Древесина будущего
В 21 веке отмечается высокая популярность традиционных, экологически чистых материалов, главным из которых можно назвать древесину. Объяснить это можно не только экологичностью сырья, но и тем, что современные методы обработки ощутимо улучшают её эксплуатационные характеристики и сферу применения.
Будущее древесины — перспективы
Все, кто бывал в гипермаркете IKEA, знают, что шведы просто в восторге от деревянных предметов. Почти 60% площади государства занимают леса — их на территории Швеции более 51 млрд. Невероятно, но факт – научные сотрудники Королевского технологического института Швеции изобрели способ производства прозрачной древесины. Это изобретение предоставляет колоссальные возможности для применения данного материала.
Прозрачные пиломатериалы станут заменой прозрачного стекла или прозрачного пластика. В будущем из него будут создавать тару, стеклопакеты, или бутылки для фанты. Идея изобретения принадлежит Ларсу Берглунду. Он — материаловед, который задался целью разработать композитное, то есть составное вещество на базе дерева.
Берглунд изобрел способ, который базируется на применении волокон древесного шпона. Способ производства чем-то схож с варкой целлюлозы, в процессе которого отделяется лигнин. Именно из-за него дерево имеет коричневый оттенок. Далее лигнин заменяют полимерным веществом, и в результате этого удается получить дерево прозрачное на 85%. Изобретенный продукт характеризуется всеми особенностями древесины, но при этом пропускает свет.
В этом году в рамках выставки «Технодрев Сибирь» состоялась презентация инновационного продукта от компании MATERIA, которая приехала из Нидерландах. Ее основатель — Элс Зейстр. Компания — это образовательный центр, в котором хранятся и применяются самые современные знания о древесине.
«Древесина и остальные биоматериалы были крайне популярны в прошлом. В процессе эволюции люди начали чаще использовать бетон, металлы, минеральные соединения, пластик. В то же время отрицательные качества таких материалов заключаются в том, что на их переработку тратятся колоссальные средства. По этой причине сегодня лесоматериалы снова набирают популярность, а также претендуют на звание «материал будущего»», – отметил Элс и продемонстрировал невероятные примеры их применения.
Он рассказал, что древесина, соединенная с прочими компонентами, становится абсолютно новым продуктом с необычайными качествами. Среди новинок был — Арбоформ или жидкая древесина. Он представляет собой прочное и термопластичное соединение, которое состоит из измельченных пиломатериалов, в мягких тканях которых содержатся полимеры. После таких превращений получается соединение, которое обладает как качествами пластика, так и древесины. Вторая новинка – Дендролайт. Этот материал отличается очень высокой прочностью, но при этом намного легче натурального дерева. Древесный материал Accoya, созданный при помощи пропитки особым кислотным раствором, характеризуется стойкостью к деформациям и долговечностью. По этим показателям он превосходит тропическую древесину.
Благодаря современным разработкам ученых уже существует древесина, которая отталкивает капли воды, они не впитываются, а просто стекают с поверхности. Существуют материалы, которые накапливают тепловую энергию.
Современное использовании древесины
Сегодня для возведения загородных домов чаще всего применяется дерево, потому что оно экологически чистое и натуральное. Такое сырье довольно популярно среди дизайнеров и архитекторов. Древесина – возобновляемый, естественный и не истощаемый ресурс.
Сейчас главными целями современной деревообрабатывающей отрасли можно назвать повышение показателей устойчивости к влажности, прочности, предотвращение горения, и приведение характеристик древесины к уровню строительных нормативов. В то же время мастера стремятся сохранить естественные свойства дерева: «дыхание» и сохранение «тепла», а также внешнего вида. На сегодняшний день самыми популярными являются клееные изделия из древесины, производимые из разных сортов дерева по особой технологии.
В результате применения новейших технологий пиломатериалы можно наделить особыми качествами, к примеру, идеальной геометрией, формоустойчивостью, чистой поверхностью.
В нашем государстве производство клееных материалов проводится на деревообрабатывающих предприятиях. Клееные сооружения из дерева в строительстве применяются очень широко. Наивысший экономический эффект от применения клееных конструкций фиксируется в том случае, когда ими перекрывают больше пролеты (от 18 до 36 метров). Подобные перекрытия присутствуют в кинотеатрах, крытых рынках, бассейнах, спортивных манежах.
В последние годы постоянно растет стоимость ископаемого топлива, вследствие чего растет и популярность возобновляемых источников энергии, а именно дров. Рост применения дерева для обогрева помещений фиксируется и в нашей стране. Предприятия по выпуску топливных гранул (пеллет), а также топливных брикетов располагаются почти в каждом регионе государства, в котором есть хоть какие-то лесные ресурсы. Отмечается увеличение выпуска и реализации несколько забытого вида топлива — древесного угля.
Применение древесины в качестве топлива и источника энергии в нашей стране сталкивается с огромным количеством проблем. Прежде всего, препятствием являются неразумные рекомендации законодательства, которые осложняют процесс заготовки дров населением для личного пользования. Немаловажное значение имеют и бюджетные проблемы региональных образований, а также технологические сложности. Однако, невзирая на эти проблемы, топливная древесина не перестает набирать популярность.
Запасы древесины в мире
Леса – важный ресурс биосферы. Географы разделили все мировые два больших лесных пояса — северный и южный. Северный — это область, в которой преобладает умеренный и субтропический климат. Он включает более 50% всех лесополос и практически такой же объем всех резервов древесины. Здесь лидером по объему лесных угодий является Россия. Южный — располагается в области преобладания тропического и экваториального климата. Он занимает чуть меньше 50% лесных угодий мира и суммарного резерва лесоматериалов. Этот пояс охватывает Амазонию, бассейн Конго и Юго-Восточную Азию.
Приблизительно 40% лесов произрастают в Евразии. Из этих лесов поставляется почти 2/3 резерва ценных сортов древесины. Наименьшее количество лесополос в Австралии. Абсолютно нет резервов древесины в Катаре, Бахрейне, Ливии.
Мировые лесные резервы имеют два основных показателя: объем лесных угодий (4,1 млрд. га, примерно 27% площади суши) и резервы древесины на корню (350 млрд. м3), которые вследствие ежегодного прироста возрастают на 5,5 млрд. м3. Ввиду того, что площадь континентов различна, стоит принимать во внимание их лесистость, т.е. отношение лесов к общей площади. В таком ракурсе лидирует территория Южной Америки.
Область тропического леса каждый год уменьшается на 1%. Общий запас древесины колеблется от 336,9 млрд. м3 до 370 млрд. м3. Каждый год примерное количество заготовок лесоматериалов достигает 3,4 млрд. м3. Около 40 лет назад этот показатель достигал 2-2,5 млрд. м3. Отметим, что половина все используемой древесины идет на топливо. Дрова жизненно необходимы почти 2 млрд. человек, из которых 1,3 млрд. вырубают деревья в своих странах быстрее, чем она может восстановиться.
Ученые фиксируют колоссальную скорость вырубки тропических насаждений. Около 200 лет назад лесные насаждения занимали в два раза большую площадь на нашей планете. В год люди уничтожают 125 тыс. км2.
Больше половины резервов древесины в нашем государстве растут в труднодоступных регионах, в которых не развита или вообще отсутствует инфраструктура. Кроме этого, все еще не преодолён давно сформировавшийся разрыв между строительством заводов по переработке древесины, которые главным образом находятся в Европейской части России и лесосырьевой базой, 80% которой находятся в Азиатской части России. Необработанные пиломатериалы перевозятся железнодорожным сообщением на большие расстояния. Эксперты заявляют, что наиболее эффективно расположение завода на расстоянии до 200 км. К сожалению, по глубине переработки древесного сырья наша страна находится почти на самом последнем месте в мире. Уровень применяемых технологий, пожалуй, самый низкий в мире. В лесозаготовительной отрасти наблюдается очень низкий уровень механизации труда, да и большая часть оснащения на заводах используется уже более четверти века.
Производство древесины в России
Ежегодно в стволе дерева формируются новые слои древесины. Этот прирост создает годичные кольца, придающие уникальный рисунок.
Как же происходит процесс заготовки пиломатериалов? Прежде всего, необходимо спилить дерево. Далее специальные машины за несколько секунд срезают со ствола все ветки. Полученные бревна доставляются на лесопилку, где распускают на доски, при помощи разных видов пилорамы. Далее следует этап просушки полученных лесоматериалов. Если этого не сделать сырье будет растрескиваться. Просушивают доски в особых помещениях, в которых поддерживается постоянная температура. Кроме доски и бруса древесина идет на производство листов фанеры. Из отходов производства делают щиты, в составе которых прессованные опилки. Кроме того, из дерева делают бумагу. Для этого используют тонкие стволы, их перемалывают, заливают клеем, в результате чего получается бумага. В некоторых государствах растут специальные леса для производства бумажной массы.
Главным продуктом лесной промышленности на сегодняшний день можно назвать деловую древесину, объем которой из суммарного объема вывозимых лесоматериалов достигает 75 – 80%. Лесозаготовительная отрасль — главное направление всей лесной промышленности. В конце 80–х годов СССР находился на втором месте по вывозу лесоматериалов после США. Сегодня наша страна занимает 6 – 7 место.
Наибольший объем выручки аккумулируется при помощи экспорта необработанных пиломатериалов. По информации аналитического агентства Lesprom Network, постановление государственной думы об увеличении экспортной таможенной пошлины на круглые пиломатериалы в 2007 году на 20 % и в 2008 году еще на четверть стало причиной падения конкурентоспособности отечественных предприятий-экспортеров.
Лесная отрасль каждый год заготавливает примерно 0,5 млрд тонн биологической массы, из которых в производство поступает лишь 25 %. Не применяют на производствах хвою, кору, сучья, по всей видимости в результате непродуманного пользования полученным сырьем. Готовой продукцией становится всего лишь 11 % сырья.
Современные виды древесины
Все лесоматериалы делятся на два класса:
Первый вид производят из хвойных сортов, к примеру, сосны, ели, кедра. Такие леса садят искусственно, ввиду их очень высокой скорости роста. Такие лесоматериалы довольно просто распиливается в пилорамах, сверлится и гнется. Этот сорт сырья очень востребован мебельной промышленности и в производстве упаковочной тары.
Твердое сырье добывается из медленно растущих деревьев, к примеру, дуба, ясеня или березы. Они тяжело поддаются распилу. Ее самым важным достоинством является то, что она практически не подвержена гнили и имеет очень высокую прочность. Из таких пород производят элитную мебель, катера. Тропические деревья с каждым годом становятся все дороже, в результате массовой вырубки.
Являясь самым важным на планете аккумулятором живого вещества, леса обозначают степень углеродного и кислородного баланса планеты. Они непосредственно влияют на биологический круговорот определенных химических соединений.
Источник