Trä

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 26 juni 2022; kontroller kräver 6 redigeringar . ett 2 3 fyra 5 6 7 åtta 9 tio elva 12 13 fjorton femton 16

Trä :

De tidigaste fossila vedartade växterna som vetenskapen känner till upptäcktes 2011 i den kanadensiska provinsen New Brunswick , där en gammal skog växte för mellan 395 och 400 miljoner år sedan [1] .

Betydelsen av trä

Människan har använt trä i tusentals år för många ändamål, främst som bränsle, men också som byggmaterial, för tillverkning av verktyg, vapen, möbler, containrar, konstverk, papper, bostäder.

Tack vare tillväxtringarna, som under tillväxtprocessen, på grund av säsongsvariationer i temperatur eller luftfuktighet, bildar många typer av träd i sin stam, genom att studera den tvärgående axeln för trädtillväxt, trädskärningar med dendrokronologiska metoder , är det möjligt för att mycket noggrant bestämma området där trädet växte, från vilket en träprodukt eller del av en struktur skapades och vilket år det fälldes. Studiet av den årliga förändringen av trädringarnas bredd och analysen av innehållet i vissa isotoper av grundämnen i dem gör det möjligt att förstå klimatets och atmosfärens tillstånd i antiken [2] .

Bildning av trä

Trä är en av komponenterna i den vaskulära fibrösa bunten och är vanligtvis motsatt till en annan komponent i bunten, som härrör från samma pricambium eller kambiumbast eller floem . Under bildandet av kärlfibrösa buntar från prokambium observeras 2 fall: antingen förvandlas alla prokambiala celler till element av trä och bast - de så kallade slutna buntarna erhålls ( högre sporer , enhjärtbladiga och vissa tvåhjärtbladiga växter ), eller ett lager av aktiva rester på gränsen mellan trä och bastvävnader - kambium och öppna buntar erhålls ( tvåhjärtbladiga och gymnospermer ).

I det första fallet förblir mängden trä konstant och växten kan inte tjockna; i den andra, tack vare kambiumets aktivitet, ökar mängden trä varje år, och växtens stam tjocknar gradvis. Hos ryska trädarter ligger träet närmare trädets centrum (axel), och basten är närmare cirkeln (periferin). Hos vissa andra växter observeras ett annat inbördes arrangemang av trä och bast (se Vaskulära fibrösa buntar ). Träets sammansättning inkluderar redan döda cellulära element med förstyvade, mestadels tjocka skal; basten, tvärtom, består av levande element, med levande protoplasma , cellsav , och ett tunt icke-träskal. Även om det i basten finns döda, tjockväggiga och styva element, och i trä, tvärtom, är de levande, men från detta förändras dock inte den allmänna regeln nämnvärt. Båda delarna av det kärlfibrösa knippet skiljer sig också från varandra i sin fysiologiska funktion: den så kallade råsaften stiger upp från jorden till bladen längs med träet, det vill säga vatten med ämnen lösta i det, medan det är pedagogiskt, annars plast, saft faller längs basten . Fenomenet med lignifiering av cellmembran beror på impregneringen av cellulosamembranet med speciella ämnen, vanligtvis kombinerade under det allmänna namnet lignin . Närvaron av lignin och samtidigt lignifieringen av skalet är lätt att känna igen med hjälp av några reaktioner. På grund av lignifiering blir växtskalen starkare, hårdare och mer motståndskraftiga; men med lätt vattenpermeabilitet förlorar de sin förmåga att absorbera vatten och sväller.

Träets kemiska sammansättning

I grund och botten består trä av holocellulosa  - cirka 70% och lignin  - en blandning av polymerer med en besläktad struktur av aromatisk natur, minst 20%. Holocellulosa inkluderar hemicellulosa och cellulosa , inte mindre än 40%. [3] [4]

Egenskaper av trä

För trä är de viktigaste och viktigaste egenskaperna följande:

  1. Mekanisk: styrka, hårdhet, deformerbarhet, specifik viskositet, prestandaegenskaper, tekniska egenskaper, slitstyrka, förmåga att hålla fästelement, elasticitet;
  2. Fysiskt: utseende (textur, glans, färg), fuktighet (krympning, skevhet , vattenabsorption, hygroskopicitet, densitet), termisk (värmeledningsförmåga), ljud (akustisk resistans, ljudledningsförmåga), elektrisk (dielektriska egenskaper, elektrisk ledningsförmåga, elektrisk styrka). );
  3. Kemiska egenskaper.

Trä är ett anisotropt material, det vill säga ett material med olika egenskaper i riktningar relativt fibrerna. (Så till exempel är krympningen längs fibrerna mindre än tvärs över fibrerna, och krympningen i radiell riktning är mindre än i tangentiell riktning. Beroende på fibrernas riktning är också fuktledningsförmåga, ångpermeabilitet, ljudledningsförmåga, och vissa andra egenskaper är också olika).

(Om ett prov på 300 g efter torkning började väga 200 g, är dess relativa fuktighet (300-200) / 300 * 100% \u003d 33%)

Fukthalten i trä bestäms enligt följande: massan av ett prov av vått material mäts, sedan torkas det uppmätta provet i en tork vid en temperatur av 100-105 ° C, sedan vägs det torra materialet igen. Skillnaden mellan massan av vått och torrt material bestämmer mängden vatten som ingår i provet.

För praktiska ändamål är den absoluta fukthalten i trä av största vikt, eftersom det är denna indikator som används i tekniska beräkningar. (Till exempel, för tillverkning av plywood torkas avskalad faner till en absolut fukthalt på 4-6%. Träs krympning (d.v.s. en minskning av dess linjära dimensioner och volym) börjar när luftfuktigheten minskar från 30% till en helt torrt tillstånd.

Trä enligt absolut luftfuktighet är indelat i följande kategorier:

Grader av absolut fukthalt i trä [5]
namn Absolut luftfuktighet i % Utbildningsvillkor
blött trä över 100% långvarig vistelse i vatten
Nyklippt 50-100 %
Lufttorka 15-20 % långtidsförvaring i luft
Rum torrt 6-10 %
Absolut torr 0 %

Fuktighet hos nyhuggen ved beroende på avverkningsmånad (i procent av virkets absolut torra vikt) [6]

Träsort / Månad 01 02 03 04 05 06 07 08 09 tio elva 12
Tall: splintved 122 116 135 153 102 102 109 100 96 119 123 123
Tall: kärna 33 33 35 33 33 32 31 31 33 34 32 34
betyda 83 86 89 92 85 84 85 80 84 92 94 97

Ju högre fukthalt trä har, desto svårare är det att använda i produktionen. Rått trä sticker sämre; om vått trä användes vid tillverkningen av några produkter, då det torkar, kan det uppstå sprickor och luckor mellan brädorna i föremålet. För att förhindra detta är det nödvändigt att förtorka träet [7] [8] [9] .

Vridning och sprickbildning kan undvikas genom att följa torkningstekniken och genom att använda vissa tekniker vid montering av produkter. Så till exempel görs längsgående avlastningssnitt i stockar över hela materialets längd, vilket avlastar inre spänningar som bildas vid krympning.

Sorts Densitet, kg/m 3 Rasexempel
Bergarter med låg densitet <550 Gran, tall, lind
Raser av medeldensitet 550-750 Ek, björk, alm
Högdensitetsstenar >750 Kornell, avenbok, pistage

Träslag

Barrträd, nämligen tall, gran, cederträ, tillhör gymnospermer, de tillhandahåller huvuddelen av det trä som används av mänskligheten ("barrträd"). Angiospermer är indelade i två klasser - enhjärtbladiga och tvåhjärtbladiga. Få av enhjärtbladen (bambu, palmer, yucca) har träig vävnad, den finner begränsad användning. Tvåhjärtbladiga blomblad inkluderar viktiga lövfällande ("hårda") arter - ek, eukalyptus, lönn, vars trä används i stor utsträckning vid tillverkning av möbler och ytbehandlingsmaterial [12] .

Värdefulla träslag

Värdet av olika träslag ligger i deras styrka, hållbarhet och originalitet i mönstret. Sådant trä används för tillverkning av vackra möbler, parkett , dörrar, olika inredningsartiklar, som anses vara elit, med tanke på den initialt höga kostnaden och mängden ansträngning som lagts ner på dess bearbetning. I Ryssland är följande arter vanligast: ek , körsbär , bok , päron , rosenträ , mahogny , valnöt , lönn ( vit , socker , järnek ).

Nyckeltal för prestanda

För varje art (ibland även för olika delar av ett träd) kan alla dess egenskaper vara olika, det beror på de olika förhållandena under vilka det här eller det trädet växte.

Applikation

Hur man bränsle

Trä var den första typen av bränsle, det användes av de äldsta människorna : härdar med aska finns på deras platser . Numera erhålls bränsle med olika egenskaper från trä: ved, flis , träkol , trädamm, träpellets och briketter. Hackat och pressat trä har en högre densitet (detta ökar effektiviteten ), har inga problem med fukt och blomning, till skillnad från ved är det rationellt att transportera sådant biobränsle , men det är farligt och inte alltid bekvämt, eftersom det smulas sönder och antänds lättare än ved.

Ved skördas och mäts: den volymetriska enheten för ved är en kubikmeter och viktenheten är ett ton . Det finns få kalorier per volymenhet ved; därför är det irrationellt att transportera ved långt från avverkningsplatserna.

Askinnehåll

Trä är ett av de minst askförorenade bränslena. På torrsubstans är askhalten Az = 1 %, endast för drivved ökar den i enstaka fall något till Ac = 2 % på grund av sand i trädbarken. Experiment har visat att flytande ved inte ackumulerar överdriven fukt och torkar snabbt utan att ändra dess bränsleegenskaper.

Fuktighet

Beroende på fukt delas ved in i torr (≤25%), halvtorr (25-35%) och rå (>35%).

Brinnegenskaper

Fördelarna med vedbränsle är lättantändlighet, brist på svavel och låg askhalt. Värmevärdet för lufttorkad ved är ca 3000 kcal/kg (12,6 MJ/kg). Det beror lite på träslaget. På grund av att ved köps i volym kan det tyckas att det finns en skillnad, till exempel är vikten på 1 m 3 av ek- eller björkved större än för gran eller asp. Olika typer av träd har olika molekylstruktur, så eldens temperatur, färg och form kan variera.

Som råmaterial

Trä är råvaran för produktion av mer än tjugo tusen produkter och produkter.

Under konstruktion

Alla byggnadskonstruktioner kan vara av trä, inklusive:

Trä som ytbehandlingsmaterial:

I möbelproduktion

Möbler kan vara:

• Skåp

• Hyllor

• Tabeller

• Stolar

• Pallar


Som prydnadsmaterial

För träsnideri är det mest lindträ som används . Lindträ är mjukt och skär lätt med ett vasst verktyg [14] .

Skörd och transport av timmer

Träbearbetning

Metoder för att bearbeta träråvara delas in i tre grupper: mekanisk , kemisk-mekanisk och kemisk .

Mekanisk bearbetning av trä består i att ändra dess form genom att såga, hyvla , fräsa , skala, borra , svarva (på en svarv), hugga, klyva och slipa . Som ett resultat av mekanisk bearbetning erhålls en mängd olika konsument- och industrivaror, produkter och råvaror för relaterade processindustrier. Fibrösa halvfabrikat erhålls genom mekanisk nötning av trä.

Under kemisk-mekanisk bearbetning erhålls en mellanprodukt från trä, homogen i sammansättning och storlek - specialskurna spån , krossad faner . Den mekaniskt erhållna mellanprodukten beläggs med ett bindemedel. Under inverkan av temperatur och tryck inträffar bindemedlets polymerisationsreaktion, som ett resultat av vilken den mellanliggande träprodukten är fast limmad samman. Vid kemisk-mekanisk bearbetning erhålls plywood , snickeri, spånskivor och cementbundna spånskivor , träbetong och fiberskivor . Den kemisk-mekaniska metoden används vid tillverkning av fibrösa halvfabrikat inom massa- och pappersindustrin .

Kemisk bearbetning av trä utförs genom termisk nedbrytning, exponering för lösningsmedel av alkalier , syror, sura salter av svavelsyra .

Termisk nedbrytning eller pyrolys av trä utförs genom uppvärmning av ved vid hög temperatur utan lufttillgång. Under pyrolys erhålls fasta, flytande och gasformiga produkter. Av dessa är träkol av största praktiska betydelse .

Med hjälp av lösningsmedel utvinns olika extraktiva ämnen ur trä, som tidigare hackats till flis . Extraktion med vatten ger tanniner . De vidhäftande egenskaperna hos gummi extraherat med vatten från lärkträ används i tryckeri-, textil- och tändsticksindustrin. Vid utvinning av stubbharts med bensin , krossad till flis, extraheras kolofonium från trä . Det används ofta för att producera högkvalitativt papper, som ersättning för fetter vid tvåltillverkning, för tillverkning av lack , linoleum , gummi , elektriska och andra produkter.

Vid produktion av limträ

  • Såga till brädor.
  • Torkning i torkkammare tills önskad fukthalt uppnåtts.
  • Besiktning av ämnen för defekter.
  • Impregnering med antiseptiska medel (förhindrar utveckling av mögel inuti strukturen och förfall av trä) och brandskyddsmedel .
  • Limning av färdiga arbetsstycken.
  • Pressa produkter på specialutrustning tills limmet är helt torrt.
  • Bearbetning av det resulterande limmade laminatvirket: profilering, trimning och presentation.

Träförädling inom massa- och pappersindustrin

Fibrösa halvfabrikat i form av trämassa och cellulosa används i stor utsträckning för tillverkning av papper och kartong . För pappers- och kartongproduktionens behov används ca 93 % cellulosa. Resten används som råmaterial för kemisk bearbetning till konstgjord viskos eller acetatfiber , film , plast , rökfritt pulver , cellofan och andra produkter.

Bearbetning av trä vid tillverkning av träfiberskivor

Skivorna används i stor utsträckning inom konstruktion, låghus standardhus , bil- och varvsindustrin , möbler , containrar och lådor . För tillverkning av träfiberskivor används träråvara, som tidigare krossats till flis . Förbrukningen av 1 miljon skivor gjorda av avfall sparar 54 000 m³ industriellt rundvirke .

Trä innehåller cellulosa och hemicellulosa - naturliga högmolekylära polymerer - polysackarider , som kan omvandlas tillbaka till enkla sockerarter genom tillsats av vatten. Denna reaktion, som kallas hydrolys , gör att träet kan bearbetas till livsmedel och foderprodukter .

Trähandel

Från och med 2017 var timmer (råvirke) den 219:e mest omsatta produkten på den globala marknaden, med en transaktionsvolym som uppskattades till 14,5 miljarder USD [15]

De största exportörerna var:

  • Nya Zeeland (2 miljarder USD) - 14 %
  • USA (1,87 miljarder USD) - 13 %
  • Ryssland (1,48 miljarder USD) - 10 %
  • Papua Nya Guinea (0,558 miljarder USD) - 3,9 %
  • Kanada (0,550 miljarder USD) - 3,8 %

Stora importörer:

  • Kina (8,64 miljarder USD) - 60 %
  • Österrike (0,669 miljarder USD) - 4,6 %
  • Tyskland (0,621 miljarder USD) - 4,3 %
  • Sydkorea (0,506 miljarder USD) - 3,5 %
  • Japan (0,486 miljarder USD) - 3,4 %

Timmer är en viktig exportvara för länder som Salomonöarna och Centralafrikanska republiken .

I Ryssland

Under 2007-2013 förlorade Ryssland 30 miljarder dollar på grund av restriktioner för export av rundvirke, en sådan slutsats gjordes av tidningen Forest Industry . Nedgången i exporten av råvirke har observerats i fem år sedan 2008, då den ryska regeringen höjde tullen på sin export i ett försök att stimulera inflödet av investeringar i träbearbetning. Om landet 2007 exporterade 75,55 miljoner m3 till ett värde av 6,03 miljarder dollar, så var det 2008 en minskning till 48,6 miljoner m3 (4,5 miljarder dollar), 2009 - 21 652 miljoner m3 (1,9 miljarder dollar), 2010 - 21,24 miljoner m3 ($4,5 miljarder) , 2011 - 20,93 miljoner m3 (1,998 miljarder USD), 2012 - 17,6 miljoner m3 (1,53 miljarder USD). Sedan 2007 har kostnaden för externa leveranser av rundvirke sjunkit med 46 %. Om vi ​​antar att exporten av råvirke skulle ha legat kvar på nivån 2007 utan införandet av en oöverkomlig sats, så är den förlorade exportinkomsten under sex år 30 miljarder dollar.Ryssland förlorade snabbt sin första plats bland leverantörer av rundvirke till Kina, den största marknaden i termer av import. Dess andel ”äts upp” av Kanada och Nya Zeeland, vilket ökade leveranserna till det himmelska imperiet, trots den globala finanskrisen [16] .

Se även

Anteckningar

  1. ↑ OBS fossiler visar ursprunget till trä , CBC.ca  (12 augusti 2011). Arkiverad från originalet den 13 augusti 2011.
  2. ↑ Briffa K., et al. Trender i senaste temperatur och radiell trädtillväxt som sträcker sig över 2000 år över nordvästra Eurasien  // Philosophical  Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences  : journal. - 2008. - Vol. 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 av trä, cellulosa och syntetiska polymerer . - St Petersburg, 2015. - 15-16 sid. - S. 15-16.
  4. ↑ Sharkov V.I., Kuibina N.I. Chemistry of hemicellulosa . - Moskva, 1972. - 181-184 sid. - S. 181-184.
  5. ↑ Fuktighet i trä, trä . Hämtad 2 april 2014. Arkiverad från originalet 7 april 2014.
  6. ↑ Petrovsky, BC Forskning om generatrisen av trädstammar. // Skog. hushåll - 1964. - Nr 9. - S. 10-11.
  7. ↑ Teoretiska grunder för trätorkning efter preliminär termokemisk behandling . Hämtad 13 november 2017. Arkiverad från originalet 14 oktober 2019.
  8. ↑ Trätorkning UKLS-14-5, infraröd trätorkning . Hämtad 13 november 2017. Arkiverad från originalet 4 augusti 2018.
  9. ↑ Förändring i träfuktighet under torkning . Hämtad 13 november 2017. Arkiverad från originalet 25 januari 2021.
  10. ↑ Leontiev N. L. Fuktighetens inverkan på träets fysiska och mekaniska egenskaper. Goslesbumizdat 1962, 114 sid.
  11. ↑ Träets fysiska egenskaper . Den första träindustriportalen. Datum för åtkomst: 15 november 2016. Arkiverad från originalet 28 november 2016.
  12. ↑ Trä  // Encyclopedia " Round the World ".
  13. ↑ Parkettskiva . Arkiverad från originalet den 23 maj 2018. Hämtad 22 maj 2018.
  14. ↑ Doris Laudert. Mythos Baum: Geschichte, Brauchtum, 40 Baumporträts von Ahorn bis Zitrone. - 7. - München: BLV, 2009. - 169 sid. — ISBN 978-3-8354-0557-8 .
  15. ↑ Världsmarknaden för timmer enligt katalogen https://oec.world . Hämtad 14 augusti 2019. Arkiverad från originalet 14 augusti 2019.
  16. ↑ Ryssland förlorade 30 miljarder dollar på grund av exportrestriktioner för rundvirke , Forest Industry  (1 oktober 2014). Arkiverad från originalet den 31 oktober 2014.

Litteratur

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Tematiska platser
Ordböcker och uppslagsverk