статичному вигині 55-60 МПа. Змінюючи конструкцію, наприклад, кількість і товщину шарів з певною орієнтацією в них деревних часток, вид використовуваного єднального і його витрату, розмір деревних частинок, можна надавати плит OSB ті або інші властивості відповідно до їх призначення. Крім достатньо високих міцнісних властивостей цей матеріал володіє високою вологостійкістю і однорідністю структури, що виключає такі пороки, як розшарування, пожолобленість, внутрішні порожнечі, тріщини, випадні сучки. Плити OSB досить добре обробляються і істотно краще, ніж ДСП, тримають кріплення (цвяхи і шурупи). В основному як сировина для виробництва плит використана деревина хвойних порід середньої і низької якості. У літній період - 100% сосна. У зимовий період - 60% - сосна, 10% - ялина, 10% - модрина, з додаванням листяної деревини (берези) в кількості до 20%. Для виробництва може використовуватися тонкомірная деревина діаметром від 70-100 мм, яка не може бути перероблена в лісопиляння або виробництві фанери. При цьому, що дуже важливо, деревні відходи не використовуються. Завдяки низьким вимогам до якості сировини істотно знижуються витрати на сировину та матеріали.

Плита середньої щільності MDF (Medium density fiberboard) представляє собою деревоволокнистих плит середньої щільності, одержувану шляхом змішування в певній пропорції деревоволокнистої фракції із заданими параметрами і сполучною, з наступним пресуванням високим тиском.

Від звичайної ДВП МДФ відрізняється меншою схильністю впливу вологи, великим діапазоном товщини (від 3 до 60 мм).

На справжній момент часу даний продукт має саме швидке поширення в світі у сфері виробництва деревних плит, а так само розширює свою популярність серед вітчизняних споживачів, які використовують MDF як ефективний конструкційний матеріал для виготовлення сучасних меблів та будівництва (для виготовлення підлог та облицювання стін).

При цьому розвиток МДФ, раніше відбувалося з чіткою орієнтацією переважно на меблеве виробництво, поступово розширює сфери застосування.

4.Достоінства і недоліки деревини

4.1.Достоінства деревини як матеріалу

Мала щільність при відносно високої міцності. Мала теплопровідність. Коефіцієнти теплопровідності (ккал / м * ч * град) Теплопровідність деревини зростає зі збільшенням щільності і вологості. Добре обробляється різальними інструментами. Можливість склеювання. Легка гвоздімость. Зусилля, необхідне для висмикування цвяха, забитого в торець, на 10 - 15% менше зусилля, що додається до цвяха, забитому поперек волокон. Здатність добре забарвлюватися, лакувати, поліруватися, красива текстура (малюнок, що утворюється на поверхні деревини наслідок перерізання анатомічних елементів). Здатність завдяки пружності добре поглинати звуки, що виникають при ударі і вібрації. Звукоізоляційні властивості деревини мають велике значення при використанні як звукоізоляційного будівельного матеріалу, а також для поліпшення акустики громадських будівель. Звукоїзлучающая властивості (резонанс). Деревина широко застосовується для виготовлення інструментів. Стійкість до дії розчинів кислот і лугів; у зв'язку з цим деревину хвойних порід застосовують для виготовлення ємностей, труб. Здатність до вигину, що має істотне значення при гнутті деревини. Більш високою здатністю до вигину відрізняється деревина листяних порід. Порівняно велика зносостійкість. Властивості "попереджати" (потріскуванням) при критичних навантаженнях про своє швидке руйнування.

4.2.Недостаткі деревини як матеріалу

Анизотропность, тобто зміна механічних характеристик залежно від породи, місця зростання, зони в поперечному перерізі стовбура (заболонь, ядро, серцевина), напрямку волокон, наявності вад та їх розташування, вологості та інших чинників; це ускладнює відбір матеріалу для відповідальних виробів і споруд. Зміна розмірів і форми в результаті усушки, розбухання, жолоблення, особливо під впливом зміни температури і вологості повітря. Через нерівномірне видалення вологи виникають напруги, які призводять до розтріскування матеріалу. Розтріскування - негативна властивість деревини, але в деяких випадках воно приносить користь, забезпечуючи щільність з'єднання (в ємностях, дерев'яних трубах, судах тощо). При закріпленні розбухають деталей з деревини виникає тиск розбухання в межах 8 - 32 кгс/см2. Низький опір розколювання. Однак ця властивість має позитивні значення при заготівлі колотих сортиментів. Загнивання, пошкодження комахами, загоряння в несприятливих умовах служби.

4.3.Промишленное використання деревини

Висновок

По закінченню досліджень деревини можна прийти до наступного висновку, що вона - одна з найбільш широко поширених матеріалів у світі, які мають багатовіковий досвід застосування в будівництві, виробництві меблів, шпал, авто-, вагонобудуванні та інших галузях народного господарства. Основні переваги деревини як матеріалу: самовосстанавливаемость ресурсів; екологічна безпека застосування; висока міцність; атмосферостійкість; хімічна стійкість, невелику щільність; невисока теплопровідність і невеликий коефіцієнт лінійного розширення; легка оброблюваність; гвоздімость; можливість використання деревних відходів виробництва.

Ще наші предки будували будинки і лазні з цього матеріалу, а також меблі і посуд. З покоління в покоління цей матеріал не виходив їх виробництва, а тільки набував все більше позитивних відгуків. Деревними конструкціями користуються в кожній родині і в кожному домі. І, звичайно, багатовіковий досвід застосування деревини не пройде дарма. Деревна виробництво не зникне ніколи. Але для цього ми повинні стежити за природою, регулюючи посадку і вирубку дерев.

Список використаних джерел

1. Шегельман І.Р., Биков Є.М. Поштучний облік і приймання лісоматеріалів. Пороки і дефекти деревини. - СПб.: Профікс, 2006. 136 с.

2. Гомонай М.В. Технологія переробки деревини: Навчальний посібник. - М.: МГУЛ (Московський державний університет лісу), 2002.

3. А.Ф. Шепелєв, І.А. Печенізька, А.С. Турів Товарознавство та експертиза деревно-меблевих товарів - М.: Серія: Товарознавство та експертиза; Видавництва: ІКЦ "МарТ", Видавничий центр "МарТ", 2004 р.; М'яка обкладинка, 224 стор

4. Уголев Б.М. Древесіноведеніе і лісове товарознавство. - М.; Видавництво: "Академія" Обкладинка: твердий, 2004, 266 с.

Додаток 1

Основні вади та їх урахування у різних видах лісопродукції

Примітки:

+ - Означає, що порок враховується;

+ * - Означає, що порок зустрічається тільки в деревині хвойних порід;

+ ** - Означає, що порок зустрічається тільки в деревині листяних порід.