Træ

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 26. juni 2022; checks kræver 6 redigeringer . en 2 3 fire 5 6 7 otte 9 ti elleve 12 13 fjorten femten 16

Træ :

De tidligste fossile træagtige planter kendt af videnskaben blev opdaget i 2011 i den canadiske provins New Brunswick , hvor en gammel skov voksede mellem 395 og 400 millioner år siden [1] .

Betydning af træ

Mennesket har brugt træ i tusinder af år til mange formål, primært som brændsel, men også som byggemateriale, til fremstilling af værktøj, våben, møbler, containere, kunstværker, papir, boliger.

Takket være vækstringene, som i vækstprocessen, på grund af sæsonbestemte udsving i temperatur eller luftfugtighed, danner mange typer træer i deres stamme, er det muligt ved at studere trævækstens tværakse, træskæringer ved hjælp af dendrokronologiske metoder . for meget præcist at bestemme det område, hvor træet voksede, hvorfra et træprodukt eller en del af en struktur blev skabt, og hvilket år det blev fældet. Studiet af den årlige ændring i træringenes bredde og analysen af ​​indholdet af visse isotoper af grundstoffer i dem gør det muligt at forstå klimaets og atmosfærens tilstand i oldtiden [2] .

Dannelse af træ

Træ er en af ​​komponenterne i det vaskulære fibrøse bundt og er normalt i modsætning til en anden komponent af bundtet, der stammer fra det samme pricambium eller cambium- bast eller floem . Under dannelsen af ​​vaskulære-fibrøse bundter fra procambium observeres 2 tilfælde: enten bliver alle procambiale celler til elementer af træ og bast - de såkaldte lukkede bundter opnås ( højere spore , enkimbladede og nogle tokimbladede planter ), eller et lag af aktive rester på grænsen mellem træ- og bastvæv - kambium og åbne bundter opnås (ticotyledone og gymnospermer ).

I det første tilfælde forbliver mængden af ​​træ konstant, og planten er ude af stand til at tykne; i den anden, takket være aktiviteten af ​​cambium, stiger mængden af ​​træ hvert år, og plantens stilk bliver gradvist tykkere. Hos russiske træarter ligger træet tættere på træets centrum (aksen), og basten er tættere på cirklen (periferien). Hos nogle andre planter observeres en anderledes indbyrdes opstilling af træ og bast (se Karfiberbundter ). Sammensætningen af ​​træ omfatter allerede døde cellulære elementer med stivede, for det meste tykke skaller; basten derimod består af levende elementer med levende protoplasma , cellesaft og en tynd ikke-træskal. Selvom der i basten er døde, tykvæggede og stive elementer, og i træ er de tværtimod levende, men heraf ændres den generelle regel dog ikke væsentligt. Begge dele af det kar-fibrøse bundt adskiller sig også fra hinanden i deres fysiologiske funktion: den såkaldte råsaft stiger op fra jorden til bladene langs træet, det vil sige vand med stoffer opløst i det, mens det er pædagogisk, ellers plastik, saften falder ned langs basten . Fænomenerne med lignificering af cellemembraner skyldes imprægneringen af ​​cellulosemembranen med specielle stoffer, normalt kombineret under det generelle navn lignin . Tilstedeværelsen af ​​lignin og samtidig lignificeringen af ​​skallen genkendes let ved hjælp af nogle reaktioner. På grund af lignificering bliver planteskaller stærkere, hårdere og mere modstandsdygtige; men med en lille vandgennemtrængelighed mister de deres evne til at absorbere vand og svulme op.

Den kemiske sammensætning af træ

Grundlæggende består træ af holocellulose  - omkring 70% og lignin  - en blanding af polymerer af en beslægtet struktur af aromatisk natur, mindst 20%. Holocelluloser omfatter hemicelluloser og cellulose , ikke mindre end 40%. [3] [4]

Træets egenskaber

For træ er de vigtigste og vigtigste egenskaber følgende:

  1. Mekanisk: styrke, hårdhed, deformerbarhed, specifik viskositet, ydeevneegenskaber, teknologiske egenskaber, slidstyrke, evne til at holde fastgørelseselementer, elasticitet;
  2. Fysisk: udseende (tekstur, glans, farve), fugtighed (krympning, vridning , vandabsorption, hygroskopicitet, tæthed), termisk (termisk ledningsevne), lyd (akustisk modstand, lydledningsevne), elektrisk (dielektriske egenskaber, elektrisk ledningsevne, elektrisk styrke );
  3. Kemiske egenskaber.

Træ er et anisotropt materiale, det vil sige et materiale med ulige egenskaber i retninger i forhold til fibrene. (Så f.eks. er krympning langs fibrene mindre end på tværs af fibrene, og krympning i radial retning er mindre end i tangential retning. Afhængigt af fibrenes retning er også fugtledningsevne, damppermeabilitet, lydledningsevne, og nogle andre egenskaber er også forskellige).

(Hvis en prøve på 300 g efter tørring begyndte at veje 200 g, så er dens relative fugtighed (300-200) / 300 * 100% \u003d 33%)

Træets fugtindhold bestemmes som følger: Massen af ​​en prøve af vådt materiale måles, derefter tørres den målte prøve i en tørretumbler ved en temperatur på 100-105 ° C, hvorefter det tørre materiale vejes igen. Forskellen mellem massen af ​​vådt og tørt materiale bestemmer mængden af ​​vand i prøven.

Til praktiske formål er træets absolutte fugtindhold af største betydning, da det er denne indikator, der bruges i teknologiske beregninger. (Til produktion af krydsfiner tørres f.eks. skrællet finer til et absolut fugtindhold på 4-6%. Træsvind (dvs. et fald i dets lineære dimensioner og volumen) begynder, når luftfugtigheden falder fra 30% til en fuldstændig tør tilstand.

Træ i henhold til absolut luftfugtighed er opdelt i følgende kategorier:

Grader af absolut fugtindhold i træ [5]
Navn Absolut luftfugtighed i % Uddannelsesbetingelser
vådt træ over 100 % længerevarende ophold i vand
Nyskåret 50-100 %
Lufttørre 15-20 % langtidsopbevaring i luft
Rum tørt 6-10 %
Absolut tør 0 %

Fugtighed i nyskåret træ afhængig af fældningsmåned (i procent af træets absolut tørre vægt) [6]

Trætype / Måned 01 02 03 04 05 06 07 08 09 ti elleve 12
Fyr: splintved 122 116 135 153 102 102 109 100 96 119 123 123
Fyr: kerne 33 33 35 33 33 32 31 31 33 34 32 34
betyde 83 86 89 92 85 84 85 80 84 92 94 97

Jo højere fugtindhold i træ er, jo sværere er det at bruge i produktionen. Råtræ stikker værre; hvis vådt træ blev brugt til fremstilling af produkter, så når det tørrer, kan der opstå revner og huller mellem brædderne i objektet. For at forhindre dette er det nødvendigt at fortørre træet [7] [8] [9] .

Vridning og revner kan undgås ved at følge tørreteknologien og ved at bruge visse teknikker under samlingen af ​​produkter. Så der laves f.eks. langsgående aflastningssnit i træstammer i hele materialets længde, hvilket aflaster indre spændinger, der dannes under krympning.

Type Massefylde, kg/m 3 Race eksempler
Sten med lav tæthed <550 Gran, fyr, lind
Racer med medium tæthed 550-750 Eg, birk, elm
Højdensitetsklipper >750 Kornel, avnbøg, pistacie

Træsorter

Nåletræer, nemlig fyrretræ, gran, cedertræ, hører til gymnospermer, de leverer hovedparten af ​​det træ, der bruges af menneskeheden ("bløde træsorter"). Angiospermer er opdelt i to klasser - monocots og dicots. Få af enkimbladene (bambus, palmer, yucca) har træagtigt væv, det finder begrænset brug. Tokimblade omfatter vigtige løvfældende ("hårde") arter - eg, eukalyptus, ahorn, hvis træ er meget udbredt til fremstilling af møbler og efterbehandlingsmaterialer [12] .

Værdifulde træsorter

Værdien af ​​forskellige træsorter ligger i deres styrke, holdbarhed og originalitet af mønsteret. Sådant træ bruges til fremstilling af smukke møbler, parket , døre, forskellige interiørartikler, som betragtes som elite, i betragtning af de oprindeligt høje omkostninger og mængden af ​​indsats, der er brugt på dets forarbejdning. I Rusland er følgende arter mest almindelige: eg , kirsebær , bøg , pære , palisander , mahogni , valnød , ahorn ( hvid , sukker , kristtorn ).

Key performance indicators

For hver art (nogle gange endda for forskellige dele af et træ) kan alle dens egenskaber være forskellige, det afhænger af de forskellige forhold, hvor dette eller det træ voksede.

Ansøgning

Sådan brænder du

Træ var den første type brændstof, det blev brugt af de ældste mennesker : ildsteder med aske findes på deres steder . I dag fås brændsel med forskellige egenskaber fra træ: brænde, flis , trækul , træstøv, træpiller og briketter. Hakket og presset træ har en højere densitet (dette øger effektiviteten ), har ingen problemer med fugt og blomstring, i modsætning til brænde er det rationelt at transportere sådant biobrændsel , men det er farligt og ikke altid praktisk, da det smuldrer og antændes lettere end brænde.

Brænde høstes og måles: den volumetriske enhed for brænde er en kubikmeter , og vægtenheden er et ton . Der er få kalorier pr. volumenenhed brænde; derfor er det irrationelt at transportere brænde langt fra høststederne.

Ask indhold

Træ er et af de mindst askeforurenede brændstoffer. På tørstof er askeindholdet Az = 1 %, kun for drivtømmer stiger det i enkeltstående tilfælde lidt til Ac = 2 % på grund af sand i træbarken. Eksperimenter har vist, at flydende brænde ikke akkumulerer overdreven fugt og tørrer hurtigt uden at ændre dets brændselsegenskaber.

Fugtighed

Brænde opdeles efter fugtighed i tørt (≤25%), halvtørt (25-35%) og råt (>35%).

Brændende egenskaber

Fordelene ved træbrændsel er let antændelighed, mangel på svovl og lavt askeindhold. Brændeværdien af ​​lufttørret brænde er omkring 3000 kcal/kg (12,6 MJ/kg). Det afhænger lidt af træsorten. På grund af at brænde købes efter volumen, kan det se ud til, at der er forskel, fx er vægten på 1 m 3 af eg eller birk brænde større end af gran eller asp. Forskellige typer træer er forskellige i molekylær struktur, så ildens temperatur, farve og form kan variere.

Som råmateriale

Træ er råmaterialet til produktion af mere end tyve tusinde produkter og produkter.

Under konstruktion

Enhver bygningskonstruktion kan være af træ, herunder:

Træ som efterbehandlingsmateriale:

I møbelproduktion

Møbler kan være:

Skabe

• Hylder

Tabeller

Stole

Afføring


Som et dekorativt materiale

Til træskæring er lindetræ mest almindeligt anvendt . Lindetræ er blødt og skæres nemt med et skarpt værktøj [14] .

Høst og transport af træ

Træforarbejdning

Metoder til forarbejdning af træråvarer er opdelt i tre grupper: mekanisk , kemisk-mekanisk og kemisk .

Mekanisk forarbejdning af træ består i at ændre dets form ved at save, høvle , fræse , skrælle, bore , dreje (på drejebænk), udskæring, flække og slibe . Som et resultat af mekanisk forarbejdning opnås en række forbrugs- og industrivarer, produkter og råmaterialer til relaterede forarbejdningsindustrier. Fibrøse halvfabrikata opnås ved mekanisk slibning af træ.

Ved kemisk-mekanisk bearbejdning opnås et mellemprodukt af træ, homogent i sammensætning og størrelse - specialskårne spåner , knust finer . Det mekanisk opnåede mellemprodukt er belagt med et bindemiddel. Under påvirkning af temperatur og tryk forekommer polymerisationsreaktionen af ​​bindemidlet, som et resultat af hvilket det mellemliggende træprodukt er fast limet sammen. Ved kemisk-mekanisk bearbejdning opnås krydsfiner , tømrerarbejde, spånplader og cementbundne spånplader , træbeton og fiberplader . Den kemisk-mekaniske metode anvendes til fremstilling af fiberholdige halvfabrikata i papirmasse- og papirindustrien .

Kemisk forarbejdning af træ udføres ved termisk nedbrydning, udsættelse for opløsningsmidler af alkalier , syrer, sure salte af svovlsyre .

Termisk nedbrydning eller pyrolyse af træ udføres ved opvarmning af træ ved høj temperatur uden luftadgang. Under pyrolyse opnås faste, flydende og gasformige produkter. Af disse er trækul af den største praktiske betydning .

Ved hjælp af opløsningsmidler udvindes forskellige udvindingsstoffer fra træ, der tidligere er skåret til flis . Ekstraktion med vand giver tanniner . De klæbende egenskaber af tyggegummi udvundet med vand fra lærketræ bruges i trykkeri-, tekstil- og tændstikindustrien. Ved udvinding af stubharpiks med benzin , knust til spåner, udvindes kolofonium fra træ . Det bruges i vid udstrækning til at fremstille papir af høj kvalitet, som erstatning for fedtstoffer i sæbefremstilling, til fremstilling af lak , linoleum , gummi , elektriske og andre produkter.

I produktionen af ​​lamineret træ

  • Sav til brædder.
  • Tørring i tørrekammer indtil det nødvendige fugtindhold er nået.
  • Inspektion af emner for defekter.
  • Imprægnering med antiseptiske midler (forhindrer udvikling af skimmelsvamp inde i strukturen og nedbrydning af træ) og brandhæmmere .
  • Limning af færdige emner.
  • Presning af produkter på specialudstyr, indtil limen er helt tør.
  • Forarbejdning af det resulterende limede laminerede træ: profilering, trimning og præsentation.

Træforarbejdning i papirmasse- og papirindustrien

Fibrøse halvfabrikata i form af træmasse og cellulose anvendes i vid udstrækning til fremstilling af papir og pap . Til behovet for papir- og papproduktion anvendes omkring 93 % af cellulose. Resten bruges som råmateriale til kemisk forarbejdning til kunstige viskose- eller acetatfibre , film , plastik , røgfrit pulver , cellofan og andre produkter.

Forarbejdning af træ til fremstilling af træfiberplader

Pladerne er meget udbredt i byggeri, lave standardhuse , bil- og skibsbygning , møbler , containere og kasser . Til fremstilling af træfiberplader anvendes træråvarer, som tidligere er knust til flis . Forbruget af 1 million plader fremstillet af affald sparer 54.000 m³ industrielt rundtræ .

Træ indeholder cellulose og hemicelluloser - naturlige højmolekylære polymerer - polysaccharider , som kan omdannes tilbage til simple sukkerarter ved tilsætning af vand. Denne reaktion, kaldet hydrolyse , gør det muligt at forarbejde træet til fødevarer og foderprodukter .

Træhandel

Fra 2017 var tømmer (råtømmer) det 219. mest handlede produkt på det globale marked med et transaktionsvolumen anslået til 14,5 milliarder dollars [15]

De største eksportører var:

  • New Zealand (2 milliarder USD) - 14 %
  • USA (1,87 milliarder USD) - 13 %
  • Rusland (1,48 milliarder USD) - 10 %
  • Papua Ny Guinea (0,558 milliarder USD) - 3,9 %
  • Canada (0,550 mia. USD) - 3,8 %

Større importører:

  • Kina (8,64 milliarder USD) - 60 %
  • Østrig (0,669 milliarder USD) - 4,6 %
  • Tyskland (0,621 mia. USD) - 4,3 %
  • Sydkorea (0,506 milliarder USD) - 3,5 %
  • Japan (0,486 milliarder USD) - 3,4 %

Træ er en vigtig eksportvare for lande som Salomonøerne og Den Centralafrikanske Republik .

I Rusland

I 2007-2013 mistede Rusland 30 milliarder dollars på grund af restriktioner på eksporten af ​​rundtræ, en sådan konklusion blev lavet af magasinet Forest Industry . Faldet i eksporten af ​​råtømmer er blevet observeret i fem år siden 2008, hvor den russiske regering hævede tolden på sin eksport i et forsøg på at stimulere tilstrømningen af ​​investeringer i træbearbejdning. Hvis landet i 2007 eksporterede 75,55 millioner m3 til en værdi af $6,03 milliarder, så var der i 2008 et fald til 48,6 millioner m3 ($4,5 milliarder), i 2009 - 21.652 millioner m3 ($1,9 milliarder), i 2010 - 21,24 millioner $1,85 milliarder ($4,5 milliarder) , i 2011 - 20,93 millioner m3 ($1,998 milliarder), i 2012 - 17,6 millioner m3 ($1,53 milliarder). Siden 2007 er omkostningerne til eksterne leverancer af rundtræ faldet med 46 %. Hvis vi antager, at uden indførelsen af ​​en uoverkommelig sats, ville eksporten af ​​råtømmer have holdt sig på niveau med 2007, så er den tabte eksportindkomst i seks år 30 milliarder dollars.Rusland mistede hurtigt sin førsteplads blandt leverandører af rundtræ til Kina, det største marked med hensyn til import. Dens andel blev "spist væk" af Canada og New Zealand, hvilket øgede leverancerne til det himmelske imperium på trods af den globale finanskrise [16] .

Se også

Noter

  1. NB fossiler viser oprindelsen af ​​træ , CBC.ca  (12. august 2011). Arkiveret fra originalen den 13. august 2011.
  2. Briffa K., et al. Tendenser i den seneste temperatur og radial trævækst, der spænder over 2000 år på tværs af det nordvestlige Eurasien  // Philosophical  Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences  : tidsskrift. - 2008. - Bd. 363 , nr. 1501 . - P. 2271-2284 . doi : 10.1098/ rstb.2007.2199 . — PMID 18048299 .
  3. E. P. Terentyeva, N. K. Udovenko, E. A. Pavlova. del 2 // Kemi af træ, cellulose og syntetiske polymerer . - St. Petersborg, 2015. - 15-16 s. - S. 15-16.
  4. Sharkov V.I., Kuibina N.I. Chemistry of hemicelluloses . - Moskva, 1972. - 181-184 s. - S. 181-184.
  5. Fugtighed i træ, træ . Hentet 2. april 2014. Arkiveret fra originalen 7. april 2014.
  6. Petrovsky, BC Forskning i træstammernes generatrix. // Skov. husstand - 1964. - Nr. 9. - S. 10-11.
  7. Teoretisk grundlag for trætørring efter indledende termokemisk behandling . Hentet 13. november 2017. Arkiveret fra originalen 14. oktober 2019.
  8. Trætørring UKLS-14-5, infrarød trætørring . Hentet 13. november 2017. Arkiveret fra originalen 4. august 2018.
  9. Ændring i træfugtighed under tørring . Hentet 13. november 2017. Arkiveret fra originalen 25. januar 2021.
  10. Leontiev N. L. Indflydelse af fugt på træets fysiske og mekaniske egenskaber. Goslesbumizdat 1962, 114 s.
  11. ↑ Træets fysiske egenskaber . Den første træindustriportal. Dato for adgang: 15. november 2016. Arkiveret fra originalen 28. november 2016.
  12. Wood  // Encyclopedia " Round the World ".
  13. Parketplade . Arkiveret fra originalen den 23. maj 2018. Hentet 22. maj 2018.
  14. Doris Laudert. Mythos Baum: Geschichte, Brauchtum, 40 Baumporträts von Ahorn bis Zitrone. - 7. - München: BLV, 2009. - 169 s. — ISBN 978-3-8354-0557-8 .
  15. Verdens tømmermarked ifølge kataloget https://oec.world . Hentet 14. august 2019. Arkiveret fra originalen 14. august 2019.
  16. Rusland tabte 30 milliarder dollars på grund af eksportrestriktioner for rundtræ , Forest Industry  (1. oktober 2014). Arkiveret fra originalen den 31. oktober 2014.

Litteratur

Links