Ежегодный прирост древесины называется годичным слоем. На поперечном разрезе годичные слои образуют концентрические окружности. У некоторых пород они имеют волнистый вид, например у граба, тиса, можжевельника; у бука и ольхи граница между годичными слоями в местах пересечения ее широкими сердцевинными лучами загибается внутрь (к сердцевине), что также придает слоям волнистые очертания.

На радиальном разрезе годичные слои имеют вид прямых полос (образующие конусов). На тангенциальном разрезе годичные слои представляют собой извилистые, П-образные полосы (границы сечений конусов продольными плоскостями, не проходящими через их ось). Годичные слои особенно хорошо заметны у хвойных и некоторых лиственных пород.

У деревьев, произрастающих в тропической зоне, собственно годичные слои в древесине могут отсутствовать. Наблюдающаяся же слоистость древесины этих пород может быть вызвана тем, что во время сухих периодов деятельность камбия приостанавливается. Иногда деревья образуют за год два слоя (после того как молодая листва была объедена насекомыми или побита весенними заморозками); так появляются ложные годичные слои с менее резкими границами, часто не охватывающие всю окружность ствола. В отдельные годы может не происходить образования годичных слоев из-за недостаточного питания, декоративной обрезки ветвей и т.д.

Ширина годичных слоев сильно колеблется в зависимости от породы, возраста, условий произрастания, положения в стволе. Наиболее узкие годичные слои (до 1 мм) образуются у медленно растущих пород (самшита), а наиболее широкие (1 см и больше) характерны для быстрорастущих пород (тополя, ивы). Влияние возраста дерева проявляется в изменении ширины годичных слоев по радиусу ствола. При благоприятных условиях роста дерева у сердцевины (т.е. в самом молодом возрасте) находится некоторое количество довольно узких слоев, затем следует зона сравнительно широких слоев, а далее, по мере приближения к коре, ширина годичных слоев постепенно уменьшается. Эта зависимость лучше выражена у светолюбивых хвойных пород (сосна).

На величину прироста древесины влияют метеорологические условия, и их изменения, происходившие в далеком прошлом, можно проследить по ширине годичных слоев. Дерево как бы "записывает" время совершения метеорологических событий: засух и влажных периодов, сильных морозов зимой и ранних заморозков весной, жары летом, циклов солнечной активности и даже космических катастроф. Научная дисциплина, основанная на анализе годичных слоев, называется дендрохронология (от греч. "дендрон" - дерево). Для различных регионов и пород составляются стандартные дендрошкалы, отражающие характер изменения ширины годичных слоев на протяжении многих веков. Они используются в климатологии, археологии, астрофизике и других областях науки.

По высоте ствола (от комля к вершине) ширина годичных слоев у деревьев, выросших в лесу, увеличивается, что приближает форму ствола к цилиндрической.

У одиночно стоящих деревьев самые широкие слои находятся в нижней части ствола, что увеличивает его конусность.

Ранняя и поздняя древесина годичных слоев. У многих пород ясно видно, что годичный слой состоит из двух частей: внутренней, обращенной к сердцевине, более светлой и менее твердой - ранней древесины (она образуется в первой половине вегетационного периода), и наружной, более темной и твердой - поздней древесины. Переход от ранней древесины к поздней может быть очень резким (например, у лиственницы), достаточно четким (у сосны) или почти незаметным (у кедра). Различие в цвете, а также в строении ранней и поздней древесины смежных годичных слоев обусловливает хорошую видимость их у большинства хвойных и некоторых лиственных пород.

По ранней древесине годичных слоев в растущем дереве происходит передвижение воды (вверх по стволу), а поздняя древесина выполняет преимущественно механические функции. Соотношение между ранней и поздней древесиной у разных пород различное, оно зависит также от условий произрастания, возраста и изменяется по радиусу и высоте ствола. Диапазон изменения содержания поздней древесины в зависимости от породы весьма большой. Так, у белой акации поздняя древесина занимает примерно 80% ширины годичного слоя, а у пихты 20%.

По радиусу ствола у хвойных пород содержание поздней древесины в направлении от сердцевины к коре сначала увеличивается, а затем ближе к коре уменьшается. По высоте ствола содержание поздней древесины убывает в направлении от комля к вершине и может снизиться в 1,5-2 раза.

Поздняя древесина примерно в 2,5 раза плотнее ранней, ее прочность на растяжение вдоль волокон, по данным И.С. Мелехова для ели в 2,7 раза, а по данным В.Е. Вихрова для лиственницы в 3,4 раза превосходит прочность ранней древесины; существенно отличаются жесткость и другие ее свойства. Поэтому количество поздней древесины является важным показателем, характеризующим качество древесины в целом.

Сердцевинные лучи.

У некоторых лиственных пород на поперечном разрезе ствола хорошо видны светлые, часто блестящие линии, расходящиеся по радиусам от сердцевины к коре и называемые сердцевинными лучами.

Первичные сердцевинные лучи начинаются у самой сердцевины, а вторичные на разном расстоянии от нее. Лучи доходят до коры и продолжаются в ней. В растущем дереве сердцевинные лучи служат для проведения воды и питательных веществ в горизонтальном направлении и для хранения запасных питательных веществ зимой. Сердцевинные лучи имеются у всех пород - как лиственных, так и хвойных. Однако размеры лучей у разных пород различны. Измеряемая на поперечном разрезе ширина лучей в зависимости от породы колеблется в пределах 0,05 - 1 мм.

По ширине различаются три типа лучей: очень узкие, невидимые невооруженным глазом; узкие, трудно различимые невооруженным глазом; широкие, ясно видимые невооруженным глазом. Широкие лучи могут быть настоящими и ложноширокими, т.е. состоящими из пучка близко расположенных друг к другу узких лучей. Среди отечественных пород настоящие широкие лучи имеют дуб, бук и платан, ложноширокие - граб, ольха и лещина. Узкие лучи имеются в древесине клена, вяза, ильма, карагача, липы, кизила и некоторых других пород. Очень узкие лучи, которые можно лишь иногда заметить на строго радиальном разрезе (лучше - расколе), свойственны древесине всех хвойных и многих лиственных пород, (например, ясень, береза, осина, тополь, ива, груша, рябина). У некоторых пород (бук) лучи расширяются при пересечении границ годичных слоев.

На радиальном разрезе древесины сердцевинные лучи обычно заметны в виде поперечных блестящих полосок или пятен, окрашенных темнее или светлее окружающей древесины. Ширина полосок зависит от высоты лучей, а длина - от степени совпадения плоскости разреза с направлением луча. У некоторых пород (платан, клен, ильм и др.) эти полоски на радиальном разрезе образуют красивый рисунок (текстуру).

На тангенциальном разрезе сердцевинные лучи имеют чечевицеобразную форму (рис.5, в), высота их в зависимости от породы колеблется в широких пределах - от 160 мм (у ольхи) до долей миллиметра (у хвойных пород).

2. Как защитить пиломатериалы хвойных и лиственных пород от растрескивания при их хранении

Для повышения физико-механических свойств древесины, улучшения качества и сохранности её подвергают сушке. В то же время именно сушка становится причиной появления в древесине таких дефектов как трещины.

И всё же существуют довольно простые решения для выхода из этой, на первый взгляд, безвыходной ситуации.

Сложно отрицать очевидную необходимость предварительной сушки древесины.

Как известно, избыточная влага приводит к загниванию и деформации деревянных конструкций.

Пиломатериал, изготовленный из сырой древесины, в процессе хранения и эксплуатации может быть подвержен значительным деформациям. Деревянные дома, собранные из недостаточно высушенного бревна, со временем ощутимо оседают по высоте. При этом величина усадки деревянного дома напрямую зависит о степени влажности древесины.

Сухая же древесина обладает высокой прочностью, менее подвержена деформации, легко склеивается, лучше отделывается, более долговечна. К тому же, при высыхании древесины сильно ухудшаются условия для развития плесневых, деревоокрашивающих и дереворазрушающих грибов.

Способы защиты древесины при хранении

Для защиты круглых лесоматериалов на складах применяют следующие способы: атмосферная сушка, влагозащитные торцевые замазки, плотные и компактные укладки, дождевание, хранение в водных бассейнах, химические способы.

Строение и применение древесины

Рис.1. Сушка пиломатериалов в штабеле

Атмосферная сушка применяется для сортиментов хвойных пород, предназначенных для использования без продольной распиловки. Для предотвращения поражения насекомыми и обеспечения быстрой просушки лесоматериалы окоряются.

При атмосферной сушке лесоматериалы укладываются в рядовые штабели на прокладках из здоровой древесины (жерди, тонкомерный кругляк диаметром 8-12 см).

Высота подштабельного основания должны быть не менее 25 см.

Атмосферная сушка обеспечивает относительно быструю подсушку древесины до влажности 18-22%, при которой процесс поражения грибами исключается, но образуются трещины.

Среди хвойных пород деревьев наиболее подвержена растрескиванию лиственница, а среди лиственных - бук, ясень, дуб, граб.

Для предохранения торцов круглых лесоматериалов от потери влаги, растрескивания и проникновения грибной инфекции могут применяться специальные влагозащитные торцевые замазки. На торцы сортиментов или хлыстов замазки наносятся по завершении укладки поленницы или штабеля. Торцы лесоматериалов зимней заготовки обмазывают с наступлением теплой погоды; лесоматериалы, заготовленные летом, должны быть обмазаны не позже, чем через пять дней после раскряжевки. Обмазка производится так, чтобы весь торец, включая кору, был покрыт сплошной пленкой, кроме того, торцы крайних рядов штабелей должны быть затенены от солнечных лучей щитами или забелены известковым раствором.

В качестве влагозащитных торцевых замазок используют битумы, сухоперегонные уваренные смолы, битумные эмульсии, природные и синтетические смолы. Сроки хранения сортиментов при защите этим способом не должны превышать два-три весенне-летних месяца.

Плотные и компактные укладки. Плотная укладка на складах осуществляется в крупногабаритных штабелях с оставлением узких интервалов (1-1,5 м) между смежными штабелями.

Штабели формируют без прокладок на низком подштабельном основании. Допускается укладка лесоматериалов хвойных пород в пачковые и пачковорядовые штабели.

Короткомерные сортименты укладывают в плотные сомкнутые поленницы (без разрывов между ними), сгруппированные в крупномерные штабели.

Размеры плотных штабелей должны быть по высоте: для материалов из древесины хвойных пород - не ниже 3 м, лиственных - 2 м, по длине - не менее 25 м. Штабели, расположенные в одной секции (группе), должны быть одной высоты и длины.

Для предохранения от порчи выступающих из штабеля концов бревен не рекомендуется в один штабель укладывать бревна, отличающиеся по длине более чем на 0,5 м.

Дождевание и хранение в воде - влажные способы защиты древесины - позволяют создать на лесных складах такую микроклиматическую среду, при которой жизнедеятельность грибов и вредных лесных насекомых на древесине становится настолько неблагоприятной, что их поселение и развитие сильно ограничиваются или совсем прекращаются из-за острого недостатка кислорода. При этом в древесине поддерживается влажность 80-120% и более.

При дождевании лесоматериалы, уложенные в плотные штабели, опрыскивают сверху мелким искусственным дождем посредством дождевальной установки или поливают из шлангов.

Лесоматериалы подвергают дождеванию с наступлением устойчивой теплой погоды. Первоначальное дождевание должно промочить штабель до самого низа, в дальнейшем дождевание производится с учетом влажности и температуры окружающей среды.

По интенсивности суточного полива дождевание может быть нормальным и усиленным. При нормальном дождевании полив производится 2-3 раза в сутки (утром и вечером или утром, после полудня и вечером). При усиленном орошении полив производится от 4 до 6 раз в сутки. Продолжительность дождевания при средней высоте штабеля 5-6 м должна быть не менее 10-15 минут, а расход воды - 6-8 л на квадратный метр поверхности штабеля.

При поливе из шлангов пользуются насосами или водопроводом. Шланг должен соответствовать по длине штабелю и состоять из нескольких звеньев, включаемых и выключаемых по мере надобности. Расход воды при этом должен быть около 15 л на квадратный метр поверхности штабеля, разбрызгивание - как можно более мелким, а дозировка - больше на концы бревен, чем на их среднюю часть. Число поливов из шланга при нормальном орошении - 2, при усиленном - 3-4.

Дождевание рекомендуется в первую очередь для нестойких к побурению лиственных пород (березы, бука, ольхи) и хвойных широкозаболонных (сосны, ели, кедра).

При хранении в воде древесину затопляют или оставляют на плаву в многорядных штабелях. Этот способ наиболее эффективен для защиты древесины от порчи. При хранении в воде древесину затопляют или оставляют на плаву в многорядных плотах. Для этого используются естественные или специально приспособленные водоемы. Недостатком этого способа является необходимость применять часть древесины в качестве надводного груза для погружения остальной части древесины (примерно 30 процентов).

Древесина при хранении с ее полным затоплением может быть в коре и без коры; надводная часть должна быть неокоренной.

Надводная часть может быть сохранена только при плотной ее укладке и при поливке. Для надводной части рекомендуется использовать древесину более низких качественных кондиций.

Хранение в воде рекомендуется применять лишь там, где имеются приспособленные, хорошо защищенные от бурь и течений водоемы. Устраивать искусственные водоемы нерентабельно.

Для хранения неокоренных круглых лесоматериалов хвойных и лиственных пород, нестойких к повреждению дереворазрушающими насекомыми (2-й класс стойкости), в теплый период года используют химическую защиту. Химическую защиту сортиментов способ опрыскивания проводят на складах лесозаготовительного предприятия и потребителя. Склады должны быть удалены от водоемов, имеющих питьевое, рыбохозяйственное и сельскохозяйственное значение, не менее чем на 500 м от границы затопления (при максимальном стоянии паводковых вод), а также не ближе 2 км от существующих берегов. Химическая защита круглых лесоматериалов, поступающих в сплав, запрещается.

Химические способы. Круглые лесоматериалы, заготовленные с апреля до середины августа, на верхних складах обрабатывают не позднее, чем через двое суток, а на складах лесозаготовительного предприятия и потребителя через трое суток после укладки в штабель. Опрыскивание круглых лесоматериалов осенне-зимней заготовки проводят до весеннего лёта стволовых вредителей. Опрыскивание производится однократно, равномерно, без пропусков.

Для опрыскивания применяют гексахлорциклогексан технический, гамма-изомер технический, 16% -ную минерально-масляную эмульсию гамма-изомера.

На верхних складах применяют малообъемное мелкокапельное, а на лесопромышленных складах предприятий - крупнокапельное опрыскивание.

Обработку проводят механизированными опрыскивателями согласно имеющейся утвержденной технической документации.

Изменения внешнего вида древесины, нарушения правильности строения, целостности ее тканей и другие недостатки, снижающие ее качество и ограничивающие возможности практического использования, называются пороками древесины.

Свилеватость.

Так называется извилистое или беспорядочное расположение волокон, встречающееся чаще всего у лиственных пород. Волнистая свилеватость выражается в более или менее упорядоченном расположении волнообразно изогнутых волокон, образует характерную струйчатую текстуру. Наблюдается преимущественно в комлевой части ствола, особенно в местах перехода ствола в корни. Возникновение волнистой свилеватости связывают с сильным давлением на древесину нижней части ствола от выше расположенных частей стоящего дерева. Волнистая свилеватость наблюдается у березы, осины, клена, ясеня и других пород.

Путаная свилеватость характеризуется беспорядочным расположением волокон; встречается главным образом в древесине наростов типа капов. Обычно свилеватость представляет собой местный порок, но иногда может обнаружиться на большом протяжении ствола, например в карельской березе.

Измеряют ширину и длину свилеватой части поверхности в сантиметрах или долях ширины и длины сортимента, устанавливают процент площади поверхности сортимента занятой пороком. Свилеватость снижает прочность древесины при растяжении, сжатии и изгибе, повышает прочность древесины при раскалывании, а также при скалывании в продольном направлении, затрудняет строжку и тёску древесины.

Механическая обработка свилеватой древесины затруднена. Вместе с тем свилеватость (особенно путаная) создает красивую текстуру, которая высоко ценится при использовании древесины в качестве декоративного материала. Поэтому свилеватость следует считать условным пороком.

Сухобокость.

Так называется наружное одностороннее омертвление ствола. Лишенный коры участок обычно вытянут по длине ствола и углублен по отношению к остальной поверхности, по краям имеет наплывы в виде валиков. Этот порок встречается в древесине всех пород; образуется вследствие обдира, ушиба, ожога или перегрева коры растущего дерева. У хвойных пород сухобокость сопровождается повышенной смолистостью. В области сухобокости часто появляется заболонная грибная окраска, а также ядровые окраски и гнили, которые смещены в наружные зоны древесины.

Сухобокость измеряют в круглых лесоматериалах по глубине, ширине и длине.

Строение и применение древесины

Рис. Сухобокость

Сухобокость изменяет правильную форму круглых сортиментов, вызывает местное искривление годичных слоев и обычно нарушает целостность древесины у мест наплывов; снижает выход пиломатериалов и шпона.

Прорость - это зарастающая или заросшая рана, содержащая кору и омертвелую древесину. При частичном зарастании рана легко обнаруживается на боковой поверхности ствола. В случае полного зарастания прорость заметна только на поперечном разрезе, как отлуповидная щель и внутренняя радиальная трещина, заполненная остатками коры.

Различают прорость открытую выходящую только на боковую поверхность сортимента или на боковую поверхность и торец, и закрытую, обнаруживаемую на торцах круглых лесоматериалов и пилопродукции. Открытая прорость имеет ширину обычно менее 2 см, что позволяет отличать ее от более широкой раны - сухобокости.

В пилопродукции и шпоне среди открытых проростей выделяют одностороннюю, выходящую на одну или две смежные боковые стороны сортимента, и сквозную, выходящую на две противоположные боковые стороны сортимента.

Кроме того, в шпоне могут быть еще такие разновидности проростей: сросшаяся - след от закрытой прорости в виде вытянутого участка (шва) свилеватой древесины; светлая - близкая по цвету к окружающей древесине, и тёмная, содержащая включение коры или значительно отличающаяся по цвету от окружающей древесины.

В круглых лесоматериалах открытую и закрытую прорость измеряют по наименьшей толщине сердцевинной вырезки (доски), в которую она может быть вписана.

В пиломатериалах прорость измеряют по глубине, ширине, длине и количеству в штуках на 1 м длины или всю сторону сортимента, в шпоне - по длине и количеству в штуках на 1 м2 или всю площадь листа.

Прорость нарушает целостность древесины и сопровождается искривлением годичных слоев. Степень влияния проростей на качество древесины зависит от их разновидности, размеров, местоположения, количества, а также от характера сортимента.

Водослой.

Так называются участки ядра или спелой древесины с повышенной влажностью в свежесрубленном состоянии. Этот порок встречается в комлевой части ствола как у хвойных пород (сосны, кедра и особенно часто - ели и пихты), так и у лиственных пород (осины, ильма, тополя и др.).

На торцах лесоматериалов видны темные пятна различной формы, а на продольных разрезах - полосы. После высыхания пятна водослоя бледнеют и на этих участках древесины появляются мелкие трещинки. Зимой водослой заметен в виде мерзлых стекловидных пятен. По высоте ствола водослой распространяется от комля на 3-5 м, а иногда и на 10-11 м. Влажность сосны и ели в зоне водослоя в 3-4 раза превышает влажность здоровой древесины (ядра или спелой древесины).

В круглых лесоматериалах водослой измеряют по наименьшей толщине сердцевинной вырезки (доски), по наименьшему диаметру круга, в которые он может быть вписан, или же по наименьшей ширине свободной от порока периферической зоны торца; по площади зоны, занятой пороком. В пилопродукции измеряют ширину и длину или площадь зоны, занятой пороком.

Причины образования водослоя пока еще окончательно не установлены. Некоторые исследователи считают, что этот порок в древесине ильма, тополя, пихты и других пород вызывается деятельностью бактерий. В ряде работ возникновение водослоя связывают с проникновением дождевой воды через не заросшие сучки.

Водослойная древесина отличается от здоровой повышенной усушкой и разбуханием. Замечено повышение предела гигроскопичности. Водослой затрудняет пропитку древесины антисептиками. Повышенная способность к водопоглощению может служить причиной утопа при сплаве. Отмечается значительная хрупкость водослойной древесины у сосны и ели. Наличие трещин в центральной зоне водослоя у растущих деревьев и образование трещин при подсыхании срубленной древесины снижает выход высококачественных пиломатериалов.

4. Технические свойства и промышленное применение древесины вяза, каштана, фисташки

На долю лиственных пород приходится 1/5 часть площади лесов нашей страны. Тем не менее, на этой площади произрастает много разнообразных пород. Лиственные породы по хозяйственному значению пока намного уступают хвойным. Однако для районов Центра европейской части России характерен процесс смены древесных пород: после рубки вместо хвойных появляются лиственные (береза, осина и др.). Значение древесины лиственных пород для этих районов возрастает.

Вяз, ильм, берест (Ulmus). Из шести видов Ulmus наибольшее значение имеют три. Вяз гладкий - U. leavis Ра11. произрастает только в европейской части страны преимущественно в средней полосе. Вяз шершавый, или ильм горный - U. glabra Hudson распространен там же, где и вяз гладкий, а также на Дальнем Востоке.

Берест (карагач), или вяз полевой - U. Carpinifolia Rupr. Ex Suckow растет на юге европейской части региона и в Средней Азии.

Ильмовые - ядровые породы. Годичные слои хорошо видны. На поперечном разрезе в поздней древесине видны светлые волнистые непрерывные линии, направленные вдоль годичных слоев (у вяза, ильма) или под углом к ним (у береста). Древесина вяза имеет сравнительно широкую желтовато-белую заболонь, постепенно переходящую в светло-бурое ядро. Сердцевинные лучи у вяза заметны только на радиальном разрезе в виде коротких штрихов, они имеют одинаковый цвет с окружающей древесиной и обнаруживаются лишь по блеску. У древесины ильма ядро темно-бурое, заболонь узкая. Сердцевинные лучи плохо видны на поперечном разрезе, но на радиальном разрезе, выделяясь более темным цветом и блеском, они создают характерную рябоватость. Берест по внешнему виду древесины очень похож на ильм.

Древесина вяза, ильма и береста примерно одинакова по свойствам и применяется в одних и тех же областях: для производства мебели, строганного шпона, в машиностроении, обозном производстве. Древесина ильма и береста, обладающая красивой текстурой, используется преимущественно как отделочный материал, а также для художественных поделок (капы береста).

Каштан посевной, съедобный - Castanea sativa Mill. произрастает на Кавказе, главным образом в западной его части. Каштан - ядровая порода с узкой серовато-белой заболонью и серовато-бурым ядром. Мелкие сосуды в поздней зоне годичных слоев образуют радиальные группы в виде язычков пламени. Сердцевинные лучи узкие, незаметные. Древесина каштана по строению и внешнему виду очень похожа на древесину дуба, отличаясь от нее отсутствием широких сердцевинных лучей. Однако по физико-механическим свойствам древесина каштана значительно уступает древесине дуба: прочность при сжатии и статическом изгибе на 30-40%, твердость в 2 раза, ударная вязкость в 2,5 раза меньше.

Малые запасы древесины каштана ограничивают ее применение (клепка для бочек под вино, строганый шпон, мебель). Древесина (и кора) богата дубильными веществами, поэтому все отходы используют для дубильно-экстрактного производства.

Фисташка (Pistacia). Фисташка туполистная, или кевовое дерево, - Р. mutiса Fisch. еt Мау. произрастает в Закавказье и Крыму, а фисташка настоящая - Р. vега L. - в Средней Азии.

Фисташка относится к ядровым породам с широкой желтовато-белой заболонью, резко отграниченной от ядра, которое в свежесрубленном состоянии имеет зеленовато-бурый цвет. При камерной сушке или длительном хранении ядро становится красновато-бурым. Крупные сосуды в заболони и ядре закупорены тиллами. Мелкие сосуды в поздней зоне годичных слоев образуют косо-радиальные линии. Сердцевинные лучи очень узкие, незаметные. В древесине по сердцевинным лучам проходят горизонтальные камедно-смоляные ходы, а в коре имеются вертикальные ходы.

Древесина очень плотная, твердая, износостойкая, трудно раскалывается, маслянистая на ощупь; применяется в машиностроении.

5. Особенности стандартизации продукции из древесины

Понятие "стандартизация" периодически изменяется и совершенствуется. Согласно закону Российской Федерации стандартизацией называется деятельность по установлению норм, правил, характеристик для обеспечения безопасности продукции, работ и услуг; технической и информационной совместимости, а также взаимозаменяемости продукции; качества продукции, работ и услуг; единства измерений; экономии ресурсов, безопасности хозяйственных объектов, обороноспособности страны.

Эта деятельность по нахождению решений для повторяющихся задач в сфере науки, техники и экономики направлена на достижение оптимальной упорядоченности в определенной области. Главная задача стандартизации состоит в создании системы нормативных документов. Стандарт - нормативный документ, который основывается на обобщенных результатах науки, техники, практического опыта и позволяет принести наибольшую пользу обществу.

Согласно ГОСТ Р1.0-92 установлено 4 категории стандартов; Государственный стандарт Российской Федерации (ГОСТ Р); отраслевой стандарт (ОСТ); стандарт предприятия (СТП); стандарт научно-технического, инженерного общества (СТО). Кроме того, различают международные (региональные), а также межгосударственные стандарты (ГОСТы). Разработанные в бывшей СССР ГОСТы в настоящее время являются межгосударственными стандартами регионального типа.

В зависимости от объекта стандартизации выделяют следующие виды стандартов: основополагающие; на продукцию (услуги); работы (процессы); методы контроля (испытаний, измерений, анализа).

Стандарты на продукцию включают классификацию, основные параметры и (или) размеры, общие технические требования к продукции, требования безопасности и охраны окружающей среды, методы контроля, правила транспортировки и хранения и др.

Разработку стандартов ведут технические комитеты (ТК), включающие представителей заинтересованных предприятий и организаций, а также ведущих специалистов в данной области. ГОСТ Р 1.2-92 устанавливает порядок разработки стандарта, предусматривающий подготовку первой редакции проекта, которая рассылается на отзыв заинтересованным организациям и специалистам, а также составление окончательной редакции проекта с учетом поступивших замечаний. По рекомендации ТК Комитет Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации (Госстандарт России) рассматривает проект, принимает его и проводит государственную регистрацию стандарта. Этому нормативному документу присваивают обозначение, состоящее из индекса (ГОСТ Р), регистрационного номера и двух последних цифр года утверждения стандарта. Так, например, обозначение ГОСТ 99-96, указывает, что межгосударственный стандарт зарегистрирован под номером 99 и утвержден в 1996 году.

За комплексом однотипных стандартов закрепляется единый номер с указанием через точку очередного порядкового номера стандарта. На методы испытаний древесины, например, имеются: ГОСТ 16483.0-78; ГОСТ 16483.1-84; ГОСТ 16483.2-70 и т.д. При пересмотре стандарта в его обозначении меняются только две последние цифры.

Для отраслевого стандарта указывается, кроме того, цифровое обозначение министерства (ведомства). Изменения в стандартах и сообщения об их отмене публикуются в информационном указателе "Государственные стандарты России".

Стандартизация играет большую роль в развитии международного экономического, технического и культурного сотрудничества. Россия принимает участие в ряде международных организаций. Наиболее представительная из них - Международная организация по стандартизации (ИСО), в которую входят более 100 стран. Среди региональных организаций можно указать на весьма крупную - Европейский комитет по стандартизации (СЕН), включающий около 20 стран и разрабатывающий так называемые европейские стандарты (ЕН). В литературе встречаются ссылки на стандарты бывшего Совета экономической взаимопомощи (СТ СЭВ).

Среди нормативных документов ранее были распространены также технические условия (ТУ).

Сертификация продукции (услуг) - это деятельность по подтверждению соответствия продукции установленным требованиям. Согласно закону РФ о стандартизации обязательной сертификации подлежат требования государственных стандартов, обеспечивающие безопасность продукции, техническую и информационную совместимость, взаимозаменяемость продукции, единство методов контроля, маркировки. Добровольная сертификация выполняется в отношении иных требований в силу договора или указания в технической документации изготовителя (поставщика) продукции. Сертификат соответствия выдает орган по сертификации на основании протокола испытаний продукции, проведенных аккредитованной испытательной лабораторией (центром).

Стандартизация и качество лесных товаров.

Основные понятия о качестве лесных товаров. Самостоятельная научная область - квалиметрия объединяет количественные методы оценки качества, используемые для обоснования решений, принимаемых при управлении качеством продукции и стандартизации (ГОСТ 15467-79). Рассмотрим некоторые стандартные общие положения о качестве продукции применительно к лесным товарам.

Качество продукции - совокупность свойств, обусловливающих ее пригодность удовлетворять потребности в соответствии с назначением. Следует иметь в виду, что сравнительно ограниченное количество свойств формирует качество продукции, определяемое ее назначением. Даже для характеристики качества такой многообразной по свойствам и назначению продукции, как образующееся в процессе лесовыращивания древесное сырье, О.И. Полубояринов полагает возможным ограничиться пятью свойствами. Это - однородность сырья, породный состав, размерные характеристики, пороки (сучковатость, ядровые гнили, кривизна), плотность древесины. Качество пиломатериалов конструкционного назначения характеризуется прочностью, жесткостью, геометрическими параметрами и влажностью.

Показатель качества продукции - количественная характеристика одного или нескольких свойств продукции, составляющих ее качество. Например, предел прочности - это так называемый прямой показатель прочности пиломатериалов. Косвенными показателями указанного свойства можно считать наличие пороков древесины и их количество.

Признак продукции - качественная или количественная (параметр продукции) характеристика любого свойства или состояния продукции. Качественный признак - это, например, грибная окраска пиломатериалов, которая может быть или не быть (альтернативный признак). Толщина доски представляет собой геометрический параметр. Кроме того, могут быть структурные и другие параметры. Понятие "параметр продукции" шире, чем "показатель качества".

Если показатель качества продукции характеризует одно из ее свойств, он называется единичным, если несколько - комплексным. Определяющий показатель, по которому принимают решение оценивать качество продукции, также может быть единичным или комплексным (обобщенным).

Показатели качества лесных товаров определяют различными методами: измерительным, основанным на использовании технических средств измерений, например, индикаторного глубиномера для измерения шероховатости поверхности пиломатериалов; органолептическим - на основе анализа восприятий органов чувств, например, визуальное определение площади грибных поражений в сортименте; расчетным - на основе теоретических или эмпирических зависимостей показателей качества продукции от ее параметров, например, влажности пиломатериалов от убыли массы при их высушивании; регистрационным - на основе обнаружения и подсчета числа событий или предметов, например, при определении точности сортировки круглых и пиленых лесоматериалов; экспертным - на основе принимаемых группой специалистов - экспертов решений. Общие положения в области качества регламентированы стандартами ИСО серии 9000 "Системы качества".

Наиболее распространенным, простейшим способом оценки качества товаров является установление их сорта, т.е. разделение определенного вида продукции по одному или нескольким показателям качества.

Особенности стандартизации лесных товаров. Одним из первых объектов государственной стандартизации, начавшей свое развитие в нашей стране с 1925 года, были лесоматериалы. В 1927 году был утвержден первый стандарт на круглые лесоматериалы хвойных пород. В последние годы создавались стандарты на отдельные сортименты. Количество стандартов непрерывно возрастало и к 1942 году достигло 65. При таком большом количестве стандартов с множеством содержащихся в них норм и требований возникли трудности в работе лесозаготовительной промышленности. Поэтому был взят курс на объединение отдельных стандартов. Эта работа, продолжавшаяся в течение ряда лет, позволила существенно сократить число стандартов. В 1960 году вместо 35 стандартов были созданы всего лишь два стандарта на круглые лесоматериалы лиственных (ГОСТ 9462-60) и хвойных (ГОСТ 9463-60) пород с унифицированными, по возможности, требованиями к размерам и другим показателям качества продукции лесозаготовок. В лесотехнической литературе эти стандарты получили название унифицированных. С некоторыми изменениями, внесенными в 1971-72 гг., а также в последующие годы, эти стандарты действуют в настоящее время.

Почти одновременно со стандартизацией круглых сортиментов начала проводиться стандартизация пилопродукции, а также других видов лесоматериалов. Следует подчеркнуть большую сложность работ по стандартизации лесоматериалов, обусловленную специфическими требованиями к ним со стороны широкого круга потребителей и многообразием сырьевой базы. Несколько позднее были разработаны стандарты на фанеру. В середине 60-х годов начали разрабатываться стандарты на теперь широко распространенный вид лесных товаров - древесностружечные плиты.

В стандартах на круглые, пиленые и другие виды лесоматериалов находят отражение следующие технические требования к сортиментам: порода древесины, размеры, допуски и припуски к номинальным размерам, сорта, степень обработки. Кроме того, в стандартах регламентируются правила маркировки, обмера, учета, приемки и хранения лесоматериалов.

Выбор породы, представляющей собой по существу групповой показатель качества данного сортимента, зависит от его назначения, требуемых свойств древесины (прочности, обрабатываемости, пропитываемости, биостойкости и др.), запасов древесины и др. Например, в качестве сырья для выработки целлюлозы сульфитным способом используют древесину только малосмолистых пород ели и пихты; для изготовления карандашной дощечки применяют мягкую древесину кедра или липы, обладающих хорошими "очиночными" свойствами. Прочную и биостойкую древесину дуба можно было бы применять для выработки очень многих сортиментов, однако из-за сравнительно небольших запасов ее используют преимущественно для изготовления облицовочного материала - строганного шпона и некоторых других видов продукции. В стандартах предусмотрены ограничения использования древесины бука, кедра и других ценных пород, что способствует их экономии.

При установлении размеров, т.е. геометрических параметров, сортиментов исходят из их назначения, технических и экономических соображений. Например, длина такого вида пилопродукции, как шпалы, определяется их назначением и должна соответствовать ширине железнодорожной колеи. Диаметр и длина круглых лесоматериалов, используемых для крепления горных выработок - рудничных стоек, назначается в соответствии с техническими расчетами на прочность и жесткость. Длина круглых сортиментов, подвергающихся последующему лущению и строганию, зависит от конструктивных особенностей оборудования. Минимальный диаметр круглых лесоматериалов для выработки пиломатериалов общего назначения 14 см установлен из соображений рационального использования сырья и удовлетворения требований лесопильного производства.

Учитывая технические возможности станков и оборудования, для отдельных сортиментов установлены допуски - отклонения от номинальных размеров в сторону их увеличения или уменьшения.

Для круглых сортиментов установлены обязательные прибавки к номинальным размерам - припуски, компенсирующие уменьшение длины при оторцовке и разделке на более короткие сортименты. У пиломатериалов учитывают отличие фактических размеров толщины и ширины от номинальных из-за усушки древесины. Круглые сортименты подразделяют на сорта в зависимости от качества, определяемого толщиной сортимента и наличием пороков древесины. Для пиломатериалов также установлено несколько сортов.

В стандартах на лесоматериалы указаны требования к степени обработки (круглые лесоматериалы могут быть окоренными и неокоренными, пиломатериалы могут быть обрезными и необрезными и т.д.), даны нормы допускаемых дефектов обработки. Для некоторых сортиментов в стандартах приведены нормы влажности древесины.

В последнее время для разработки государственных и отраслевых стандартов, а также выполнения работ по международной (региональной) стандартизации создан технический комитет ТК 78 "Лесоматериалы". Область деятельности этого комитета: круглые лесоматериалы, пиломатериалы, защита древесины, свойства древесины.

6. Технологическая щепа хвойных пород для целлюлозно-бумажного производства

Щепа - это вид продукции получают путем измельчения древесного сырья рубильными машинами или соответствующими рабочими узлами в составе технологической линии. Различают технологическую щепу, зеленую щепу (с примесью коры, хвои, листьев) и топливную щепу. Наибольшее значение имеет технологическая щепа, выпуск которой за последнее десятилетие увеличился более чем в 3 раза.

Древесина всех хвойных и лиственных пород используется при производстве щепы для получения сульфатной целлюлозы и полуцеллюлозы, дрожжей, спирта, ДВП и ДСтП. Породный состав щепы остальных назначений дифференцирован с учетом химических свойств и строения древесины.

Технологическая щепа согласно ГОСТ 15815-83 выпускается 8 марок. В целлюлозно-бумажное производство идет щепа трех марок, определяющих следующие назначения: Ц-1 - сульфитная целлюлоза и древесная масса для бумаги с регламентируемой сорностью; Ц-2 - те же полуфабрикаты для бумаги и картона с нерегламентируемой сорностью, сульфатная и бисульфитная целлюлоза для бумаги и картона с регламентируемой сорностью; Ц-3 - сульфатная целлюлоза и различные виды полуцеллюлозы для бумаги и картона с нерегламентируемой сорностью.

В зависимости от назначения установлены размеры щепы. Размеры технологической щепы для целлюлозно-бумажного производства: длина 15-25 мм., толщина более 55 мм.

Длина щепы измеряется по направлению волокон древесины. Особые требования предъявляются к качеству срезов щепы для целлюлозно-бумажного производства. Для того чтобы обеспечить проникновение варочного раствора в глубь древесины, срезы должны быть чистыми, без мятых кромок: угол среза находится в диапазоне 30-60°. В щепе не допускаются обугленные частицы и металлические включения. Жесткие требования установлены в отношении засоренности минеральными примесями. Ограничен допуск гнили и коры для щепы различных назначений.

7. Лущеный облицовочный шпон

Путем лущения получают шпон в виде непрерывной ленты древесины. Схема лущения чурака показана на рис.111. После выхода из лущильного станка ленту шпона до или после сушки разрезают на форматные листы. Лущеный шпон вырабатывают в качестве полуфабриката или товарной продукции, используя для изготовления фанеры, слоистых пластиков; для облицовки и других целей.

Лущеный шпон предназначен для изготовления слоистой клееной древесины и облицовки поверхности изделий из древесины. Шпон, применяемый для облицовки, отличается от строганного шпона меньшей декоративностью, но имеет большие размеры листов. Согласно ГОСТ 99-96 шпон имеет размеры по длине от 800 до 3750 мм с градацией 100мм, по ширине - от 150 до 750 мм с градацией 50 мм и от 800 до 3750 мм с градацией 100 мм. Толщина шпона из древесины лиственных пород: 0,55; 0,75; 0,95; 1,15 мм и от 1,25 до 4,00 мм с градацией 0,25 мм, а из древесины хвойных пород - от 1,20 до 4,00 мм с градацией 0,4 мм, а от 4,0 до 6,5 мм с градацией 0,5 мм. В зависимости от качества древесины и обработки шпон лиственных пород подразделяют на пять сортов: Е (элита), I, II, III, IV, а шпон хвойных пород - на Ех (элита), 1х, Их, Шх, Р/х. К качеству шпона сорта Е предъявляются очень высокие требования: не допускаются булавочные, здоровые полностью и частично сросшиеся, выпадающие сучки, червоточина, прорость, грибные и химические окраски, ложное ядро, гнили и другие пороки, а также дефекты обработки. У остальных сортов требования к качеству древесины соответственно снижаются. Так, у шпона сорта IV допускаются сросшиеся здоровые сучки, сомкнутые трещины, прорость, ложное ядро, окраски, дефекты обработки, с некоторыми ограничениями допускаются другие пороки. Требования к качеству шпона хвойных пород ниже, чем у шпона лиственных пород.

Шпон изготовляют из древесины пород, указанных в главе 11 § 53. Параметр шероховатости поверхности шпона для наружных слоев из древесины лиственных пород должен быть не более 200 мкм, а из хвойных - 320 мкм. Влажность шпона (6±2)%.

8. Продукция переработки древесной зелени хвойных пород

Развитие экономики неразрывно связано с повышением уровня рационального использования лесных богатств, с организацией новых форм производства, использующих не только древесину, но и другие виды растительного сырья, в том числе древесную зелень.

Древесная зелень, богатая витаминами, углеводами, аминокислотами, издавна используется в качестве корма, животным. Из нее изготовляют витаминную муку - ценную кормовую добавку. Из хвои извлекают хлорофилло-каротиновую пасту, эфирные масла, лечебный экстракт, которые используют в парфюмерии и фармацевтике. При организации производства этих продуктов из технической зелени необходимы данные о запасах сырья и особенностях его химического состава. Эти сведения нужны также для решения вопросов, касающихся сроков заготовки, технологии переработки древесной зелени и размещения производства. В настоящее время широко развивается производство из древесной зелени хвойно-витаминной муки. Она широко используется в хозяйствах в качестве подкормки животным и птицам. Подкормка хвоей яловых коров положительно влияет на повышение воспроизводительных функций. Планомерный рост экономики и наличие лесных ресурсов вызывают постоянно растущий спрос на развитие производства из древесной зелени других видов продукции.

Проведена сравнительная оценка географической, экологической и временной изменчивости химического состава древесной зелени ели и сосны в условиях Коми.

В древесной зелени ели и сосны накапливается значительное количество элементов минерального питания. Наиболее значительно содержание азота. Древесная зелень сосны характеризуется большим количеством данного элемента, чем древесная зелень ели. Концентрация зольных элементов, наоборот, выше в зелени ели и составляет 1,5-1,8%, тогда как на их долю у сосны приходится 0,8-1,0% сухого веса. Среди зольных элементов содержится целый ряд макро - и микроэлементов, необходимых для нормального роста сельскохозяйственных животных. Отмечается относительно высокое содержание в зелени кальция, калия, кремния и фосфора. В хвое содержится в 2-2,5 раза больше азота и зольных элементов, чем в побегах ветвей. Зольность увеличивается с возрастом хвои, а содержание азота в этом случае уменьшается.

Более высокое накопление минеральных элементов наблюдается в хвое деревьев, произрастающих на более плодородных почвах. Древесная зелень из заболоченных типов леса содержит несколько меньше азота и зольных элементов, чем древесная зелень из сосняка черничного.

Отмечено общее повышение концентрации азота и зольных элементов в зелени ели, произрастающей в средней подзоне тайги, по сравнению северной. Изменения в содержании этих элементов по типам леса невелики, у ели в пределах 25%,

Химизм древесной зелени сосны в географическом плане подвержен еще меньшей изменчивости. Одной из возможных причин этого может быть то, что сосна как в северной, так и средней тайге занимает сходные, довольно бедные местообитания. Так, полученные данные указывают, что содержание азота в хвое сосны в сосняке черничном северной и средней тайги примерно одинаковое. Наблюдается некоторое (на 11%) увеличение суммы зольных элементов в зелени сосны, произрастающей в средней тайге, по сравнению с северной.

Значительные изменения в накоплении элементов минерального питания в зелени отмечаются в течение года. Более сильные колебания отмечены в наиболее важном компоненте древесной зелени - хвое. Весной, к началу вегетации растений, уровень содержания основных элементов питания (Ы, Р, К) высок (табл.6). В период вегетации и активного роста деревьев их количество уменьшается и минимальные значения отмечаются в июне. В летние месяцы (июль, август) концентрация азота в хвое ели составляет 0,7-0,9%, фосфора 0,11-0,13%, калия 0,3-0,5%. В хвое сосны азота в этот период несколько больше, чем в хвое ели, и составляет 0,8-1,2%, Фосфора и калия в хвое сосны примерно такое же. В осенне-зимний период содержание этих элементов в хвое увеличивается - у ели в 1,5-2 раза, у сосны - в 1,1-1,3 раза. Такую же динамику содержания основных элементов минерального питания хвои в таежной зоне отмечают другие исследователи.

В еловых и сосновых лесах Коми АССР сосредоточены большие запасы древесной зелени, которая может быть использована для производства многих видов продуктов для сельскохозяйственных предприятий, фармацевтической и парфюмерной промышленности. В настоящее время внедряется производство хвойно-витаминной муки из еловой зелени. Объемы заготовки этой важной продукции для. животноводства пока невелики и изготовляется она в основном предприятиями Министерства лесного хозяйства. Организацию переработки древесной зелени необходимо перевести на промышленную основу, учитывая как запасы сырья, так и условия сбыта получаемых продуктов. Необходимо расширить объемы заготовки продуктов как из еловой, так и из сосновой зелени, создать условия для установления планомерного устойчивого пользования данным видом древесного сырья.

9. Практическое задание

Задача I.3.

Дано: Определить абсолютную влажность образца, если его масса до высушивания составляла 14,4 г., а после высушивания 6,3 г. Какие формы влаги имеются в данном образце и в каком процентном соотношении.

Решение:

Wабс =

Wабс = = 129 %

В образце имеется как связанная влага так и свободная. Связанная влага в образце составляет 30%, а свободная 99%.

Задача II. 19.

Дано: Пихтовое бревно длиной 3,00 м., максимальным и минимальным диаметрами в верхнем отрезе 26 и 25 см имеет сучки здоровые диаметром 5 см и синеву глубиной 4 см.

Определить: сорт, назначение, объем бревна и показать схему его маркировки.

Решение: Номинальный размер по ГОСТу 9463-88 будет равен 2,75 м.

Усредненный диаметр равен 25,5 см., по ГОСТу 9463-88 диаметр равен 26 см.

а) Сорт по сучкам согласно ГОСТа 9463-88 соответствует - II.

Сорт по синеве согласно ГОСТа 9463-88 соответствует - III.

Общий сорт бревна равен - III.

б) Определяем назначение по ГОСТ 9463-88: для клепки сухотарных бочек и деталей ящиков.

в) Определяем объем бревна по ГОСТу 2708-75

Объем бревна длиной 2,75метра и диаметром 26 см. равен 0,169 м3.

г) Маркировка

III 6

Ответ: Пихтовое бревно длиной 2,75 м., диаметром 26 см., III сорта, объемом 0,169 м3, для клепки сухотарных бочек и деталей ящиков.

Задача III.4.

Дано: Березовая обрезная доска имеет следующие фактические размеры: длина 2,98 м., ширину 110 мм., толщину 20 мм., и следующие пороки: сучки пластевые, здоровые сросшиеся 2 шт. на 1 пог. м., диаметром 20 и 40 мм. Одностороннюю прорость длиной 10 и шириной 1 см.

Найти: объем, сорт доски и показать схематически ее маркировку на пласти и торце.

Решение:

а) Номинальный размер по ГОСТу 2695-83 будет равен:

длина 3,0 м., - толщина 20 мм., - ширина 110 мм.

б) Объем равен 3,0 м. х 0,02 м. х 0,11 м. = 0,0066 м3.

в) Сорт по сучкам согласно ГОСТу 2695-83 - II;

сорт по прорости согласно ГОСТу 2695-83 - II;

общий сорт равен II.

г)

| |

Ответ: Номинальный размер: - длина 3,0 м., - толщина 20 мм., - ширина 110 мм.;

Объем 0,0066 м3;

Сорт II.

Задача IV.11.

Дано: На 1 м2 листа березового лущеного шпона имеются следующие пороки:

Сучки сросшиеся, здоровые 8 шт., размером 35 мм., трещины сомкнутые 4 шт., длиной 175 мм.

Найти: сорт лущеного шпона.

Решение: Сорт по сучкам согласно ГОСТа 99-89 - III;

Сорт по трещинам - II;

Общий сорт будет - III.

Библиографический список

1. ГОСТ 2695-83 Пиломатериалы лиственных пород. Технические условия [Электронный ресурс]: Введ. 1984-01-01.104 Кб.

2. ГОСТ 2708-75 Лесоматериалы круглые. Таблицы объемов [Электронный ресурс]: Введ. 1977-01-01.416 Кб.

3. ГОСТ 9462-88 Лесоматериалы круглые лиственных пород. Технические условия [Электронный ресурс]: Введ. 1991-01-01.135 Кб.

4. ГОСТ 9463-88 Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия [Электронный ресурс]: Введ. 1991-01-01.163 Кб.

5. ГОСТ 99-96 Шпон лущеный. Технические условия [Электронный ресурс]: Введ. 1997-01-01.198 Кб.

6. Уголев, Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения [Текст]: Учеб. для лесотехнических вузов / Б.Н. Уголев. - М.: МГУЛ, 2001. - 340 с.

7. Бобкова К.С. Ресурсы и возможности использования древесной зелени хвойных в Коми АССР [Текст]: Научные рекомендации - народному хозяйству / К. C. Бобкова, В.В. Тужилкина, А.И. Патов. - Сыктывкар.: Коми филиал АН, 1986. - 20 с.

Контрольная работа: Строение и применение древесины

Похожие работы: