Властивості вживаної деревини як важливий чинник якості конструкційних матеріалів

Ключові слова: технології деревооброблення; фізико-механічні властивості; міцність; щільність; твердість; перероблення; деревинний ресурс.

Анотація

Встановлення основних показників вживаної деревини (ВЖД), зокрема основних шпилькових порід, є актуальною науковою проблемою, оскільки наповнення нормативної бази даних забезпечить виготовлення якісних виробів з деревини з максимальним урахуванням особливостей механічних і фізичних характеристик цього потенційного резерву сировини. ВЖД доцільно матеріально використовувати в технологіях деревооброблення для виробництва конструкційних матеріалів і складових елементів меблевих виробів. Визначено основні фізико-механічні властивості ВЖД низки деревних порід – ялиці, ялини, сосни, модрини, які широко використовують для отримання виробів у меблевій та деревообробній галузях за такими показниками: щільність, ударна і статична твердість, міцність при статичному згині, міцність при сколюванні та міцність при стиску вздовж волокон. Експериментально встановлено, що фізико-механічні властивості ВЖД зазначених порід нижчі від аналогічних показників з первинної деревини (ПД). Виявлено, що щільність зменшується не більше ніж на 4,7% (діапазон для різних порід – 1,54-4,67%); ударна твердість знижується в діапазоні 1,37-4,11%; статична твердість – зменшення для модрини становить 7,11%, для інших порід практично не перевищує 2,5%; міцність при статичному згині знижується в діапазоні 5,94-8,33%; міцність при сколюванні для трьох порід (окрім ялини) зменшується в діапазоні 3,23-7,23%, а для ялини вона зростає на 3,08%; міцність при стиску вдовж волокон знижується в діапазоні 1,72-8,89%. Результати досліджень показників фізико-механічних властивостей ВЖД основних шпилькових порід дали змогу зрозуміти динаміку цих показників порівняно з ПД, розробити практичні рекомендації щодо ефективного матеріального перероблення, наповнити нормативну базу даних, а набуті знання використовувати під час розроблення математичних моделей для прогнозування характеристик конструкційних деревинних матеріалів.

Посилання

Ашкенази, Е. К. (1980). Анизотропия деревесины и древесных материалов. Москва: Лесная промышленность [Ashkenazi, Ye. K. (1980). Anisotropy of wood and wood materials] (in Russian)
Вінтонів, І. С., Сопушинський, І. М., Тайшингер, А. (2007). Деревинознавство. Львів: Апріорі [Vintoniv, I. S., Sopushynskyy, I. M., & Teishinger, A. Wood-science. Lviv: Apriori] (in Ukrainian).
Волынский, В. Н. (2000). Взаимосвязь и изменчивость физико-механических свойств древесины. Архангельск: Изд-во Архангельского гос. техн. ун-та [Volynskyy, V. N. Interconnection and variability of physical and mechanical properties of wood. Arkhangelsk: Publishing house of the Arkhangelsk State Technical University] (in Russian)
Войтович, І. Г. (2010). Основи технології виробів з деревини. Львів: Країна ангелят [Voytovych, I. G. Fundamentals of wood products technology. Lviv: Country of Angels] (in Ukrainian)
Гайда, С. В. (2019а). Науково-технічні основи використання вживаної деревини в деревообробці: дис. … д-ра тех. наук: 05.23.06 / Національний лісотехнічний університет України. Львів, 465 с. [Gayda, S. V. (2019). Scientific and technical basis of post-consumer wood use in woodworking: Dissertation of the Doctor of Technical Sciences. Ukrainian National Forestry University. Lviv, Ukraine. Retrieved from https://drive.google.com/file/d/1vwVTBx9l6K9D1kq1Ji9rFmLpHOysCH8P/view] (in Ukrainian)
Гайда, С. В. (2017). Комплексні дослідження зміни пружних властивостей вживаної деревини ялиці з віком. Лісове господарство, лісова, паперова і деревообробна промисловість, 43, 58-72. [Gayda, S. V. (2017). The complex studies on the change of elastic properties of post-consumer fir wood with age. Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industri, 43, 58-72. https://doi.org/10.36930/42174308] (in Ukrainian)
Гайда, С. В. (2019b). Визначення та порівняння властивостей вживаної деревини основних хвойних порід. Лісове господарство, лісова, паперова і деревообробна промисловість, 45, 38-49. [Gayda, S. V. (2019). A determination and comparison of properties of post-consumer wood of the basic conifers. Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry, 45, 38-49. https://doi.org/10.36930/42194506] (in Ukrainian)
Гайда, С. В. (2018). Міцність комбінованих столярних плит із вживаної деревини. Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства ім. Петра Василенка, 197, 3-9. [Gayda, S. V. (2018). Strength of combined blockboard made of post-consumer wood (PCW). Bulletin of the Petro Vasylenko Kharkiv National Technical University of Agriculture, 197, 3-9. Retrieved from http://dspace.khntusg.com.ua/handle/123456789/8405] (in Ukrainian)
Гайда, С. В., Кійко, О. А. (2018). Формостійкість як критерій якості столярних плит із вживаної деревини. Наукові праці Лісівничої академії наук України, 17, 185-192. [Gayda, S. V., & Kiyko, O. A. (2018). Shape stability as a quality criterion for PCW-made blockboards. Proceedings of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 17, 185-192. https://doi.org/10.15421/411834] (in Ukrainian)
ГОСТ 16483.1:1984 (1985). Древесина. Метод определения плотности. [Введен в действие от 1985-02.01]. Москва: Издательство стандартов. [GOST 16483.1:1984 (1985). Wood. Method for determination of density. [Effective from 1985-02.01]. Moskow: Publishing house of standards] (in Russian)
ГОСТ 16483.3:1984 (1985). Древесина. Метод определения предела прочности при статическом изгибе. [Введен в действие от 1985-07.01]. Москва: Издательство стандартов. [GOST 16483.3:1984 (1985). Wood. Method for determining the cross-breaking strength. [Effective from 1985-07.01]. Moskow: Publishing house of standards] (in Russian)
ГОСТ 16483.5:1973 (1974). Древесина. Методы определения предела прочности при скалывании вдоль волокон. [Введен в действие от 1974-07.01]. Москва: Издательство стандартов. [GOST 16483.5:1973 (1974). Wood. Methods for determination of ultimate shearing strength parallel to grain. [Effective from 1974-07.01]. Moskow: Publishing house of standards] (in Russian)
ГОСТ 16483.10:1973 (1974). Древесина. Методы определения предела прочности при сжатии вдоль волокон. [Введен в действие от 1974-07.01]. Москва: Издательство стандартов. [GOST 16483.10:1973 (1974). Wood. Methods for determination of ultimate compression strength parallel the grain.. [Effective from 1974-07.01]. Moskow: Publishing house of standards] (in Russian)
ГОСТ 16483.16:1981 (1983). Древесина. Метод определения ударной твердости. [Введен в действие от 1983-01.01]. Москва: Издательство стандартов. [GOST 16483.16:1981 (1983). Wood. Method for determination of impact hardness. [Effective from 1983-01.01]. Moskow: Publishing house of standards] (in Russian)
ГОСТ 16483.17:1981 (1983). Метод определения статической твердости. [Введен в действие от 1983-01.01]. Москва: Издательство стандартов. [GOST 16483.17:1981 (1983). Wood. Method for determination of static hardness[Effective from 1983-01.01]. Moskow: Publishing house of standards] (in Russian)
ГОСТ 28840:1990 (1993). Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования. [Введен в действие от 1993-01.01]. Москва: Издательство стандартов. [GOST 28840:1990 (1993). Machines for tension, compression and bending testing of materials. General technical requirements. [Effective from 1993-01.01]. Moskow: Publishing house of standards] (in Russian)
Дячун, З. Й. (2007). Конструювання меблів. Корпусні вироби. Київ: Києво-Могилянська академія [Dyachun, Z. J. (2007). Furniture design: Cabinet products. Kyiv: Mohyla Academy House] (in Ukrainian)
Максимчук, Р. Т., Сопушинський, І. М., Тімочко, І. Я. (2017). Особливості формування річного кільця та базисної щільності прямоволокнистої та хвилясто-завилькуватої деревини Abies alba Mill. Науковий вісник Національного лісотехнічного університету України, 27.9, 30-33. [Maksymchuk, R. T., Sopushynskyy, I. M., & Timochko, I. Ya. (2017). Some Features of formation of annual ring and basic density of straight-grained and wavy-grained wood Abies alba Mill]. Scientific Bulletin of Ukrainian National Forestry University, 27 (9), 30-33. https://doi.org/10.15421/40270906] (in Ukrainian)
Прокопович, Б. В., Войтович, І. Г., Гайда, С. В., Кшивецький, Б. Я. (2002): Тлумачний словник з деревооброблення. Львів: Ромус-Поліграф [Prokopovych, B. V., Voytovych, I. G., Gayda, S. V., & Kshyvetskyy, B. Ya. (2002). Explanatory dictionary from Woodworking. Lviv: Romus-Polygraph] (in Ukrainian)
Уголев, Б. Н. (2004). Древесиноведение и лесное товароведение. Москва: Академия [Ugolev, B. N. (2004). Timber science and forest merchandising. Moscow: Academy] (in Russian)
AltholzV (2003). Verordnung über Anforderungen an die Verwertung und Beseitigung von Altholz (Altholzverordnung – AltholzV), Art. 1a der Verordnung vom 1. März 2003. BGBl. I.: 3302-3317 [AltholzV (2003). Ordinance on requirements for the utilization and disposal of waste wood (waste wood ordinance – AltholzV), Art. 1a of the ordinance of March 1, 2003. Federal Law Gazette I.: 3302-3317. Retrieved from https://www.gesetze-im-internet.de/altholzv/AltholzV.pdf] (in Germany)
COST Action E 31. (2004). National summary reports on the European market of recovered wood. 335 p. Retrieved from https://www.cost.eu/actions/E31/
EN 350-2:1994. Durability of wood and wood-based products. Natural durability of solid wood. Part 2: Guide to natural durability and treatability of selected wood species of importance in Europe. British Standard: London, BSI, 389 Chiswick High Road, W4 4AL
EN 460:2018. Durability of wood and wood-based products. Natural durability of solid wood. Guide to the durability requirements for wood to be used in hazard classes. British Standard: London, BSI, 389 Chiswick High Road, W4 4AL
Gayda, S. V., & Kiyko, O. A. (2020а). Determining the regime parameters for the surface cleaning of post-consumer wood by a needle milling tool. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (1 [107]), 89-97. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.212484
Gayda, S. V., & Kiyko, O. A. (2020b). The investigation of properties of blockboards made of post-consumer wood. Drewno, 63 (206), 77-102. https://doi.org/10.12841/wood.1644-3985.352.10
Holzmann, M. (2005). Management von Altholz in Österreich – Mengen, Qualitäten, Aufbereitung, Verwertung. Pinkafeld: Diplomarbeit an der Fachhochschule Burgenland [Holzmann, M. (2005). Management of waste wood in Austria – quantities, qualities, processing, recycling. Pinkafeld: Diploma thesis at the Burgenland University of Applied Sciences. Retrieved from https://fhburgenland.contentdm.oclc.org/digital/collection/p16083coll1/id/277353/] (in Germany)
ISO 3129:2019 (2019). Wood — Sampling methods and general requirements for physical and mechanical testing of small clear wood specimens. [Effective from 2019-11.01]. (Published in Switzerland: CH-1214 Vernier, Geneva). Retrieved from https://www.iso.org/standard/74839.html
Mantau, U., Steierer, F., Hetsch, S., & Prins, Ch. (2008). Wood resources availability and demands – Part I National and regional wood resource balances 2005; Background paper to the UNECE/FAO Workshop on Wood balances, Geneva, 2008: UNECE/FAO Retrieved from https://unece.org/fileadmin/DAM/timber/workshops/2008/wood-balance/docs/wood%20availability_part1_final.pdf
Marutzky, R. (1997). Qualitatsanforderungen und Entsorgungswege fur Restund Gebrauchtholzer. In: Alt- und Restholz – Energetische und stoffliche Verwertung, Beseitigung, Verfahrenstechnik, Lo-gistik (ss. 114-118). Düsseldorf: VDI-Verlag [Marutzky, R. (1997). Quality requirements and disposal methods for residual and used wood. In: Waste and residual wood - energy and material recycling, disposal, process engineering, logistics (pp. 114-118). Dusseldorf: VDI publishing house. Retrieved from https://www.iuta.de/igf-docs/11451_kurzbericht_holz.pdf] (in Germany)
Normen für Holz (2009). DIN-Taschenbuch 31. [8te Aufl.]. Berlin: Beuth [Wood Standards (2009). DIN paperback 31. [8th edition]. Berlin: Beuth. Retrieved from https://www.amazon.de/Normen-%C3%BCber-Holz-DIN-V/dp/3410174486] (in Germany)
Peek, R.-D. (2006). German experience on wood residues. BFH, Leuschnerstr, 91, D-21031. Hamburg: Federal Research Center for Forestry and Forest Products Retrieved from http://cdi.mecon.gov.ar/bases/docelec/az1652.pdf
Ratajczak, E., Szostak, A., Bidzinska, G., & Leszczyszyn, E. (2018). Market in wood by-products in poland and their flows in the wood sector. Drewno, 61 (202), 5-20. Retrieved from file:///C:/Users/New/Downloads/Market_in_wood_by_products_in_Polan.pdf https://doi.org/10.12841/wood.1644-3985.301.05
Verordnung über Anforderungen an die Verwertung und Beseitigung von Altholz V (Altholzverordnung) (2006). Art. 2a der Verordnung vom 20. BGBl. I, 48, 2298, 2331 [Ordinance on Requirements for the Use and Disposal of Waste Wood V (Waste Wood Ordinance) (2006). Article 2a of the Ordinance of the 20th Federal Law Gazette I, 48, 2298, 2331. Retrieved from https://beck-online.beck.de/?vpath=bibdata/komm/LaRoKoUmwR_57/ges/AltholzV/cont/LaRoKoUmwR.AltholzV%2Ehtm] (in Germany)
Werner, F., Althaus, H-J., Richter, K., & Scholz, R. W. (2007). Post-Consumer Waste Wood in Attributive Product LCA. Context specific evaluation of allocation procedures in a functionalistic conception of LCA. Int J LCA, 12 (3), 160-172. https://doi.org/10.1065/lca2006.05.249
Опубліковано
2021-12-29
Розділ
ДЕРЕВООБРОБНІ ТЕХНОЛОГІЇ ТА ЛІСОВА ІНЖЕНЕРІЯ