Технология обработки древесины и переработки дерева
Для чего проводят обработку древесины
Современные технологии позволяют эффективно обрабатывать все виды древесины с целью получения качественного сырья для деревянного строительства, производства мебели и другого применения. Способы обработки древесины должны применяться с учетом дальнейших предназначений этого материала. Из древесины делают строительные материалы, элементы конструкции мостов, судов, вагонов, тару, шпалы, музыкальные инструменты, спортивный инвентарь, карандаши, спички, бумагу, картон, предметы обихода, игрушки, сувениры, химическое сырье и многое другое.
В данной статье мы рассмотрим следующие технологии и виды обработки древесины: механическая обработка древесины, химическая обработка, биологическая обработка.
Новые методы обработки исходной древесины позволяют существенно поднять качество сырья и надежно защитить дерево от гниения и поражения вредителями. Новые технологические процессы обработки обычной древесины сегодня направлены на расширение ассортимента получаемой продукции с сокращением отходов. Такой поход позволяет получить большее число готовых продуктов и снизить их себестоимость.
Универсальность дерева позволяет использовать его практически во всех отраслях промышленности и хозяйства, при этом это один из немногих возобновляемых ресурсов планеты.
Промышленные технологии обработки
Сегодня можно выделить три основных типа обработки древесины:
- биологическая обработка,
- химическая обработка,
- механическая обработка.
Механическая обработка древесины
Самым распространенным методом первичной обработки древесины является механическое воздействие с целью получения ценных лесоматериалов. В процессе такой обработки изменяется формы и размер исходного деревянного сырья.
При механической обработке происходит пиление, строгание, резание, фрезерование, дробление, изгибание, прессование древесины. В процессе работы оказывается физическое воздействие на заготовку с целью изменения ее формы. Технологи используют особое качество древесной структуры в виде ее способности делиться вдоль волокон. Механическая переработка древесины включает в себя изменение её формы посредством пиления, строгания, фрезерования, лущения, сверления, точения, резьбы, раскалывания и измельчения.
Древесина изначально имеет отличные механические характеристики:
- высокая прочность на изгиб;
- хорошая сопротивляемость ударным нагрузкам;
- высокая стойкость к вибрации;
- простота обработки;
- малый объемный вес;
- красивый внешний вид;
- уникальную природную декоративность;
- при правильной технологии обработки высокую долговечность;
- низкую теплопроводность;
- низкую стоимость обработки в промышленных масштабах;
- 100 процентную экологичность.
Обработанная механическим способом древесина используется дальше для изготовления строительных материалов, производства изделий из дерева, изготовления качественной мебели и предметов быта и обихода.
Деревообработку выполняют с помощью различных деревообрабатывающих инструментов и машин. Продукция деревообработки: материалы и полуфабрикаты – доски, бруски, фанера, древесные плиты; готовые изделия – деревянные конструкции и сооружения, обозные и бондарные изделия, мебель, музыкальные инструменты, спортивный инвентарь, канцелярские принадлежности, контейнеры, поддоны и др.
Отходы древесины при механической обработке используют в качестве сырья для изготовления плит и листов, наполнителя для строительных материалов. В результате дробления получается щепа разной фракции – от самой мелкой для ДВП и до крупной, служащей для изготовления древесно-ориентированных плит.
Химическая обработка древесины
Химические методы обработки древесины широко используются в химической промышленности, целлюлозно-бумажном производстве, в гидролизном производстве. Химическая обработка древесины предусматривает изменение вещества материала.
Из древесины химическим им методами получают: бумагу, целлюлозу, моносахариды, глюкозу, ксилозу, древесный уголь, спирты, кислоты, смолы, сырье для фармацевтики и парфюмерии.
Для получения ценного газообразного топлива их отходов древесины используется метод газификации древесины. Этот метод основан на процессе распада молекул древесины и превращении простых веществ в газ.
Биологическая обработка древесины
Биологическая обработка древесины сегодня используется для переработки отходов, полученных при производстве лесоматериалов или химического сырья. В результате биологической обработки можно получать ценные белки и дрожжи для кормления животных и сырье для микробиологического синтеза. В качестве исходного сырья для биологических методов обработки активно используются опилки, стружка и щепа.
Самым простым биологическим методом обработки является производство ценного удобрения — гумуса. В процессе такой переработки стружка, опилки и щепа и другие отходы деревообработки под воздействием бактерий разлагаются, образуя ценнейший продукт повышения плодородия почв.
Комплексное применение различных технологий обработки древесины, использование современных технологических решений позволяют получать широкий спектр продуктов из дерева от лесоматериалов и мебели до кислот, лаков, смол и удобрений.
Вас также могут заинтересовать
7 видов финишной обработки изделий из дерева – Комфорт-Холл.ру
7 видов финишной обработки изделий из дерева
Изделия из дерева, такие как столешницы, подоконники, двери и мебель, требуют финишной обработки. Именно отделка делает их такими эстетичными, какие они есть. В некоторых случаях она влияет и на их долговечность.
Шлифовка
Мебель предварительно шлифуют перед дальнейшей обработкой. Однако ее могут оставить и без покрытия – тогда ее поверхность будет гладкой, но сохранит естественный цвет дерева. Для шлифовки используют различные инструменты: станки, шлифовальные машинки (как орбитальные, так и ленточные или угловые). Выбранным инструментом с шлифующим элементом (кругом или лентой) водят по поверхности изделия, пока оно не становится гладким.
Морилка
Для того чтобы сохранить естественную текстуру древесины, используется морилка. Ею могут покрываться все деревянные изделия: раздвижные двери, шкафы, стулья и т. д. При этом она не только придает им нужный оттенок (обычно более темный и благородный), но и защищает материал от влаги, насекомых, плесени.
Дерево покрывается несколькими слоями морилки. Для этого используются краскопульты, кисти, валики, тампоны. От выбора метода нанесения зависит равномерность слоя и глубина оттенка. Наиболее равномерно морилка наносится с помощью краскопульта, а наиболее глубокий оттенок получается при использовании кисти.
Лак
Лак не только делает древесину глянцевой, но и хорошо защищает ее от пагубного воздействия влаги, вредителей, пыли, возникновения трещин. Материал также помогает сохранить цвет изделия, не давая ему выцветать, что свойственно необработанному дереву со временем. Перед лакировкой добиваются того, чтобы обрабатываемая поверхность была идеально ровной. Для этого ее предварительно шлифуют. Затем дерево грунтуют – это уменьшает расход лака и позволяет ему лучше лечь на поверхность. После этого производится лакировка с помощью материала итальянской марки Renner.
Особенно эстетично смотрится лакированный подоконник из дуба, но и другие изделия выглядят не хуже: шкафы, столы, тумбочки и т.д.
Эмаль
Для покраски древесины и повышенной защиты ее от повреждений используют эмали. Предпочтение эмали отдается в том случае, если необходимо обработать изделие, подверженное быстрому износу. К примеру, эмалью часто покрывается столешница для кухни. При этом к преимуществам эмали относится и то, что она обладает высокой укрывистостью, не боится солнечного света и является полностью безопасной для окружающих – в некоторых случаях ею покрывают даже деревянные детские игрушки.
Мебель, покрытую эмалью, можно очищать с помощью бытовой химии – ей это не навредит. Главное, чтобы средства были неабразивными.
Тонировка маслом
Тонировка маслом – хорошая альтернатива морилке. Специальное масло так же, как и морилка, сохраняет натуральную текстуру дерева и придает ему выбранный оттенок. Кроме того, оно оказывает и защитное воздействие: глубоко проникая в поры древесины (намного глубже, чем морилка), оно делает ее влагостойкой и более прочной. Изделие становится непривлекательным для насекомых, а за счет того, что оно не впитывает влагу, на нем не образуется плесень. Таким образом, срок его службы значительно увеличивается. Маслом часто тонируется лестница, так как из-за своей подверженности износу она нуждается в большей степени защиты.
Патинирование
Благородный налет, свойственный металлу, может украшать и дерево. Для этого используется метод патинирования его поверхности. При этом древесина приобретает старинный вид. Обработанные таким способом изделия выглядят дорого, поэтому их используют в интерьерах с эксклюзивным дизайном. Прекрасно в домах, оформленных под старину, смотрятся патинированные декоративные фальшбалки. В ходе процесса используется специальное средство – патина для дерева.
Браширование
Браширование древесины используется для ее искусственного состаривания. При этом дерево обрабатывается металлической щеткой, которая создает на нем борозды. Углубления, имитирующие старые трещины, можно сделать и с помощью стамески.
неделя 2: обработка древесины (1)
неделя 2
Основная технология
Тема: Обработка древесины
Конкретные цели: К концу в состоянии:
i. Назовите четыре основных процесса обработки древесины.
ii. Объясните преобразование древесины.
III. Назовите два способа приправы древесины.
iv. Приведите причины, в то время как выдержка древесины важна.
v. Расчет влажности древесины
ВВЕДЕНИЕ:
Основным сырьем для обработки древесины является дерево. Прежде чем любой деревянный материал будет использован в инженерных целях, он должен пройти некоторые процессы, направленные на очистку деревянного материала, чтобы он стал более стабильным и долговечным.
(i) Рубка деревьев.
(ii) Переработка древесины
(iii) Приправа для древесины.
(iv) Консервация древесины.
1. ВАЛКА ДЕРЕВЬЕВ: Термин « рубка деревьев » означает вырубку деревьев. Валка деревьев производится цепной пилой . Срубленные деревья распиливают на бревна и отправляют на лесопилку, где из них делают доски.
Вырубка деревьев производится на двух участках, а именно (i) в заповедных зонах государственных лесов и (ii) в свободных зонах.
и. Государственные лесные заповедники: Это участок земли, выделенный государством для выращивания деревьев. В этих районах разрешение на вырубку деревьев обычно выдается крупным компаниям, занимающимся лесоматериалами. После того, как в заповеднике вырублены лучшие деревья, оставшиеся отдаются местным подрядчикам, которым они могут понадобиться.
ii. Свободные участки: Свободные участки — это места за пределами государственных лесных заповедников, где растут деревья . Чтобы спилить дерево в этих местах, вызывается лесной охранник, который осматривает и подтверждает, что дерево созрело для рубки. После осмотра и подтверждения правительству будет выплачена сумма, называемая «тариф» , и будет выдано разрешение или разрешение на вырубку дерева (деревьев).
2. ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ: Переработка – это процесс расщепления бревна на желаемые размеры для коммерческого и инженерного использования. Существует три популярных метода обработки древесины. Это:
i. Обычный метод распиловки.
ii. Метод четвертной распиловки и
iii. Тангенциальный способ распила.
(i) Метод плоского пиления: Метод плоского пиления также известен как метод плоского пиления, косого пиления или метод сквозного пиления. Здесь доски обрезаются параллельно оси дерева. Этот метод прост, быстр и дешев в использовании. Однако деревянные доски, обработанные этим методом, могут деформироваться или расколоться, чем доски, изготовленные другими методами.
(ii) Метод квартала: В этом методе бревно разрезают вдоль модульных лучей, но под прямым углом к кольцам роста, при этом кольца роста проходят через толщину досок. Доски, произведенные здесь, более стабильны, чем доски из обычного пиломатериала, и имеют лучший рисунок полос. Доски не коробятся, не ломаются и не расщепляются в той же степени, что и при обычном распиле, во время приправы.
(III) Метод тангенциального пиления: Это метод, в котором доски разрезаются с их широкими ребрами тажными к кольцам роста. Этот метод применяется только в том случае, если годовые кольца очень четкие и хорошо выражены модульные лучи.
0002 3. ПРИПРАВА ДЛЯ ДРЕВЕСИНЫ: Приправа для древесины – это постепенное удаление воды из свежеобработанной древесины. Естественно, вся древесина, твердая или мягкая, содержит определенное количество воды, называемой влагой или соком. Эта влага может привести к короблению, усадке и растрескиванию недавно переделанной древесины, которая не подвергалась выдержке. Отсюда и потребность в приправах.
Существует два распространенных метода приправы древесины. Это:
i. Натуральная приправа: Это естественный способ сушки древесины путем укладки досок на открытом воздухе. Поэтому метод также известен как приправа воздуха . Над сложенными досками обычно делают крышу для защиты от дождя. Этот метод чаще всего используется небольшими лесопильными заводами. Натуральные приправы дешевы, но имеют большой недостаток, заключающийся в том, что для высыхания древесины требуется много времени.
ii. Искусственная приправа:
Причины для приправы Древесина:
a. Приправа делает древесину более стабильной.
б. Делает древесину легче по весу.
в. Делает древесину более прочной.
д. Дерево легче красить или полировать.
эл. Делает древесину устойчивой к гниению.
ф. Прекращает усадку древесины при высыхании.
г. Благодаря этому древесина имеет лучшее электрическое сопротивление.
Расчет содержания влаги в древесине
Формула для расчета содержания влаги дается как;
Содержание влаги (MC) = вес во влажном состоянии (W) – вес в сухом состоянии (Wo).
Процентное содержание влаги указано как:
Percentage Moisture Content =
Wet weight of wood sample – Dry weight of wood Sample x 100
Wet weight of wood sample 1
Используя символы, формула выглядит следующим образом:
%MC = W – Wo X 100
W 1
Примеры:
Q1: грамм Q1: 8 граммов после сушки 8 и 7
MC = W – Wo = 867 г – 688 г = 179 грамм
Q2: Если образец древесины весит 80 кг до сушки и 60 кг после сушки, рассчитайте процентное содержание влаги в древесине.
Использование, %MC = W – Wo X 100
W 1
, где, W = 80 кг и WO = 60 кг
% MC = 80 — 60 x 100
80 10005
% MC = 20. =
80195
% MC = 20. =
80192 200192 200192 200192 200192 200192 200192 200192 200192 20092 % MC = 20. =
80 10005. = 25%
80 8
Контрольные вопросы: Ответьте на следующие вопросы:
1. Какие четыре процесса связаны с обработкой древесины?
2. Что такое переработка древесины?
3. Назовите два метода протравливания древесины
4. Назовите четыре причины необходимости протравливания древесины.
5. Рассчитайте влажность пиломатериала массой 8672 грамма до сушки и 5893 грамма после сушки.
Посмотрите видео ниже о переделке древесины.
Видео преобразования древесины.
youtube.com/embed/zjgHpKgKrTg»>Видео предоставлено Woodlands TV
ВИЗУАЛЬНЫЙ ВИДЕОКЛИП
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
Древесина как строительный материал – виды, структура, обработка
🕑 Время чтения: 1 минута
Древесина – один из наиболее часто используемых природных строительных материалов в мире. Ряд ценных свойств, таких как низкая теплопроводность, небольшая насыпная плотность, относительно высокая прочность, податливость механической обработке и т. д., делают древесину известным строительным материалом.
Древесину можно использовать наиболее экономичным способом, не теряя ни одной из ее производных. Даже опилки, полученные при распиловке древесины, также можно использовать для изготовления древесноволокнистых плит, бумаги и т. д.
В этой статье мы поговорим о классификации и структуре дерева, а также о переработке древесины от вырубки дерева до сохранения древесины.
Contents:
- Types of Trees for Timber Production
- 1. Exogenous
- Conifers
- Deciduous
- 2. Endogenous
- Structure of a Tree
- 1. Macrostructure
- Pith
- Heart wood
- Заболонь
- Слой камбия
- Внутренняя кора
- Наружная кора
- Сердцевинные лучи
- 2. Микроструктура
- Обработка древесины
- 1. Felling of Trees
- 2. Seasoning of Timber
- 3. Conversion of Timber
- Ordinary sawing
- Tangential sawing
- Quarter sawing
- Radial sawing
- 4. Preservation of Timber
Деревья делятся на следующие типы в зависимости от способа их роста.
- Экзогенный
- Эндогенный
Экзогенные деревья — это деревья, растущие наружу. Горизонтальный срез такого дерева содержит несколько годичных колец. Эти кольца можно использовать для предсказания возраста дерева. Большинство экзогенных деревьев используются для многих инженерных целей. Экзогенные деревья подразделяются на следующие типы.
- Хвойные деревья
- Лиственные
Рис. 1: Экзогенное дерево
Хвойные деревьяХвойные деревья — это не что иное, как деревья, производящие мягкую древесину, которые также называют вечно зелеными деревьями. Древесина этих деревьев светлая, легкая, малоплотная и неустойчивая к огню. Примеры: сосна, пихта, красное дерево, ель, деодар, кедр и т. д.
Лиственные Лиственные деревья — это деревья, производящие твердую древесину. Листья этого типа деревьев, как правило, широкие, опадают осенью и растут весной. Лиственные деревья наиболее подходят для строительных целей. Древесина лиственных деревьев темного цвета, плотная, самая тяжелая и огнеупорная.
Примеры: клен, красное дерево, дуб, тик, орех, бабуль и т. д.
Эндогенные деревья — это растущие внутрь деревья, содержащие волокнистую массу в продольном сечении. Древесина этих деревьев используется в некоторых ограниченных инженерных целях. Примеры: бамбук, пальма, тростник и т. д.
Рис. 2: Эндогенное дерево
Структура дереваСтруктуру дерева можно разделить на две категории следующим образом.
- Макроструктура
- Микроструктура
Структура дерева, видимая невооруженным глазом, называется макроструктурой дерева. Макроструктура дерева содержит следующие компоненты
- Сердцевина
- Сердцевина из дерева
- Заболонь
- Слой камбия
- Внутренняя кора
- Наружная кора
- Мозговые лучи
Рис. 3: Макроструктура дерева
СердцевинаОсновная часть или самая внутренняя часть дерева называется сердцевиной. Он содержит ткани целлюлозы, которые полезны для роста растений в молодом возрасте.
Сердцевина дереваДревесина сердцевины — это часть вокруг сердцевины, которая имеет темный цвет и содержит несколько годовых колец. Он очень твердый и придает жесткость дереву. Древесина сердцевины используется для нескольких инженерных целей из-за ее прочности и долговечности.
Заболонь Заболонь содержит наружные годичные кольца. Это указывает на недавний рост дерева и светлый цвет. Он содержит сок, который способствует росту деревьев.
Слой камбия содержит сок, который через некоторое время превратится в заболонь древесины. Он не должен подвергаться воздействию атмосферы, иначе дерево может погибнуть.
Внутренняя кораЗащитный слой камбия известен как внутренняя кора.
Наружная кораСамый внешний слой секции дерева называется внешней корой или корой. Он содержит клетки древесного волокна.
Сердцевинные лучиЛучи, идущие от сердцевины к камбиальному слою, известны как сердцевинные лучи. Эти лучи скрепляют годовые кольца заболони и сердцевины вместе.
2. Микроструктура Микроструктуру дерева можно увидеть только при большом увеличении. Он содержит клетки разной формы и размера. Эти клетки отвечают за многие действия, такие как перенос питательных веществ к ветвям от ствола, прочность дерева и т. д.
Обработка древесины включает следующие этапы
- Валка деревьев
- Приправа для древесины
- Переработка древесины
- Сохранение древесины
Рубка деревьев – это не что иное, как вырубка деревьев, пригодных для инженерных целей. Рубку следует проводить, когда дерево созреет. Только тогда в ней содержится больше сердцевины, чем заболони. Идеальный возраст деревьев для рубки колеблется от 50 до 100 лет. Лучшим сезоном для рубки деревьев является середина зимы для равнинных территорий и середина лета для холмистых местностей.
Сначала делается надрез в самой нижней части ствола с той стороны, где предполагается падение дерева. Срез должен быть за пределами центра тяжести дерева. Затем сделайте параллельный пропил, точно противоположный первому пропилу. Затем свяжите верхушку дерева 4 веревками с 4 сторон.
Теперь потяните веревку с первой стороны разреза и ослабьте веревку на противоположной стороне. Используя две другие веревки, медленно раскачайте дерево. Затем дерево начинает ломаться по надрезам и плавно падать на землю. Ветки обрубаются, кора снимается и нарезается на нужные размеры.
Рис. 4: Валка дерева
2. Приправа древесины Высушивание древесины означает удаление влаги из древесины. Только что срубленное дерево содержит до 50% воды от своего сухого веса. Древесина содержит свободную влагу и связанную влагу.
Свободная влага присутствует в древесине в виде водяного пара, а связанная влага присутствует в стенках ячеек. При выдержке сначала испаряется свободная влага, и эта точка называется точкой насыщения волокна.
После точки насыщения волокна древесина дает усадку при сушке, что является не чем иным, как испарением связанной влаги. Есть два метода приправы, а именно
- Натуральная приправа
- Искусственная приправа
Рис. 5: Приправа древесины
Читайте также: Различные способы выдержки древесины
3. Переработка древесиныПреобразование древесины – это процесс распиловки древесины на требуемые секции. Это можно сделать с помощью силовых машин. Для экономичной переработки древесины требуются квалифицированные специалисты. Преобразование может быть выполнено четырьмя типами следующим образом
- Обычное пиление
- Тангенциальное пиление
- Четверть навеса
- Радиальная распиловка
Это самый распространенный и простой метод распиловки. Распил производят по сечению заготовки перпендикулярно годичным кольцам. Потери древесины в этом случае минимальны. Полученные доски не имеют одинаковой прочности. Внешние доски содержат заболонь и дают большую усадку, в то время как внутренние доски содержат сердцевинную древесину, которая дает меньшую усадку.
Рис. 6: Обычное пиление
Тангенциальное пилениеПри этом виде распиловки разрезы проходят по касательной к годичным кольцам и сходятся под прямым углом друг к другу. Этот метод подходит, когда годовые кольца сильно отличаются друг от друга.
Рис. 7: Тангенциальное пиление
Четвертное пилениеПри четвертной распиловке пропилы делаются под прямым углом друг к другу. Это подходит, когда древесина не имеет отчетливых сердцевинных лучей.
Рис. 8: Четвертное пиление
Радиальное пиление При этом виде распила пропилы делаются параллельно сердцевинным лучам радиально. При этом методе потери древесины максимальны.