Preview

Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии

Расширенный поиск
№ 247 (2024)

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

6-23 250
Аннотация

К настоящему времени сформировано достаточное нормативное регулирование и практический опыт по организации использованию лесов для целей охотничьего хозяйства, созданию охотничьей инфраструктуры, однако вопросы полувольного содержания животных в вольерах пока не получили достаточного освещения в научных исследованиях. Приведены результаты изучения особенностей вольерного содержания животных при осуществлении видов деятельности в сфере охотничьего хозяйства на лесных участках в условиях степной зоны Российской Федерации. Установлено, что в условиях аренды лесных участков с использованием вольера для полувольного содержания охотничьих животных с условным количеством одну и более «косульею единицу» на 1 га площади начинается снижение качества охотничьих угодий в течение одного года. При этом постепенно уменьшается площадь подлеска и возобновления лиственных пород, возрастает минерализация почвы, уменьшается количество и видовое разнообразие травянистых видов в напочвенном покрове. Увеличивается просматриваемость внутри насаждений из-за объедания животными листвы, мелких веток деревьев и подлеска до высоты 2,0–2,5 м от поверхности почвы. Возрастает захламленность насаждений, отпад деревьев. По истечении 10–14 лет вольерного содержания охотничьих животных требуется проведение дополнительных мероприятий по уборке захламленности и сухостоя, рубкам ухода, принятию мер к недопущению распространения очагов корневой губки и других заболеваний деревьев. Интенсивное использование вольера на протяжении 10 и более лет, при плотности животных одну и более одной «косулью единицу» на 1 га его площади, требует замены арендованного лесного участка под вольером на другую площадь. Предлагается установить срок аренды лесных участков при использовании их для вольерного содержания животных при плотности, превышающей оптимальную для копытных, не более одного ревизионного периода (10 лет). Кроме того, в условиях степной зоны целесообразно, при наличии цельных лесных массивов большой площади, более широко практиковать аренду лесных участков для безвольерного содержания копытных охотничьих животных. При проведении необходимых биотехнических мероприятий и обеспечении охраны угодий от браконьеров такая мера позволит обеспечить разведение достаточного поголовья копытных животных на арендованной территории без снижения качества охотничьих угодий и минимизацию вреда лесным насаждениям.

24-41 158
Аннотация

Проведено исследование качественных характеристик древесины сосны и ели, выращиваемой по интенсивной технологии в плантационных культурах в Ленинградской области. Количественные и качественные характеристики объемов древесины сосны и ели при короткоротационном интенсивном лесовыращивании позволяют получить сырье для целлюлозно-бумажного производства. Экспериментальные варки показали принципиальную возможность применения данной древесины для производства целлюлозы пригодной для изготовления картона и технических видов бумаги. На основании проведенного анализа расчетов балансовой продуктивности плантаций сосны и ели, выращиваемых по короткоротационной схеме, возможно определить оптимальный режим выращивания для данных насаждений с точки зрения получения максимального объема товарной небеленой целлюлозы. При выращивании на балансовую древесину для целлюлозно-бумажной промышленности сосновых насаждений оптимальным по густоте и запасу является вариант с густотой 1200 деревьев к возрасту рубки 40 лет. Для плантаций ели оптимальными по своим показателям выхода небеленой целлюлозы явились варианты насаждений с запасом и густотой в диапазоне 1100–1600 штук на га. При интенсивном лесовыращивании данные режимы регулирования густоты для плантаций сосны и ели являются оптимальными для получения максимального количества сырья для получения целлюлозы.

42-55 328
Аннотация

Проведено исследование сохранности, роста и структуры древесины 24-летних культур ели, созданных сеянцами и саженцами с применением различных способов обработки почвы (удаление подстилки, создание микроповышений, без обработки почвы). Выявлено, что крупномерные саженцы благодаря устойчивости к отрицательному влиянию ряда экологических факторов к середине третьего десятилетия имели сохранность 92%, в то время как сохранность сеянцев в этом же возрасте была равна 29%. Культуры ели, созданные саженцами, росли по I классу бонитета и превосходили культуры, созданные сеянцами, по высоте и диаметру в 2–2,5 раза, а по объему среднего дерева – в 5–8 раз. Установлено, что способ обработки почвы влияет на радиальный прирост на протяжении первого десятилетия, а вид посадочного материала – до конца второго. Увеличение прироста древесины у саженцев связано с образованием большего числа рядов ранних трахеид и формированием более толстостенных трахеид в ранней и поздней зоне (на 30 и 9% соответственно). При этом, несмотря на колебания процента поздней древесины у саженцев, данный качественный показатель прироста не опускался ниже средних значений (16–23%), характерных для естественно произрастающих ельников европейской части России. Результаты исследований позволят в будущем обосновать режимы целевого лесовыращивания ели на основе выбора посадочного материала, способов обработки почвы и регулирования густоты культур для получения сортиментов с низким содержанием поздних трахеид и смолистых веществ, идущих на балансовое сырье ЦБК или сортиментов с плотной, однородной по строению древесиной – на производство высококачественного пиловочника.

56-71 176
Аннотация

Проведено исследование точности группового учета круглых лесоматериалов в штабелях по специально разработанной методике, основанной на применении беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) с последующим 3D-моделированием. Сравнение данных, полученных по предлагаемой инновационной методике, с результатами непосредственного обмера штабелей показало отсутствие существенных расхождений в них. При этом с помощью методики, основанной на применении БПЛА, становится возможным снижение трудозатрат на обмер штабелей вместе с повышением точности получаемых результатов за счет учета особенностей рельефа и их укладки, а также измерения труднодоступных для непосредственного обследования участков. Применение БПЛА при групповом учете лесоматериалов имеет большую перспективу и представляет значительный практический интерес.

72-89 123
Аннотация

Приведены сведения о ресурсном потенциале лесов бассейна реки Печоры по сводкам из государственного учета лесного фонда и государственного лесного реестра 11 лесничеств, Печоро-Илычского биосферного заповедника и национального парка «Югыд Ва». Проанализированы изменения в лесном фонде Печорского бассейна с 1998 по 2021 гг. Лесопокрытая площадь за исследуемый период изменилась на 2% и составила 16,8 млн га. Запасы древесины за это же время возросли на 7% преимущественно за счет увеличения доли спелых и перестойных насаждений. Потенциальные ресурсы древесины на территории Печорского бассейна в 2021 г. оцениваются в 1448,8 млн м3. Бо́льшая часть их приходится на хвойные – 90%, преимущественно на ель и сосну. Динамика лесного фонда бассейна связана с сокращением объемов лесозаготовок за последние 30 лет. В Верхне-Печорском и Средне-Печорском лесоэкономических районах сосредоточен основной эксплуатационный фонд, составляющий 679,6 млн м3 древесины, 83,8% которого приурочены к спелым и перестойным насаждениям. В данном фонде Печорского бассейна на долю деловой древесины в хвойных сообществах приходится 78%, в лиственных – 50%. Определены дополнительные лесные ресурсы – древесина пней, корней, ветвей, запасы коры, хвои и листьев древесных растений и кустарников, которые в эксплуатационном фонде Печорского бассейна оцениваются нами в 373,6 млн т. Определено, что в лесных фитоценозах Печорского региона ежегодно накапливается 58 млн т фитомассы или 27 млн т углерода, из них 63,5% депонируется в древостоях, преимущественно хвойными. Леса региона богаты побочными лесными ресурсами (грибы, ягоды, лекарственные и медоносные растения, лесные пастбища, сенокосы и др.). 54% лесной площади Печорского бассейна относится к защитным лесам, что гораздо выше, чем в ряде более освоенных регионов России. Отмечается важность средообразующих и защитных функций печорских лесов, особенно в наиболее уязвимых, северных территориях, где развита добыча углеводородного сырья, его транспортировка и переработка. Дано заключение о перспективе использования интенсивной модели лесопользования в лесах Печорского бассейна.

90-108 266
Аннотация

В статье кратко изложена история ботанического заказника карельской березы Betula pendula Roth var. carelica (Mercklin) Hämet-Ahti «Спасогубский», который является одним из старейших и наиболее крупных не только на территории Республики Карелия, но и в России. Его история охватывает почти 100 лет, в рамках которых авторами условно выделены четыре временных периода. При этом учитывали не только длительность существования популяций, но и происхождение составляющих их деревьев, поскольку первоначально заказник был представлен естественными насаждениями, а затем – искусственно созданным in situ. Приводятся таксационное описание исходного древостоя, получившего официальный статус заказника, а также характеристики плюсовых деревьев карельской березы, выявленных в его границах. Показано, что к началу 21-го века в результате незаконных рубок и естественных потерь природная популяция на территории данного заказника была практически полностью уничтожена: из 262 деревьев карельской березы осталось всего 4. Анализируются результаты восстановления заказника с использованием семенного потомства, полученного от контролируемого опыления деревьев местного происхождения, которые также оказались намного хуже ожидаемых: из 1600 растений спустя 16 лет сохранилось не более 200, большинство из которых находятся в угнетенном состоянии. Как установлено, к этому прежде всего привело отсутствие лесоводственных уходов, из-за чего карельская береза здесь активно вытесняется другими породами и прежде всего осиной. На основании проведенных исследований и совокупности имеющихся данных сделан вывод, что к началу 21-го века карельская береза в данном заказнике, как и в целом в Карелии, оказалась под угрозой реального исчезновения, а проблема сохранения и восстановления ее генофонда приобрела особую остроту. Поэтому сохранение генетических ресурсов этой уникальной лесной породы является важной государственной задачей, решение которой требует разработки и принятия долговременных программ и значительных финансовых ресурсов, которые легче изыскать в результате объединения средств из регионального и федерального бюджетов. Помимо выделения значительных финансовых средств, необходимы целевая подготовка квалифицированных кадров, разработка и принятие ряда нормативно-правовых актов, а также информационная поддержка со стороны средств массовой информации.

109-136 165
Аннотация

В настоящее время использование декоративных каменистых композиций в системе городского озеленения снова становится одним из актуальных направлений. Большое значение имеет жесткий отбор растений, проявляющих наибольшую устойчивость в климатических условиях региона и экологических условиях городов. В статье изложен опыт создания рокариев на территории Главного ботанического сада им. Н.В. Цицина РАН (ГБС РАН). Работа, в основном, выполнена на базе анализа сводного перечня скальных декоративных травянистых многолетников из состава коллекционного фонда лаборатории декоративных растений, включающего 108 наименований. Изучены изменения таксономического состава видов, использованных в ходе многолетних экспериментов. Выявлено, что наиболее стабильны и перспективны для широкого применения в каменистых композициях представители семейств Campanulaceae, Caryophyllaceae, Geraniaceae, Plumbaginaceae, Polemoniaceae, Cistaceae и Crassulaceae. При сопоставлении географических условий установлено, что в анализируемом эксперименте преобладали виды-представители флор Северной Америки, Кавказа, Восточной Азии, Евразии и Европы (в первую очередь Южной). Поэтому их правомерно считать наиболее перспективными регионами-донорами для привлечения декоративных травянистых растений, в дальнейшем используемых в рокариях. Проанализирована закономерность распределения изучаемых растений по их экологической приуроченности. Выявлено, что доминируют горные виды (35,2% от общего числа использованных в полевом опыте), лесные виды составляют 28,3%, 12,7% видов характеризуются приуроченностью к луговым сообществам.

137-153 161
Аннотация

Для определения дальнейшей стратегии сохранения и содержания искусственных насаждений зеленого пояса г. Астаны было необходимо оценить жизненное состояние древесных и кустарниковых растений, что стало первоочередной задачей наших исследований. Для этого проводились наземные таксационные наблюдения, использовались мультиспектральные данные дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) и инструменты GIS. Целью исследований являлось определение площадей ослабленных и погибающих лесных культур в зеленом поясе г. Астаны с помощью данных ДЗЗ. Методика исследований заключалась в закладке эталонных участков в лесных культурах различного породного состава и возраста, в которых проводилось таксация деревьев и определение их жизненного состояния. На основе дешифрирования мультиспектральных снимков эталонных участков производилась идентификация породного состава и жизненного состояния искусственных насаждений всей зеленой зоны г. Астаны. В результате проведения наземных исследований и обработки данных ДЗЗ выявлено, что в зеленом поясе г. Астаны основную площадь занимают лесные культуры, относящиеся к жизненному состоянию «ослабленные» – 40,3%. «Здоровые» лесные культуры занимают 31,4% площади, «погибающие» – 28,3%.

154-172 113
Аннотация

По результатам анализа опыта наилучшей международной практики и собственных наблюдений рассмотрено взаимодействие птиц с линейными техническими объектами: железными и автомобильными дорогами, мостами, линиями электропередач, гидротехническими сооружениями, изгородями и ограждающими конструкциями, искусственно высаженной растительностью, а также с элементами сопутствующей инфраструктуры (телефонные и телеграфные столбы, элементы освещения и т. п.). Выявлены факторы положительного и негативного воздействия линейных техногенных объектов на орнитофауну. Показано, что проанализированные виды воздействия линейных техногенных объектов на орнитофауну должны рассматриваться в совокупности, на основе системного подхода как и сами линейные объекты, представляющие собой комплекс собственно линейного объекта и сопутствующей инфраструктуры.

173-187 123
Аннотация

Исследование посвящено решению проблемы восстановления коренных (условно-коренных) ельников после вырубки производных березняков. Цель – установление оптимального возраста деревьев темнохвойных пород, произрастающих в нижнем ярусе производных мягколиственных насаждений, для успешного возобновления вырубки с одновременным сокращением срока оборота рубки. Критерием являлось изменение радиального прироста деревьев, сохранившихся после рубки. Образцы древесины отбирались у подроста и тонкомерных деревьев возрастом от 10 до 90 лет. Наиболее активная положительная реакция деревьев ели и пихты на изменение условий среды отмечена в возрасте 40–50 лет. При достаточном количестве и хорошем состоянии темнохвойных деревьев этот возраст является наиболее перспективным для формирования темнохвойных лесов. По отношению к ним возраст для кедра наступает позже на 15–20 лет и составляет 60–65 лет. Установлено, что темпы роста здоровых деревьев ели, пихты и кедра по диаметру до и первые годы после рубки тесно связаны. В процессе формирования насаждения эта связь может ослабевать. Увеличение радиального прироста после рубки у здоровых деревьев сопровождается достоверным увеличением их прироста по высоте в отличие от деревьев, которые имеют какие-либо отклонения от нормы (высокоподнятая, разреженная, овальная или шаровидная крона). Радиальный прирост и прирост по высоте у первых соответственно в 2,6–3,6 и в 3,5–6,1 раза выше, чем у вторых. В результате высокой повреждаемости деревьев пихты состав древостоя должен регулироваться в сторону повышения участия в древостое деревьев ели и кедра. Для формирования темнохвойных лесов и сокращения оборота рубки уход за подростом ели, пихты и кедра необходимо осуществлять на начальных стадиях формирования производных березняков.

188-208 178
Аннотация

Актуальность работы обусловлена остротой экологических проблем урбанизированных территорий и потребностью в снижении загрязнения атмосферы городов. В данном контексте ель колючая, в частности ее форма с голубой окраской хвои (Picea pungens Engelm., f. glauca), весьма эффективна. В этой связи изучали пылезадерживающую способность хвои, а также параметры, формирующие листовую поверхность кроны. Объектом исследований явились одновозрастные репродуктивно зрелые деревья указанного вида, произрастающие в трех функциональных зонах г. Нижнего Новгорода с разной степенью антропогенного загрязнения. По лесорастительному районированию места дислокации опытных участков относятся к зоне хвойно-широколиственных лесов, хвойно-широколиственному лесному району европейской части Российской Федерации (3 лесорастительный район). Работы проведены полевыми и лабораторными методами. Отбор биологических проб выполнен с дифференциацией по высоте и по расположению относительно источников загрязнения. Дана сравнительная оценка поверхности хвои и ее пылезадерживающей способности у деревьев данной породы, произрастающих в разных функциональных зонах г. Нижнего Новгорода в условиях неодинакового антропогенного загрязнения среды. Показана индивидуальная фенотипическая изменчивость исследуемых параметров учетных деревьев, и определены различия по ним, связанные с размещением на участках, характеризующихся неодинаковым уровнем антропогенного загрязнения. Физическая масса пыли, смытой с одного тестового образца при фиксированной площади его листовой поверхности варьировала от 0,01±0,001 г до 0,04±0,003  г. Пылезадерживающая способность принимала значения от 148,48±22,809 мг/м2 до 490±39,300 мг/м2. Сделан вывод о способности ели колючей формировать в условиях объектов озеленения г. Нижнего Новгорода хорошо развитый листовой аппарат, мощность которого достаточна для эффективного выполнения ее деревьями, достигшими репродуктивной фазы онтогенеза, пылезадерживающей функции.

209-225 319
Аннотация

Цель настоящего исследования заключалась в анализе ассортимента классических садов юго-восточного Китая с точки зрения происхождения используемых растений и их культурологического значения в жизни этносов, проживающих в данной области. Установлено, что одни и те же виды могут входить в список важнейших лекарственных растений, иметь применение в кулинарии и в быту, использоваться в традиционных садах. В качестве примера был рассмотрен один из старейших садов Нанкина – Сюйюань. Несмотря на небольшую площадь (1,8 гектара), он занимает важное место в истории Китая, поскольку известен своим уникальным южно-китайским стилем и сохранился практически в изначальном виде на протяжении правления двух династий и периода Китайской республики. Идеологическая подоплека китайской культуры, основанная на копировании всего того, что достойно подражания, напрямую относится к использованию растений. Красота и польза растений в китайском саду являются практически тождественными понятиями, а конфуцианское учение позволило наделять их такими эпитетами как благородство, долголетие, мудрость, нравственная чистота, постоянство и пр. Проведен всесторонний анализ 49 видов растений сада Сюйюань, выявлено, что в их числе только 4 вида являются интродуцентами, не имеющими связи с китайской культурой, 42 вида в природе произрастают именно там, где находится провинция Цзянсу, и только 3 вида китайских растений происходят из далеких от Цзянсу растительных зон на Тибетском нагорье и о. Тайвань. Все китайские виды сада Сюйюань традиционно использовались в медицине, кулинарии, строительстве и других жизненно важных для человека производствах, а 42 имеют сакральные значения. Это позволяет сделать вывод, что в основе ассортимента китайских садов лежит этнокультурный принцип.

226-239 111
Аннотация

Работа посвящена анализу проблем взаимодействия между лесным и охотничьим хозяйствами, возникших в результате отмены внутрихозяйственного охотустройства, и поиску решений по установлению конструктивного взаимодействия между вышеназванными отраслями экономики. Стратегия развития охотничьего хозяйства в Российской Федерации до 2030 года к основным мероприятиям по развитию охотничьего хозяйства относит в том числе согласование правовых норм лесного и охотничьего законодательства Российской Федерации. Поэтому возвращение внутрихозяйственного охотустройства в нормативно-методическую базу, науку и практику лесного и охотничьего хозяйства также будет служить выполнению этой задачи. В появившейся после 24.07.2009 нормативной базе охотничье хозяйство как территориально-хозяйственная единица превратилось в «охотничье угодье». Охотничьи же угодья превратились в «элементы среды обитания охотничьих ресурсов», а охотничьи животные стали «охотничьими ресурсами». В настоящей работе будут использованы понятия «охотничье хозяйство» и «охотничьи угодья», а также «охотничьи животные» в классическом понимании лесной и охотоведческой науки. Внутрихозяйственное охотустройство – это инвентаризация ресурсов конкретного охотничьего хозяйства и разработка проекта рационального использования этих ресурсов и их воспроизводства на основе системного подхода. Чрезвычайно важна для понимания необходимости конструктивного взаимодействия лесного и охотничьего хозяйства и огромной значимости для лесного хозяйства лесных зверей и птиц как части зооценоза мысль Владимира Николаевича Сукачева о том, что «специфичность животного мира в зависимости от определенных форм леса и сильная зависимость ряда протекающих в них явлений от животных – один из признаков, характеризующих лес как биогеоценоз». На фоне отмены внутрихозяйственного охотустройства особенно остро встает проблема с перечнем (видами) и нормами (нормативами) проведения биотехнических мероприятий. Это очень важный вопрос, поскольку объемы проектируемых и реально проводимых биотехнических мероприятий и представляют собой деталь механизма влияния охотничьего хозяйства на лесное хозяйство. Необходимо по аналогии с Лесоустроительной инструкцией разработать и утвердить Охотоустроительную инструкцию, которая станет единой методической базой охотоустроительного проектирования.

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ЛЕСОЗАГОТОВОК

240-251 104
Аннотация

В статье рассматривается проблема использования отходов лесозаготовительной отрасли для производства топливной щепы. Топливная щепа по сравнению с углем и мазутом является более экологичным видом топлива. При ее сжигании выделяется небольшое количество углекислого газа. Переход на топливную щепу предпочтителен для регионов, где осуществляется добыча леса и имеется много отходов лесопереработки, которые необходимо рационально использовать, например, для отопления лесных поселков, лесоперерабатывающих предприятий и близлежащих населенных пунктов. Для этого необходимо решать задачу своевременной подготовки топливной щепы в тех пунктах, где она в дальнейшем будет использоваться для отопления. В статье приведена математическая модель транспортной задачи составления согласованного графика движения нескольких передвижных рубительных установок между котельными пунктами с учетом производительности установок и потребностей обслуживаемых пунктов. Математическая модель предназначена для долгосрочного планирования работы передвижных установок на весь отопительный сезон с сентября по май и период подготовки к отопительному сезону (август) – время, в течение которого рубильные машины посетят все котельные пункты столько раз, сколько это необходимо согласно потребностям котельных пунктов. Модель учитывает производительность установок, запасы топлива в котельных пунктах и расстояние между пунктами. Приведен пример работы двух передвижных установок для обслуживания четырех котельных пунктов. Внедрение полученных математических моделей на практике позволит регионам перейти на местные виды топлива и тем самым уменьшить стоимость тепловой энергии, и при этом решить проблему переработки древесных отходов.

252-263 122
Аннотация

Работа посвящена развитию технологических машин в области лесного хозяйства. Отставание темпов развития лесного машиностроения привело к снижению объемов лесовосстановления и в результате к упадку производства древесины. Проблемы российской лесной отрасли требуют создания высокотехнологичных машин для корчевания. В качестве перспективного направления обозначены вибрационные методы воздействия для облегчения процесса корчевания. Приведены основные этапы развития этого направления и авторы создаваемых машин. Реализация возможностей применения вибрации была осуществлена в концепции корчевальной машины на базе валочной машины на гусеничном ходу с манипулятором, оснащенным захватным устройством с вибрационным оборудованием. При использовании типа вибрации были рассмотрены два варианта ‒ это вертикальные продольные и крутильные колебания. Эффективность данной концепции машины обоснована с помощью аналитического и экспериментального исследования, результатом чего было получение оптимальных интервалов возмущающих частот. Так как при работе машины необходимы значительные усилия, то используемое в ЛП-19 захватное устройство не могло подойти, и возникла необходимость в создании специальной конструкции захватного устройства. Были предложены две конструкционные схемы для применения продольной и крутильной вибрации данной машиной. Выполнен сравнительный анализ эффективности применения продольной и крутильной вибрации при корчевании, результаты представлены в таблице мощностей. По итогам работы сделаны следующие выводы: предложенная конструкция машины для корчевания с вибрацией полностью реализует преимущества математической модели, при которой вибрационное воздействие достигает максимальной эффективности; позволяет корчевать и деревья и пни; является универсальной, так как может производить корчевание, складирование и погрузку продукции на транспорт, а также очистку корневой системы от грунта после извлечения комля с помощью вибрации.

ДРЕВЕСИНОВЕДЕНИЕ, ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЕРЕВОПЕРЕРАБОТКИ

264-277 325
Аннотация

В условиях Архангельской области преобладают хвойные леса, в первую очередь насаждения ели европейской (Pícea ábies), которые подвергаются активному хозяйственному освоению. Одной из причин снижения товарности еловых древостоев является воздействие дереворазрушающих грибов. В еловых насаждениях района исследований наиболее распространены базидиальные грибы: корневая губка (Heterobasidion annosum (Fr) Bref), и еловая губка (Phellinus chrysoloma), вызывающие пеструю коррозионную ядровую комлевую и стволовую гнили. Болезнь приводит к потере части деловой древесины, вызывает образование бурелома и ветровала. В связи с этим представляет интерес изучение процесса гниения древесины и возможности использования поврежденной гнилью древесины в промышленных целях. В лабораторных условиях были выполнены варки образцов древесины ели, пораженной коррозионными гнилями различной степени развития. Установлено, что в производственных условиях возможно использование древесины ели, пораженной коррозионной гнилью не выше 1 стадии без значительного снижения показателей качества полуфабриката. Целлюлоза, полученная из древесины ели, поврежденной гнилью 2, 3 и 4 стадий, характеризуется более низким выходом целлюлозы по сравнению с образцом, полученным из здоровой древесины. Структурно-морфологические характеристики волокон целлюлозы из поврежденной древесины имеют специфические особенности. Многие вопросы в отношении патогенных грибов, вызывающих основные болезни хвойных пород, остаются недостаточно изученными.

278-290 113
Аннотация

Изготовление многих материалов и изделий из древесины зависит от технологической операции склеивания. При этом на результат этой технологической операции оказывают влияние характеристики клеевого состава, древесины и внешние факторы. Для получения водостойкого материала необходимо применять для склеивания смолу с соответствующими показателями, например, меламинокарбамидоформальдегидную смолу с содержанием меламина 20%. Для более детального влияния на эксплуатационные качества продукции можно использовать различные модифицирующие добавки. Характер взаимодействия клеевых составов и древесины определяется силами взаимного притяжения молекул, формируются связи адгезии. При нанесении клеевого состава на поверхность шпона форма свободной поверхности жидкости зависит от соотношения сил поверхностного натяжения на границе раздела фаз, от межмолекулярного взаимодействия клеевого состава с поверхностью шпона. Для разрушения системы взаимного притяжения клеевого слоя и поверхности подложки необходимо преодолеть силу, затратив работу (работу адгезии). Изучение механизма и основных закономерностей взаимодействия клеевого состава и поверхности шпона в процессе нанесения позволит правильно подобрать количество и вид модификаторов, скорректировав основные характеристики клеевого состава и поверхности шпона при формировании клеевого соединения. Для оценки работы адгезии и закономерностей смачивания и растекания были использованы меламинокарбамидоформальдегидная смола и модификаторы: аэросил технический, доломитовая мука и лигносульфонаты технические. Изложены результаты определения критического поверхностного натяжения и работы адгезии. Определено, что оптимальным количеством модификаторов является 10 мас.ч. При этом количестве наблюдается хорошая смачивающая способность при обеспечении необходимой прочности готовой продукции.

291-301 135
Аннотация

В настоящее время актуальным является вопрос повышения эффективности переработки древесных отходов. Отходы переработки древесины являются сырьем для производства широкого ассортимента древесных товаров народного потребления или служат сырьевыми добавками при производстве недревесных материалов. Известны различные направления переработки древесных отходов с получением различных материалов, в том числе имеются направления использования сыпучих древесных отходов, где они должны быть измельчены до древесной муки. С технологической и энергетической точек зрения измельчение древесных отходов должно осуществляться методом резания. В статье предложена технология и оборудование для глубокого измельчения сыпучих отходов деревообработки с целью получения конечного продукта в виде древесной муки. В измельчителе под действием ножей происходит грубое разрушение стружек. Затем в первой плоскости резания за счет вращающихся лопастных металлических пластин происходит первичный помол материала, дальнейший проход его через сквозные отверстия контрножевой пластины и дополнительный помол во второй плоскости резания с последующим выходом готовой продукции из измельчителя. Эксперименты показали, что при увеличении скорости резания, а также при уменьшении шага ножей снижается величина подачи на нож, а значит и уменьшается величина измельченных частиц. Конечным продуктом работы устройства является древесная мука в виде древесных частиц, 95% которых проходит через сито 1,25×1,25 мм2. Установлено, что измельчение сыпучих древесных отходов рационально осуществлять не ударом, не истиранием, а резанием, как наиболее эффективным способом.

302-314 164
Аннотация

При термохимической модификации сухой древесины пропитывающими составами при повышенных температурах преобладают процессы пропитки и движения пропитывающих веществ под действием капиллярного давления после поглощения состава вглубь древесины, а также под действием избыточного давления в автоклаве. Цель работы – повысить формостабильность, водостойкость и улучшить эксплуатационные свойства изделий из древесины, модифицированной раствором карбамида. При большом значении градиента давления, который наблюдается при модификации, именно на мембранах межклеточных пор происходит образование газовых пузырьков, которые увеличиваются в размере, а затем под давлением лопаются и заполняются раствором. Для стабилизации формы и размеров такой древесины использовали раствор карбамида и пропитывали в автоклаве с ручным управлением при повышенной температуре и давлении. Модификация древесины карбамидом связана с поликонденсационными процессами карбамида, лигнина и легкодоступными фракциями гемицеллюлоз. Карбамид вступает в ассоциацию с гидроксильными группами компонентов древесины с образованием водородных связей. Для получения максимальной плотности, а значит, в дальнейшем, и максимальной прочности содержание влаги в древесине должно быть больше, чем требуется для прохождения реакций, в которых участвует вода. Пропитка древесины раствором карбамида различной концентрации (от массы сухой древесины) с последующей сушкой протекает при соединении карбамида с компонентами древесины, тем самым уплотняя ее, придавая заготовкам повышенную формоустойчивость и водостойкость. Модификация карбамидом происходит в основном за счет проникновения раствора через поры капилляров целлюлозы в клеточных стенках благодаря разнице давлений. Важным для теории и практики является значение механизма переноса влаги в древесине при ее сушке. Данный механизм для свободной и связанной воды различен. В начале процесса сушки поверхностное испарение будет вызывать снижение влажности наружных слоев. После того как свободная влага с поверхности будет частично удалена, между внутренними слоями и поверхностью появляется разность капиллярных давлений, обеспечивающая подсос к поверхности свободной влаги по мере ее испарения. Скорость сушки в этом периоде постоянна и определяется интенсивностью испарения влаги с поверхности. При физическом моделировании процесса пропитки древесины хвойных пород (сосна, ель) жидкость распространяется по трахеидам. При моделировании процесса пропитки древесины лиственных пород (осина) жидкость распространяется в основном по крупным сосудам ранней зоны, перетекая из сосуда в сосуд через поры и лестничную перфорацию.

ХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ. БИОТЕХНОЛОГИЯ

315-326 116
Аннотация

Халькогенидные стекла и пленки на основе селенидов мышьяка, содержащие иодиды металлов, имеют уникальные свойства и большое практическое применение. Они прозрачны в ИК-диапазоне спектра, имеют низкую чувствительность к примесям и высокую химическую устойчивость в агрессивных средах. Стеклообразные полупроводники используются при производстве оборудования и приборов в оптической промышленности, как составляющие биочипов, а также в качестве материалов мембран ионоселективных электродов. Для синтеза стекол ZnI2-PbI2-As2Se3 использовались иодид цинка (х.ч), иодид свинца (х.ч.), триселенид мышьяка (о.с.ч.). Стекла синтезировали при максимальной температуре 900ºС в вакуумированных кварцевых ампулах. При достижении максимальной температуры синтеза ампулы с расплавом при постоянном перемешивании выдерживали 12 ч, затем производили закалку расплава в воде со льдом. Пленки ZnI2-PbI2-As2Se3 наносили из растворов стекол в н-бутиламине. Установлено, что для халькогенидных стекол и пленок одного и того же состава удельная электропроводность и энергия активации переноса заряда в пределах погрешности измерений не отличаются. Впервые получены химические сенсоры на основе пленочных мембран ZnI2-PbI2-As2Se3 для прямого определения содержания цинка в водных растворах. Нижний предел обнаружения катионов Zn2+ для большинства исследованных мембран равен 10–7 моль/л, а нернстова область электродной функции составляет 10–6–10–1 моль/л. Пленочные электроды практически не уступают халькогенидным стеклянным электродам в избирательности.

327-339 114
Аннотация

В работе показана возможность использования эвкалиптовой сульфатной целлюлозы как в виде самостоятельного волокна, так и в смеси с хвойной при создании целлюлозного композиционного материала для сбора биологических образцов. Показано влияние процесса размола эвкалиптовой целлюлозы на физико-механические, структурные и впитывающие свойства ЦКМ. Исследование влияния эвкалиптовой целлюлозы на физико-механические, структурные и впитывающие свойства отливок показало, что использование разного соотношения волокнистых полуфабрикатов позволяет достичь баланса между высокими физико-механическими и впитывающими свойствами ЦКМ для сбора биообразцов. Пропитка материала лизирующим раствором в соответствии с технологией FTA приводит к снижению физико-механических свойств на 60–70%, впитывающих свойств на 12–15%. За счет изменения капиллярно-пористой структуры наблюдается увеличение пухлости на 20-45% и воздухопроницаемости на 75-85% в зависимости от композиции по волокну и степени помола эвкалиптовой целлюлозы. Разработаны две композиции ЦКМ для сбора и хранения биоматериалов: композиция №1 – смесь хвойной и эвкалиптовой целлюлозы со степенью помола 17ºШР, дающая высокую впитываемость и прочностные свойства ЦКМ, что обеспечит сбор биологических образцов: ХВСФАЦ 75% – ЭВСФАЦ 25%; композиция №2 – смесь хвойной и эвкалиптовой целлюлозы со степенью помола 21ºШР, дающая более высокие физико-механические свойства, но с меньшей впитываемостью и себестоимостью, что обеспечит не только сбор, но надежное хранение и безопасную транспортировку биологических проб из любой точки нашей страны: ХВСФАЦ 50% – ЭВСФАЦ 50%.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-4304 (Print)
ISSN 2658-5871 (Online)