Древесина, пиломатериалыНаличие в дереве тканей, выполняющих различные функции и потому имеющих различное строение, обусловливает неоднородность структуры древесины. Не случайно поэтому она является анизотропным материалом, у которого в отличие от изотропного материала свойства неодинаковы в трех направлениях: аксиальном (вдоль оси ствола), радиальном (перпендикулярно оси ствола) и тангенциальном (перпендикулярно радиусу ствола). Древесина неоднородна по химическому составу, анатомическому строению и морфологии волокон, включая ультраструктуру клеточных стенок. Здесь будет рассмотрена неоднородность, связанная с возрастом и условиями произрастания дерева, а также с особенностями заготовки древесины в качестве сырья для химической переработки.

Ювенильная древесина формируется вокруг сердцевины ствола в течение ранних (юных) лет жизни дерева. Продолжительность ггого периода зависит от породы и главным образом от скорости роста. В возрасте 20 лет приблизительно 60% от общего объема ствола сосны {Loblolly pine) состоит из ювенильной древесины, а в возрасте 40 лет — приблизительно 20%.

Отличия ювенильной древесины хвойных пород от нормальной (спелой) древесины заключаются в следующем. Она состоит из более коротких волокон (трахеид), имеющих более тонкие клеточные стенки и меньшее м ношение ширины к длине, но более высокий угол наклона микрофибрилл в клеточной стенке.

Ювенильная древесина отличается также более низким содержанием но (дней древесины, однако содержит больше реактивной и сучковатой ирспссины (см. ниже). Содержит больше лигнина, но меньше целлюлозы и имсс! более низкую плотность. Указанные различия оказывают существенное влияние на процессы механической и химической переработки та-Knli древесины и свойства конечной продукции. Поэтому при коммерческом использовании ювенильная и нормальная древесина из одного и того же стола могут рассматриваться как два различных материала.

Реактивная древесина. В древесине могут возникать изменения, обусловленные отклонениями деревьев по разным причинам от вертикального положения. В результате условия роста на разных сторонах ствола оказываются разными, и как реакция на дополнительную нагрузку появляется древесная ткань, отличающаяся строением от нормальной («реактивная» древесина). В зоне аномальной древесины можно наблюдать более широкие кольца прироста, особенно в древесине хвойных пород. У хвойных деревьев такая древесина развивается на нижней стороне наклоненного ствола в зоне сжатия и называется сжатой (креневой) древесиной, а у лиственных деревьев — на верхней стороне ствола в зоне растяжения и называется тяговой древесиной.

Сжатая древесина темнее нормальной из-за большего содержания лигнина и меньшего целлюлозы и более плотная. Присутствие крени в балансовой древесине (сырье для варки целлюлозы) снижает выход чистой целлюлозы при варке, получаемая техническая целлюлоза труднее белится; качество древесной массы при наличии крени ухудшается. Тяговая древесина по сравнению с нормальной содержит меньше лигнина и больше целлюлозы, но по цвету ее отличить трудно. Таким образом, реактивная древесина отличается от нормальной как по анатомическому строению, так и по химическому составу.

Сучья представляют собой врезавшиеся в ствол части ветвей или, точнее, основания ветвей. Сучья тверже, плотнее, обычно более смолисты и труднее провариваются, чем нормальная древесина. По этой причине они остаются непроваренными в течение делигнификации и снижают выход отсортированной целлюлозы. Кроме того, ствол ниже и выше сучьев обогащен реактивной древесиной.

В перестойных лесах формируется древесина, также отличающаяся от нормапьной. Перестойный лес — насаждение, достигшее возраста, при котором почти прекращаются рост деревьев и прирост древесины. Наиболее заметно прекращение роста деревьев в высоту, менее — по диаметру. Возраст перехода леса в перестойное состояние зависит от состава древесных пород и условий произрастания. Дубовый лес становится перестойным (в среднем) со 180-летнего возраста, сосновый — со 140 лет, еловый -со 120 лет, березовый — с 60…70,осиновый — с 50…60 лет.

Вообще же возраст деревьев может достигать нескольких сотен и даже тысяч лет: например, у африканских баобабов 4000…5000 лет. дуба-до 2000,ели — до 1200,лиственницы — 600…950,сосны 570,березы — 120 лет.

Для перестойного леса характерно распространение различных заболеваний деревьев. Эти заболевания вызывают загнивание и разрушение древесины, вследствие чего деревья под влиянием сильного ветра ломаются и выворачиваются с корнями. В лесном хозяйстве перестойным лесом называют лес, возраст которого превышает принятый возраст рубки. Для пригодности к лесозаготовке скандинавской ели или сосны проходит около 75 лет по сравнению с сосной на юге США, где вследствие мягкого климата на протяжении всего года этот период занимает только 25 лет. В условиях плантационного выращивания эвкалипта в Бразилии аналогичный период составляет только 7 лет.

С точки зрения химической переработки важно и то, что древесина в перестойных лесах отличается более низкой гидрофильностью, т.е. способностью удерживать воду. Вследствие этого снижается ее способность к пропитке водой и водными растворами соединений, используемых в различных технологических процессах, например варочными растворами при получении целлюлозы.

Заготовка в качестве сырья для химической переработки сопровождается увеличением неоднородности древесины. Имеется в виду смешение различных частей деревьев, а иногда и различных пород древесины, поступающей на конкретное предприятие из разных источников.

Например, целлюлозно-бумажные комбинаты не только сами готовят щепу для варки целлюлозы, но и получают ее с лесопильных заводов. От них поступают части ствола, которые не используются для изготовления досок. Они представляют собой главным образом наружные слои ствола (заболонную древесину). Щепа из заболонной древесины пропитывается значительно быстрее и состоит из более длинных волокон, чем щепа из центральной части ствола. Перед использованием проводят окорку древесины, т.е. удаление коры. Тем не менее, небольшая часть коры остается в щепе, что приводит к ухудшению такого показателя качества целлюлозы, как сорность.

Оставить отзыв к статье “Неоднородность структуры древесины”





Ссылка на эту страницу:
http://vseprosto.com/neodnorodnost-struktury-drevesiny/

Ссылка на эту страницу для форумов:
[URL="http://vseprosto.com/neodnorodnost-struktury-drevesiny/"]Неоднородность структуры древесины[/URL]

Ссылка на эту страницу в формате HTML:
<a href="http://vseprosto.com/neodnorodnost-struktury-drevesiny/">Неоднородность структуры древесины</a>