Комплексное использование древесины

Г. П. ЗАХАРЕНКО 

 
 
 
 

КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ  

ДРЕВЕСИНЫ 

 
 
 
 
 

Рекомендовано УМО по образованию в области лесного дела  

в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, 

обучающихся по направлению подготовки бакалавров и магистров 

250400 – «Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих 

производств» и по специальности 250401 «Лесоинженерное дело» 

 
 
 
 
 
 
 
 

Йошкар-Ола 

ПГТУ 
2015 

УДК 674.8 (07) 
ББК 37.130.9 
         З 38 
 

 
 

Рецензенты: 

 

заведующий кафедрой технологии лесопромышленных  
производств Северного (Арктического) федерального  

университета им. М. В. Ломоносова,  доцент,  

кандидат технических наук В. М. Дербин; 

 

профессор кафедры транспортно-технологических машин  

Поволжского государственного технологического университета,  

доктор технических наук М. Ю. Смирнов 

 
 
 
 
 
 
 

 

Захаренко, Г. П. 
Комплексное использование древесины: учебное пособие / 

Г. П. Захаренко. – Йошкар-Ола: Поволжский государственный 
технологический университет, 2015. – 112 с. 

ISBN 978-5-8158-1524-7 

 

Представлены цели, содержание, порядок выполнения лабораторных, практи
ческих и курсовой работ по дисциплине «Комплексное использование древесины». 

Для студентов направления подготовки бакалавров 35.03.02 (250400.62) 

«Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств» 
 

УДК 674.8 (07) 

ББК 37.130.9 

 

ISBN 978-5-8158-1524-7
© Захаренко Г. П., 2015
© Поволжский государственный
технологический университет, 2015

 
 

З 38

ПРЕДИСЛОВИЕ 

 
В процессе изучения дисциплины «Комплексное использование 

древесины» учебным планом предусмотрено проведение практических и лабораторных занятий и выполнение курсовой работы. Их 
содержание связано с изучением технологий и применяемого оборудования для комплексной переработки всей биомассы дерева, а также получением студентами необходимых навыков по расчету основных технологических параметров, объемов отходов, образуемых в 
процессе лесозаготовок, выбору технологических процессов по использованию этих отходов. 

В предлагаемом учебном пособии рассмотрено содержание ос
новных практических, лабораторных занятий и курсовой работы. 
Выполнение заданий, приведенных в пособии, содействует более 
глубокому изучению дисциплины студентами очной и заочной форм 
обучения. 

Рекомендуется следующий порядок выполнения работ: 
- при подготовке к очередному занятию изучить необходимую 

литературу; 

- в соответствии с номером зачетной книжки выписать исход
ные данные; 

- произвести требуемые расчеты; 
- проверить порядок вычисления, обратив внимание на физиче
ский смысл полученных результатов; 

- переписать методику расчета, вставив в записку, где это необ
ходимо, расчетные схемы и графики. 

Для выполнения лабораторных работ студенческая группа раз
бивается на бригады по 4-6 человек в каждой. Отчет по каждой работе составляется один на бригаду. После проверки преподавателем 
лабораторная работа защищается. 

ВВЕДЕНИЕ 

 
Комплексное использование всей биомассы дерева создает эко
номические, социальные и экологические основы развития неистощимого лесопользования и устойчивого управления лесами. 

Большинство стран мира, проводя совершенствование структу
ры лесного сектора, прежде всего ориентируется на постоянное увеличение производств по глубокой переработке заготовленной древесины и древесных отходов. 

На глубокую переработку древесины в нашей стране направля
ется в 4-5 раз меньше сырья, чем на экспорт. Лесной экспорт имеет в 
основном сырьевую направленность, он ориентирован на поставки 
круглого леса в необработанном виде. 

Уровень лесопользования в России оценивается показателем 

съема древесины с 1 га лесопокрытой площади и долей лесозаготовок от годичного прироста, которые значительно ниже по сравнению 
с развитыми лесными державами, соответственно в 10 и 5 раз (съем 
– вместо 2...2,5 м3 – 0,2 м3, доля – вместо 65...75% – 17...20%). Такая 
ситуация приводит к увеличению запасов перестойной древесины, 
значительному его отпаду и потерям ценного древесного сырья. 
Мелкая, низкотоварная и дровяная древесина практически не используется и остается на лесосеке. 

Развитие производств по глубокой переработке древесины и ее 

отходов предполагает модернизацию и техническое перевооружение 
всех подотраслей лесопромышленного комплекса, внедрение прогрессивных технологий современного оборудования и технических 
средств. 

В связи с этим целью предлагаемого пособия является изучение 

технологических процессов и оборудования по комплексной переработке древесины и ее компонентов при выполнении лабораторных и 
практических работ. В нем также представлены основные справочные данные для технологических расчетов по комплексной переработке биомассы дерева (древесины, древесной зелени, коры). Настоящее пособие будет способствовать повышению качества учебного 
процесса, уровня подготовки специалистов лесопромышленного 
комплекса. 
 

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОМПЛЕКСНОМ 

ИСПОЛЬЗОВАНИИ ДРЕВЕСИНЫ 

 
В процессе лесозаготовок, лесопиления, деревообработки и ру
бок ухода за лесом образуются древесные отходы, которые представляют собой вторичные древесные ресурсы и маломерные деревья, которые являются резервом для покрытия растущей потребности в лесоматериалах. 

Комплексное использование лесных ресурсов предусматривает 

использование всей биомассы дерева, переработку древесных отходов, образующихся в процессе заготовки древесины и переработки 
ее на лесозаготовительных предприятиях. Это позволит увеличить 
выпуск продукции с 1 га лесной площади. На долю стволовой древесины, являющейся главным объектом эксплуатации, приходится до 
70% общей массы дерева, коры – 9...24%, сучьев – 8%, пней и корней – 13%. На лесосеках при сплошных рубках остается не менее 
20% отходов, а при рубках ухода – 80...100%. 

Сокращение объемов образующихся отходов лесозаготовок за 

счет разработки и внедрения малоотходной и безотходной технологий, а также переработка остатков сырья в ресурсосберегающих 
производствах позволяет более полно использовать биомассу дерева 
и таким образом сохранить значительное количество растущего леса 
как источника сырья и части окружающей среды. 

Для успешного решения этих задач необходимо на лесозагото
вительных предприятиях организовывать специальные участки по 
переработке низкокачественной древесины и древесных отходов на 
технологическую щепу, короткомерные пиломатериалы, товары 
народного потребления и другую продукцию. 

 
 

 
 

2. ВИДЫ ОТХОДОВ ДРЕВЕСИНЫ НА ЛЕСОСЕКЕ  

И ЛЕСОПРОМЫШЛЕННОМ СКЛАДЕ 

 И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ ОБЪЕМОВ 

 

П Р А К Т И Ч Е С К А Я   Р А Б О Т А  

 

2.1. Содержание задания 

 

1. Определить виды отходов, образующихся на лесосеке и лесо
промышленном складе. 

2. Рассчитать реальные ресурсы этих отходов. 
3. Наметить направления переработки древесных отходов с уче
том конкретных природно-производственных условий. 

 
2.2. Методические указания к выполнению задания 

 

Характеристика и объемы древесных отходов, образующихся в 

процессе лесозаготовок, зависят от состава лесонасаждения, техники 
и технологии лесозаготовительного производства. 

Объемы всех видов древесных отходов определяются по формуле 

 

        
⁄
 ,                                          (2.1) 

 
где Q – объем древесных отходов, м3; 

P – количество отходов относительно единицы сырья, %; 
V – объем сырья, для которого определяются отходы, м3. 

Для практических расчетов объемов древесных отходов необхо
димо применять средневзвешенные относительные количества их 
образования и использовать данные по предприятию – месту прохождения производственной практики. 

При лесозаготовках после валки деревьев на лесосеке остаются 

пни, которые являются частью ствола и по своему строению, физико-механическим и химическим свойствам не отличаются от древесины ствола. Вместе с пнями на лесосеке остаются корни, которые 
по строению несколько отличаются от стволовой древесины меньшим содержанием волокон. В корнях почти не образуется ядровой 
древесины, но сердцевинные лучи бывают развиты сильнее. Так как 

основной функцией корней является проведение влаги, полости проводящей ткани широкие, а стенки тонкие, поэтому древесина корней 
лучше проводит воду, чем древесина ствола. Эти показатели имеют 
значение при изготовлении из них древесных плит. 

Пни и корни могут быть переработаны: на технологическую 

щепу для целлюлозно-бумажного производства, изготовления древесноволокнистых и древесностружечных плит, арболита, экстрагирования дубителей, канифоли, использования в качестве топлива и 
др.; на крупные куски для получения уксусной кислоты, древесноспиртовых растворителей, древесной смолы и продуктов ее переработки, фурфурола, древесного угля и др. 

Из прикорневых частей деревьев можно заготавливать кокоры и 

кокорные кницы (лесоматериалы для постройки и ремонта деревянных судов). 

Из пневой и корневой древесины березы, клена, ясеня, вяза, бу
ка, ильма и осины можно заготавливать болванки для хомутовых 
клещей, представляющие собой выколотые из пня заготовки, отесанные по специальной форме. При заготовке леса на лесосеке 
остаются пни, объем которых составляет в среднем 3% объема ствола. По массовым таблицам [3] корни от наземной части ствола, 
включая крону, составляют (%): ели – 16,5; сосны – 11,5; осины – 13. 

Сучья, ветви, вершинки составляют крону дерева и относятся к 

отходам лесозаготовок. Древесина сучьев и ветвей отличается от 
древесины ствола по химическому составу и механическим свойствам. Механические свойства древесины сучьев на 10...15% выше 
свойств стволовой древесины. Твердость древесины сучьев у основания в 1,4...3 раза выше стволовой. Механические свойства верхней 
и нижней сторон сучьев различны, так как выдерживают нагрузку от 
собственного веса и атмосферных осадков. Верхняя сторона сучьев 
работает на растяжение, а нижняя – на сжатие. Древесина нижней 
стороны имеет большую твердость, чем верхняя. От этих показателей зависит и химический состав древесины. 

Сучья, ветви и вершинки можно переработать на технологиче
скую щепу для целлюлозно-бумажного производства, для выработ

ки древесностружечных и древесноволокнистых плит, арболита, 
лесохимических продуктов и др. Их можно использовать также для 
укрепления трелевочных волоков и временных лесовозных дорог с 
целью повышения несущей способности заболоченных грунтов. В 
малолесных районах их потребляют в качестве топлива для бытовых печей. 

Усредненные нормативы образования лесосечных отходов по 

экономическим районам страны, по данным ВНИПИЭИлеспрома, 
приведены в табл. 2.1 [9]. 

 

Таблица 2.1 

Нормативы образования сучьев, ветвей и вершин на лесосеке 

 

Экономические районы

Норматив образования лесосечных отходов, % объема 

вывозки древесины

сучья, ветви, 
вершина на 
растущем 

дереве

Отпад сучьев ветвей при валке, 

трелевке

норматив 
свободных 
лесосечных 

отходов, 

пригодных к 
использова
нию

используемый 
для укрепления 

волоков и 

оставляемый на 

месте

в т.ч. используемый на укрепление волоков

Россия
14,5
11,4
6,0
3,0

Северный
16,1
12,5
6,0
3,6

СевероЗападный
13,3
8,1
2,8
5,2

Центральный
12,2
7,7
3,4
4,5

Волго-Вятский
13,3
7,5
2,7
4,7

Поволжский
12,2
4,4
7,8

Уральский
14,4
10,2
5,0
4,2

ЗападноСибирский
12,2
10,9
5,8
1,3

ВосточноСибирский
13,3
10,1
5,3
3,2

Дальневосточный
15,5
11,8
6,2
3,7

 
При проведении лесосечных работ (валке, трелевке) происходит 

отпад части сучьев и ветвей, содержащихся на растущих деревьях, 

которые используются для укрепления волоков, а также оставляются 
в качестве удобрения. 

Некондиционная древесина, к которой относят хворост, валеж
ник и обломки стволов, может быть переработана в технологическую щепу для целлюлозно-бумажного производства, изготовления 
древесных плит, арболита, лесохимических продуктов и др. Из относительно крупных частей стволов могут быть отобраны и круглые 
короткомерные лесоматериалы в виде балансов, рудстойки, тарного 
кряжа и др. 

К маломерным следует отнести деревья, из которых ввиду малого 

диаметра и высоты нельзя выработать круглые лесоматериалы в соответствии с техническими требованиями стандартов и технических 
условий. По действующим стандартам из древесины диаметром менее 
6 см не могут быть получены круглые лесоматериалы. Исходя из этого при определении терминов «маломерные деревья» и «маломерная 
древесина» целесообразно относить к ним деревья и хлысты диаметром до 6 см без коры на расстоянии 1 м от комлевого среза. 

Маломерная древесина может быть переработана на технологи
ческую щепу для изготовления древесных плит, строительных материалов на минеральном связующем, выработки лесохимических 
продуктов, использована в качестве топлива и др. 

Крупные части диаметром более 3 см могут быть переработа
ны на технологическую щепу для целлюлозно-бумажного производства. Объем обломков стволов в среднем можно принять 6% от 
запаса на 1 га. 

За последние годы получили дальнейшее развитие производ
ства, связанные с промышленной переработкой древесной зелени и 
коры. Под древесной зеленью понимается все живое, составляющее 
крону деревьев. 

Древесная зелень является составной частью органической мас
сы сучьев и ветвей и является ценным сырьем для получения многих 
продуктов. В соответствии с ГОСТ 21769-84 «Зелень древесная. 
Технические условия» древесная зелень должна иметь следующие 
соотношения составляющих. 

 

Таблица 2.2 

Зелень древесная. Технические условия [13] 

 

Составляющие
Сорт

I
II
III

Хвоя и неодревесневшие побеги, не менее
80
70
60

Кора, не более
15
25
35

Минеральные примеси, не более
0,2
0,2
0,2

Органические примеси в виде семян, мха, лишайника, травянистых растений и др., не более
5
5
5

 

Древесную зелень заготавливают из свежесрубленных или рас
тущих деревьев для использования в сельском хозяйстве и промышленности. Ее перерабатывают на витаминную муку, хлорофиллокаротиновую пасту, хвойный экстракт, хвойные эфирные масла, 
пихтовое масло, хлорофилл, добавки в продукцию парфюмерной 
промышленности, медицинские лечебные препараты, изоляционные 
плиты без связующего и др. Формулы для определения количества 
древесной зелени на растущих деревьях приведены в табл. 2.3. 

Отходы раскряжевки включают в себя опилки, козырьки, от
комлевки, вырезки дефектных участков ствола, отрезки вершинок 
некратной длины. Раскряжевка, в зависимости от принятого технологического процесса, может осуществляться в лесу, на нижнем лесоскладе или бирже сырья потребителя. 

 

Таблица 2.3 

Количество древесной зелени на растущих деревьях [13] 

 

Порода
деревьев
Хвоя, листья, кг/м3
Пределы определения 

значений

Сосна
(     ) √         
⁄
D=4…52 R-1a…5a

Ель
(      )        
⁄
D=4…52 R-1a…5

Береза
(        ) √       
⁄
D=4…52 R-1a…5

Осина
(      ) √   
⁄
D=4…52 R-1a…4

Кедр
   √        
⁄
D=12…52 R-1…5

Пихта
   √    
⁄
D=12…52

Лиственница
  √   
⁄
D=4…52