Качество - техническая и экономическая характеристика круглых лесоматериалов

Как отмечает О.И.Полубояринов (1972) [11]: «Чем дороже готовое изделие, тем выше требования предъявляемые к сырью, из которого оно изготавливается. Применительно к древесине, это, прежде всего, относиться к сучковатости».

В соответствии с требованиями национальных стандартов качество круглых лесоматериалов обусловлено наличием и выраженностью пороков, основными из которых являются сучки различных категорий. Сучки - это неотъемлемая часть всех древесных стволов и получаемых из них сортиментов. Сортность 70% сосновых и 67% еловых круглых лесоматериалов определяется их сучковатостью (Полубояринов, 1972) [1,11].

Сучки - части ветвей, заключённые в древесине. Открытые сучки - сучки, выходящие на боковую поверхность круглого сортимента (ГОСТ 2140-81) [5].

Термин «суковатый» (или «сучковатый») встречается в последнем издании толкового словаря (Ожегов, Шведова, 2008) [9] и трактуется как «имеющий много суков (сучков)».

О.И. Полубояринов, уделявший много внимания вопросам сучковатости стволов, под этим термином понимал совокупность живых и отмерших ветвей, образующих крону. При этом в своих исследованиях он определяет количество сучков на единице длины ствола, их состояние, диаметры и характер распределения. Особое внимание уделяется изучению соотношения трёх зон ствола: нижней - бессучковой, средней - с торчащими мёртвыми сучьями и живой кроны [11].

Сложившаяся мировая тенденция в лесной промышленности в 80-х годах была ориентирована на производство пиловочника и балансов. В настоящее время эти виды сортиментов продолжают занимать ведущее место на рынке лесоматериалов, в связи с чем, далее приводятся требования целлюлозно-бумажной промышленности к сучковатости поставляемого древесного сырья [1,8].

Из всех отраслей лесоперерабатывающей промышленности целлюлозно-бумажное производство является наиболее прогрессирующей в технологическом отношении (Полубояринов, 1971) [10].

Основным пороком, ограничивающим использование балансов, являются сучки, которые влияют как на выход, так и на качество целлюлозы. Стандартом 9463-88 для оценки сортности хвойных балансов предусматривается определение разновидности сучков (по ГОСТ 2140-81) [5] и их диаметра у основания. Разновидности сучков (здоровые, загнившие, гнилые, табачные) имеют важное практическое значение при целлюлозно-бумажном производстве, косвенно позволяя определять наличие (отсутствие) гнили в древесине сортимента и общее состояние (качество) используемой древесной массы. Диаметр сучков влияет на трудозатраты при их обрезке и определяет возможность использования сучкорезных устройств.

Следует отметить, что в балансах для выработки сульфатной целлюлозы стандартом допускаются сучки всех разновидностей и пасынок. Однако следует учитывать тот факт, что сучки отличаются пониженным содержанием целлюлозы и повышенным содержанием смол. Здоровые сучки при варке образуют непровар, засоряющий целлюлозу, мелкой, трудно отделимой кострой. Большое количество сучков вызывает дополнительные затруднения при окорке балансов, ухудшает качество вырабатываемой целлюлозы, повышая ее смолистость (Уголев, 1965) [12]. Сучковая древесина и завитки, окружающие сучки, вследствие пониженного содержания целлюлозы уменьшают общий выход целлюлозы по варке на 0,5-1%, а целлюлозы 1 и 2 сортов – примерно на 3-5% (Ерофеев, 1971) [3]. Из выше сказанного следует, что балансы с меньшим количеством и диаметром сучков будут отличаться лучшим качеством и позволят повысить выход целлюлозы из единицы объема древесного сырья. Именно этим мы обосновываем необходимость определения этих параметров сучковатости стволов.

Кроме выше перечисленных, нормированных в национальных стандартах, показателей, следует добавить ряд важных характеристик, определяющих качество сырья для производства целлюлозы.

Известно, что доля смолы, затрудняющей целлюлозно-бумажное производство, в бессучковой древесине в 7-8 раз меньше, чем в сучковатой, в связи с чем, переработка бессучковой древесины позволяет получить до 42-43% целлюлозы, сучковой - лишь 26% (Ерофеев, 1971) [3]. Поэтому, очищаемость стволов от сучьев, количество сучков на 1 погонный метр ствола, косвенно влияя на выход целлюлозы, также являются важными показателями качества древесного сырья и требуют учета при выращивании балансовой древесины. Этими параметрами также определяются трудозатраты на очистку деревьев от сучьев, а, следовательно, и себестоимость продукции, что позволяет отнести их к числу важных показателей качества.

ГОСТ 22296-89 [7] предъявляет более жесткие требования к экспортируемым балансам и ограничивает поставку сырья лишь 1 и 2 сорта диаметром от 6 до 24 см и длиной от 1,0 до 6,5 м. Стандартом несколько повышены требования к древесному сырью в части наличия и выраженности пороков.

В конечном итоге следует заключить, что высококачественное сырье для целлюлозно-бумажной промышленности должно характеризоваться значительной сучковатостью, что в конечном итоге позволит повысить эффективность производства.

Стандартом 9463-88 [6] допускается заготовка пиловочных бревен 1, 2 и 3 сорта. Основной сортообразующий порок пиловочника - сучки различного состояния. Для сосны они являются сортоопределяющим фактором в 70 случаях из 100, для ели - в 2/3 случаев (Полубояринов, 1971) [10]. Сучки оказывают существенное влияние на прочностные характеристики древесины. По результатам исследований Н.Н. Буракова (1930) [2], наличие здоровых, наиболее часто встречающихся сучков, снижает предел прочности при сжатии вдоль волокон древесины сосны и ели в пределах от 20 до 40%. При сжатии поперек волокон наблюдается повышение прочности. При испытаниях на изгиб наличие сучков вызывает уменьшение сопротивления древесины, величина которого зависит от диаметра сучка и его расположения в образце.

Стандартом 9463-88 [6] ограничения по всем разновидностям сучков (за исключением табачных) введены лишь для 1 и 2 сорта, максимальный диаметр сучков не должен превышать 10 см. Для пиловочника 3 сорта допускаются сучки любой толщины. Максимально допустимый диаметр табачных сучков - 5 см.

Стандартом, также как и по балансам, не рассматриваются важные параметры сучковатости - степень очищаемости стволов от сучьев и количество сучков на 1 погонном метре ствола, выраженность которых может предопределить затраты на заготовку лесоматериалов, их стоимость и качество.

В конечном итоге можно заключить, что требованиями к сырью для целлюлозно-бумажной и лесопильной промышленности будут отвечать круглые лесоматериалы с наименьшей сучковатостью. Выход высококачественных пиловочника общего назначения и балансов при увеличении на древесных стволах протяжённости бессучковой зоны и уменьшении площади поверхности ствола, занятой сучками на 1 п.м. будет возрастать. Всё выше сказанное ещё раз подтверждает актуальность рассматриваемого вопроса.

Литература

1. Авдеев Ю.М. Влияние режимов лесовыращивания на сучковатость древесных стволов в культурах южной подзоны тайги (на примере Вологодской области) [Текст] / авт. дисс. … канд. с.-х. наук / Ю.М. Авдеев. – Архангельск, 2010. – 19 с.

2. Бураков, Н.Н. Влияние сучков на механические свойства древесины сосны и ели [Текст] / Н.Н. Бураков // Труды Центрального Аэро-Гидродинамического Института. – М.: Гос. тех. изд. 1930. – Вып. 60. – 62 с.

3. Ерофеев, Л.Н. Нормирование расхода древесины и волокна в целлюлозно-бумажной промышленности [Текст] / Л.Н. Ерофеев. – М.: Лесн. пром-сть, 1971. – 158 с.

4. ГОСТ 22298-76 Э. Бревна пиловочные хвойных пород, поставляемые для экспорта. Технические условия [Текст]. М.: Изд-во стандартов, 1976. – 5 с.

5. ГОСТ 2140-81. Пороки древесины. Классификация, термины и определения [Текст]. М.: Изд-во стандартов, 1982. - 111 с.

6. ГОСТ 9463–88. Лесоматериалы круглые хвойных пород [Текст]. М.: Изд-во стандартов, 1988. - 13 с.

7. ГОСТ 22296-89. Балансы для экспорта. Технические условия [Текст]. Взамен ГОСТ 22296-76. Введ. 22.03.1989. – М.: Изд-во стандартов, 1989. - 4 с.

8. Корчагов С.А. Повышение качественной продуктивности насаждений на лесоводственной основе [Текст] / авт. дисс. … д-р с.-х. наук / С.А. Корчагов. – Архангельск, 2010. – 42 с.

9. Ожегов С.Н. Толковый словарь русского языка [Текст] / С.Н. Ожегов, Н.Ю. Шведова // РАН институт русского языка им В.В. Виноградова. – 4-е изд., дополн. – М.: ООО «ИТИ технологии», 2008. – 944 с.

10. Полубояринов, О.И. Оценка качества древесного сырья [Текст] / О.И. Полубояринов. – Л.: ЛТА, 1971.– 69 с.

11. Полубояринов, О.И. Сучковатость древесного сырья [Текст] / О.И. Полубояринов. – Л.: ЛТА, 1972.– 54 с.

12. Уголев, Б.Н. Испытания древесины и древесных материалов [Текст] / Б.Н. Уголев. – «Лесная промышленность». 1965.