Древесное волокно, которое с давних времен использовалось для создания бумаги, сегодня применяется для создания картона, а также очень прочных материалов — плит. Без таких плит невозможно представить ни мебельную, ни строительную отрасль. Древесно-волоконные плиты (ДВП) создают толщиной от нескольких миллиметров, до нескольких сантиметров.
Древесные и лубяные волокна
Дерево состоит из корня, ствола и кроны. Ствол выполняет опорную функцию. Кроме этого, он хранит влагу и резервы питательных веществ, которые вырабатывают листья в процессе фотосинтеза. Ствол состоит из сердцевины, древесины, камбия и коры.
Древесные волокна — это длинные одеревеневшие клетки, имеющие толстые стенки и составляющие главную часть древесины лиственных пород. Лубяные волокна расположены под корой дерева. Такие волокна часто используются в текстильной промышленности. Лубяные волокна состоят преимущественно из целлюлозы. Количество лигнина обусловливает большее или меньшее одревеснение волокон.
Производство древесного волокна
Метод получения древесного волокна отличается древней исторической традицией, истоки которой пошли от бумажного производства. Сегодня древесное волокно является базой для изготовления древесноволкнистых плит, создаваемых мокрым способом (как картон) и сухим (технология MDF).
Процесс получения волокна состоит в выделении из древесной массы натурального древесного волокна. Отметим, что форма и габариты волокна полностью зависят от сорта древесины, т.е. от ее естественной структуры.
Для того, чтобы разорвать связи между волокнами древесины специалисты используют особые мельничные аппараты, которые называются дефибраторами или рефинерами. Процесс осуществляется в условиях 80% влажности, температура должна составлять более 100 °С.
Волокно можно получать из различных сортов древесины. Для получения древесного волокна стоит применять чистые древесные отходы. Основные этапы получения древесного волокна:
- в рубильной машине создается технологическая щепа. Во время этого процесса лигнин размягчается и скрепляет волокна древесины между собой
- созданную щепу выгружают на ленточный конвейер, по которому она подается на металлоуловитель. В процессе ситовой сортировки, выделяется три фракции
- после этого кондиционную щепу по транспортеру направляют на гидромойку, чтобы удалить минеральные примеси. Щепа вместе с жидкостью поступает в наклонный шнек с сетчатым днищем. Отделенная от щепы жидкость стекает в гидромойку, а чистая щепа попадает в рабочий бункер рефинёра
- крупные щепки после сортировки попадают в дезинтегратор, где происходит повторное измельчение, после которого материал снова отправляется на сортировку. Мелкие части, отделяемые от щепы, попадают в бункер отходов или на открытую площадку, после чего сжигаются в котельных для создания тепловой энергии
- после этого щепа попадает в пропарочные котлы вертикального типа. Пропаренная щепа при помощи разгрузочного шнека, находящегося снизу пропарочного котла, поступает в размольную камеру дефибратора. Это устройство перетирает горячую и влажную щепу на отдельные волокна
- принимая во внимание назначение волокна и требования к показателям его качества, эта операция может быть осуществлена последовательно один, два или три раза. Полученная таким образом древесноволокнистая масса (пульпа) непрерывным потоком вместе с паром через массопровод поступает в одноступенчатую сушку волокна
- сушка древесного волокна осуществляется во время передвижения по трубе-сушилке в потоке горячего воздуха на протяжении 3-5 сек. Температура воздуха в начале сушилки составляет 165-240 °С, а в конце — 65-70 °С
- сухая древесноволокнистая масса подается в циклон, где сухое волокно отделяется от агента сушки, а потом поступает в бункер для хранения. Отметим, что вся система обязательно оборудована механизмами контроля уровня влажности, температуры, искроподавления, а также пожаротушения.
Плиты из древесного волокна
ДВП – это древесноволокнистая плита. Плиты являются листовым стройматериалом, который изготавливают из волокон той древесины, которая представляет собой отходы, такие как стружка, пиломатериалы, остаточные куски. ДВП создают при помощи мокрого и сухого метода по особой технологии, и от того, какую именно технологию использовали специалисты, ДВП бывают разными по плотности, жесткости, твердости, особенностям структуры (пористости) и внешнему виду поверхности.
Плиты из древесного волокна называют оргалитом. Этот материал чаще всего создают сухим методом. Волокна прессуют с добавлением связующих элементов и прочих веществ, прессование осуществляется при умеренном давлении. Существуют ДВП нескольких сортов:
- ДВП 1-го сорта имеет наивысшее качество. Эти плиты создаются по ГОСТу. Процедура изготовления контролируется довольно строго, для полного соблюдения технологии. Такой материал применяют в работах по отделке фасада зданий или в помещениях
- плиты 2-го сорта отличаются более низким качеством, однако это касается только внешнего вида. Такие плиты содержат неровности на поверхности, могут быть царапины или выемки. Не смотря на это, данные плиты являются прекрасным материалом, например для прослойки под паркет, или ламинат.
Читайте также: Болезни мягких тканей стопы
Оба сорта пользуются популярностью в большом числе отраслей и направлений производства, строительства. Тот факт, что ДВП бывают двух сортов, имеет большое значение, потому что существенно сказывается на расходах. К примеру, покупая ДВП второго сорта, вы получаете прекрасный материал высокого качества за более низкую цену, пусть и не с такой презентабельной внешностью. Во время реализации разных отделочных работ внешний вид плиты не важен.
Панели из древесного волокна достаточно популярны в отделке фасада. Они защищают стены от негативных природных явлений. Они имеют высокую устойчивость к действию ультрафиолета и перепадам температур, а также неподвержены коррозии.
К достоинствам этого материала можно отнести:
- внешний вид настоящей древесины
- длительный период использования – от 10 до 15 лет
- высокая морозоустойчивость – около 100 циклов
- высокая плотность и, как следствие низкий процент растрескивания и не деформаций
- энергосбережение, звукоизоляция и хорошая теплозащита
- легкий монтаж и обработка.
Однако такой материал имеет и недостатки:
- высокий уровень горючести
- набухание панелей под действием влаги. Сегодня в составе плит и панелей часто присутствует парафиновая эмульсия, которая делает их водонепроницаемыми.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Древесная ткань
Древесная ткань имеет волокнистое строение. Как и все растительные ткани, она состоит из клеток, которые являются анатомическими элементами древесины. Анатомические элементы в древесине в большей части представляют собой мертвые клетки, лишенные протоплазмы и ядра. Хвойные и лиственные породы значительно отличаются друг от друга по своим анатомическим элементам. [1]
Древесная ткань состоит из клеток, которые связаны между собой межклеточным веществом; особенно важно то обстоятельство, что эти клетки нескольких различных видов. Клетки, выполняющие одинаковые функции и одинаковые по форме, образуют древесную ткань. Те элементы, длинные оси которых в растущих деревьях направлены вертикально ( то же и на рисунке), называются продольными. В противоположность этому, поперечные элементы удлинены в дереве поперечно, радиально. Все эти элементы происходят от разделения одних и тех же материнских клеток и в совокупности составляют лучи. [2]
Волокнистая древесная ткань , отделяемая непосредственно от ствола; луб. [3]
При разрушении древесной ткани смолы , находящиеся в смоляных ходах, и жиры, заключенные в паренхимных клетках сердцевидных лучей, могут смешиваться между собой, создавая в процессах варки, а также последующего размола целлюлозы липкие, склонные к агрегации образования вредной смолы. Они то и вызывают указанные выше затруднения как в процессах производства самой целлюлозы, так и в процессах производства бумаги, изготовляемой из такой целлюлозы. [4]
Интересно, что рядом с древесной тканью , служащей для проведения воды и поэтому нерастворимой в ней, возникает лубяная ткань, не содержащая лигнина, но пропитанная дубильными веществами, растворимыми в воде. [6]
В процессе варки целлюлозы и полуцеллюлозы древесная ткань подвергается химическому и физическому воздействию. В результате делигнификации и частичного удаления гемицеллюлоз она распадается на отдельные древесные волокна с превращением последних в целлюлозные волокна. При этом ультраструктура клеточной стенки существенно изменяется. Учитывая распределение слоев клеточной стенки по массе, необходимо подчеркнуть, что основное количество лигнина присутствует во вторичной стенке. Следовательно, для достижения достаточной степени делигнификации требуется удалить лигнин из всех слоев клеточной стенки. Удаление лигнина из срединной пластинки приводит к ее разрушению и разъединению волокон, а удаление из вторичной стенки — к ослаблению связей между фибриллами. Фибриллярная структура клеточной стенки позволяет делить, волокна на продольные элементы и связывать их между собой. На этом основан процесс производства бумаги. В результате делигнификации целлюлозные волокна становятся гибкими и эластичными. При последующем размоле целлюлозной массы при подготовке к формованию бумаги происходит фибриллирование клеточных стенок — расщепление их на фибриллы и последних на более тонкие элементы. На процесс фибриллмрования определяющее влияние оказывает ультраструктура клеточной стенки. По сравнению с хлопковым волокном волокна древесной целлюлозы фибриллируются значительно легче. При формовании бумаги в процессе удаления воды возникают прочные межволоконные связи за счет трения, механического зацепления фибрилл, а также возникновения межмолекулярных сил взаимодействия, в том числе прочных водородных связей между макромолекулами на поверхностях фибриллированных элементов, и образуется бумажный лист. [7]
Читайте также: Ткани образующие лист растения
Лигнин в виде нерастворимого осадка после гидролиза-та древесной ткани вывозят на лигнииовое поле, складывают в штабеля и хранят без использования. [8]
Анализ золы древесных пород показывает, что в древесных тканях скопляется значительное количество кремнезема, между тем кремний не является физиологически необходимым элементом для жизни дерева. [9]
Окрашивание природной воды возникает вследствие экстракции водой растворимой фракции древесных тканей , растворения продуктов разложения гниющего дерева и ( или) выщелачивания растворимых компонентов почвы. [10]
Сердцевина — узкая центральная часть ствола, состоящая из рыхлой древесной ткани ; попадая в деревянные изделия, усиливает их растрескивание. [12]
ЛИГНИН — инкрустирующие вещества, образующие совместно с клетчаткой древесную ткань высших растений . [13]
Одни организмы потребляют листья растений ( филлофаги), другие — древесные ткани ( ксилофаги), третьи — мертвые организмы ( сапрофаги), поддерживая в экосистемах энергетические процессы обмена веществ и саму жизнь. [14]
Чем сильнее химическое или физико-химическое воздействие, тем меньше расход энергии на разделение древесной ткани на волокна при механической обработке. [15]
Древесное волокно — Wood fibre
Древесные волокна (также пишется древесные волокна, видеть орфографические различия) обычно целлюлозный элементы, которые извлекаются из деревьев и используются для изготовления материалов, включая бумага.
Конечный бумажный продукт (бумага, картон, салфетки, картон и т. Д.) Определяет виды или смесь видов, которые лучше всего подходят для обеспечения желаемых характеристик листа, а также определяет необходимую обработку волокна (химическая обработка, термообработка, механическая обработка «чистка» или очистка и т. д.).
В Северной Америке первичное (не переработанное) древесное волокно в основном извлекается из твердая древесина (лиственные) деревья и мягкая древесина (хвойные) деревья. Древесное волокно может быть извлечено как первичный продукт или собрано во время измельчения пиломатериалов. [1] Древесные волокна также могут быть переработанный из использованных бумажных материалов. [2]
Бумага
Древесные волокна обрабатываются путем объединения их с другими добавками, которые разрушают волокна до губчатой массы, называемой мякоть. Затем пульпа обрабатывается, и сеть крошечных волокон прессуется, превращаясь в бумагу.
Строительный материал
Древесные волокна можно прессовать в твердые плоские панели, которые можно использовать как менее дорогую альтернативу дереву или фанере в ситуациях, не требующих прочности конструкции. [3]
Гидрокультура
Древесные волокна можно использовать в качестве субстрата в гидропоника. Древесная шерсть (например, древесная щепа) была предпочтительным субстратом с первых дней исследований гидропоники. [4] Однако более поздние исследования показывают, что древесное волокно может оказывать пагубное воздействие на «регуляторы роста растений». [5] [ неосновной источник необходим ]
Композиты
Древесные волокна можно комбинировать с термопластами для создания прочных, водонепроницаемых продуктов для использования на открытом воздухе, таких как террасные доски или уличная мебель. [6]