Установлено, что послепожарное восстановление лесной экосистемы имеет свои особенности. В результате низового лесного пожара сосняк черничный сменился березняком черничным. Это в первую очередь связано с лесорастительными условиями. Объект исследования – гарь 2006 года на юге Республики Карелия. Видовой состав, состояние и структура древостоя, подроста, подлеска и живого напочвенного покрова установлены с использованием метода круговых учетных площадок. Через 15 лет после пожара сформировался новый древостой, его густота превышает 22 тыс.экз./га. Из-за высокой густоты молодняка отпад березы достигает 23%. Всего в составе молодняка выявлено 7 лесообразующих пород. По численности преобладают Betula pendula Roth. – 73% и Alnus incana (L.) Moench. – 15%. Несмотря на большую густоту основного яруса, в восстановлении лесной экосистемы участвует и подлесок. Общая численность растений в этом компоненте леса – около 17 тыс./га. Более 95% численности подлеска приходится на Salix caprea L. и Sorbus aucuparia L.. В небольшом количестве встречаются Prunus padus L., Viburnum opulus L и Juniperus communis L. Живой напочвенный покров сложен преимущественно теневыносливыми видами. Преобладают Polytrichum commune HEDW., Avenella flexuosa (L.) DREJER и Oxalis acetosella L. Только эти 3 вида из более 26, выявленных в составе живого напочвенного покрова, имеют проективное покрытие около 5%. Общее проективное покрытие травяно-кустарничкового яруса составляет около 50%. Участки без живого напочвенного покрова (мертвопокровные парцеллы) занимают в целом более 29% площади лесного участка. Мохово-лишайниковый ярус представлен несколькими видами мхов и лишайников. По типологии В.Н. Сукачева сформировавшийся березняк можно отнести к березнякам черничного типа леса.

Залежные земли, не используемые для ведения сельского хозяйства, обладают высокими количественными показателями, отражающими реальное и потенциальное качество почв определяющих их экономическую ценность. Процесс оценки почв и установление их бонитета (качества) характеризует бонитировка. Экономическая оценка земли и бонитировка почв – две взаимосвязанные части единого земельно-оценочного процесса. Назначение бонитировки состоит в определении относительных достоинств почв по их плодородию. Экономическое признание качества земли, как главного средства производства должно обладать рядом особенностей, которые должны быть количественно соизмеримы и оценены. Большое значение в экономическом эффекте играет правильный выбор показателей. Они должны быть объективными, то есть отражать качество земли как средства производства и иметь определенное практическое значение. Таксировка продуктивности возводимых лесных насаждений на землях, выведенных из сельскохозяйственного оборота, аргументируется рентабельностью проведения культуртехнических работ. Основная цель расчета экономической целесообразности при мелиоративных мероприятиях выявить обоснованное решение ввода земель в активное сельскохозяйственное пользование, либо ускорить процесс выращивания древесины для получения фитомассы на постагрогенных землях, путем необходимых лесоводственных мероприятий, направленных на содействие возобновлению леса. Итогом расчета является планирование хозяйственной деятельности предприятия на ближайшие и отдаленные временные периоды в соответствии с потребностями рынка и возможностями получения необходимых ресурсов.

Стимуляторы роста ускоряют прорастание семян, увеличивают всхожесть, положительно влияют на развитие надземной части и корневой системы сеянцев, повышают приживаемость при пересадке и способствуют лучшему выживанию в экстремальных условиях. В настоящее время существует большое количество различных веществ с ростостимулирующим действием, но предпочтение отдают экологически безопасным. К таким стимуляторам относятся гуминовые препараты. Цель исследования – изучение влияния гуминовых препаратов на лабораторную всхожесть семян, на изменение количества семядолей у всходов и на рост сеянцев сосны обыкновенной. Семена сосны замачивали в растворах препаратов: Экорост, Гуми, Гумат + 7 йод, Гумат + 9 микроэлементов и в воде (контроль). Всхожесть обработанных семян изучали в лабораторных условиях. Также учитывали число семядолей у каждого всхода в опытных вариантах и на контроле. В тепличных условиях Архангельской области проводили полив сеянцев сосны обыкновенной растворами гуминовых препаратов Экорост, Гуми, Гумат +7. В опыте по лабораторной всхожести семян сосны обыкновенной между контрольным и опытными вариантами существенных различий не выявлено. По результатам оценки структуры всходов по числу семядолей в зависимости от обработки семян различными гуминовыми препаратами (Экорост, Гуми, Гумат +7 йод, Гумат + 9 микроэлементов) установлено, что влияния на количество семядолей у всходов сосны обыкновенной данные препараты не оказывают. Сеянцы сосны обыкновенной первого года выращивания, подкормленные гуминовым препаратом Гумат +7 йод, оказались выше контрольного варианта на 0,3 см, что не является значимым показателем для применения данного вещества на производстве. Препараты Гуми и Экорост проявили угнетающий эффект на рост сеянцев. На радиальный прирост все испытываемые препараты не оказали никакого воздействия. Таким образом, испытываемые в данном исследовании гуминовые препараты с подобранной авторами концентрацией не оказывают влияния на повышение всхожести семян, на рост сеянцев сосны обыкновенной, либо имеют незначительное превышение. Поэтому исследования в области применения конкретных гуминовых препаратов, их концентраций, времени замачивания, частоты полива и т. д. для повышения эффективности выращивания посадочного материала сосны обыкновенной следует продолжить.

Оценка всех совокупных свойств сосны чёрной как вида важна не только в целом, но и для ее разновидностей из изолированных популяций. Ассортимент достаточно устойчивых и декоративных видов сосен в регионе европейской части Российской Федерации оказывается весьма ограниченным, но в нем отведено место сосне черной австрийской. Отсюда цель исследования – рассмотреть особенности роста и состояния сосны черной австрийской в условиях интродукции на территории лесостепного района европейской части Российской Федерации (Воронежская область). По отношению к различным заболеваниям ее следует отнести к весьма устойчивой породе, подтверждением чего является соответствующая категория санитарного состояния на объекте – I,1. Расчеты показывают, что сосна черная австрийская на плодородной почве по запасу древесины превосходит сосну обыкновенную в характерных условиях последней. В результате дифференциации пород по декоративным признакам следует отдать первенство сосне черной (24 балла) с незначительным перевесом над сосной обыкновенной (20 баллов). С учетом полученных данных можно рекомендовать в условиях зеленого строительства куртинное размещение породы по три дерева на посадочное место с расстоянием между деревьями в куртине до 2,5 м, а между самими куртинами – 5 м.

Мировая статистика свидетельствует о неуклонном росте эмиссий парниковых газов в атмосферу планеты. Постоянный рост рынков парниковых газов происходил несмотря на финансовый кризис (2008 г.) и пандемию (2019– 2022). В настоящее время в мире работают десятки рыночных механизмов, которые улавливают не более 20% эмиссий парниковых газов. Несмотря на очевидный прогресс, условия Парижского соглашения по климату далеки от выполнения. Текущая ситуация требует от мирового сообщества усиления мер по борьбе с климатическими изменениями и новых подходов к внедрению рыночных инструментов для достижения климатических целей. В рамках исследования установлены объемы и тенденции применения рыночных экономических механизмов за рубежом для охвата значительной части эмиссий парниковых газов. Россия до сих пор принимала пассивное участие в развитии мировых рынков углерода, в отличие от западных и восточных соседей. Изучение опыта этих стран необходимо для успешного утверждения национальных российских интересов в глобальном контексте мировой углеродной политики. Углеродные кредиты торгуются на обязательном и на добровольном рынке. Они делятся на первичные и вторичные. Углеродные рынки в 2021 г. достигли объема 800 млрд долл., что превышает объемы международной торговли зерновыми или нефтью. Добровольные рынки превысили отметку в 800 млн долл. США и продолжают стремительный рост. Ожидается, что к 2030 г. их объем составит не менее 100 млрд долл. США. В рамках исследования были установлены перспективные направления движения для российских углеродных рынков с учетом мирового опыта и тенденций развития.

Статья посвящена последней фундаментальной работе выдающегося лесовода России, профессора Лесного института (Ленинградской лесотехнической академии) Михаила Михайловича Орлова «Леса водоохранные, защитные и лесопарки». Работа была завершена в январе 1932 года, однако так и не была опубликована ни при жизни автора, ни в течение нескольких 10-летий после его смерти. Статья основана на материалах, хранящихся в семье Орловых: письмах, фотографиях, документах, машинописном экземпляре труда «Леса водоохранные…». Статья содержит сведения о сложном периоде последнего года жизни проф. Орлова, когда велась травля лесоводов, отстаивающих принципы постоянства лесопользования, и резко усилилась борьба с Орловщиной. Приведены ссылки на письма ученика проф. Орлова – Н.П. Анучина, пытавшегося повлиять на издание книги ещё в 1932 году. Показана хронология событий, касающаяся причин неиздания труда «Леса водоохранные…». Первая публикация состоялась полвека спустя, к сожалению, в сокращенном варианте. Впервые в полном объеме труд «Леса водоохранные…» вышел в свет в 2019 году, в рамках многотомного издания «Труды проф. М.М. Орлова». Обширный обзор литературы позволили проф. Орлову глобально представить читателю значение леса для человека, дать рекомендации по организации и технике устройства лесов водоохранных, защитных и лесопарков; он предлагает свою классификацию лесов по степени их водоохранности. Главное, в книге показано, что проф. Орлов интуитивно предвидел ход дальнейшего развития лесного хозяйства в России. Поэтому, несмотря на прошедшие 90 лет, она не теряет своей значимости в ХХI веке. Леса водоохранные, защитные и лесопарки и в наши дни требуют к себе большого внимания со стороны лесоводов.

В осушаемых сосновых древостоях в Сокольском и Устюженском муниципальных районах Вологодской области проведено исследование основных макроструктурных особенностей древесины сосны обыкновенной, в частности, изучению влияния гидротехнической мелиорации на её формирование. Объекты исследования представлены осушаемыми и естественно-заболоченными (контрольными) сосновыми насаждениями на торфяных залежах олиготрофного и евтрофного типов заболачивания. Лесные объекты подобраны в естественно-заболоченных и осушаемых сосняках с разными расстояниями между мелиоративными каналами (80, 120 м и др.), в которых были отграничены временные пробные площади. Проведены лесотаксационные работы, составлена оценочная ведомость и выявлены особенности формирования древесины осушаемых сосняков. Определена и охарактеризована плотность древесины расчётным путём по данным анализа кернов древесины. Выполнен анализ базовых параметров макроструктуры древесины сосны, таких как ширина годичного кольца, ширина позднего слоя трахеид, число годичных слоёв в 1 см и прирост древесины за 10 лет. Рассчитаны и проанализированы автокорреляция приростов древесины сосны, динамика суммарных радиальных приростов древесины сосны и экстремумы по пятилетиям роста деревьев. Выполнена математическая обработка опытных данных с помощью вариационного, корреляционного и регрессионного видов статистического анализа. После проведённого исследования подтверждено положительное влияние гидротехнической на формирование древесины сосны обыкновенной в южной подзоне хвойных бореальных лесов. Плотность древесины сосны при почво-грунте с олиготрофным типом торфяной залежи в условиях искусственного дренажа выше на 11% (450,8 кг/м3), относительно ситуации у естественно-заболоченных древостоев за одинаковый временной промежуток. В интенсивно-осушаемых древостоях установлено наибольшее процентное содержание поздней древесины, относительно других изученных объектов – 45%. наибольшая средняя ширина годичного кольца древесины установлена на торфах с переходным типом заболачивания после выборочной заготовки древесины вблизи мелиоративного канала (1,67 мм). Среднее значение полученной автокорреляции приростов древесины до проведения мелиорации – 0,14, после этот показатель увеличился в 1,6 раза.

В статье представлен обзор литературных данных по вопросу молекулярно-генетических механизмов устойчивости березы и дуба к дефициту воды и азота. Анализ транскриптомной активности генов, реагирующих на абиотические стрессы, дает возможность осуществления целенаправленной селекции генетически улучшенных форм для нужд эффективного лесовосстановления, а также создания лесных плантаций. Молекулярно-генетический ответ на засуху более изучен для древесных растений, чем дефицит азота. По сравнению с Betula sp., ранний ответ Quercus sp. на засуху менее интенсивный и выражается в подавлении метаболической активности и активации систем поддержания роста после стресса. При длительном воздействии засухи наблюдается интенсивное восстановление клеточной стенки, связанное с биосинтезом целлюлозы и лигнина. Наблюдаются активные процессы нейтрализации активных форм кислорода и биосинтез антиоксидантов. Во время раннего ответа Betula sp. на засуху наблюдается высокий уровень экспрессии генов, связанных со снижением потерь воды. Защита от засухи также включает контроль закрытия устьиц и активацию генов, ассоциированных с ответом на осмотический стресс. Среди генов-кандидатов ответа на засуху у видов дуба были идентифицированы транскрипционные факторы, белки теплового шока, белки-транспортеры и др. По результатам аналитического обзора литературы составлен список дифференциально экспрессируемых генов (ДЭГ), идентифицированных у березы и дуба в ответ на засуху. Если молекулярно-генетические механизмы засухоустойчивости древесных растений изучены в достаточной степени, определено множество генов-кандидатов, участвующих в реакции на стресс, и могут быть в дальнейшем рекомендованы для целенаправленной селекции, то вопрос адаптации древесных растений к дефициту азота слабо изучен и представляется весьма актуальным для дальнейших исследований.

Анализируется структура, динамика и региональные особенности искусственного восстановления лесов на острове Сахалин. За истекшие 75 лет на острове в целом было создано лесных культур на площади 365885 га. Наиболее масштабные лесовосстановительные работы на Сахалине осуществлялись в 70–80-е годы XX века, когда ежегодные объемы лесных культур доходили до 8–10 тыс. га, что было связано с началом функционирования двух крупных базисных питомников. Из-за отсутствия своих семян длительное время лесные культуры на острове выращивались из инорайонной сосны обыкновенной, общая площадь которых в итоге составила 113401 га. Особенно активно лесные культуры сосны создавались с 1968 по 1990 гг. и достигали 50–77% от всего объема ежегодных лесовосстановительных работ в регионе. Однако вследствие массового повреждения сосновых культур грызунами и негативного влияния многих природных факторов, около 36% площади их погибли. По всем остальным аборигенным хвойным породам (ель, пихта, лиственница), выращиваемых на Сахалине, гибель лесных культур составила 3,7%. При искусственном воспроизводстве лесов на Сахалине с 80-х годов ель стала существенно доминировать над другими породами. В итоге доля культур ели за все годы их выращивания на острове составила около половины, а за последние 20 лет – свыше 76% от общей площади лесных культур. Доля лесных культур другой темнохвойной породы региона – пихты оказалось крайне незначительной (2–3,5%). В целом искусственное воспроизводство лесов на Сахалине проводилось без учета широтной дифференциации лесной растительности и особенностей биологии хвойных лесообразующих пород. Основные лесовосстановительные работы вначале осуществлялись в южных районах, где доля лесокультурных площадей достигает 10–17%, а затем в средней части Сахалина. Между тем, крайне слабое внимание уделяется северным районам острова (0,4–2,7%), где в настоящее время сконцентрированы огромные площади необлесившихся гарей.

Несмотря на неэффективность «универсальной» модели лесного хозяйства, результатом которой является истощение доступных лесных ресурсов для лесной промышленности, завышение в 2-3 раза расчетной лесосеки в ряде лесопромышленных регионов, уменьшение площади и доли в насаждениях твердолиственных пород и кедровых сосен, а также возрастание темпов утраты малонарушенных массивов первичных лесов, органы управления лесным хозяйством России стремятся сохранять традиционное экстенсивное лесное хозяйство. Профильные ведомства, вопреки принятым в 2013–2018 гг., стратегическим документам по развитию лесного комплекса, не стимулируют на практике переход к интенсивному лесному хозяйству. Последнее требует брать арендную плату за единицу площади аренды; переход лесопользования на рубки по «диаметру» зрелости и т. п. Переход от экстенсивной модели на модель интенсивного использования и восстановления лесов экономически выгоден в регионах с более высокой биопродуктивностью лесных земель, с большей плотностью лесных дорог и развитой инфраструктурой. Представляется актуальной задача пространственной демаргинализации лесного комплекса страны – сдвиг лесосырьевой базы и инфраструктуры переработки из северной тайги ЕТС и Средней и Восточной Сибири во вторичные леса зоны хвойно- широколиственных и южно-таежных лесов ЕТС с достаточно развитой и более густой дорожной сетью.

Актуальность вопроса расширения лесной инфраструктуры в Российской Федерации с каждым годом увеличивается и сталкивается с экономическими, экологическими и эксплуатационными проблемами в связи с широкой географией нашей страны. Представленное исследование направлено на комплексное решение описанных проблем. Использование отходов промышленности в смеси с грунтами и щелочными добавками позволит сократить дефицит дорожно-строительных материалов, а утилизация значительных объемов отходов положительно скажется на экологической составляющей. Представленные в исследовании материалы соответствуют ГОСТ по своим физико-механическим характеристикам. Даны первичные рекомендации по применению катализаторов в шламогрунтовых смесях.

Исследование посвящено анализу основных технических характеристик колесных узкозахватных валочно-пакетирующих машин фронтального типа методами стохастического математического моделирования. Проанализированы были следующие параметры: мощность двигателя, масса машин, давление на грунт, энергонасыщенность, максимальный диаметр срезаемых деревьев и масса захватно-срезающих устройств. В результате статической обработки с применением программного обеспечения Statgraphics 18 были получены законы распределения каждого из исследуемых параметров. Также был проведен однофакторный и многофакторный регрессионный анализ. В результате однофакторного регрессионного анализа были получены зависимости мощности двигателя, давления на грунт и массы машины от максимально возможного диаметра срезаемых деревьев. Двухфакторный регрессионный анализ позволил получить зависимости: мощности двигателя от максимального диаметра срезаемых деревьев и массы машины; массы машины от максимального диаметра срезаемых деревьев и мощности двигателя; давления на грунт от максимального диаметра срезаемых деревьев и мощности двигателя. Полученные регрессионные зависимости позволяют приближенно определить значения величин мощности, массы машины и давления на грунт как на стадии конструкторской разработки, так и при выборе машины для эксплуатации в зависимости от требований к диаметру срезаемых деревьев.

Объектом исследования является методика определения оптимального местонахождения пеллетных производств. Цель работы – оптимизация территориального размещения новых пеллетных производств в заданном районе по критерию минимума транспортных расходов на их сырьевое обеспечение. В результате исследований разработаны математическая модель и алгоритм поиска оптимального местоположения комбината по критерию грузовой работы доставки сырья с учетом существующей транспортной инфраструктуры области и расчетных лесосек лесничеств. Реализация поставленной оптимизационной задачи размещения пеллетных производств осуществлена в среде MS EXCEL с помощью подсистемы «Поиск решения» и ГИС-проекта лесосырьевой базы Новгородской области. Значимость работы заключается в разработке математической модели и алгоритма оптимизации территориального размещения пеллетных производств. При достигнутых объемах заготовки и существующих резервах сырьевых источников Новгородской области рекомендуется строительство одного завода по производству пеллет мощностью 150 тыс. т в г. Малая Вишера. При перспективных объемах заготовки в Новгородской области равной расчетной лесосеке и стандартной мощности пеллетных производств 100 тыс. т в год рекомендуется к реализации первый сценарий – строительство 8 заводов в следующих населенных пунктах: Чудово, Неблочи, Любытино, Пестово, Крестцы, Демянск, Старая Русса и Сольцы. Существующие пеллетные производства, кроме расположенного в п. Марево, перспективны для расширения имеющихся мощностей пеллетного производства по сырьевому обеспечению.

Топливные брикеты из древесного сырья нашли широкое применение в хозяйстве, брикеты являются экологически чистым источником энергии. Технологический процесс их производства включает в себя несколько операций, основные из которых – транспорт, сушка, измельчение и непосредственно брикетирование (прессования) сырья. Современные исследователи изучают вопросы производства топливных брикетов не только из древесных опилок, но и из коры, ветвей, корневой. В этой связи возникает вопрос об оценке показателей эффективности производства биотоплива, включая энергоемкость. Статья посвящена развитию подхода к теоретической оценке затрат энергии на стадии прессования подготовленного древесного сырья. Исследование строится на анализе результатов, полученных ранее в области математического моделирования прессования упрочняющихся древесных материалов. В качестве основы использовано нелинейное уравнение прессования древесного материала, учитывающее увеличение предела пластичности материала брикета. Расчеты в статье выполнены с использованием методов приближенного решения дифференциальных уравнений в системе компьютерной математики Maple. Выполнена оценка энергоемкости и силовых параметров прессования хвойных древесных опилок. Результаты проведенных расчетов показали, что затраты энергии, вызванные прессованием материала брикета, практически линейно связаны с плотностью формируемого брикета. Для получения брикета из хвойных древесных опилок плотностью 1 т/м3 рабочий орган пресса совершает работу ориентировочно 40 кДж; для получения брикета 1,2 т/м3 – ориентировочно 55 кДж. По теоретической оценке, усилие рабочего органа в конце процесса прессования достигает 700 кН (70 тс).

Экспериментальным и расчетным путем определена рациональная аэродинамическая обстановка в топке пылеугольного котлоагрегата при различной ориентации в пространстве камеры потоков горячего воздуха из узла подачи заднего дутья. Численное моделирование процессов гидродинамики и тепломассообмена в топочном пространстве теплотехнологического устройства выполнено с помощью современного вычислительного комплекса PHOENICS. Показана возможность управления неравномерностью потоков энергоносителя в рабочей камере конкретного котлоагрегата, а значит и эффективными режимами его работы. Полученные как опытные, так и расчетные данные позволили определить не только оптимальные пространственные рабочие параметры узла подачи заднего дутья и расходные характеристики для двух типов горелок, но и получить набор рациональных параметров узла заднего дутья при изменении режима работы котлоагрегата, например, при плановых снижениях его нагрузки. Использование результатов исследований позволило практически исключить аварийные ситуации вследствие не эффективной работы воздушных завес заднего дутья.

Проведён анализ промышленной микростружки наружных слоёв и стружки внутреннего слоя древесностружечных плит с мелкоструктурной поверхностью. В цехе отбор мелкой фракции древесных частиц и вывод её из технологического потока не производится. Исследованная стружка имела следующий породный состав: осина – 60%, береза – 20%, сосна – 20%. Абсолютная влажность стружки 2%. Определён фракционный состав древесных частиц и их линейные размеры. Рассчитали удельную поверхность для каждой фракции и для смеси стружки в целом. Разработана методика расчёта удельной поверхности с учётом содержания в древесном сырье коры и гнили, а также влажности сухой стружки. Средние размеры микростружки: длина 1,79 мм, ширина 0,35 мм, толщина 0,07 мм. Общая поверхность 1 кг микростружки 120 м2. Из них наибольшую площадь около 81% имеют поверхности пластей древесных частиц, доли боковых граней и торцов микростружки соответственно 15 и 4%. При средневзвешенной базисной плотности древесного сырья 427 кг/м3 рекомендованный расход сухой смолы составляет 13,7%. При таком расходе расчётный удельный расход сухой смолы по поверхности древесных частиц микростружки – 1,14 г/м2. В микростружке содержится значительное количество мельчайших древесных частиц фракции 0,5/0 мм – 22,8% от общей массы. Удельная поверхность частиц этой фракции составляет 266 м2/кг, она занимает 50,6% от общей площади поверхности микростружки. Удаление мелких частиц фракции 0,5/0 мм в количестве 10% от массы микростружки позволяет снизить площадь поверхности микростружки со 120 до 104 м2 или на 13,3%, а площадь поверхности этой фракции с 50,6 до 36,4% от общей площади микростружки. При расходе смолы 13,7% расчётный удельный расход сухой смолы по поверхности микростружки составит 1,32 г/м2. Увеличение удельного расхода смолы – с 1,14 до 1,32 г/м2 или на 15,8%. Средние размеры стружки внутреннего слоя: длина 6,25 мм, ширина 0,88 мм, толщина 0,27 мм. Общая поверхность 1 кг стружки 42,9 м2. Из них наибольшую площадь около 77% имеют поверхности пластей древесных частиц, доли боковых граней и торцов стружки соответственно 20 и 3%. Рекомендованный расход сухой смолы составляет 10,2%. При таком расходе расчётный удельный расход сухой смолы по поверхности стружки – 2,38 г/м2. Содержание мельчайших древесных частиц фракции 0,5/0 мм – 5,2% от общей массы стружки. Удельная поверхность частиц этой фракции составляет 281 м2/кг, она занимает 34,1% от общей площади поверхности стружки внутреннего слоя. Удаление мелких частиц фракции 0,5/0 мм в количестве 5% от массы стружки позволяет снизить площадь её поверхности с 42,9 до 30,2 м2 или на 29,6%, а площадь поверхности этой фракции с 34,1 до 2,0% от общей площади стружки. При расходе смолы 10,2% расчётный удельный расход сухой смолы по поверхности древесных частиц стружки внутреннего слоя составит 3,38 г/м2. Увеличение удельного расхода смолы – с 2,38 до 3,38 г/м2 или на 42,0%. При доле массы наружных слоёв 40% удаление 10% от массы микростружки составляет 4% от общего потока сухой стружки. Аналогичное удаление 5% мелких частиц из стружки внутреннего слоя составляет 3% от общего потока. Сумма удаляемой доли частиц фракции 0,5/0 мм – 7% от общей массы стружки. Удаление из общего потока сухой стружки части мельчайших частиц фракции 0,5/0 мм приводит к эффективному увеличению удельного расхода смолы по поверхности остальной стружки. При удалении 7% древесных частиц этой фракции расчётный удельный расход смолы увеличивается по поверхности микростружки наружных слоёв ДСП с – 1,14 до 1,32 г/м2 или на 15,8%, а по поверхности стружки внутреннего слоя с 2,38 до 3,38 г/м2 или на 42,0%.

Минеральные вещества, помимо большого физиологического значения в развитии растений, оказывают значительное влияние на процессы химической и термохимической переработки древесины. В особенности, это важно при проведении кислотных гидролитических процессов углеводного комплекса и связанных с этим процессами нейтрализации кислоты зольными элементами растительных материалов. Исследование поведения зольных элементов древесины в процессе кислотного гидролиза древесины явилось целью настоящей работы. В работе было показано, что зольные вещества древесины березы легко экстрагируются водой и слабыми растворами кислот при комнатной температуре. При этом водорастворимые вещества составляют 42,4%, а кислоторастворимые – 63,6% от общего содержания золы в древесине. Анализ способности зольных веществ древесины березы к нейтрализации кислоты показал, что полная нейтрализация составляет 72,5 мг-экв/кг сухой массы (3,55 г серной кислоты на 1 кг древесины); после водной экстракции – 34,0 мг-экв/кг, а после экстракции растворами кислоты – 9,4-13,6 мг-экв/кг. При проведении гемицеллюлозного гидролиза древесины березы происходит удаление более 85% массы зольных элементов древесины, в том числе более 85% солей кальция, 90% солей магния, 90% фосфора и 63% калия. Нейтрализующая способность золы при этом составила 62,4 мг-экв/кг сухой массы (3,1 г серной кислоты на 1 кг древесины). Выбранный на основании полученных данных режим малокислотного гемицеллюлозного гидролиза древесины, при условии 50% нейтрализации серной кислоты зольными элементами (6,25 г/кг сухого сырья), показал значительно лучшие показатели по скорости гидролиза, содержанию моносахаридов и цветности экстракта по сравнению с автогидролизом.

Методами Фурье инфракрасной спектроскопии произведено сравнение систем водородных связей (Н-связей) в природной естественной бересте и технической беленой целлюлозы эвкалипта. Интервалы исследования частот (волновых чисел) 3000–3700 см–1 и 2700–3700 см–1 содержат область поглощения гидроксильными группами ОН, частоты которых порядка 3400, 3300, 3200 см–1 наиболее чувствительны к возникновению Н-связей целлюлозы. Отличительная особенность исследования состоит в том, что все измерения ИК – спектров пропускания и механического воздействии производились на натуральной бересте, упругой при продольном растяжении. Уменьшение пропускания вдали от полос поглощения связывалось с рассеянием излучения на естественной неоднородности древесины материала бересты, которая благодаря высокому качеству спилов оказалось достаточно малым, чтобы препятствовать детальному исследованию спектров поглощения (поглощательной способности). Для оценки параметров Н-связей производилась деконволюция полос поглощения гидроксильных ОН групп на 7 и 9 гауссовых контуров с целью исследования влияния метил-метилена на коэффициент регрессии R^ и исследования природы порядка взаимодействия в целлюлозосодержащем сырье, так называемый характеристический «носик» для дальнейших исследований, так как авторами не рассматривается в данной работе. В дальнейшем анализировались только параметры контуров деконволюции, относящиеся к гидроксильным группам. Принималось, что каждый гаусс-контур деконволюции может быть ассоциирован с определенным типом Н-связи (водородной связи). Определяется сдвиг частот компонент деконволюции, т.е. максимумов гаусс-контуров относительно собственной частоты колебаний гидроксильной группы, не охваченной по этой причине Н-связью. Для определения энергии Н-связей использовались литературные данные по корреляции энергии Н-связи с частотным сдвигом. Относительная плотность Н- связей оценивалась по отношению площадей гаусс-контуров деконволюции. Оказалось, что энергии и плотности для всех типов связи различаются. Оказалось, что плотности наиболее сильных межмолекулярных водородных связей, энергии и длины связей одного порядка величины природной бересты и технической беленой целлюлозы, при деконволюции спектра в области ОН без погрешностей показательна и полезна для сравнительного анализа с разными породами лиственных и хвойных целлюлозосодержащих, вместо принятой ранее высокотехнологичной беленой и небеленой конденсаторной бумаги.

При производстве гофрокартона бумага для гофрирования и картон для плоского слоя подвергаются воздействию высоких температур. В работе исследовано влияние высокой температуры на прочностные свойства картона и морфологические характеристики волокон в картоне при его цикличном использовании в процессе гофропроизводства. Установлено, что воздействие температуры на картон в процессе гофропроизводства значительно снижает механические свойства картона при его цикличной переработке. Так, после пятого цикла переработки картона, подвергнутого воздействию температуры 160 ±5 С в течение 3 мин, сопротивление разрыву ниже в 1,6 раза, сопротивление продавливанию ниже в 2,7 раза по сравнению с образцами картона, которые не подвергались термическому воздействию. На первых четырех циклах переработки происходит, вероятно, разрушение поверхности волокон с незначительным снижением длины (1–4%) и невысоким содержанием мелочи. На 5-м цикле переработки происходит значительное снижение длины волокна на 37%, повышение грубости, но это не приводит к критичному снижению прочности картона. В ходе исследований было обнаружено, что длина мелочи (объекты длиной <0,2 мм) при цикличном использовании оставалась неизменной, а площадь мелочи неуклонно росла. Морфологические характеристики целлюлозных волокон в зависимости от цикла использования и воздействия температуры значительно изменялись. Длина волокна уменьшалась, при этом волокна расплющивались, становились более широкими и грубыми. Количество и площадь мелочи с каждым циклом переработки росли, мелочь объединялась в более крупные объекты. Вместе с тем волокна становились менее деформированными, происходило их выравнивание.

При производстве целлюлозы из древесины березы нейтрально-сульфитным способом образуются щелока, которые содержат органические и минеральные вещества. В настоящее время присутствующие в нейтрально-сульфитных щелоках минеральные вещества не регенерируются. Органические вещества и, прежде всего, олигомеры углеводов также не используются. Единственный способ утилизации этих щелоков на предприятии – это получение лигносульфонатов, что указывает на экономическую нерациональность использования ресурсов. В работе рассматривалась возможность разделения лигнина и углеводов лигносульфонатов из нейтрально-сульфитных щелоков биокаталитическим способом с образованием простых сахаров с последующим микробиологическим синтезом молочной кислоты мицелиальным грибом Rhizopus oryzae F-1030. После отделения молочной кислоты также остаются вторичные ресурсы – культуральная жидкость на основе ферментолизата лигносульфоната и биомасса гриба – которые предложено утилизировать. В качестве возможного пути утилизации предлагается использование нерастворимой фракции лигнина и биомассы гриба R. oryzae F-1030, в состав которой входит хитин-глюкан, для получения кормовых добавок для сельскохозяйственных животных, обладающих адсорбционными свойствами по отношению к микотоксинам. Показано, что обработка лигносульфоната ферментными препаратами Accellerase XC и Accellerase XY приводит к увеличению содержания в гидролизатах простых сахаров, которые могут быть использованы микроорганизмами в качестве источников углерода. Установлено, что при культивировании на ферментолизатах лигносульфоната из нейтрально- сульфитных щелоков гриб R. оryzae F-1030 синтезирует молочную кислоту в среднем в концентрации 42,0±4,0%, при этом производя 1,8±0,2 г/дм³ сухой биомассы. Доказана возможность использования лигнина лигносульфонатов из нейтрально-сульфитных щелоков и хитин-глюкана из биомассы гриба R. Oryzae F-1030 в соотношении 1:1 для получения кормовой добавки, обладающей адсорбционной способностью к микотоксинам.