Активное жилищное строительство приводит к частичному сокращению площади, занятой зелеными насаждениями. При этом темпы реконструкции зеленых зон становятся интенсивнее. Для изучения изменений на территории парковых зон после проведения реконструкции в качестве объекта исследования выбран парк культуры и отдыха (ПКиО) «Первомайский». Сравнительный анализ данных 2017 и 2022 гг. позволил оценить изменения, произошедшие в насаждениях: динамику количественного и видового состава, состояние деревьев и кустарников. Также изучена динамика баланса площадей парка и его пространственной структуры. Целью исследования является сравнение состояния территории парка культуры и отдыха (ПКиО) «Первомайский» г. Уфа до реконструкции и после нее с использованием доступных спутниковых снимков и ГИС и натурного ландшафтного анализа.

Цель исследования – оценка особенностей роста древостоев и лесоводственной эффективности проходных рубок в осушаемых лесах и выявление особенностей при их назначении. Объектами исследования являлись стационарные объекты Вологодской региональной лаборатории ФБУ «СевНИИЛХ», заложенные в Сокольском, Вологодском и Бабаевском муниципальных районах Вологодской области на почвах переходного и низинного типов заболачивания. Установлено, что в ельниках, характеризующихся в доминирующем большинстве смешанным составом и разновозрастной структурой насаждений, проведение ликвидных проходных рубок приближается к выборочной системе. Такой подход позволяет осуществлять непрерывное лесопользование. В формирующихся еловых лесах этими рубками, в первую очередь, обеспечивается уход за составом и омоложение возрастной структуры. В чистых сосновых насаждениях проходные рубки ведутся в целях усиления энергии роста перспективных для дальнейшего лесовосстановления деревьев сосны. К назначению в рубку, в первую очередь, подлежат старовозрастные и фаутные экземпляры, а также угнетенные деревья сосны. Сохранению подлежат, в доминирующем большинстве, деревья сосны из центральных ступеней толщины, породы с их долевым участием в составе древостоя не более двух единиц и подрост. При освоении межканального пространства назначение деревьев в рубку в приканальной полосе производится по жизненному (санитарному) состоянию. Оптимальными организационно-техническими параметрами проходных рубок в осушаемых лесах для их рентабельности и достижения лесоводственной эффективности являются интенсивность выборки от 30 до 50% по запасу и относительная полнота древостоя не ниже 0,6.

В рамках исследования проведен сравнительный анализ развития семенных потомств сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в 45-летних географических культурах Ленинградской области. Обследованы потомства 10 климатипов происхождением из Ленинградской, Псковской, Новгородской, Тверской, Костромской областей и Республики Карелия. Сохранность потомств варьирует в пределах от 15% (великолукское – самое южное происхождение) до 33% (медвежьегорское – самое северное). Для оценки временной динамики сохранности, роста и состояния потомств проанализированы результаты исследований 2007 и 2021 гг. Установлено, что в зависимости от географического происхождения существуют достоверные различия между потомствами по сохранности, размерной структуре, таксационным показателям. На сохранность и интенсивность ростовых процессов существенное влияние оказывает также густота посадки. В северных потомствах, отличающихся наследственно замедленным темпом роста по высоте и диаметру, наблюдается меньшая интенсивность конкурентных взаимоотношений и, как следствие, бóльшая сохранность. Обратная картина наблюдается у южных потомств, имеющих более высокие значения средних диаметров и высот и характеризующихся лучшей товарной структурой, но меньшим запасом стволовой древесины и меньшей ее стоимостью в пересчете на 1 га. Особи в потомствах с высокой интенсивностью роста с возрастом испытывают усиление конкуренции, что приводит к самоизреживанию древостоев, обусловленному завышенной густотой посадки. Отмечена достоверная взаимосвязь между диаметрами стволов, категориями состояния деревьев и индикатором жизненного пространства, в качестве которого использованы суммы половин расстояний до двух соседних в ряду деревьев. Процесс самоизреживания насаждений продолжается, о чем свидетельствует высокая доля (51–62%) ослабленных и сильно ослабленных деревьев. На момент обследования культуры характеризуются средней категорией состояния – 2,26 и оцениваются как ослабленные. Выявленные закономерности свидетельствуют о необходимости своевременного проведения рубок ухода с целью снижения потерь древесины и повышения качества формируемых насаждений.

В связи со значительным сокращением пахотных земель в таежной зоне и их зарастанием древесно-кустарниковой растительностью становится актуальным изучение данного процесса. На процесс восстановления лесных фитоценозов на вышедших из активного сельскохозяйственного использования землях оказывает влияние большое количество факторов. Наиболее значимыми факторами являются: давность залежи, почвенные условия, пирогенное воздействие. Зарастание постагрогенных территорий является сложным динамическим процессом, и под влиянием вышеуказанных факторов в каждом конкретном случае будет формироваться определенная растительная ассоциация. Таким образом, на участках залежью 25 лет без пирогенного воздействия будет формироваться густой древесный молодняк с преобладанием ивы, невысоким разнообразием видов в живом напочвенном покрове и невысоким проективным покрытием. На участке такого же срока залежи, но подвергшегося пирогенному воздействию, будет формироваться гораздо более разреженный древесный молодняк с преобладанием ивы, но в составе помимо лиственных пород появляются хвойные. Живой напочвенный покров данного участка отличается большим видовым составом и высоким проективным покрытием. Участки, находящиеся на начальной стадии зарастания (срок залежи 5 лет), характеризуются преобладанием березы и отсутствием хвойных пород в древесном ярусе, а также довольно высоким видовым разнообразием живого напочвенного покрова, но по проективному покрытию будет наблюдаться жесткое доминирование мятлика лугового. Исследование процесса естественного восстановления лесной растительности на постагрогенных землях в будущем позволит разработать динамическую типологию данных территорий, выстроить четкую сукцессионную схему смен растительных ассоциаций. Это, в свою очередь, даст возможность создать математическую пространственную модель зарастания бывших сельскохозяйственных земель от момента выхода из использования до формирования полноценного лесного фитоценоза.

Исследование проводилось в рамках сбора сведений и поиске перспективных методов для оценки состояния и управления особо охраняемых природных территорий на землях лесного фонда Республики Крым. Указаны актуальные методы, механизмы и практики управления лесными ООПТ, применяемые в зарубежных лесных хозяйствах. В частности, рассмотрены практики управления в центральной Испании, в северном Пакистане, на юго-востоке США, в Шри-Ланке, в Румынских буковых лесах и еще в 13 европейских регионах. Целью является проведение анализа наилучших практик управления ООПТ в регионах с геоклиматическими особенностями, позволяющими проводить аналогию с условиями в Крыму. Объект исследования – сфера управления ООПТ на землях лесного фонда. Предмет исследования представляет собой взаимосвязи формирования, строения и развития ООПТ на землях лесного фонда. Материалом для исследования послужили статьи и публикации по данной теме. Для достижения поставленной цели исследования использованы общенаучные и специальные подходы и методы обоснования формулируемых результатов и предложений: синтез, индукция, дедукция, сравнительно-исторический, структурно-функциональный подходы. Проведен анализ публикаций наиболее актуальных практик управления особоохраняемыми лесами в зарубежных странах. Указаны методы, механизмы и практики управления лесными ООПТ, применяемые в зарубежных лесах с ландшафтно-климатическими условиями схожими с Крымом; в качестве альтернативы представлены территории, существенно отличающиеся от Крыма, однако с методами и приемами весьма перспективными для Крыма. При проведении анализа актуальных практик управления лесами учитывались сведения о растительности, почвах, ландшафте, уровне эндемичности/охранности, вид деятельности, структура лесов, а также метод исследования. Актуальным для Крыма будет применение морального подхода к управлению лесами, по примеру шведских и финских национальных парков: в этом случае лесовладельцы воспринимают лес как наследие предков и эмоционально вовлекаются в обращение с ним, сохраняя и сберегая национальное достояние. Этому способствуют традиции и национальный фольклор. При таком подходе осуществляется добровольная охрана гражданами и бережное отношение к лесным богатствам. В малолесных районах Крыма в равнинной местности актуальным будет закладка дубрав по примеру испанских «Дэхэс» (Dehesa – редко расположенные дубравы, низко-полнотные дубовые леса), что будет способствовать комбинированию животноводства и лесного хозяйства, а также повышению плодородия почв. Сформированные условия в долгосрочной перспективе станут стимулом для привлечения в такие районы все большего числа сельских жителей. Сельское население, проживающее вблизи лесной местности, как показано исследование в Пакистане, р-н Гилгит Балтистан, более активно вовлечено в пользование лесными ресурсами, а следовательно, и в управление лесами, что способствует увеличению площади покрытых лесом земель. Аналогично Шри-Ланке необходимо повышение осведомленности населения в вопросах управления лесами, повышение заинтересованности местного населения в сохранении и приумножении лесных богатств, достижение такой цели возможно через систему образования, а также через позитивную связь с общественностью. Подобно буковым лесам в Румынии, на северном макросклоне горы Чатырдагъ в Крыму произрастают перестойные, старовозрастные бучины, несущие противоэрозионные и почвозащитные функции, в которых аналогично применимы исключительно рубки ухода и санитарные рубки леса. В отличие от лесных кадастров, указанных в исследовании, при лесоустройстве в Крыму весьма объективно даны сведения о состоянии деревьев. В частности, в лесных кадастрах Швеции фигурирует код (определение) «мертвый, заготовленный», а в лесоустройстве крымских лесов данная категория деревьев указана как «сухостой», «сухостой текущего года», «сухостой прошлых лет»; в иных лесных кадастрах согласно указанным исследованиям деревья данной категории не отображены. При рассмотрении методов оценки состояния и управления лесных ООПТ метод дистанционного зондирования земли с применением космических снимков, постоянных электронных 3D моделей позволяет обследовать особенности рельефа; более детальные сведения требуют дешифровки и все же не позволяют обнаружить полную картину, в то время как беспилотные летательные аппараты способствуют получению снимков в высоком разрешении, с необходимого ракурса.

Разработан экспериментальный полевой метод сопряженного изучения динамики влажности различных типов напочвенного субстрата и прорастания семян хвойных (Pinus sylvestris L.). Идея метода заключается в микроэкологическом совмещении места размещения семян и определения влажности субстрата. Верхний слой субстрата в ненарушенном сложении вместе с испытуемыми семенами помещается в лизиметр (цилиндрический микроконтейнер, или лизиметр, вмонтированный в естественный фон субстрата на одном уровне с его поверхностью) и ежедневно, в течение 20 дней, взвешивается на точных электронных весах. В опытах применялись серии лизиметров четырех типов лесного субстрата: ненарушенного и горелого зеленомошного (Pleurozium schreberi (Вrid.) Mitt.) из сосняка бруснично-чернично-зеленомошного и аналогичных типов сфагнового мха (Sphagnum girgensonii Russ.) из сосняка багульниково-кассандрово-сфагнового. В первые пять дней опыта лизиметры синхронно и равномерно поливали, имитируя естественную «возобновительную» серию осадков». По результатам опыта, более благоприятный режим увлажнения и, как следствие, в 2–3 раза большая всхожесть семян сосны установлены в интенсивно обожженном зеленомоховом субстрате – 69%. Из-за особенностей водопоглощающей и водоудерживающей способностей сфагновых мхов уровень влагообеспечения ненарушенного субстрата оказался недостаточным для успешного прорастания семян сосны – конечная всхожесть составила около 20%. Горелый сфагновый субстрат отличался от ненарушенного практически в 2,5 раза большей объемной массой и, как следствие, объемной влажностью, что вызвало в два раза (39%) более успешное, по сравнению с негорелым субстратом, прорастание семян сосны. Различия в динамике численности всходов между ненарушенным и гаревым субстратами объясняют послепожарные вспышки естественного возобновления популяций сосны.

В 2021 г. в парке Сосновка выполнены геоботанические описания на тех же участках, где в 1925–1926 гг. Я.Я. Васильев и А.Г. Гаель определили доминанты живого напочвенного покрова, полноту, возраст и бонитет насаждений. В 1925–1926 гг. в Сосновке преобладали сосняки брусничные и черничные. За 96–97 лет часть сосняков сменилась березняками. В составе древостоев появились липа сердцевидная, клёны платановидный и татарский, рябина обыкновенная, в подросте исчезла сосна, но появилось много широколиственных деревьев, сформировался ярус подлеска из 17 видов. В травяно-кустарничковом ярусе сократилось обилие черники и брусники, других лесных видов, появились виды луговые, сорно-рудеральные, сорно-пасквальные, сорно-судубравные (сныть, гравилат городской и др.). Произошло сильное сокращение проективного покрытия зелёных лесных мхов и их частичная замена на Climacium dendroides, Sanionia uncinata, Plagiomnium cuspidatum, представителей семейства Brachytheciaceae. Исчезли сосняки лишайниковые. Индикация условий увлажнения с помощью шкал Л.Г. Раменского и др. (1956) показала, что оно осталось практически неизменным (66–71 в 1925–1926 г. и 65–73 в 2022 г.). Индикация условий богатства-засоления почв с помощью шкал показала, что почвенное плодородие возросло примерно на одну ступень (3,6–4,1 в 1925–1926 г. и 4,0–5,0 в 2022 г.).

В стратегии социально-экономического развития РФ с низким уровнем выбросов ПГ до 2050 г. (СНУР) сделана ставка на повышение поглощения парниковых газов лесами с текущих 535 млн т до 1200 млн т СО2 экв. к 2050 г. Исследование показало наличие существенных нормативных и управленческих барьеров на этом пути. К их числу отнесены отсутствие наработок в области эффективных климатических проектов для их тиражирования; отсутствие приемлемых для инвесторов институциональных условий для привлечения инвестиций в природно-климатические проекты, соответственно низкая экономическая мотивация компаний инвестировать в такие проекты; отсутствие «углеродных» показателей при планировании федеральных программ и проектов в области лесного хозяйства; отсутствие привязки лесохозяйственного планирования к целям декарбонизации и др. Для исправления ситуации предложено принять значительные корректирующие меры по каждому из перечисленных направлений. Сделан вывод о том, что для реализации всего потенциала снижения эмиссий и повышения поглощения в лесах России потребуется масштабная управленческая и политическая работа по трансформации и модернизации ведения лесного хозяйства.

Исследованы динамика прироста, форма и объем стволов 42-летних искусственных насаждений сосны обыкновенной разной густоты, выращенных на осушенном болоте с применением удобрений в среднетаежной подзоне Карелии. Помимо инструментальной таксации древостоя в каждом варианте у 10 учетных деревьев изучено изменение диаметра на относительных высотах до 0,8Н с помощью теодолита 2Т30, среднеквадратическая ошибка которого (30") обеспечивает точность измерения диаметра 2 мм. Для детальной оценки динамики прироста со всех учетных деревьев были взяты керны буравом Пресслера на высоте 1,3 м. На момент исследования в варианте с посадкой 1 тыс. шт./га густота близка к исходной, а в остальных случаях сократилась в 2 раза. Основные различия между вариантами достигнуты в первые 20 лет роста насаждений, после чего ширина годичных колец во всех вариантах опыта практически сравнялась и затем к 30 годам стабилизировалась на уровне 1 мм. Расчет коэффициентов формы стволов показал статистически достоверные различия между вариантами с минимальной и максимальной густотой только для коэффициентов q2 и q3, характеризующих середину и верхнюю часть ствола. Для более детального исследования формы стволов зависимость абсолютных и относительных диаметров от относительной высоты аппроксимировали полиномами 6 и 5 степени. Уровень детерминации полученных регрессионных уравнений R2 = 0,94–0,96. Подстановка в эти уравнения одинаковых значений высоты (17 м) и диаметра на высоте груди (20 см) показала, что объем ствола в вариантах с исходной густотой 2 и 4 тыс. шт./га выше на 7 и 12%, по сравнению с самой редкой посадкой, и на 18–25% выше, по сравнению с принятыми для региона сортиментными таблицами. Полученные результаты дают серьезные основания для корректировки нормативной базы оценки лесосечного фонда.

Статья содержит сведения о гербарных образцах голосеменных растений гербарной коллекции Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена (HERZ). Рассмотренные материалы принадлежат к исторической части Гербария и в большинстве своем датированы концом XIX – началом XX в. Приведена информация о местах сбора имеющихся в коллекции гербарных образцов (в большинстве своем территорий современной России и Украины, некоторые образцы – из зарубежных стран – Швейцарии, Республики Корея, Японии), систематическом положении образцов (большинство представителей относятся к классу Pinopsida), а также об ученых-коллекторах, проводивших сбор и определение растений. В результате исследования обнаружено шесть гербарных образцов голосеменных растений с пометкой «dupla», собранных в ходе экспедиций Переселенческого управления. Дано краткое описание мероприятий по инвентаризации и систематизации имеющихся образцов голосеменных растений. Приведена сравнительная информация о состоянии аналогичных гербарных коллекций других высших учебных заведений Российской Федерации.

Приведены сдерживающие факторы, ограничивающие повышение эффективности лесозаготовительного производства современными многооперационными машинами, работающими по скандинавской сортиментной технологии в фазе валки, а именно – выбор и регистрация породы древесины. Приведены факторы для создания полной архитектуры полносвязной нейронной сети, зависимости точности прогнозирования полносвязной нейронной сети на тестовой выборке от размера обучающего набора данных, показано изображение зависимости точности прогнозирования от количества деревьев при методе случайного леса для классификации изображений. Исследованы классификаторы для задачи определения породы ствола дерева по изображению на основе методов полносвязной нейронной сети и случайного леса. Рассматриваемые классификаторы написаны на языке программирования Python с применением библиотеки tensorflow. Для написания кода использовалась кроссплатформенная интегрированная среда разработки PyCharm Community. Для полносвязных нейронных сетей установлены достаточное количество изображений и размер тестовой выборки для обучения при применении в качестве целевых значений меток классов породы ствола дерева. Определено необходимое количество изображений для обучения полносвязных нейронных сетей при применении в качестве целевых значений меток классов породы ствола дерева с высокой точностью прогнозирования. Построены зависимости точности прогнозирования полносвязной нейронной сети на тестовой выборке от размера обучающего набора данных.

Рассматриваются методы изыскания лесовозных автомобильных дорог в пространстве и обоснование выбора наиболее эффективного для конкретных условий метода. Современные автомобильные дороги в общем и лесовозные в частности характеризуются комплексом инженерных сооружений, где наиболее ответственными являются криволинейные участки, во многом определяющие уровень технико-экономических показателей и безопасности движения транспорта. Наиболее сложными из этих сооружений являются развязки в разных уровнях. Разбивке подлежат, в числе прочих элементов транспортных развязок, петлеообразные и прямые левоповоротные съезды, характеризующиеся сложным сочетанием горизонтальных и вертикальных кривых. В качестве вертикальной кривой чаще всего здесь применяется квадратная парабола, горизонтальными кривыми являются круговые кривые, клотоиды, биклотоиды, лемнисканты и наиболее отвечающие реальным условиям движения на лесоповоротных съездах тормозные кривые. Последние служат для смягчения влияния центробежой силы на автомобиль, двигающийся с плавным замедлением, переходя с прямолинейного участка на кривую, или с ускорением, выезжая на прямую. Тормозные кривые применяются в практике дорожного строительства. Несмотря на это, они еще недостаточно изучены и описаны в специальной литературе. Расчетные формулы для проектирования и разбивки тормозных переходных кривых требуют существенного изменения и дополнения с целью более плавного вписывания автомобиля в кривую и повышения безопасности движения. Представляют интерес плоские пространственные закругления, являющиеся воплощением прогрессивной взаимосогласованности плана и профиля дорожной трассы, благоприятно влияющие на условия видимости и общее зрительное восприятие дороги. Эти участки образованы соединением горизонтальной и вертикальной кривых в единую плоско-пространственную кривую. Разбивка таких закруглений непроизводительно делится на вертикальную и горизонтальную. Очевидно, что новая прогрессивная методика проектирования требует новых, более совершенных методов разбивочных работ.

Рассмотрен актуальный вопрос применения современных полимерных композиционных материалов для создания на их основе новых востребованных продуктов. Технология описываемых композитов заключается в пропитке армирующего волокнистого стекломатериала, которая достигается путем равномерного распределения полимерного эпоксидного связующего по волокнистой основе. Приводится анализ двух объектов исследований, в качестве которых выступают препреги и пластиковые лыжи. Проведена оценка влияния времени и условий хранения препрегов на основе разработанного связующего на его технологичные свойства. С применением препрегов с различным сроком хранения произведена склейка экспериментальных лыж и проведен анализ их механических свойств. Для оценки свойств препрегов использованы методики, включающие изучение изменений массы единицы площади, содержания связующего, содержания летучих продуктов и степени полимеризации. Изучение свойств производили на протяжении всего эксперимента – 90 дней. Оценка свойств лыж дана согласно ГОСТ 30199–94, ГОСТ 17043–90 и ГОСТ 30045–93 по показателям: масса лыжи, стрела прогиба лыжи, положение центра тяжести лыжи, жесткость и прочность при изгибе, остаточный прогиб, жесткость передней и задней частей лыжи, усталость при циклическом нагружении. Изучение основных характеристик лыж производили сразу после склеивания. Установлено, что выбранные для подтверждения технологичности препрегов показатели позволили адекватно оценить их «жизнеспособность». Сделаны выводы о применении препрегов по прямому назначению при соблюдении условий их хранения без снижения качества изготавливаемых современных пластиковых лыж.

Обработка заготовок и деталей из древесины и древесных материалов абразивными инструментами является наиболее сложным по описанию и моделированию процессом. Закономерности износа абразивного инструмента непосредственно связаны с работой единичных абразивных зерен. В основе механизма износа лежат явления адгезии, диффузии, абразивного разрушения, пластического течения тончайших поверхностных слоев, размягченных под действием высоких контактных температур и давлений, химического воздействия на абразив окружающей среды и обрабатываемого материала. Под действием механических и температурных напряжений происходит растрескивание, скалывание режущих кромок, выкрашивание из связки отдельных абразивных зерен и целых комплексов. В ходе экспериментальных исследований процесса калибрования–шлифования древесных материалов было выявлено, что в некоторых случаях на поверхности образца появляются контактные разрушения, имеющие вид точек, рисок, пятен, покрытых ворсом. Ранее считалось, что основным дефектом механической обработки резанием древесных материалов являются прижоги поверхностного слоя, однако необходимо обратить внимание на то, что контактные разрушения поверхностных слоев наблюдается задолго до появления прижогов и оказывают первоочередное влияние на качество обработанной поверхности. Целью настоящего исследования является объяснение механизма образования контактных разрушений при помощи анализа процесса микрорезания древесных материалов единичным абразивным зерном, а также определение условий резания, не допускающих появления контактных разрушений. Поскольку из экспериментальных исследований известно, что на образование контактных разрушений оказывают влияние такие режимные факторы, как скорость резания и подачи, зернистость абразива, глубина шлифования и толщина среза, необходимо вывести математическую зависимость, отражающую влияние этих факторов на качественные показатели процесса шлифования для того, чтобы получить возможность заранее рассчитывать оптимальные режимы резания, не допуская появления на обработанной поверхности контактных разрушений.

При производстве целлюлозы натронным способом из недревесного сырья небольшие предприятия не могут утилизировать черные щелока, так как наличие отдела регенерации экономически оправдано только для крупных целлюлозно- бумажных комбинатов. Эффективно утилизировать отработанные варочные растворы можно при переходе на варку с растворами КОН взамен NaOH и черные щелока использовать как органоминеральное удобрение. Цель исследования – получение целлюлозы из соломы пшеницы с растворами гидроксида калия при различных условиях варки и оценка возможности использования отработанных варочных растворов в качестве органоминерального удобрения. Варки проводили при условиях: гидромодуль 8:1; расход щелочи в ед. К₂О и Na₂O 10–16% от абсолютно сухого сырья; подъем температуры 60 мин.; варка при температуре 160 С 60 мин. При варке с растворами КОН проводили и изучали стадию пропитки. Из отработанного черного щелока от варки соломы пшеницы с расходом 14% готовили растворы для полива с заданными концентрациями. Дополнительная пропитка дает возможность получить калийную целлюлозу, сопоставимую с натронной по массовой доле лигнина и с меньшей зольностью. Показано, чем выше начальная концентрация варочного раствора при пропитке, тем выше скачок температуры и выше температура при дальнейшей пропитке. Снижение температуры пропитки на 5 С приводит к снижению температуры разогрева суспензии на 0,4–2,3 С, сокращению продолжительности разогрева в 3 раза и ускорению охлаждения системы в среднем в 5 раз. Продолжительность пропитки не более 60 мин. Выявлено, что растворы КОН способствуют лучшему удалению SiO₂ из растительного сырья, чем растворы NaOH в заданных условиях варки. Установлено, что отработанный варочный раствор пригоден в качестве органоминерального удобрения с концентрацией 2,8·10–5 г взвешенных веществ в 1 л.

Эксперименты, описанные в статье, выполнялись в лабораторных условиях в рамках написания диссератции на соискание ученой степени кандидата технических наук. Актуальность и новизна подтверждена опытными инженерами ведуших компаний-производителей оборудования и передовых технологий в области ЦБП. На процесс сушки полотна бумаги и картона затрачивается наибольшее количество потребляемой на бумаго- и картоноделательных машинах энергии. Однако при этом удаляется незначительное количество влаги из материала, по сравнению с обезвоживанием на сеточной и прессовой частях. Поэтому для снижения затрат теплоты, а также повышения производительности БДМ представляется целесообразной интенсификация процесса сушки при минимальных затратах энергии и сохранении ключевых технологических показателей выпускаемой продукции. Цель исследования – получение образцов бумаги разной массы одного квадратного метра, изготовленных из производственной сульфатной небеленой хвойной целлюлозы, размолотой в лабораторных условиях на коническом рафинере до различной степени помола с последующим отливом и сушкой при разных температурах. После кондиционирования образцы подвергались измерениям свойств бумаги методами неразрушающего и разрушающего контроля. Анализ влияния температур сушки на деформационно-прочностные и структурно-размерные свойства бумаги позволил выявить закономерности, которые могут быть использованы при дальнейших научных исследованиях, а также непосредственно внедрены в производство. Реконструкции, направленные на снижение потребления энергии, а также оптимизация и тонкая настройка технологических режимов процессов сушки бумажного полотна представляют собой одно из перспективных направлений модернизации технологических потоков и повышения конкурентоспособности отечественных и зарубежных предприятий.

Установлены количественные закономерности, описывающие формирование деформационных и прочностных свойств сульфатной небеленой целлюлозы из бамбука Bambusa blumeana (число Каппа 17,3) в процессе размола. Свойства образцов изучали на лабораторных отливках массой 60 г/м2, изготовленных на листоотливном аппарате Estanit BBS-2, после размола на мельнице Йокро при концентрации 6% до степени помола 20, 30, 40 и 60 ШР. Испытания на растяжение проводили на образцах размерами 10015 мм, скорость растяжения 50 мм/мин. Анализ хода кривых напряжение–деформация показал, что изменение деформационного поведения целлюлозы из бамбука при размоле является типичным для целлюлозно-бумажных материалов. При увеличении степени помола кривые идут выше, увеличиваются жесткость в упругой области деформирования, общая деформация до разрушения и разрушающее напряжение. Выполненное сравнение с целлюлозой из древесины лиственных и хвойных пород показало, что поведение целлюлозы из бамбука при размоле во многом аналогично традиционным полуфабрикатам из северных пород древесины. Показано, что величины деформационных и прочностных характеристик у бамбуковой целлюлозы имеют более низкие значения. Однако степень изменения прочностных характеристик бамбука в результате размола выше, чем у хвойных и лиственных целлюлоз. Разрывная длина у бамбука при размоле от 20 до 60 ШР возрастает на 50% и приближается по величине (8000 м) к значениям лиственной и хвойной целлюлозы (8200 м). В наибольшей степени у целлюлозы из бамбука изменяется удлинение до разрыва, рост составляет 34–66% и достигает величины 3,73%, что выше, чем у лиственной (1,79%) и хвойной (2,65%). В отличие от лиственной и хвойной целлюлозы, при размоле бамбука выше 50 ШР не наблюдается снижения прочностных и упругих показателей. При 60 ШР прочность при растяжении целлюлозы из бамбука приближается к лиственной и хвойной, а деформация разрушения и ТЕА превышает их. Поэтому для достижения необходимого уровня прочностных свойств целлюлозы из бамбука требуется размол до более высокой степени помола.

Древесину осины пропитывали водой, водными растворами карбамида и карбамида с добавкой фосфорной кислоты. Термомеханическим методом исследовали деформируемость древесины, установили основные температурные переходы. В условиях горячего прессования вода выступает не столько как литический агент, но, главным образом, как пластификатор. Карбамид снижает температуру расстекловывания на 70 С, начиная с превращений, связанных с выделением аммиака (132 С). Кислота взаимодействует с карбамидом и создаёт слабокислую среду, способствуя прочности прессованной древесины. Прессование изделий проводили при 160…180 С в две стадии со сдувкой свободной воды и последующей термообработкой при 150…180 С. Запатентован способ изготовления прессованной модифицированной древесины преимущественно паркета плотностью 600–620 кг/м³, прочностью при изгибе 120–150 МПа без использования пресс-форм.

Показана эффективность применения суспензии бактериальной целлюлозы Komagataeibacter (Gluconacetobacter) rhaeticus при реставрации документов на бумаге аэродинамическим способом. Одной из проблем при реставрации документов на бумаге методом восполнения утраченных частей документа является прочность шва между реставрируемым документом и восполняющей частью. Для повышения прочности шва документ по контуру утрат обрабатывают связующими – растворами натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы или крахмала. В данном исследовании при реставрации методом аэродинамического формования в качестве связующего была применена суспензия бактериальной целлюлозы Komagataeibacter (Gluconacetobacter) rhaeticus. Для создания прочного соединительного шва между реставрируемым документом и восполняющим волокнистым слоем по контуру утраты документа наносили суспензию бактериальной целлюлозы концентрацией 1,0 ± 0,1% масс., предварительно подготовленную в дезинтеграторе. Применение бактериальной целлюлозы в качестве связующего при аэродинамическом способе реставрации привело к повышению прочности сформованного шва в 1,5–2 раза, по сравнению с применением в качестве связующего растворов крахмала и натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы. Искусственное тепло-влажное старение документа после реставрации в течение 12 суток показало, что прочность шва снижается после первых трех суток старения на 32% и затем стабилизируется. Это позволяет прогнозировать хорошую сохранность отреставрированного документа в процессе дальнейшего архивного хранения и пользования. С помощью программного комплекса, предназначенного для исследования памятников письменности путем анализа их цифровых изображений «Vestigium» показано, что рельеф поверхности листов документа после реставрации становится более сглаженным, что снижает возможность глубокого проникновения пыли в структуру листа и повышает срок использования документа.

Получить точное решение нелинейного интегрального уравнения обычно невозможно. Численное решение таких уравнений связано со значительными трудностями. Если функция, являющаяся решением нелинейного интегрального уравнения, зависит от большого числа переменных, то трудоёмкость методов, связанных с приближённой заменой интеграла суммой, оказывается очень большой. В линейном случае эта трудность также имеет место и преодолевается во многих случаях использованием метода Монте-Карло. Для решения интегрального уравнения с полиномиальной нелинейностью предложена векторная оценка, построенная на реализациях однородного ветвящегося марковского процесса. Исследована целесообразность использования предложенной оценки. Рассматриваемая векторная оценка основана на интегрировании по части переменных. Поскольку такое интегрирование может разве лишь уменьшить дисперсию, то дисперсия векторной оценки будет всегда не более дисперсии оценки, предложенной нами ранее. Кроме того, мажорантные условия для векторной оценки слабее, чем для обычной оценки. На примере квадратичной нелинейности показано, что выполнение суммирования до полного построения дерева ведет к большому объему вычислений. Поэтому нужно сначала построить дерево, а потом производить суммирование, начиная с точек поглощения на траектории. Если же начинать от начала траектории, то память, необходимая для запоминания промежуточных результатов, будет возрастать экспоненциально с ростом количества частиц. Таким образом, производить вычисления в прямом порядке нецелесообразно. Приведенные рассуждения, очевидно, справедливы и в случае уравнения более высокой степени. Полученные результаты расширяют возможности метода Монте-Карло при решении специального класса задач.