ВНИИБ - Технология целлюлозно-бумажного производства. Справочные материалы. В 3-х томах. Том 1. Часть 1

Подождите немного. Документ загружается.

Характеристика

лесосырьевой

базы

по

отдельным древесным породам

молодых деревьев сравнительно тонкая, мелко трещиноватая, буровато-серая;

старых

деревьев

темная,

красная

на

изломе,

глубокими продольными трещинами

очень толстой

(до

15...20

см)

коркой.

спелом

возрасте

на

кору

лиственницы приходится

от

до 25%

объема

ствола.

Лиственницу

относят

быстрорастущим породам (наиболее

интенсивный

рост

до

80...

100

лет).

Вместе

с тем

лиственница

отличается исключительной долговечностью: доживает

до

300...400

лет, отдельные деревья

- до

800...

900

лет.

России лиственница

?анимает

обширный ареал, относительно небольшая часть которого расположена

европейской

части

страны,

основная

- в

Сибири

и на

Дальнем

Востоке.

Из

произрастающих

России видов лиственницы наибольшее хозяйственное значение имеют лиственни-

ца

сибирская,

даурская

курильская

[13].

Лиственница

сибирская

Lanx

sibinca

наиболее распространенная древесная

порода

России. Произра-

стает

на

Западно-Сибирской

равнине,

Среднесибирском плоскогорье,

горах Южной Сибири,

Прибайкалье

Забайкалье. Лиственница сибирская

растет

также

на

европейском

Северо-Востоке

Урале. Произра-

стающую

европейской части страны

лиственницу

ранее относили

особому виду

-лиственница

Сукачева

(L.

Sukaiewii).

Внутри ареала лиственница сибирская размещена очень неравномерно Наибольшие

ее

запасы сосредото-

чены

южной, возвышенной части

ареала,

представленной горными системами Алтая, Саян, Прибайкаль-

ских

хребтов

Среднесибирского плоскогорья.

На

заболоченных равнинах бассейна

р. Оби

лиственница

си-

бирская

встречается

мелкими пятнами,

как

примесь

другим породам.

Оптимальными

условиями произрастания

для

лиственницы

сибирской являются пологие склоны

гор и

предгорий

пределах

высот

ООО

м над

уровнем моря

глубокими,

хорошо

дренированными, равномерно

увлажненными

почвами.

таких условиях

она

образует

древостой

1 и

1а

классов

бонитета

запасом

древеси-

ны

спелом

возрасте

до 1

ООО

7га.

На

заболоченных равнинах сибирской

тайги

продуктивность

ее

древо-

стоев

падает

до

V...Va классов бонитета,

запасы древесины

до

50...80

/га

ниже.

Сибири лиственница сибирская

образует

как

чистые

древостой,

так и

смешанные

другими сибирскими

хвойными.

Леса

разнообразны

по

возрастной

структуре,

хотя чаще встречаются одно

возрастные

насаждения.

Лиственница

даурская

L.dahurica

- по

морфологическим

признакам

близка

лиственнице сибирской,

но

не

достигает

таких крупных размеров

такого долголетия. Высота стволов этой породы

редко

превышает

30 м, а

возраст-250

лет.

Обычные

размеры

ее

крупных

деревьев-до

25 м в

высоту

и до 50 см в

диаметре.

Лиственница

даурская

занимает

огромный

ареал.

Северная

его

граница

достигает

южной

границы тундры

проходит через низовья

Енисея,

Хатанги, Лены, Яны, Индигирки,

Колымы

на

верховья Анадыря. Южная

граница

ареала

(в

России)

проходит

по

государственной

границе

страны;

западная

граница

лиственницы

да-

урской соприкасается

восточной границей ареала лиственницы сибирской.

На

востоке лиственница даур-

ская

местами

выходит

на

Охотское

побережье,

уступая приморские

территории

другим

дальневосточным

ви-

дам

лиственниц, особенно курильской.

Лиственница

даурская

характеризуется

сложней

популяционной

структурой.

частности,

у нее

выделя-

ют

западную

восточную географические

расы

зэладную

расу лиственницы даурской чаще определяют

как

особый

вид

-лиственницу

Гмеъта,

восточную

лиственницу

Каяндера

[14].

Гибридные

популяции

даур-

ской лиственницы

на

западной границе

ареала

иногда объединяют

под

общим названием

лиственница

Чека-

новского

[15].

Леса

лиственницы даурской большей

частью

имеют низкую производительность

IV...Va

классы бонитета

сочень

неоитьшими

запасами древесины

(150...200

\iVra).

Преобладаютодновозрастные

или

условно одновоз-

растные

;'ре<

остои,

которых

колебания

возраста

отдельных

деревьев

не

выходят

за

пределы

20,..40

лет.

До-

минируют

древостой высокого возраста

спелые

перестойные, нередко сильно

изреженные

поврежденные

лесными пожарами.

Лиственница

курильская,

или

камчатская

- L.

kurilemis

дерево

высотой

до 25 м и до

60..

.80 см в

диа-

метре.

Растет

на

Охотском побережье Дальнего

Востока,

Сахалине, Камчатке

Южных Курилах.

Наиболее

заселенная

часть

ареала

север Сахалина

,'олина

р.

Камчатки

прилегающих

к ней

склонов предгорий

холмов.

На

хорошо

дренированных участках речных долин

на

Сахалине

Камчатке лиственница

курильская

об-

разует

насаждения высокой производительности

- I и П

классов бонитета. Деревья отличаются хорошей

формой ствола

имеют малый

сбег.

Вместе

с тем на

Сахалине широко распространены заболоченные

лиственничники

IV...V

классов бонитета

запасом древесины ниже

200 м

/га.

Лиственница

типично ядровая

порода.

120-летнем

возрасте

на

долю

ядровой

древесины

стволах

ли-

ственницы

среднем приходится

85%

объема

(у

сосны

55%,

у ели -

60%). Ядро красновато-бурого

цвета.

резко

отграничено

от

узкой

белой

или

слегка

желтоватой

заболони.

Лесосырьевая

база России

Показатели

физико-механических

свойств

химического

состава

древесины

лиственницы,

как и

другие

качественные

ее

характеристики, существенно изменяются

зависимости

от

возраста

древостоев,

их

геогра-

фического положения

иных факторов. Однако

по

многим районам произрастания лиственницы

данные

качестве

ее

древесины

отсутствуют

или

носят отрывочный характер

древесине

лиственницы

можно встретить

все

основные пороки, характерные

для

древесины хвойных

пород [16]. Однако,

по

главному пороку мнение ряда исследователей сходится

на

том,

что

лиственница имеет

более

благоприятную

точки зрения переработки древесины сучковатость,

чем

сосна

и ель

(количество суч-

ков и их

средний диаметр).

Специфическим

для

лиственницы

часто встречающимся пороком являются

смоляные

кармашки.

По

сравнению

другими

хвойными

для

лиственницы характерна повышенная

растрес-

киваемость

коробление

процессе хранения

сушки.

1 4 4

ПИХТА

Леса

преобладанием пихты

России распространены

на

площади

370,1 тыс.

га с

запасом древесины

446,29

млн м

большая часть которого приходится

на

спелые

перестойные насаждения.

пределах Рос-

сии

естественно произрастает

видов пихты,

из

которых наибольшее хозяйственное значение имеют сле-

дующие четыре вида: пихта сибирская, белокорая, сахалинская

кавказская

(табл.

1.6).

Пихта

сибирская

Abies

sibirica

при

благоприятных условиях

роста

образует прямые полнодревесные

стволы,

достигающие высоты

37...38

м и

диаметром

на

высоте груди

60...80

см.

Кора

темно-серою

цвета,

юнкая

(до 3

см).

По

сравнению

другими сибирскими хвойными породами пихта отличается

меньшим

долголетием.

Ее

предельный

возраст

300 лет

[17], однако

она

редко доживает

и до

220...260

лет, особенно

условиях влажно-

го

климата,

где

рано подвергается

грибным

заболеваниям.

Область естественного распространения

пихты

сибирской охватывает громадную территорию, вклю-

чающую северо-восток европейской части нашей страны, Урал, большую часть лесной зоны Сибири. Запад-

ная

граница ареала пихты проходит

по

верховью

р.

Ваги

районе

г.

Вологды;

на

севере

низовьях

р.

Енисея

пихта заходит

за

Полярный круг,

на

востоке достигает верховья

р.

Алдана,

на юге

растет

горных районах

Алтая

Республики Тува.

Пихта

беюкорая

-A.

nephrolepis

вид,

близкий

пихте сибирской.

Ее

ареал охватывает Приморье

Приамурье

пределах Приморского

южной части Хабаровского краев

восточных районов Амурской

об-

ласти.

Является одной

из

распространенных пород

охотской

тайги.

Предельный

возраст

- 220

лет.

Таблица

1.6

Распределение

России

площади

запасов древесины

главных

видов

пихты

[18]

Виды

пихты

Сибирская

Белокорая

Сахалинская

Кавказская

Площадь, тыс.

га

12830,8

606,0

512,6

72,0

Запас,

млн

2107,7

102,7

74,6

23,5

Средний запас,

7га

164

169

146

326

Пихта

сахалинская

-A.

sachalinensis

близка

пихте белокорой. Наибольшая высота

- 25

м,

диаметр

на

высоте

груди

- до 50 см.

Растет

на

о-ве Сахалин,

также

на

южных

островах

Курильской гряды,

где

является

наиболее

распространенной породой.

Пихта

кавказская

- A.

nordmanniana

крупное дерево высотой

до

65...

70 м и

диаметром свыше

2 м. По

сравнению

другими видами пихт самая долговечная

доживает

до 800

лет. Распространена

западной час-

ти

Кавказа

на

склонах Большого

Малого Кавказа,

начиная

500...600

м над

уровнем моря

и до

верхней гра-

ницы

леса

(2000.

..2200

м над

уровнем моря).

Наиболее распространены

России

леса

из

пихты сибирской. Занимаемая

ими

площадь

составляет

89%

всех

пихтарников,

запас древесины

- 85%

запаса

всех

пихтовых лесов России.

Для

пихты

сибирской

одновозрастные

насаждения

не

характерны.

Разновозрастность

свойственна

и на-

саждениям, образованным другими видами пихты; кавказской, сахалинской, белокорой

[18].

Качество

древесины пихты определяется средним диаметром насаждений

степенью пораженности

их

пороками.

По

данным

Э. Н.

Фалалеева

(1982

г.)

выход деловой древесины пихты сибирской увеличивается

61% у

деревьев,

имеющих диаметр

12 см, до 87% у

деревьев

диаметром

52 см. В

ступенях толщины

72...

120 см

выход

деловой

древесины снижается

до

50%.

Пихта

спел

одре

веская

порода (аналогичная ели).

По

механическим свойствам древесина пихты

не-

сколько

уступает

ели.

Характеристика

лесосырьевой

базы

по

отдельным древесным породам

Основными

сортоопределяющими

пороками древесины пихты являются сучки,

гнили,

рак. обдир коры,

трещины,

водослои,

кривизна,

крень

засмолок. Встречаемость ядровой

гнили

деревьев пихты 100-летнего

возраста может составлять

более

60%. Здоровые деревья

140

лет и

старше встречаются очень редко. Потери

деловой древесины

вследствие

гнилей могут достигать

крупномерных деревьев 30%.

1.4.5.

КЕДР

лесах

России произрастают

два

вида кедра (кедровой сосны): кедр сибирский

кедр корейский,

или

маньчжурский

[19].

Кедр

сибирский

Pinm

sibirica

дерево высотой

до 40 м,

диаметром ствола

до

1,5...

2,0 м.

Растет

медлен-

но,

живет

300...550

лет, некоторые деревья

до 800

лет.

Распространен

горах

и на

равнине

на

северо-востоке

европейской

части России,

от

верховьев

р.

Вычегда, почти

по

всей Западной

Восточной Сибири, чаще

как

примесь

еловых

других лесах

или

чистыми

древостоями.

горах

поднимается

до

верхней границы леса.

Кедр

корейский

- P.

koraiemis

распространен

лесах Хабаровского

Приморского краев,

также

в не-

большом

количестве

Амурской

области.

Запасы древесины

насаждениях

этого

вида

кедра

составляют

примерно

10%

от

общих запасов кедровых лесов России.

России наиболее распространены мшистые

кедровники

III...IV

классов бонитета

запасом древесины

спелых древостоях

180...250

м7га,

также

лишайниково-мшистые

класса

бонитета,

сфагновые IV...V

классов бонитета, разнотравные

Т...II

классов

бонитета,

встречающихся

южной

тайге.

Возраста спелости

для

эксплуатационных лесов

П...III

группы

северной

тай)

201

...240

лет, средней тайги

161...200

лет

[19].

Качество древесины кедра

первую очередь определяется степенью

пораженное™

древостоев

пороками,

из

которых

главная роль принадлежит ядровым гнилям.

увеличением

возраста

степень

пораженности

уве-

личивается.

Так,

на

Западном Саяне спелые

перестойные

кедровники

200-летнего возраста поражены гни-

лями

(по

числу деревьев)

на

50...90%,

тогда

как до 50 лет

кедр сибирский почти

не

имеет таких

пороков

[20].

Дереворазрушающие

грибы значительно изменяют

сортиментный

состав запаса. Выход деловой

древеси-

ны

сокращается

при

диаметре

40 см на

19%,

а при

диаметре

92 см - на

45%.

Кедр (сибирский

корейский)

ядровая порода.

По

структуре

свойствам

его

древесина близка

древе-

сине

сосны,

но

уступает

последней

по

показателям

механических

свойств

древесины [19].

1.4.6.

БЕРЕЗА

лесном фонде России береза

по

занимаемой

площади стоит

на

третьем месте после лиственницы

и со-

сны,

а по

запасам древесины

- на

четвертом, уступая кроме названных хвойных пород также

ели. Таким

образом, береза

является

одним

из

основных

лесообразователеи

России

[21].

России естественно произрастают

более

видов

берез,

из

которых наибольшее хозяйственное значе-

ние

имеют

береза

повислая

(бородавчатая,

или

плакучая), пушистая,

даурская

ребристая

(желтая).

Береза

повислая-Betulapendula-

дерево

высотой

до 30 м, с

диаметром ствола

до

60...80

см.

Береза

пушистая

- В.

pubescens

прямоствольное дерево

распростертыми вверх

ветвями,

гладкой

бе-

лой

корой

опушенными молодыми побегами.

По

максимальным размерам (высота, диаметр)

не

уступает

березе

пушистой. Березы повислая

пушистая имеют обширные ареалы, встречаясь почти

во

всех зонах,

за

исключением

крайних

северных,

где

растут

кустарниковые

виды березы,

крайних

южных

пустынных

субтропических.

Оба

вида часто растут

одном насаждении, произрастают также совместно

со

многими

ли-

ственными

хвойными породами.

Береза

даурская,

или

черная

- В.

dahurica

произрастает

Восточной Сибири

и на

Дальнем Востоке.

Де-

рево высотой

до 20 м, с

коричневатой,

глубоко трещиноватой корой.

Береза

ребристая,

или

желтая

- В.

cosiata

распространена

на

Дальнем

Востоке

южно-таежных пих-

тово-еловых

лесах,

южнее

низовьев

р.

Амур.

Высотой

до

30...35

м, с

блестящей светло-желтой

или

желто-

коричневой

корой

и с

ребристым

комлевой части стволом.

Высокопродуктивные

50-летние березняки кисличные

на

свежих плодородных почвах

дают

запасы дре-

весины

до 350

м~'/га

более,

низкобонитетном

болотно-папоротниковом березняке всего

140

м"'/га.

Выход

деловой древесины

березовых лесах

наивысший

55...60

лет, затем

он

снижается.

Типичными

для

березы пороками древесины являются сучки,

кривизна

ложное ядро.

срубленном

ви-

де

хранящаяся древесина легко поражается грибами, вызывающими

гниль.

Береза

заболонная порода.

Ее

древесина

быстро

пропитывается варочными

(и

иными)

растворами

за ис-

ключением древесины ложного ядра, пропитка

сушка которой вызывают затруднения.

Береза пушистая

повислая имеют примерно одинаковую плотность древесины

- 620

кг/м (при влажно-

сти

12%),

плотность даурской березы

- 725 и

ребристой

- 685

кг/м

[22].

Лесосырьевая

база

России

1.4.7.

ОСИНА

Осина

Populus

tremula

одна

из

важнейших

России

лесообразующих

пород.

По

занимаемой площади

запасам древесины осина

уступает

из

лиственных пород только березе.

Осина

растет

европейской части, Сибири

и на

Дальнем

Востоке.

Северная граница

ее

ареала проходит

около Полярного круга, южная

- в

районе степной зоны.

На

Алтае обычно

по

склонам гор,

на

Кавказе под-

нимается довольно высоко, встречается

как

примесь

сосновых,

буковых

и в

дубовых лесах.

На

Даль-

нем

Востоке

осина встречается

смешанных

лесах

березой

пушистой

ивой

козьей.

Осина быстрорастущая

(в 40 лет

достигает высоты

20 м), но

недолговечная порода. Живет обычно

80..

.90

(редко 200) лет.

насаждениях, произрастающих

благоприятных

условиях,

средний запас древесины

в 70-

летнем возрасте может составить

650

\г/га

[23].

Качественная

особенность осиновых лесов

- их

почти повсеместная пораженность ядровой

гнилью,

вы-

зываемой

ложным

осиновым трутовиком. Возникновение гнили происходит

деревьев

уже с

15...

лет.

20-летнем возрасте гниль

обнаруживается

25...30%

деревьев;

в 40 лет

этот

процент увеличивается

до

65...75,

а в

возрасте

80 лет

почти

все

деревья

насаждениях осины оказываются пораженными гнилью. Кро-

ме

ядровой гнили

для

осины очень характерны различные окраски типа ложного ядра,

также водослой.

При

рубке

50...60-летних

осинников выход деловой древесины

виде

пиловочника,

балансов, фанерного

спичечных сортиментов

составляет

50% и

ниже

- в

зависимости

от

степени пораженное™

древостоев

яд-

ровой

гнилью.

Осина

относится

спелодревесным

породам. Зона спелой древесины (бесцветного ядра)

здоровых ство-

лах

осины может составлять

40...45%.

Если заболонь осины легко пропитывается

пропускает различные

газы,

то

спелая древесина отличается очень плохой проницаемостью

как для

жидкостей,

так и для

газов.

Литература

Лесной фонд

России

(по

учету

на

01.01.1993).

Справочник.

М.:

ВНИИЦлесресурс,

1995.

280 с.

Экологические проблемы поглощения углекислого

газа

посредством лесовосстановления

лесоразведе-

ния

России (Аналитический

обзор).

Исаев

А.С., Коровин

Г.Н.,

Сухих

В.Н.,

Титов

С.П.,

Уткин

А.И.,

Го-

луб

А.А.,

Замолодчиков

Д.Г.,

Пряжников

А,А.

М.:

Центр экологической политики России. 1995.

156 с.

Лесной фонд СССР. Статистический сборник.

Т.1

/Под ред.

Дрожалова

М.М.

М.:

Гос. комитет СССР

по

лесу,

1990.

1006с.

Лесной фонд СССР. Статистический сборник.

Т.2

/Под ред. Дрожалова

.М.

М.:

Гос. комитет СССР

по

лесу,

1991. 1021

с.

Углерод

экосистемах

лесов

болот России /Под ред.

В. А.

Алексеева

и Р. А.

Бердси. Красноярск:

Ин-

ститут

леса,

1994.

224 с.

Побединский

А.В.

Сосна.

М.:

Лесная промышленность, 1979.

125 с.

Полубояринов

О.И.

Сравнение

отечественного

зарубежных (европейских) данных

плотности древе-

сины

хвойных

пород

//2-ой

международный симпозиум «Строение, свойства

качество

древесины-

96».

М.:

МТУЛ, 1997.

С.

203-208.

Казимиров

ИМ.

Ель.

М.:

Лесная промышленность. 1983.

80 с.

Лосицкий К.Б., Чуенков B.C. Эталонные

леса.

М.:

Лесная промышленность, 1980.

191с.

10.

Полубояринов

О.И.

Плотность древесины.

М.:

Лесная промышленность, 1976.

160 с.

11.

Уголев

Б. Н.

Древесиноведение

основами лесного товароведения.

М.:

Лесная промышленность,

1986.368

с.

12.

Бокщанин

Ю.Р.

Обработка

применение

древесины лиственницы.

М.:

Лесная промышленность,

1982.

216с.

13.

Дылис

Н.В.

Лиственница.

М.:

Лесная промышленность,

1981.96с.

14.

Булыгин

Н.Е.

Дендрология.

М.:

Агропромиздат,

1985.

280 с.

15.

Круклис

М.В.,

Мимотин

Л.И.

Лиственница Чекановского.

М.:

Наука, 1977.

180

с.

16.

Вакин А.Т., Полубояринов О.И., Соловьев В.А. Пороки древесины.

М.:

Лесная промышленность,

1980.112с.

17.

Крылов Г.В.. Марадудин

И.И.,

Михеев

НИ.,

Козакова

Н.Ф..

Пихта.

М.:

Агропромиздат,

1986.

239 с.

18.

Фалалеев

Э. Н.

Пихта.

М.:

Лесная

промышленность,

1982.

85 с.

19.

Таланцев

Н.К.

Кедр.

М.:

Лесная промышленность, 1980.

96 с.

20.

Крылов

Г.В.,

Таланцев

Н.К.,

Козакова Н.Ф. Кедр.

М.:

Лесная промышленность, 1983,

216с.

21.

Гроздова

Н.Б.

Береза.

М.:

Лесная промышленность,

1979.78с.

22.

Древесина. Показатели физико-механических свойств малых чистых образцов ГСССД

69...84.

М.:

Гос. Комитет СССР

по

стандартам.

1985.

30 с.

23.

Михайлов Л.Е. Осина.

М.:

Агропромиздат, 1985.

72 с.

__^

_____^

_^__^____

СЫРЬЕ

ДЛЯ

ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОГО

ПРОИЗВОДСТВА

Для

производства

волокнистых

полуфабрикатов

целлюлозно-бумажной

промышленности

используется,

основном, древесина хвойных

лиственных пород.

Из

недревесного

сырья

применяется

солома культур-

ных

злаков

ржи,

пшеницы,

ячменя,

риса,

кукурузы;

стебли

хлопчатника, сахарного тростника

и ряд

декора-

тивных

растений.

виде использованных текстильных изделий (тряпья) используется хлопок, лен,

конопля,

кунжут.

качестве

вторичного сырья используется бумажная макулатура.

2.1.

ДРЕВЕСНОЕ

СЫРЬЕ

Древесина хвойных

лиственных пород поставляется

на

целлюлозно-бумажные предприятия

виде

круглых лесоматериалов (балансов,

хлыстов)

и в

измельченном состоянии

виде технологической щепы.

Согласно требованиям государственных стандартов

(ГОСТ

9462-88

Лесоматериалы круглые

лиственных

пород.

Технические

условия;

ГОСТ

9463-88

Лесоматериалы

круглые

хвойных

пород.

Технические

условия)

балансы заготавливаются

1. 2, и

3-го

сортов

зависимости

от

вида

размеров встречающихся

в них

пороков,

По

размерным характеристикам балансы подразделяются

на

мелкие

- с

диаметром

верхнем

отрубе

от

6 до 13 см,

включительно, средние

- с

диаметром

верхнем

отрубе

от

14 до 24 см,

включительно,

круп-

ные

- с

диаметром

верхнем

отрубе

от 26 см и

более.

Балансы могут иметь длины 0,75;

1,0;

1,1;

1,2; 1,25

м и

кратные

им.

целью вовлечения

переработку низкокачественного древесного

сырья

разработан

ряд

технических

ус-

ловий,

которые

допускают

поставляемых

балансах

большее

количество

пороков

большие

размеры,

чем в

стандартах

на

лесоматериалы круглые.

В их

числе:

ТУ

13-0273685-402-89

Сырье древесное (балансы

сорта)

для

производства сульфитной

бисульфитнои

беленой целлюлозы, сульфатной целлюлозы

и би-

сульфитной

полуцеллюлозы. Технические условия;

ТУ

13-0273685-404-89

Дровяная древесина

для

техноло-

гических нужд. Технические условия;

ТУ

13-0273685-405-90

Сырье

для

целлюлозно-бумажной промышлен-

ности. Технические условия.

Требования

древесине, поставляемой

виде хлыстов, изложены

в ОСТ

13-18-90 Хлысты древесные.

Технические

условия.

Требования

древесине,

поставляемой

измельченном состоянии

виде

технологиче-

ской

щепы,

изложены

стандарте

ГОСТ

15815-83

Щепа

технологическая.

Технические условия.

2.1

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ

ВИДЫ ДРЕВЕСНЫХ ПОРОД

качестве

сырья

для

производства волокнистых полуфабрикатов могут применяться

почти

все

древес-

ные

породы, произрастающие

Российской Федерации.

Из

хвойных

пород

основное значение

производстве

полуфабрикатов

имеют:

сосна

обыкновенная

(Pinus

silvestris L.);

сосна кедровая сибирская (Pinus sibirica

М.);

сосна корейская (Pinus koraiensis S.):

- ель

европейская

(Picea

excelsa

L.);

ель

сибирская

(Picea

obovata

L.);

- ель

аянская

(Picea

ajanensis

Г.);

ель

Глена

(Picea

Glehni

М.);

пихта сибирская (Abies sibirica

L.);

пихта белокорая (Abies nephrolepis

М.);

пихта сахалинская (Abies

sachalinensis

М.);

-лиственница

сибирская

(Larix

sibirica

L.);

лиственница

даурская

(Larix

dahurica

Т.).

Из

лиственных пород

производстве волокнистых полуфабрикатов используются:

береза

пушистая

(Betula

pubescens

Е.);

береза

бородавчатая

(Betula

verrucosa

Е.);

бук

лесной

(Fagus

sllvatica

L.);

- дуб

черешчатый

(Quercus

robur

L.);

осина

или

тополь

дрожащий

(Populus

tremula

L.).

Сырье

для

целлюлозно-бумажного

производства

2.1.2.

СТРОЕНИЕ ДЕРЕВА

Древесные породы

характеризуются

расчленением

на

листья, ветви, ствол

корни. Листья

(хвоя)

ветви

образуют

крону

дерева. Каждая часть

дерева

выполняет

функции,

необходимые

для его

роста.

Основную массу дерева составляет

ствол,

древесина которого

(в

основном)

используется

промышлен-

ности

для

получения

волокнистых полуфабрикатов.

стволе

различают следующие основные части: кору, камбий, древесину

сердцевин\.

Кора представляет

собою

совокупность

наружных

тканей

дерева,

резко отличающихся

по

анатомическо-

му

строению

химическому

составу

от

древесины ствола. Между корой

древесиной находятся кольца кле-

ток, способных

делению

росту

летний период.

Этот

слой

называется камбием. Прирост древесины

коры

толщин\

происходит

за

счет

деления

роста

клеток

этого

слоя.

Уже

сформированные клетки древе-

сины

не

дают

прироста

ни по

диаметру,

ни по

высоте

ствола.

Рост

дерева

обусловлен только добавлением

новых клеток,

а не

дальнейшим

развитием ранее образовавшихся.

Камбии

откладывает больше клеток древесины,

чем

коры,

результате этого прирост древесины проис-

ходит быстрее,

чем

нарастание коры.

Основн\ю

массу ствола

дерева

составляет

древесина,

которая вместе

сердцевиной

занимает

взрослых деревьев

85...95%

его

объема.

Сердцевина

находится

центре ствола

представляет собой рыхлую ткань,

состоящую

из

тонкостенных

паренхимных

клеток.

Непосредственно

к ней

примыкают образовавшиеся

первый

год

существования

побега

элементы

древесины, которые

образуют

первичн\ю

древесину. Сердцевина

первичная

древесина образуют

сердцевинную трубку. Диаметр сердцевинной трубки

хвойных пород

3...

5 мм,

лиственных

4...

7 мм.

2.1.3.

МАКРОСКОПИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ СТВОЛА ДЕРЕВА

Для

всеобъемлющего представления

строении древесины ствола дерева необходимо рассматривать

ее в

трех

взаимоперпендикулярных

разрезах:

поперечном,

перпендикулярном

к оси

ствола;

продольном радиаль-

ном,

проходящем через

сердцевин)-

ствола,

тангенциальном, перпендикулярном поперечному, проходящему

по

касательной

годичному слою (рис. 2.1).

Рис.

2.1.

Основные разрезы ствола дерева:

вид

разрезов натуральной древесины

(П

поперечный

или

торцовый,

Р -

радиальный,

Т-тангенциальный);

схема

разрезов

продольный,

R -

радиальный,

Т-

тангенциальный)

На

поперечном

(торцевом)

разрезе

ствола

хвойных

пород

хорошо

заметны

концентрические

слои.

Эти

слои

называются кольцами прироста

или

годичными слоями.

лиственных пород годичные слои хорошо

заметны

кольцесосудистых

пород (дуб, ясень)

очень трудно

различимы

рассеяно-сосудистых

пород (бе-

реза,

осина).

Каждый

годичный слой образуется

течение одного теплого периода

года

и чем

ближе слой

сердцеви-

не, тем

раньше

он

образовался.

Каждое годичное кольцо

состоит

из

двух

слоев. Внутренняя часть годичного кольца, образованная

в на-

чальный

период роста, сформирована

хвойных пород

широкими

тонкостенными клетками

называется

ранней

древесиной.

Внешняя

часть,

образованная

конце периода

роста,

сформирована

более

узкими,

но

толстостенными клетками,

называется поздней древесиной.

От

содержания

годичных кольцах ранних

Древесное

сырье

поздних клеток, называемых

хвойных пород

трахеидами,

зависят плотность древесины

свойства полу-

чаемых волокнистых полуфабрикатов.

На

поперечном

радиальном

разрезах

хвойных

лиственных

пород

видны

узкие

радиальные полоски

Это,

так

называемые, сердцевинные лучи.

На

тангенциальном разрезе

они

наблюдаются

виде темных

штрихов

или в

виде

чечевицеобразных

полосок,

расположенных вдоль волокон древесины

Сердцевинные лучи состоят главным

образом

из

паренхимных

клеток

Эти

клетки

содержат

питательные

вещества (крахмал, жиры)

березы

осины сердцевинные лучи

состоят,

основном,

из

одного ряда клеток.

хвойных пород, кроме пихты,

сердцевинном

луче

может

проходить смоляной ход.

сосен

елей

сердцевинном луче, кроме паренхимных клеток, можно

обнаружить

короткие

трахеиды.

сосны,

кедра,

лиственницы,

дуба

центральная часть ствола отличается

от

периферической части более темным

цветом Темно-окрашенная часть древесины называется ядром,

светлая периферическая часть

заболонью

Как

правило, ядро

содержит

меньше

aiara,

чем

заболонь,

но

больше содержит экстрактивных веществ

ели, пихты

здоровой

осины центральная

часть

ствола

отличается

от

периферической

только

меньшим

содержанием воды

называется спелой древесиной

березы

нет

существенной

разницы

между периферической

центральной частями

ствола

ни по

цвету,

ни

по

содержанию влаги Данная порода называется заболонной

1 4

МИКРОСКОПИЧЕСКОЕ

СТРОЕНИЕ

ДРЕВЕСИНЫ

зависимости

от

особенностей

строения

древесины

все

породы

делятся

на три

группы

хвойные,

лист-

венные

кольцесосудистые

лиственные

рассеяннососудистые.

2141

Строение

древесины

хвойных

пород

ВСХ

ГС

Рис 2 2

Сх&ш

микроскопического

строения

древесины

сосны

ГС

годовой

слой,

СЛ.

сердцевинный

туч,

ВСХ-

вертикальный

смоляной

ход,

РТ~

ранние

трахеиды,

ПТ-

поздние

трахеиды,

ЛТ—лучевые

(горизонтальные)

трахеиды

ОП

окаймленная

пора

Древесина хвойных пород

состоит,

основном,

из

удлиненных

прозенхимных

клеток

трахеид

коротких паренхимных клеток (рис.

2 2)

Трахеиды

расположены радиальными рядами

и на

попереч-

ном

разрезе

имеют

вид

округлых четырех

или

шестиугольных

клеток.

Основная

функция

трахеид

проведение воды

по

стволу

придание

ему

проч-

ности.

Трахеиды

- это

мертвые клетки

поэтому

их

полость заполнена водой

воздухом.

Между

трахеидами проходят сердцевинные

лу-

чи

смоляные

ходы.

древесине

ствола

пихты

смоляных

ходов

нет.

Сердцевинные

лучи

состоят

из

паренхимных

клеток

горизонтальных трахеид.

Они

выполняют

запасающую

проводящую

функции

обычно

состоят

из

одного

ряда

клеток.

Смоляные

ходы, выстланные

внутри

мелкими

паренхимными

клетками, имеют

вид

округлой

по-

лости, заполненной живицей (смолой)

Смоляные

ходы,

идущие вдоль ствола среди тра-

хеид, называются

вертикальными.

Смоляные ходы,

расположенные внутри сердцевинных лучей, называ-

ются радиальными

или

горизонтальными

Все

смоля-

ные

ходы

стволе

дерева

соединены

единую

сеть

Паренхимные

клетки

древесине

хвойных

по-

род

представлены,

основном, паренхимой серд-

цевинных

лучей

смоляных

ходов

Паренхимные

клетки

имеют тонкую оболочку

широкую

по-

лость

служат

для

накопления,

хранения

прове-

дения питательных веществ. Основными запасны-

ми

веществами

являются жиры

крахмал. Размеры

паренхимных

клеток

следующие,

длина

до

160

мкм, ширина

мкм,

высота

мкм.

Лучевые

Сырье

для

целлюлозно-бумажного

производства

Рис,

2.4, Схемы строения

пор

—

простая пора,

Б -

окаймленная;

вид

поверхности;

о-в

разрезе,

торус (тор)

-утолщение

.мембране;

справа мем-

брана

изогнулась

и тор

закрыл входное отверстие

пору,

В -

трахеида

сосны

окаймленными

порами

Рис 2 3.

Типы

пор в

обо.ючках

лучевой паренхимы хвой-

ных

пород

на

полях перекреста

трахеидами;

—сосны

(оконцевые);

б-пихты

(таксодиоидные);

- ели и

лиственницы

(пицеоидные)

трахеиды

имеют

следующие

характеристики: длина

до

мкм, ширина

мкм, высота

мкм.

Основные клетки древесины хвойных пород

тра-

хеиды.

объеме

ствола

они

составляют

92...95%

Их

длина

среднем

составляет

2,5...4

мм. а

шири-

на

0,02...0,04

мм.

Толщина стенок

размеры

по ши-

рине

трахеид зависят

от

того,

какой части годично-

го

слоя

они

сформированы

- в

ранней (широкие

тонкостенные трахеиды)

или в

поздней (узкие

толсто-

стенные трахеиды).

Сообщение смежных клеток

древесине хвойных пород осуществляется через поры.

Поры

бывают

простые, окаймленные

полуокаймленные.

Простая пора имеет

вид

перфорации

той или

иной формы

служит

для

связи между

трахеидами

клет-

ками

сердцевинного

луча.

По

форме

размерам простых

пор

возможно определить содержание

массе

со-

сновых

еловых волокон, сосновых

лиственничных

волокон,

сосновых

пихтовых волокон.

сосны про-

стые поры (оконцевые) большого размера

хорошо заметны

на

полях перекреста

паренхимных

клеток

трахеидами

ранней части годичного слоя.

У ели и

лиственницы

на

полях перекреста паренхимных лучевых клеток

трахеидами находится

не-

сколько маленьких

пицеоидных

пор.

пихты простые поры

еще

мельче

- так

называемые

таксодиодные

поры (рис. 2.3). Число

их

достигает

штук.

Окаймленные поры связывают

между

собой

главным

образом

трахеиды

ствола

трахеиды

ствола

луче-

выми

трахеидами.

окаймленных

пор

канал поры расположен

обеих сторон клеток. Посередине канала находится мем-

брана

виде

сетки

из

микрофибрилл

плотным

утолщением

центральной части, называемом

торусом

(рис.

2.4). Окаймленные поры сосредоточены

основном

на

концах

трахеид.

ранних трахеид

они

большого раз-

мера

круглыми

отверстиями,

на

пересечении вертикальных

лучевых

трахеид

они

значительно меньшего

размера,

трахеид

из

поздней древесины поры

по

форме напоминают

узкую

щель.

Проницаемость

окаймленной поры зависит

от

положения торуса

ней.

ядровой древесине,

торус

окаймленных

порах смещен

одному

из

отверстий поры, перекрывая

ее

канал.

полуокаймленной пары

пор

окаймление

находится

только

со

стороны одной клетки.

У нее

отс>тствует

торус

поэтому

она не

может

закрываться.

Древесное

сырье

2142.

Строение

древесины

лиственных

пород

Древесина

лиственных пород имеет

более

сложное строение,

чем

хвойных,

так как

образована

из

большо-

го

числа разных клеток, строение

которых

значительно отличается

от

вида

виду.

Лиственные

породы имеют

три

вида

тканей,

водопроводящую,

состоящую

из

сосудов

трахеид;

механи-

ческую,

сосюящую

из

волокон либриформа

волокнистых

трахеид; запасающую, состоящую

из

паренхим-

ных

клеток сердцевинных

л>

чей и

вертикальной паренхимы (рис. 2.5).

Сосуды

представляют

собой

трубки,

тянущиеся

вдоль

ствола,

состоящие

из

отдельных

клеток

(члеников)

длиной

0.4...0,7

мм, с

широкой полостью

тонкой оболочкой Стенки клеток

месте

их

контакта

или

отсутст-

вуют (осина, дуб)

или

имеют лестничную перфорацию

(береза).

Стенки сосудов имеют окаймленные

простые

поры. Окаймленные поры многочисленны

имеют округлую, щелевидную

или

многогранную

форму. Протя-

женность

сос\дов

стволе

дерева

составляет

от 2 см до 1 м и

более.

Сосуды размещаются

древесине одиноч-

но или

гр>ппами.

зависимости

от

характера

размещения

размеров отверстий сосудов

годичном

слое

древесины

ли-

ственные

породы разделяются

на

рассеяннососудистые

(сосуды

почти одинакового размера

равномерно

распределены

по

зоне годичного

кольца,

как у

осины

березы),

и на

кольцесосудистые

(сосуды

разного

размера, причем крупные

сосредоточены

ранней

древесине

годичного слоя, как, например,

дуба).

Трахеиды

лиственных пород разделяются

на

сосудистые

волокнистые (рис. 2.6). Сосудистые

трахеиды

на-

поминают

членики

сосудов

из

зоны поздней древесины

торцевыми стенками.

Во

всех стенках сосудистых тра-

хеид

имеется большое

количество

окаймленных пор.

Волокнистые

трахеиды

- это

толстостенные волокна

окаймленными

порами, узкой полостью

заостренными

концами

Они

выполняют

как

механические,

так и

водопроводящие

функции.

Длина

трахеид

1,0...

1,5

мм.

Чисто механические функции

лиственных пород выполняют волокна либриформа,

представляющие

со-

бой

вытянутые клетки

заостренными концами

равномерно утолщенными оболочками. Длина

их

колеб-

лется

от 0,5 до

1,7

мм при

ширине

0,02...0,03

мм.

Поры

данных волокон простые щелевидноЙ формы. Тол-

щина

оболочки клеток

составляет

3,5...4,9

мкм.

Паренхимные

клетки сердцевинных лучей

мелки-

ми

простыми порами

оболочках несколько вытянуты

радиальном направлении

имеют

почти одинаковую

длину

луче

березы, осины,

дуба

бука. Толщина

оболочек^

паренхимных

клеток

составляет

2...4,5

мкм.

Торцовый

а Ь с

e f

Рис 2 6

Трахеиды

вочокпа

древесины

1иственных

Рис

Схема строения

ствоча

лиственной древесной

породы (березы)

ГС

годичный

слой,

пибриформ,

С-сосуды,

СЛ

сердцевинные

чучи

(по

Вихрову)

сосудистая

трахеида

(обилие

окайлпенных

пор),

b -

сосудистая

трахеида

(окаймленные

поры

ymoi-

щения),

с ~

межсосудистые

трахеиды (обилие окаймленных

пор

d-во.юкна

(узкие

простые поры),

волокнистые

трахеиды

(окаймленные

поры);

перегородчатая волокнистая трахеида

Сырье

для

целлюлозно-бумажного

производства

Сердцевинные

лучи гомогенны, т.е.

состоят

только

из

одного вида клеток

одно,

двух,

трех

иногда

че-

тырех рядов

паренхимных

клеток

березы

одного ряда

осины.

Вертикальная древесная паренхима

состоит

из

вертикального ряда паренхимных клеток

называется

тя-

жами древесной паренхимы.

Она

расположена около внешней границы годичного слоя

(береза,

осина)

и в

виде полосок проходит

от

луча

лучу

тангенциальном направлении среди волокон либриформа

(береза).

Встречаемость клеток различных тканей

древесине

лиственных

пород

приведена

табл.

2.1.

Таблица

2.1

Содержание

анатомических

элементов

древесине

лиственных

пород,

Виды

Береза

Осина

Дуб

Бук

Волокно

60...

55.

..65

45.

..60

до

Паренхима

сердцевинных лучей

7.,

.15

10..

.13

15.

..30

до 30

Сосуды

15.

..25

22.

..35

до

до 30

Вертикальная

паренхима

2...3

до 5

до

2.1.4.3.

Изменчивость

характеристик

трахеид

волокон

Размеры трахеид

волокон

различных

частях

ствола

дерева

неодинаковы.

Как

правило,

их

размеры увели-

чиваются

радиальном направлении

от

сердцевины

периферии

ствола,

а по

высоте

ствола-

от

комля

верши-

не.

Особенно значительно

данных направлениях

изменяегся

длина

трахеид

волокон либриформа.

Так. средняя длина волокон древесины

березы

составляет

группы годичных слоев:

I...5-0,75

мм;

16.

..20

-1,02

мм:

31.

..35

-1,14

мм:

46.

..50

-1,24

мм:

61.

..65

-1,32мм.

Изменение

длины волокон

стволе

является следствием изменения длины клеток камбия

при

увеличении

его

физиологического

возраста.

Длина

трахеид

сосны

и ели

достигает

максимального размера, когда физиологический

возраст

клеток

камбия

достигает,

соответственно,

80 и

100

лет.

березы

длина волокон

либриформа

достигает

максимальной

величины

при

возрасте клеток камбия

65...70

лет.

На

примере березы установлено,

что

длина волокон

пределах

древостоя

не

зависит

от

степени развития

9Э

дерева

по

размерам (диаметру

высоте),

определяется

их

возрастом.

пределах популяции (определенный

район

произрастания) длина волокон

не

зависит

от ус-

ловий

мест

произрастания

древостоев

и их

таксацион-

ных

характеристик,

таких

как

форма, полнота,

густота.

Не

выявлено разницы

размерах волокон древесины

древостоев

для

различных популяций березы

(на

при-

мере Кировской

Иркутской областей). Величина

из-

менчивости

длины волокон

исследованных популя-

ций

березы одинакова

(16...18%)

и не

зависит

от

18%

2,2%

??7

°21,4%

7,3%

3,5%

0,1%

1,0

2,0 3,0 4,0 5,0 мм

Древесина

сосны

57%

49%

42%

21,6%

25%

9,8%

2,3%

18,3%

8,6%

5,5%

0,5%

29%

8,5%

0,4%

13,2%

0,4%

1,0

5,0

2,0 3,0 4,0

Древесина

ели

Рис.

2.7.

Фракционный состав трахеид

по

длине

0,5

1,0 1,5

2,0мм

Древесина осины

0,5

1,0 1,5

2,02,5мм

Древесина

березы

Рис.

2.8. Фракционный состав

волокон

по

д.чине