Древесиноведение. Лесное товароведение
Покупка
Тематика:
Лесная промышленность
Издательство:
Поволжский государственный технологический университет
Авторы:
Федюков Владимир Ильич, Тарасова Ольга Германовна, Салдаева Екатерина Юрьевна, Цветкова Екатерина Михайловна, Чернов Василий Юрьевич
Год издания: 2017
Кол-во страниц: 104
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-8158-1908-5
Артикул: 780211.01.99
Представлены краткие теоретические сведения, варианты лабораторных, практических и расчетно-графических работ, которые охватывают необходимый объем информации для аудиторных и самостоятельных занятий по курсу «Древесиноведение. Лесное товароведение». На конкретных примерах даны рекомендации к выполнению и оформлению контрольных работ, варианты индивидуальных заданий.
Для студентов очной, заочной и очно-заочной форм обучения по направлениям 35.03.01, 35.03.02, 18.03.01, а также 27.03.01.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 18.03.01: Химическая технология
- 27.03.01: Стандартизация и метрология
- 35.03.01: Лесное дело
- 35.03.02: Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
ДРЕВЕСИНОВЕДЕНИЕ ЛЕСНОЕ ТОВАРОВЕДЕНИЕ Учебное пособие Йошкар-Ола ПГТУ 2017
УДК 634 (075) ББК 37.11 я 7 Д 73 Авторы: В. И. Федюков, О. Г. Тарасова, Е. Ю. Салдаева, Е. М. Цветкова, В. Ю. Чернов Рецензенты: профессор кафедры технологии лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств САФУ им. М.В. Ломоносова, д-р техн. наук В. И. Мелехов; профессор кафедры деревообрабатывающих производств Поволжского го сударственного технологического университета, д-р техн. наук С. А. Угрюмов; начальник отдела метрологических аналитических испытаний ФБУ «Марийский ЦСМ» М. А. Шишлаков Печатается по решению редакционно-издательского совета ПГТУ Древесиноведение. Лесное товароведение: учебное пособие / В. И. Федюков, О. Г. Тарасова, Е. Ю. Салдаева [и др.]. – ЙошкарОла: Поволжский государственный технологический университет, 2017. – 104 с. ISBN 978-5-8158-1908-5 Представлены краткие теоретические сведения, варианты лаборатор ных, практических и расчетно-графических работ, которые охватывают необходимый объем информации для аудиторных и самостоятельных занятий по курсу «Древесиноведение. Лесное товароведение». На конкретных примерах даны рекомендации к выполнению и оформлению контрольных работ, варианты индивидуальных заданий. Для студентов очной, заочной и очно-заочной форм обучения по направлениям 35.03.01, 35.03.02, 18.03.01, а также 27.03.01. УДК 634 (075) ББК 37.11 я 7 ISBN 978-5-8158-1908-5 © Федюков В.И., Тарасова О.Г., Салдаева Е.Ю., Цветкова Е.М., Чернов В.Ю., 2017 © Поволжский государственный технологический университет, 2017 Д 73
ПРЕДИСЛОВИЕ В настоящем учебном пособии авторы отошли от «классиче ского» варианта раздельного изложения теоретических основ дисциплины, материалов лабораторных, практических и самостоятельных работ. Издание включает все указанные разделы и предназначено для комплексного освоения данного курса бакалаврами и магистрантами очной и заочной форм обучения, а для ведущего преподавателя может служит методическим посылом для подготовки и проведения этих занятий. Такой формат является основой практико-ориентированного подхода к реализации образовательных программ. Пособие содержит материал по всем основным разделам про граммы «Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств». В издание включены темы, предусмотренные Учебными планами этого направления по профилям подготовки бакалавра и магистра «Лесоинженерное дело» и «Технология деревообработки». В усеченном варианте часть разделов соответствует Учебным планам направления 35.03.01 «Лесное дело», а также 18.03.01 «Химическая технология». Поскольку продукты и изделия, получаемые из биомассы дерева (более 25 тыс. наименований) сегодня являются основными товарами не только на внутреннем, но и на внешних рынках (а создание Таможенного союза значительно усилило эти позиции), вполне логичным является использование этой книги в учебном процессе при освоении дисциплины «Основы лесного товароведения» для студентов профиля «Стандартизация, сертификация и управление качеством в производстве, сфере торговли и потребительских услуг» по направлению 27.03.01«Стандартизация и метрология». Авторы надеются, что изданное в таком варианте учебное посо бие благодаря его прикладной направленности может быть полезным бакалаврам и магистрантам, аспирантам, научным сотрудникам и преподавателям при изучении соответствующих курсов.
Содержащиеся в книге научные сведения о древесине ствола и биомассе дерева в целом, а также методика выполнения практических (лабораторных) и самостоятельных работ по комплексному изучению физико-механических свойств этого уникального в своем роде природного материала могут использоваться специалистами лесной, деревообрабатывющей и других отраслей промышленности, не исключая лесного хозяйства. Отзывы и пожелания просим высылать по адресу: 424000, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3, Поволжский государственный технологический университет, кафедра стандартизации, сертификации и товароведения.
ВВЕДЕНИЕ Лесная, деревообрабатывающая (перерабатывающая) и целлю лозно-бумажная отрасль была и остается одной из основных бюджетообразующих в экономике нашей страны. Кроме внутреннего рынка Россия экспортирует лесоматериалы круглые, пиленые и другие сортименты и изделия из древесины более чем в 70 стран мира. Трудно переоценить и экологическую роль леса в поддержании биологической формы жизни на планете вообще, понятно, включая самого человека. Например, благодаря функционированию лесных растений постоянно пополняется половина вдыхаемого человеком кислорода; каждый житель планеты примерно десять часов в сутки дышит этим воздухом, вырабатываемым лесами. Следовательно, неизбежно противоречие в лесопользовании как источника древесного сырья и одновременно в сохранении лесов как важного компонента биосферы. Удовлетворение возрастающих потребностей в древесине вызывает неуклонное уменьшение площади «легких» планеты; сегодня при существующих темпах лесозаготовок, неконтролируемом переводе лесных угодий под земли сельскохозяйственного назначения путем корчевки деревьев в слаборазвитых странах, из-за частых пожаров, биоповреждений древостоев и т.д. с лица земли бесследно исчезают около 22 гектаров леса… в минуту! Выход один – возрастающие потребности в древесном сырье удовлетворять не путем наращивания площадей рубки леса, а рационально-целевым использованием его запасов, например, повышением удельного выхода деловых сортиментов и других видов продукции из каждого кубометра заготовляемой древесины и всей биомассы дерева, внедрением прогрессивных технологий в деревообработке, лесохимии, целлюлозно-бумажной отрасли и т.д.; конечная цель – за счет рационально-целевого использования одного срубленного дерева сохранить жизнь другого, а по возможности двух и более других деревьев.
В достижении этой далеко не простой цели главная роль при надлежит, бесспорно, бакалаврам и магистрам, подготовленным по соответствующим компетенциям отрасли путем практико ориентированного подхода к реализации образовательных программ. Учебное пособие «Древесиноведение. Лесное товароведение» здесь является одним из основополагающих и призвано дать будущему специалисту комплексные знания о строении древесины, ее химических, физико-механических и технологических (эксплуатационных) свойствах, а также способах не только устранения присущих древесине ряда недостатков (анизотропность, наличие пороков, усыхание и коробление, гниение, возгорание и др.), но и кардинального улучшения ее свойств путем механико-химической переработки в другие современные материалы для использования в тех условиях, где они превалируют по многим показателям: износостойкости, формостойкости, легкости, удельной прочности, био- и огнестойкости и др. Древесина – продукт биологического развития; многие корен ные ее свойства сформируются уже в растущем дереве. Поэтому, выражаясь словами основоположника лесной квалиметрии в нашей стране проф. О.И. Полубояринова, лесоводу важно научиться распознавать «древесиноведческий портрет» дерева по породе и внешним биоморфологическим признакам без его рубки с максимальной точностью диагностировать основные физико-механические и даже эксплуатационные свойства будущего материала. Главное, опираясь на достижения лесобиологической науки и передового лесоводственно-хозяйственного опыта отечественных и зарубежных специалистов, необходимо, как отмечает акад. Н.А. Моисеев, разработать систему требований к качеству древесины при лесовыращивании, учитывающую интересы потребителей и производителей основных видов лесопродукции. С учетом этого в учебном пособии нашли отражение результаты научных работ в области не только технического, но и биологического древесиноведения.
В раздел «Лесное товароведение» вошли сведения о современ ных способах классификации, стандартизации и квалиметрии древесины на корню, лесоматериалов и основных видов получаемой продукции; здесь же приводятся справочные нормативно-технические материалы по национальным стандартам (ГОСТ). В учебное пособие включены также запатентованные и защи щенные в диссертациях результаты научных исследований и разработок учебно-научно-производственной лаборатории Квалиметрии резонансной древесины Института леса и природопользования ПГТУ. Часть результатов этих исследований была отражена в ранее изданных работах [15-20], здесь же они обобщены и излагаются с соответствующими изменениями и дополнениями с учетом новых образовательных стандартов указанных направлений.
ТЕМА 1 РОЛЬ И ЗНАЧЕНИЕ ЛЕСА В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА. «ДРЕВЕСИНОВЕДЧЕСКИЙ ПОРТРЕТ» ДЕРЕВА 1.1 Общие сведения Общий мировой запас древесины на корню сегодня составляет в пределах 527 млрд3. Лидирующее место по площади лесного фонда занимает Россия. Общая площадь России, покрытая лесами, занимает 45% об ширной её территории. Россия обладает самыми большими в мире запасами леса. Площадь лесного фонда составляет примерно 886,5 млн га, а общий запас древесины – 80,7 млрд м3, что составляет соответственно 21,7 и 25,9% мировых запасов. Преобладание второго показателя над первым говорит о том, что Россия располагает более зрелыми и более продуктивными лесами, чем остальная планета в целом. Лесные ресурсы Российской Федерации представлены тремя основными группами пород, которые в целом занимают 645,9 млн га, или 89,9% всей покрытой лесом площади: 1) хвойные (сосна, кедр, ель, пихта, лиственница) – 508,7 млн га (70,8%). 2) мягколиственные (береза, осина, липа, тополь, ива, ольха) – 119,7 млн га (16,7%). 3) твердолиственные (береза каменная, дуб, бук, ясень, клен, вяз и другие ильмовые, граб, акация белая, саксаул) – 17,5 млн га (2,4%). Особое богатство наших лесов – это преобладание в них наибо лее ценных, преимущественно хвойных древесных пород, которые имеют наибольшее промышленное значение; их запасы составляют примерно 80,0 %, в том числе лиственницы 34,2%, сосны 19%, ели
15,1%, кедра 9,1% и других пород 2,6 %; доля лиственных составляет около 20,0 %. По запасу древесины (и по занимаемой площади лесов) на пер вом месте стоит лиственница. В России произрастает 7 видов лиственницы; наибольшее распространение имеет л. сибирская, Сукачева, даурская. Эти виды очень близки между собой. Лиственница Сукачева распространена на европейском Севере, Урале и к западу от реки Оби до Байкала; лиственница даурская преобладает далее до Охотского моря. Древесина лиственницы отличается высокой плотностью, проч ностью и биостойкостью; в то же время она обладает и некоторыми недостатками, что ограничивает в ряде случаев ее промышленное применение. До настоящего времени лесные массивы лиственницы остава лись малоосвоенными, но в последние годы начались интенсивные их рубки с целью экспорта этой ценнейшей древесины и, что особенно важно, налаживается производство шпона и фанеры из этого сырья. Сосна – наиболее освоенная порода с ценной древесиной, к то му же в последние годы на нее резко возрос спрос на внешнем рынке. Основные массивы сосредоточены в западной Сибири, на Урале, севере, северо-западе и в центре европейской части России. В России встречается 14 видов сосны: сосна обыкновенная, кедр сибирский, с. крымская, эльдарская и пицундская, реликтовые сосны и ряд сосен-экзотов. Третье место среди хвойных пород занимает ель обыкновенная, а конкретнее, 1/8 часть покрытой лесом площади. Основные площади ельников в нашей стране сосредоточены в районах севера, северо-запада и центра европейской части России. Кроме ели обыкновенной, у нас произрастают и другие ели: сибирская, восточная, тяньшаньская и зкзоты. Древесина ели, хотя и уступает сосне по физико-механическим свойствам, тем не менее широко применяется в промышленности, особенно ценится как сырье для целлюлознобумажной отрасли.
Древесина некоторых экземпляров ели обладает особыми аку стическими (резонансными) свойствами и используется для изготовления деки – основной звукоизлучающей детали многих видов музыкальных инструментов. Один кубометр сертифицированных заготовок (полуфабрикатов) из высококачественной резонансной древесины ели на мировом рынке сегодня стоит более 70 тыс. долларов США, причем чаще реализуется не по объему, а поштучно или по массе с точностью до грамма. Пихта занимает всего 12,1 млн га, а произрастает их в России всего девять видов. Наибольшее хозяйственное значение имеют п. сибирская, кавказская, гребенчатая, сахалинская и белокорая; по занимаемой площади преобладает пихта сибирская (около 95% всей площади пихтовых лесов). Древесина пихты уступает по качеству другим хвойным (она менее плотная), но широко используется как сырье для целлюлознобумажной промышленности, тарного производства, а кавказская – так же, как и ель, применяется в производстве музыкальных инструментов. Среди лиственных пород первое место по площади занимает бе реза (около 80 млн га). В России произрастает примерно 40 видов берез, из которых наибольшее значение имеют б. бородавчатая, пушистая, каменная, даурская, железная, желтая. По площади и запасу преобладают бородавчатая и пушистая береза. Древесина березы тверда, упруга, прочна; широко используется в фанерном, мебельном и катушечном производстве, а также для химической переработки (получают древесный уголь, ацетон, метиловый спирт, уксусную кислоту, креозотовое масло и другие ценные продукты, а из коры – деготь). Ценнейшая порода наших лесов – дуб. Общая площадь дубовых насаждений – около 12 млн гектаров; у нас произрастает 19 видов, из которых наибольшее народнохозяйственное значение имеет дуб черешчатый, или летний. Распространен в европейской части страны (здесь сосредоточено около 95% площади дубовых лесов), в Крыму