Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Древесиноведение

Покупка
Артикул: 690169.01.01
Доступ онлайн
458 ₽
В корзину
Приведены сведения о строении и свойствах древесины. Описаны по- роки древесины и раскрыто их влияние на качество лесоматериалов. Рас- смотрены способы повышения стойкости древесины к неблагоприятным факторам. Выделены основные направления промышленного использо- вания различных древесин на примере пород, широко представленных в Республике Беларусь. Предназначено для учащихся учреждений образования, реализующих образовательные программы среднего специального образования по спе- циальности «Технология деревообрабатывающих производств». Может быть полезно практическим работникам деревообрабатывающей отрасли.
Пауль, Э. Э. Древесиноведение: Учебное пособие / Пауль Э.Э., Звягинцев В.Б. - Минск :РИПО, 2017. - 271 с.: ISBN 978-985-503-706-5. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/977652 (дата обращения: 14.04.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
Э. Э. Пауль, В. Б. Звягинцев

ДРЕВЕСИНОВЕДЕНИЕ 

Допущено Министерством образования Республики Беларусь

в качестве учебного пособия для учащихся учреждений 
образования, реализующих образовательные программы 

среднего специального образования по специальности 

«Технология деревообрабатывающих производств»

Минск 
РИПО

2017

УДК 674(075.32)
ББК 37.11я723

П21

А в т о р ы:

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Э. Э. Пауль;

заведующий кафедрой лесозащиты и древесиноведения 

УО «Белорусский государственный технологический университет», 

кандидат биологических наук, доцент В. Б. Звягинцев.

Р е ц е н з е н т ы:

цикловая комиссия уровня ССО отделения художественных ремесел 

и деревообработки УО «Кобринский государственный политехнический 

колледж» (Д. Г. Леонович);

доцент кафедры «Металлические и деревянные конструкции» 

Белорусского национального технического университета, 

кандидат технических наук, доцент А. В. Оковитый.

Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или любой ее 

части не может быть осуществлено без разрешения издательства.

Выпуск издания осуществлен при финансовой поддержке Мини стерства образования 

Республики Беларусь.

Пауль, Э. Э.

П21
Древесиноведение : учеб. пособие / Э. Э. Пауль, В. Б. Звягинцев. – Минск : 

РИПО, 2017. – 271 с., [12] л. ил. : ил.

ISBN 978-985-503-706-5.

Приведены сведения о строении и свойствах древесины. Описаны по
роки древесины и раскрыто их влияние на качество лесоматериалов. Рассмотрены способы повышения стойкости древесины к неблагоприятным 
факторам. Выделены основные направления промышленного использования различных древесин на примере пород, широко представленных в 
Республике Беларусь.

Предназначено для учащихся учреждений образования, реализующих 

образовательные программы среднего специального образования по специальности «Технология деревообрабатывающих производств». Может 
быть полезно практическим работникам деревообрабатывающей отрасли.

УДК 674(075.32)
ББК 37.11я723

ISBN 978-985-503-706-5 
 
© Пауль Э. Э., Звягинцев В. Б., 2017

 
 
 
 
© Оформление. Республиканский институт

профессионального образования, 2017

ВВЕДЕНИЕ

Древесина – наиболее распространенный природный мате
риал растительного происхождения, который находит широкое и 
многообразное применение практически во всех отраслях народного хозяйства. На протяжении всей истории человечества расширялись направления использования древесины, усложнялись технологии ее обработки. В настоящее время разрабатываются новые, 
более совершенные материалы и вещества, в основе которых лежит 
древесина или продукты ее переработки. Роль древесины как одного из немногих возобновляемых природных ресурсов постоянно 
возрастает. За последние 50 лет объемы заготовки древесины в 
мире увеличивались в среднем примерно на 0,65 % в год. Мировое 
потребление древесины в настоящее время достигло 3,6 млрд м3 

в год, а по прогнозам к 2050 г. может возрасти до 6 млрд м3. Все 
большее количество используемой древесины подвергается углубленной переработке для получения строительных и отделочных 
материалов, бумаги, полимеров, химического сырья.

Как известно, основные запасы древесины сосредоточены в 

лесных насаждениях. Лесные ресурсы распределены на нашей 
планете крайне неравномерно и сконцентрированы в двух лесных 
поясах – северном, поясе бореальных (таежных) лесов и лесов умеренного климата (Северная Америка и северная часть Евразии), и 
южном, поясе тропических и субтропических лесов (Южная Америка, Африка, южная часть Евразии и Океания) (рис. 1 вклейки).

Беларусь расположена в первом лесном поясе, в переходной 

зоне от бореальных лесов на севере республики до хвойно-широколиственных на юге. Наша страна достаточно богата лесными 
ресурсами. Лесная отрасль – это важнейшее направление деятельности, обеспечивающее экологическую безопасность республики. Покрытая лесом площадь составляет 8,24 млн га, или 
39,8 % территории страны. После Великой Отечественной войны 

Введение

лесистость Беларуси возросла почти в два раза и продолжает увеличиваться. Общий запас древесины на корню составляет более 
1,74 млрд м3, ежегодный прирост – порядка 30 млн м3. На одного 
жителя страны приходится более 0,86 га леса и 179 м3 древесины. 
Для сравнения с нашими соседями: в Польше соответственно 
0,23 га и 38 м3, в Латвии – 1,09 га и 162 м3, в Литве – 0,55 га 
и 95 м3, в Украине – 0,17 га и 25 м3, в России – 6 га и 630 м3. 
Сравнительное количество лесных древесных ресурсов и интенсивность их использования в некоторых странах и по всему миру 
представлены в таблице.

Лесные ресурсы некоторых стран мира

Страна

Общая

площадь лесов 

Общий запас

древесины

Заготовка 

древесины в год

млн га
%
млрд м3
%
млн м3
%

Россия
851
22,0
86
22,4
195
5,4

Бразилия
520
13,5
126
32,8
293
8,2

Канада
310
8,0
33
8,6
179
5,0

США
304
 7,9
47
12,2
334
9,3

Китай
207
5,4
15
3,9
323
9,0

Швеция
30
0,8
3,7
1,0
72
2,0

Финляндия
23
0,6
2,3
0,6
58
1,6

Польша
9
0,23
1,8
0,47
41
1,1

Беларусь 
8,2
0,21
1,7
0,44
21
0,6

Весь мир
3860
100
384
100
3580
100

Породный состав лесов Республики Беларусь не отличает
ся высоким разнообразием и типичен для европейских равнин 
зоны умеренного климата. Сосняки составляют 50,3 % от общей 
площади лесов, ельники – 10,0 %, березняки – 20,8 %, ольшаники – 7,0 %, осинники – 5,0 %, дубравы – 3,3 %, насаждения 
с доминированием остальных пород (ясеня, граба, ивы, клена, 
вяза, липы, лиственницы, тополя и др.) – 3,6 %. 

Возрастная структура лесов Беларуси неравномерна. Средний 

возраст насаждений 45 лет, причем молодняки занимают 36,6 % 
от всей площади лесов, средневозрастные – 45,5 %, приспевающие – 14,2 %, спелые – только 4,7 %. Благодаря усилиям лесоводов средний запас древесины на 1 га постоянно повышается и в 
последние годы достиг 205 м3. 

Древесина является местным ресурсом для каждого региона 

Беларуси, однако лесистость районов существенно отличается, 
что обусловлено рядом исторических и экологических факторов. 

Введение

Наиболее лесистыми являются Россонский (67 %), Лельчицкий 
(66,5 %), Наровлянский (58,8 %), Октябрьский (57,5 %) и Осиповичский (56,7 %) районы (рис. 2 вклейки). Минимальная лесопокрытая площадь – в районах с богатыми плодородными почвами, преимущественно отведенными под сельское хозяйство: Несвижском (11,4 %), Зельвенском (15,6 %), Берестовицком (16,4 %), 
Жабинковском (17,1 %) и Копыльском (18,2 %).

Общий объем заготавливаемой древесины в нашей стране не
прерывно растет и составляет в последнее время более 18 млн м3

в год. По мнению ученых, без ущерба для лесов республики мы 
можем ежегодно вырубать до 30 млн м3 древесины.

Трудно назвать такую отрасль народного хозяйства, в ко
торой бы в той или иной мере не потреблялась древесина. По 
разнообразию применения в быту, промышленности и технике с 
древесиной не могут сравниться никакие другие материалы. Древесина используется в круглом виде (стены малоэтажных зданий, 
элементы мостов и гидротехнических сооружений, телеграфные 
столбы, рудничная стойка) или преимущественно в виде пиломатериалов, деталей, изделий и различных предметов, фанеры, 
древесных слоистых пластиков, древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит.

Древесина широко и в большом количестве применяется в 

строительстве (для изготовления окон, дверей, полов, паркета, 
погонажных изделий и т. д.), горнорудной промышленности (как 
крепежный материал), машиностроении (натуральная, цельнопрессованная или в виде древесных слоистых пластиков); из древесины изготавливают мебель, тару, шпалы (на 1 тыс. км железных дорог – более 1,5 млн шпал), мосты, суда, спички, музыкальные инструменты и многое другое. Кроме того, древесина служит 
исходным сырьем для получения таких ценнейших продуктов, 
как вискозное и кордовое волокно, древесный уголь, уксусная 
кислота, кормовые дрожжи, фурфурол, этиловый и метиловый 
спирт, ацетон, глицерин, искусственные мех и кожа, ацетатный 
шелк, пластмассы (целлулоид), бумага, картон, нитролаки, кинофотопленка, целлофан, порох, канифоль, скипидар, лекарственные препараты (фурацилин, активированный уголь), средства для дезинфекции, дубители кож. И это далеко не полный 
перечень того, что производится из древесины. По имеющимся 
данным, из древесины выпускается свыше 30 тысяч самых раз
Введение

нообразных предметов и изделий народно-хозяйственного, культурного и бытового значения. Без преувеличения можно сказать, 
что древесина имеет в жизни человека не меньшее значение, чем 
уголь, нефть, металл и даже хлеб.

Широкое и разнообразное применение древесины объясня
ется редким сочетанием в ней многих положительных свойств. 
Основные достоинства древесины:

– является возобновляемым ресурсом;
– экологически чистый природный материал;
– обладает высокой прочностью при небольшой плотности;
– хорошо поддается обработке;
– хорошо склеивается;
– обладает способностью удерживать металлические крепления;
– древесина многих пород отличается высокими декоратив
ными свойствами;

– благодаря пористому строению древесина имеет высокие те
плоизоляционные свойства и мало расширяется от тепла;

– обладает хорошей теплотворной способностью;
– хорошо сопротивляется ударным нагрузкам;
– обладает высокими резонансными свойствами;
– сравнительно легко добывается и является достаточно деше
вым сырьем;

– в состав древесины входят вещества, после химической пе
реработки которых можно получить много ценных продуктов;

– энергоемкость получения древесины намного ниже, чем энер
гоемкость других материалов;

– древесина не ржавеет, не подвергается коррозии в морской 

воде, древесина ряда пород имеет способность не терять, а даже 
улучшать свои свойства в воде;

– в отличие от многих металлов древесина не становится хруп
кой при эксплуатации в условиях длительных знакопеременных напряжений;

– древесина хорошо противостоит действию газов и слабых рас
творов кислот, она – немагнитный материал и поэтому может быть 
применена в тех условиях, при которых использование других материалов, например металлов, полностью исключено;

– при благоприятных условиях изделия из древесины могут 

эксплуатироваться длительное время, исчисляемое десятилетиями и столетиями.

Введение

Характеризуя свойства древесины как природного материала, 

необходимо указать и на ее недостатки. Недостатками древесины, затрудняющими ее обработку и использование, являются:

– изменчивость свойств в зависимости от возраста, места 

произрастания, части ствола, влажности и др.;

– анизотропность, обусловленная резкими различиями свойств 

в разных структурных направлениях;

– способность к усушке, разбуханию, растрескиванию и ко
роблению, что является причиной нестабильности формы и размеров изделий из древесины;

– наличие пороков, которые возникают как при росте дерева 

(сучки, гнили, кривизна ствола и др.), так и в процессе обработки и хранения лесоматериалов (механические повреждения, пороки обработки, грибные окраски и др.);

– в неблагоприятных условиях хранения или службы древе
сина способна загнивать и повреждаться насекомыми;

– деревянные конструкции способны к возгоранию.
Задачи древесиноведения как научной дисциплины в насто
ящее время состоят в том, чтобы провести дальнейшие исследования свойств и выявить пути наиболее эффективного использования древесины как материала, а также раскрыть возможности 
усовершенствования существующих и создания новых технологических процессов переработки древесины, позволяющих повысить эффективность производства и качество получаемой продукции. 

Необходимо отметить, что заготовка древесины ведется в 

лесных насаждениях путем рубки преимущественно живых деревьев, при этом разрушается часть экосистемы. Восстановление лесных биогеоценозов происходит достаточно медленно (в 
некоторых случаях это возможно только при помощи человека). 
Таким образом, в странах с высокой интенсивностью рубок (Бразилия, Индия, Индонезия, Китай и др.) происходит деградация 
или опустынивание лесных земель, площади естественных лесов 
сокращаются, под угрозу исчезновения попадают многие виды 
лесных организмов. Лесистость многих стран сокращается и 
вследствие вырубки огромных территорий тропических лесов под 
цели сельского хозяйства. В этой связи актуальным становится 
рациональное и комплексное использование древесины, что возможно только при наличии знаний в области древесиноведения.

Введение

Древесиноведение как научная дисциплина изучает строение 

и свойства древесины и содержит комплекс сведений о древесине как материале, полученных на основе исследований методами 
биологии, химии, физики, механики и других наук. Древесиноведение как учебная дисциплина для всех лесотехнических специальностей включает следующие разделы: строение древесины; 
химические, физические и механические ее свойства; влияние 
различных факторов на свойства древесины; природная стойкость древесины и способы ее улучшения, пороки древесины; 
особенности строения, технические свойства и применение основных древесных пород. Особое значение древесиноведение как 
отрасль знаний имеет для технологов и механиков в области деревообработки, поскольку в технологических процессах, связанных с заготовкой, обработкой и хранением древесины, происходят сложные явления, а специалист должен не просто понимать 
их суть, но и умело управлять ими.

ГЛАВА 1. СТРОЕНИЕ ДЕРЕВА, ДРЕВЕСИНЫ
И КОРЫ

1.1. Дерево и основные его части

Древесину получают из древесных растений, которые пред
ставлены тремя жизненными формами: деревьями, кустарниками и лианами. В условиях умеренного климата основными поставщиками древесины для промышленной переработки являются деревья.

В каждом растущем дереве можно выделить три части: кро
ну (совокупность ветвей с листьями или хвоей), ствол и корни 
(рис. 1.1). Эти части имеют различное значение при жизни дерева 
и разное промышленное использование.

1

2

3

Рис. 1.1. Части растущего дерева:
1 – крона; 2 – ствол; 3 – корни

Глава 1. Строение дерева, древесины и коры

Крона растущего дерева в результате фотосинтеза образует 

сложные органические вещества, необходимые для питания и 
роста дерева. Фотосинтез – это процесс преобразования энергии света в энергию химических связей органических веществ. 
К другой важной функции этой части дерева относится половое 
размножение – именно в кроне формируются плоды и семена. 
Промышленное использование кроны ограничено из-за сложности в заготовке, транспортировке и переработке ее компонентов – 
ветвей, вершин, хвои и листьев. В настоящее время разработаны 
технологии получения из зеленых ветвей древесной муки  – ценного продукта для животноводства и птицеводства, лекарственных препаратов, косметических средств, технологической щепы 
для производства картона и древесно-волокнистых плит, хвойной хлорофилло-каротиновой пасты. Ведется разработка серии 
лесных машин для заготовки и транспортировки частей кроны. 
Однако проблема полного использования ветвей и вершин, являющихся главными отходами лесозаготовок, полностью еще не 
решена. При проведении рубок эти порубочные остатки обваловываются (сгребаются в валы) либо разбрасываются по площади 
лесосеки для перегнивания, реже очистку лесосек проводят путем их сжигания.

Корни дерева выполняют несколько функций: всасывают 

из почвы воду с минеральными веществами, удерживают ствол, 
хранят запасные питательные вещества, а у многих видов деревьев еще и отвечают за вегетативное размножение. Промышленное использование корней ограничено, так как их заготовка 
является весьма дорогостоящим мероприятием. Крупные корни 
могут применяться как второстепенное топливо. Пни и крупные 
корни сосны могут использоваться для получения скипидара и 
канифоли. В местах перехода ствола в корни древесина имеет неправильное строение, что придает ей красивую текстуру (береза, 
клен, орех, платан). Это позволяет использовать такую древесину 
при изготовлении художественных и бытовых предметов.

Ствол – это стебель древесных растений, содержащий ос
новное количество древесины. В растущем дереве ствол служит 
для проведения воды с минеральными веществами от корней в 
крону (восходящий ток), а также сверху вниз органических веществ, выработанных в листьях (нисходящий ток). Ствол также 
выполняет функции поддержания кроны и хранения запасных 
питательных веществ.

Доступ онлайн
458 ₽
В корзину