2.4. Запах древесины

Запах древесины зависит от находящихся в ней смол, эфирных масел, дубильных и других веществ. Характерный запах скипидара имеют хвойные породы - сосна, ель. Дуб имеет запах дубильных веществ, бакаут и палисандр - ванили. Приятно пахнет можжевельник, поэтому его ветви применяют при запаривании бочек. Большое значение имеет запах древесины при изготовлении тары. В свежесрубленном состоянии древесина имеет более сильный запах, чем после высыхания. Ядро пахнет сильнее заболони. По запаху древесины можно определить отдельные породы.

2.5. Макроструктура

Макроструктура. Для характеристики древесины иногда достаточно определить следующие показатели макроструктуры.

Ширина годичных слоев определяется числом слоев, приходящихся на 1 см отрезка, отмеренного в радиальном направлении на торцовом срезе. Ширина годичных слоев оказывает влияние на свойства древесины. Для древесины хвойных пород отмечается улучшение свойств, если в 1 см насчитывается не менее 3 и не более 25 слоев. У лиственных кольцесосудистых пород (дуб, ясень) увеличение ширины годичных слоев происходит за счет поздней зоны и поэтому увеличиваются прочность, плотность и твердость. Для древесины лиственных рассеяннососудистых пород (береза, бук) нет такой четкой зависимости свойств от ширины годичных слоев.

На образцах из древесины хвойных и кольцесосудистых лиственных пород определяют содержание поздней древесины (в %). Чем выше содержание поздней древесины, тем больше ее плотность, а следовательно, и выше ее механические свойства.

Степень равнослойности определяется разницей в числе годичных слоев на двух соседних участках длиной по 1 см. Этот показатель используется для характеристики резонансной способности древесины ели и пихты.

При обработке древесины режущими инструментами происходит перерезание полых анатомических элементов (сосудов) и на поверхности древесины образуются неровности. У таких пород, как дуб, ясень, грецкий орех, величина структурных неровностей значительная. Так как древесина указанных пород используется для отделки изделий, то перед полированием необходимо уменьшить величину этих неровностей. Для этого производится специальная операция, которая называется порозаполнением.

2.6. Влажность древесины

Под влажностью древесины понимают отношение количества удаленной влаги к массе древесины в абсолютно сухом состоянии. Влажность древесины выражают в %.

Абсолютно сухую древесину в небольших образцах можно получить путем высушивания ее в специальных шкафах. В природе и на производстве древесина всегда содержит в себе то или иное количество влаги. Влага в древесине пропитывает клеточные оболочки и заполняет полости клеток и межклеточные пространства. Влага, пропитывающая клеточные оболочки, называется связанной или гигроскопической. Влага, заполняющая полости клеток и межклеточные пространства, называется свободной, или капиллярной. При высыхании древесины сначала из нее испаряется свободная влага, а затем гигроскопическая. При увлажнении древесины влага из воздуха пропитывает только клеточные оболочки до полного их насыщения. Дальнейшее увлажнение древесины с заполнением полостей клеток и межклеточных пространств происходит только при непосредственном контакте древесины с водой (вымачивание, пропаривание, сплав, дождь).

Общее количество влаги в древесине складывается из свободной и связанной влаги. Предельное количество свободной влаги зависит от того, как велик объем пустот в древесине, который может быть заполнен водой. Состояние древесины, при котором клеточные оболочки содержат максимальное количество связанной влаги, а в полостях клеток находится только воздух, называется пределом гигроскопичности. Таким образом, влажность, соответствующая пределу гигроскопичности, при комнатной температуре (20°С) составляет 30% и практически не зависит от породы. При изменении гигроскопической влажности размеры и свойства древесины резко изменяются. Различают следующие ступени влажности древесины: мокрая - длительное время находившаяся в воде, влажность выше 100%; свежесрубленная - влажность 50-100%; воздушно-сухая - долгое время хранившаяся на воздухе, влажность 15-20% (в зависимости от климатических условий и времени года); комнатно-сухая - влажность 8-12% и абсолютно сухая - влажность 0%. Содержание влаги в стволе растущего дерева изменяется по высоте и радиусу ствола, а также в зависимости от времени года. Влажность заболони сосны в три раза выше влажности ядра. У лиственных пород изменение влажности по диаметру более равномерное. По высоте ствола влажность заболони у хвойных пород увеличивается вверх по стволу, а влажность ядра не изменяется. У лиственных пород влажность заболони не изменяется, а влажность ядра вверх по стволу снижается. У молодых деревьев влажность выше и ее колебания в течение года больше, чем у старых деревьев. Наибольшее количество влаги содержится в зимний период (ноябрь-февраль), минимальное - в летние месяцы (июль-август). Содержание влаги в стволах изменяется в течение суток: утром и вечером влажность деревьев выше, чем днем.

Для определения влажности древесины пользуются весовым и электрическим методами. При весовом методе выпиливают образцы древесины призматической формы размером 20x20x30 мм, очищают от опилок и заусенцев, после чего немедленно взвешивают с погрешностью не более 0,01 г. Затем помещают в сушильный шкаф и выдерживают при температуре 103+2°С. Температуру выше 105°С нельзя поднимать во избежание выделения смолы (из хвойных пород) и разложения древесины. Первое взвешивание образца производят в зависимости от породы древесины через 6 ч после начала сушки (образцы древесины дуба и ясеня через 10 ч), второе и последующие - через каждые 2 ч. Высушивают образец до постоянной массы, т. е. до тех пор, пока при дальнейших взвешиваниях его масса перестанет изменяться.

Влажность древесины W, определенную весовым методом, вычисляют в процентах по формуле

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

где m1 - масса образца древесины до высушивания, г; m2 - масса того же образца в абсолютно сухом состоянии, г. Преимущество весового метода - довольно точное определение влажности древесины при любом количестве влаги. Недостаток его - продолжительность высушивания образцов (от 12 до 24 ч).

При электрическом методе влажность древесины определяют электровлагомером. Действие этого прибора основано на измерении электропроводности древесины в зависимости от изменения ее влажности. Рабочей частью наиболее распространенного электровлагомера служат иглы с подведенными к ним электропроводами. Иглы электровлагомера (датчика) вводят в древесину на глубину 8 мм и пропускают через них электроток, при этом на циферблате прибора сразу показывается фактическая влажность древесины. Преимущество электрического метода - быстрота определения и возможность проверки влажности древесины любого размера. Недостатки - определение влажности только в месте соприкосновения древесины с датчиком; невысокая точность. В диапазоне измерения до 30% влажности погрешность составляет 1-1,5%, свыше 30 ±10%.

3. Рудничная стойка- (рудстойка) круглый сортимент, предназначенный для крепления подземных горных выработок. Штабель рудстойки имеет фактическую длину 30 м в том числе 3 клетки. Замеры высоты 2,2, 2,4, 2,3. Стойка сосновая, неокоренная, длиной 2,5 м. При проверке плотности кладки штабеля оказалось, что длина диагонали в пробном прямоугольнике равна 9,5 м, а сумма отрезка диагонали на торцах стойки 6,1 м. Определить объем рудстойки в складочных и плотных мерах. Круглые сортименты, предназначенные для крепления подземных выработок, называются рудничной стойкой. Их изготавливают из древесины сосны, ели, лиственницы, кедра и пихты. Размеры рудничной стойки приведены в таблице 1. при этом каждой длине должна соответствовать определенная толщина. Предельное отклонение от номинальных размеров длины стоек 2 см. Рудничные стойки на сорта не разделяют.

В стойках длиной не более 2,2 м допускается грибные ядровые пятна и полосы. При этом пораженная древесина по твердости должна соответствовать здоровой окружающей ее древесине. С ограничением допускаются неглубокие и глубокие червоточины, простая и сложная кривизна, выколы сучков и другие поверхностные механические повреждения, а также трещины всякие в центральной части.

Таблица 1

Промышленность Размеры стоек

Длина, м Толщина в верхнем отрезе, см

Каменноугольная 0,5 - 5,0 7 - 24

Горнодобывающая 2,0 - 4,5 12 - 30

В соответствии с требованиями ГОСТа 2292-88 расчетная ширина штабеля равна номинальной (стандартной) длине лесоматериалов, т.е. в данном случае Врасч=2,5 м, а расчетная высота штабеля определяется как среднее арифметическое измерений высот через каждый метр длины, в данном случае (2,2+2,4+2,3)/3=2,3 м. При определении расчетной длины штабеля 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 равна длине данных материалов, т.е. в данном случае 2,5 м. таким образом, расчетная длина штабеля в данном примере будет равна: Lрасч = 30 - 3 х 2,5 + 3 х 2,5 х 0,8 = 16,5 м; Vскл = 2,5 х 2,3 х 16,5 = 94,9 м3.

По правилам ГОСТа 2292-88 определяется фактический коэффициент полнодревесности штабеля Кф = 6,1/9,5 = 0,64. Стандартный коэффициент полнодревесности (Кст) по ГОСТ 2292-88 для данных лесоматериалов равен 0,67.

Так как фактический коэффициент ниже стандартного, в величину складочного объема должна быть внесена поправка:

Толщину лесоматериалов определяют как среднее значение замеров наибольшего и наименьшего диаметров верхнего торца. Для деловых сортиментов толщину определяют без коры, для дровяного долготья - в коре. При сдаче -приемке лесоматериалов в количестве более 100 шт. допускается обмер одного лишь диаметра при условии измерения диаметров бревен всей партии в одном направлении. Лесоматериалы толщиной до 13 см включительно измеряют с градацией 1 см, толщиной 14 см и более - с градацией 2 см.

Длину лесоматериалов измеряют в метрах с округлением до второго десятичного знака. При косом срезе торцов длину определяют по наименьшему расстоянию между торцами. В случае нарушения градации длины объем бревна вычисляют по ближайшей наименьшей длине, установленной в стандартах не лесоматериалы.

Для определения объема древесины в складочной мере измеряют ширину, высоту и длину штабеля. Ширину штабеля принимают равной номинальной длине уложенных лесоматериалов. Высоту штабеля определяют как среднее арифметическое измерений высот через каждый метр длины. Длину клеток принимают за 0,8 их фактически измеренной протяженности. При укладке деловых сортиментов, имеющих влажность свыше 25%, штабеля должны иметь надбавку на усушку и усадку в размере 2% от высоты штабеля.

Для определения качества лесоматериалов, учитываемых в складочной мере, из каждой однородной партии делают выборку, состоящую из 300 экземпляров. Однородной считается партия, в которой все лесоматериалы одной длины и одинаково обработаны. В партиях меньше 300 шт. качество определяется поштучно. Выборку делают через определенные и одинаковые для всей партии промежутки, начиная с любого места партии, если к приемке предъявляются небольшие партии лесоматериалов (до 300 м3).

В соответствии с требованиями ГОСТа 2292-88 расчетная ширина штабеля равна номинальной (стандартной) длине лесоматериалов, т.е. в данном случае Врасч=2,0 м, а расчетная высота штабеля определяется как среднее арифметическое измерений высот через каждый метр длины, в данном случае (2,1+2,3+2,2)/3=2,2 м. При определении расчетной длины штабеля 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 равна длине данных материалов, т.е. в данном случае 2,0 м. таким образом, расчетная длина штабеля в данном примере будет равна: Lрасч = 30 - 3 х 2,0 + 3 х 2,0 х 0,8 = 19,2 м; Vскл = 2,0 х 2,2 х 19,2 = 84,5 м3.

По правилам ГОСТа 2292-88 определяется фактический коэффициент полнодревесности штабеля Кф = 7,1/10 =0,71. Стандартный коэффициент полнодревесности (Кст) по ГОСТ 2292-88 для данных лесоматериалов равен 0,74.

Объем штабеля в плотных мерах: Vпл = 81,1 х 0,74 = 60м3. Ответ: Vскл = 81,1 м3;Vпл = 60 м3.

4. Шпон строганый ( англ. planed veneer, slice veneer) - наиболее ценный облицовочный материал, применяемый в производстве мебели и др. потребительских товаров.

Этот вид шпона изготавливается на специальных строгальных станках различного типа. Традиционно, строганый шпон и сырье для его производства являются предметом широкой мировой торговли. Мировые запасы сырья для строгания довольно ограничены, т.к. для этой цели может быть использована только лучшая часть ствола дерева. Тем не менее в России и др. странах СНГ существует довольно много предприятий по производству строганого шпона.

Для изготовления шпона используются различные отечественные и привозные породы древесины, например :

- лиственные мелкорассеянно-сосудистые : береза, бук, граб, груша, клен, красное дерево (дибету, макоре, моаби, сапели), липа, ольха, орех, осина, тополь, ива;

- лиственные крупнорассеянно-сосудистые: красного дерева (аиле, боссе, лимба, африканское махогони или акажу, окуме, сипо, тиама, фрамире);

- лиственные кольцесосудистые: бархатное дерево, вяз, дуб, ильм, карагач, каштан, ясень;

- хвойные: - лиственница, сосна, тисс.

Особое место в ассортименте строганого шпона занимает шпон, полученный строганием естествееных наростов древесины, т.н. кап, обладающий исключительными декоративными свойствами.За рубежом кроме натурального строганого шпона производят и т.н. композиционный или реконструированный шпон (файн-лайн и т.п.). Из строганого шпона изготавливают также дублированные и многослойные рулонные кромочные и облицовочные материалы.

Строганый шпон - довольно дорогой и сложный материал, как в производстве шпона, так и в его применении и торговле. Цена шпона составляет примерно от 1 доллара США до нескольких десятков, а иногда и сотен долларов за 1 кв.м. Ценообразующими параметрами являются : порода древесины, размеры кноля, количество дефектов. В зависимости от качества, цена может изменяться в два и более раза. Поэтому желательно для приемки, при массовом потреблении шпона, иметь специально подготовленного квалифицированного приемщика. Для испытаний из каждой отобранной в выборку пачки шпона сверху, из середины и снизу пачки берут по одному листу для определения внешнего вида и размеров шпона; из середины пачки по одному листу для определения влажности, шероховатости и волнистости.

Внешний вид шпона определяют визуально. Пороки древесины определяют и измеряют по ГОСТ 2140. Толщину шпона измеряют в трех точках, равномерно расположенных по длине листа на расстоянии не менее 25 мм от кромок, толщиномером по ГОСТ 11358 или микрометром погрешностью измерения не более 0,01 мм. Предельное отклонение толщины шпона в каждой измеряемой точке не должно превышать значения, указанного в табл. 3. Длину и ширину шпона измеряют соответственно посередине ширины и длины листа металлической линейкой или другими средствами измерения с погрешностью измерения не более 1,0 мм для ширины и не более 10,0мм для длины. Длину листа тангентально-торцового шпона измеряют по наибольшей оси, а ширину-по перпендикулярной оси, проходящей посередине листа.

Косину листа шпона определяют угольником , накладываемым на смежные кромки листа, и наибольшее отклонение кромки листа от кромки угольника измеряют линейкой. Продольную и поперечную волнистость шпона определяют измерением максимального искривления листа шпона по отношению к горизонтальной поверхности металлической линейкой по ГОСТ 427 с погрешностью измерения не более 1,0 мм. Шероховатость шпона и глубину царапины .Влажность шпона определяют по ГОСТ 9621.

Из всех древесных материалов, строганый шпон наиболее легко уязвим от механических, бактериальных, грибковых поражений, колебаний влажности и требует деликатного обращения.

Обыкновенно листы шпона укладывают в пачки с подбором по породам, виду шпона, кнолю и сорту. Кноль - пачка листов, полученная в порядке строгания . Листы шпона из одного кноля имеют близкую текстуру. Количество листов в пачке должно быть не менее 10.

Каждая пачка шпона должна быть перевязана в одном месте при длине шпона до 1 м, в двух местах при длине более 1 м шпагатом или другим материалам, обеспечивающим целостность пачки.На верхний лист шпона наносят маркировку с указанием: наименования породы древесины; вида шпона (обозначение по табл. 1); сорта; количества шпона в листах и в квадратных метрах.

Пачки шпона укладываются в пакеты массой от 80 до 500 кг с подбором по породам древесины, сортам и толщинам. Каждый пакет обертывают в два слоя полимерной пленкой или прочной двуслойной бумагой , концы которой закрепляются скотчем.

Сформированные пакеты упаковывают в разовую или многооборотную тару.

Щиты разовой тары для пакетов массой менее 500 кг изготовляют из пиломатериалов хвойных и лиственных пород толщиной 13-19 мм или листового материала (обложки для упаковки фанерной продукции, древесноволокнистая плита и др.).

Щиты для пакетов массой более 500 кг изготовляют из пиломатериалов толщиной более 19 мм. Щиты должны иметь поперечные планки толщиной 25-40 мм и шириной 50-70 мм. Ширина и длина щита должны соответствовать ширине и длине пакета.

Щиты накладывают сверху и снизу пакета и обвязывают по поперечным планкам стальной упаковочной лентой или проволокой. На каждом пакете должно быть не менее трех обвязок при длине пакета до 2,5 м и четырех-при длине свыше 2,5 м. На каждый пакет наносят ярлык с указанием следующих обозначений: наименования предприятия-изготовителя и товарного знака; наименования породы древесины; вида шпона (обозначение по табл. 1); сорта; толщины; количества шпона в пачках и в квадратных метрах; обозначения настоящего стандарта. Шпон перевозят в крытых транспортных средствах и контейнерах .При использовании контейнеров допускается перевозить шпон в пачках без упаковки. При этом пачки не должны быть изогнуты.

Шпон должен храниться в закрытых помещениях при температуре от минус 40 до 50 °С и относительной влажности воздуха не выше 80 %. При длительном хранении желательно шпон защищать от воздействия света.

Практическое задание.

1. Требуется определить складочный и плотный объёмы однометровой окоренной пихтовой рудничной стойки, уложенной в штабель длиной 14 м, высотой 2 м. Фактический коэффициент полнодревесности данного штабеля, определённый методом диагонали, равен 0,67.

Решение:

Объем дров в складочной мере определяют умножением высоты поленницы на ее длину и ширину. Ширину поленницы, штабеля принимают равной номинальной длине уложенных дров.

Vскл = L*B*H, где

L- длина, м; B- ширина, м; H- высота, м

Vскл = 14* 1* 2= 28 скл. м.3

Складочный объем представляет собой геометрический объем, в котором кроме древесины имеются пустоты. Объем в плотной мере характеризует собой объем древесины без пустот. Для перевода в плотные куб. м. необходимо объем в складочных куб. м. умножить на коэффициент полнодревесности (Kп).

КОЭФФИЦИЕНТЫ ПОЛНОДРЕВЕСНОСТИ ДЛЯ ПЕРЕВОДА СКЛАДОЧНОЙ МЕРЫ В ПЛОТНУЮ

Длина, м	Коэффициенты полнодревесности для поленьев
	Хвойные породы				Лиственные породы
	круглые		расколотые	смесь круглых и расколотых	круглые		расколотые	смесь круглых и расколотых
	тонкие	средние			тонкие	средние
0,25	0,79	0,81	0,77	0,77	0,75	0,80	0,76	0,76
0,33	0,77	0,79	0,75	0,75	0,72	0,78	0,74	0,74
0,50	0,74	0,76	0,73	0,73	0,69	0,75	0,71	0,71
0,75	0,71	0,74	0,71	0,72	0,65	0,72	0,69	0,69
1,00	0,69	0,72	0,70	0,70	0,63	0,70	0,68	0,68
1,25	0,67	0,71	0,69	0,69	0,61	0,68	0,67	0,67
1,50	0,66	0,703	0,68	0,68	0,60	0,67	0,65	0,66
2,00	0,64	0,68	0,66	0,67	0,58	0,65	0,63	0,65
2,50	0,62	0,67	0,64	0,66	0,56	0,63	0,62	0,64
3,00	0,61	0,66	0,63	0,65	0,55	0,62	0,60	0,63

Vпл = Vскл * Кп = 28 * 0,76 = 21,28 пл. м3

Ответ: складочный объем равен 28 м3; плотный объем равен 21,28 м3.

Список используемой литературы

1. Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения, 2-е изд. - М.: Лесн. пром-сть, 1986.

2. Осипенко Ю.Ф., Рябчук В.П. Лесное товароведение. - Львов, 1979. - 278с.

3. ГОСТ 2292-88, ГОСТ 5306-83, ГОСТ 6564-84, ГОСТ 2695-83.

4. Древесиноведение, учебник для вузов, Перелыгин Л.М., Уголев Б.Н., М. изд. Лесная промышленность, 1971 5. Древесиноведение и лесное товароведение: Учеб.для сред.спец.учеб.заведений Уголев Б.Н., М. изд. Экология, 1991. -256 с., с ил. 6. Защита древесины и древесных материалов, Ломакин А.Д., М. изд. Лесная промышленность, 1990

7. Дрова. Технические условия. ГОСТ 3243-88. Издание официальное