Древесина – один из древнейших материалов, который не теряет актуальности и сегодня. Её механические, теплоизоляционные и химические свойства позволяют создавать продукцию от простых дров до высокотехнологичных композитов. В этом обзоре представлены основные направления использования дерева – от строительства и мебели до производства бумаги, энергии и химических веществ. Каждое из них подробно раскрывает, какую продукцию получают из древесины и какие технологии при этом задействованы.
Строительные конструкции из дерева
В строительстве древесину применяют для несущих каркасов, перекрытий, крыш, стен, окон, дверей и полов. Самые популярные хвойные породы – сосна и ель – имеют оптимальное соотношение прочности и стоимости. Для влажных помещений и наружных конструкций используют лиственницу или дуб благодаря высокой биостойкости. Современные технологии значительно расширили ассортимент строительных материалов: клеёный брус, двутавровые балки из LVL, ориентированно-стружечные плиты (OSB), фанера и древесно-волокнистые плиты (МДФ, ХДФ). Клеёный брус позволяет перекрывать пролёты до 15–20 метров без дополнительных опор, что активно используют в каркасном домостроении. Важной составляющей является обработка древесины антипиренами и антисептиками, которая повышает огнестойкость и предотвращает гниение. Из дерева изготавливают также опалубку для бетонирования, леса, стропила и обрешётку. Кровельные материалы – дранка, гонт, шиндель – до сих пор используются в традиционной архитектуре. Отдельно стоит упомянуть паркет: штучный, массивный или паркетная доска – это продукция, получаемая из ценных пород (дуб, бук, ясень, клён). Внутренняя отделка включает вагонку, блок-хаус, имитацию бруса, а также фанеру для напольных покрытий и потолков. В сфере ландшафтного строительства из дерева делают шпалеры, беседки, мостики и мощение.
Таблица сравнения свойств основных пород древесины для строительства.
| Порода | Плотность, кг/м³ | Прочность | Влагостойкость | Рекомендуемое применение |
|---|---|---|---|---|
| Сосна | 470 | средняя | низкая | каркасы, доски, балки, стены |
| Дуб | 700 | высокая | высокая | несущие конструкции, паркет, мебель |
| Лиственница | 650 | высокая | очень высокая | наружные конструкции, террасы, сваи |
| Ель | 430 | ниже сосны | низкая | отделка, лёгкие конструкции, музыкальные инструменты |
Мебель и домашняя утварь
Мебельная промышленность перерабатывает значительную часть деловой древесины. Корпусную мебель изготавливают из ДСП, МДФ, фанеры и массива. Для фасадов часто используют шпон ценных пород – ореха, вишни, красного дерева. Мягкая мебель имеет деревянный каркас, который может быть выполнен из сосны, бука или берёзы. Столярные изделия – двери, оконные рамы, лестницы и перила – традиционно делают из клеёного массива или фанерованных плит. На кухне из дерева производят столешницы, разделочные доски, тарелки, ложки, ручки ножей. Игрушки, шахматные доски, рамки для фотографий, багет – всё это продукция из дерева. Отдельно стоит упомянуть гнутые изделия: стулья Венского типа, плетёную мебель из ротанга или лозы, а также детские кроватки и стульчики. Декоративная резьба используется в элементах интерьера – панелях, капителях, плинтусах, а также в церковном иконостасе и мебели. Садовая мебель из лиственницы или акации не боится дождя и солнца.
Производство бумаги и картона
Бумага и картон являются одними из самых массовых продуктов переработки древесины. Сырьём служит целлюлоза, которую получают из хвойных и лиственных пород путём варки технической щепы в щёлочи или кислоте. После отбеливания и сушки формируют бумажное полотно. Из бумаги изготавливают книги, тетради, коробки, туалетную бумагу, салфетки, денежные купюры, обои и фильтровальные материалы. Гофрированный картон используют для упаковки – коробки из него выдерживают высокие нагрузки благодаря волнистому слою. Картонные гильзы, шпули, бумажные пакеты и мешки – всё это продукты переработки древесины. Один кубический метр древесины даёт около 500 килограммов бумаги.
Из одного кубического метра древесины можно получить примерно 500 килограммов бумаги – достаточно для изготовления около 5000 листов формата А4.
Во время производства возникают побочные продукты – лигнин и сульфатное мыло, которые используют в химической промышленности. Технологические линии современных целлюлозно-бумажных комбинатов позволяют утилизировать отходы и возвращать химикаты в цикл, что снижает себестоимость продукции.
Древесное топливо для отопления
Энергетическое использование древесины охватывает традиционные дрова, а также современные виды биотоплива: пеллеты, брикеты, щепу и древесный уголь. Пеллеты – цилиндрические гранулы из прессованных сухих опилок – имеют теплотворную способность 4,5–5 кВт·ч/кг, а их зольность не превышает 1%. Брикеты (RUF, Pini Kay) аналогичны по качеству, но крупнее по размеру. Щепа используется на ТЭЦ и в котельных большой мощности – её калорийность зависит от влажности. Дрова всё ещё популярны в частных домах, особенно с твердотопливными котлами и каминами.
Основные виды древесного топлива:
- дрова колотые и круглые;
- пеллеты древесные гранулированные;
- брикеты топливные разных форм;
- щепа технологическая;
- древесный уголь для мангалов;
- отходы лесопиления (кора, опилки).
Древесный уголь получают пиролизом в ретортных печах – он используется не только для приготовления пищи, но и в металлургии (добавка к шихте), а также для фильтрации воды и производства активированного угля. Коэффициент полезного действия современных пеллетных котлов достигает 90–95%.
Химические продукты из древесины
Химическая переработка древесины даёт десятки ценных веществ. Пиролиз (сухая перегонка) при температуре 400–600 °C позволяет получить древесный уголь, жидкие смолы, уксусную кислоту, метанол, а также горючий газ. Скипидар, канифоль и калий углекислый (поташ) выделяют из живицы хвойных пород. Целлюлоза является сырьём для вискозных волокон (искусственный шёлк), ацетатного волокна, целлофана, фильтров и взрывчатых веществ (нитроцеллюлоза). Лигнин, который остаётся после целлюлозного производства, используют как вяжущее в производстве древесных плит и как добавку к бетонным смесям для замедления схватывания. Активированный уголь из древесины применяют в медицине и водоочистке. Кроме того, из древесины получают этиловый спирт (гидролиз гемицеллюлоз), кормовые дрожжи, ванилин, сорбит и ксилит.
Древесный уксус (железоуксусная кислота) – один из первых химических продуктов, которые человечество научилось добывать из дерева, его использовали для консервации и медицины.
Специализированные изделия из дерева
Тарная доска, поддоны, ящики, бочки и шпули – упаковка из дерева остаётся востребованной благодаря прочности и способности многоразового использования. В спорте из дерева делают лыжи, хоккейные клюшки, ракетки для настольного тенниса, гимнастические брусья, бильярдные кии, биты для бейсбола. Музыкальные инструменты: корпуса роялей, скрипки, гитары, барабанные обечайки – традиционно изготавливают из резонансной ели, клёна, палисандра. Рукоятки для инструментов (молотков, топоров, стамесок) требуют древесины вяза или граба, которая не сколется. В железнодорожном транспорте шпалы пропитывают креозотом для защиты от гниения. Столбы линий электропередач, шахтное крепление, настилы для мостов – всё это из древесины. Также из неё производят балясины для лестниц, детали оконных рам, школьные принадлежности, деревянные части игрушек, панно, мозаику и макеты. В медицине древесину используют для изготовления протезов, шин, некоторых инструментов.
Многообразие применения древесины впечатляет: она служит строительным материалом, основой для мебели, сырьём для бумаги, энергетическим топливом, источником химических веществ и материалом для специализированных изделий. На протяжении веков люди находили всё больше способов использования этого природного ресурса. Современные технологии переработки позволяют получать из древесины широкий спектр продукции – от простой доски до высокотехнологичных композитов и чистых химикатов. Развитие деревообрабатывающей промышленности продолжает расширять этот список, делая древесину универсальным материалом без заменителей во многих сферах.
Об авторе
