Деревина – один із найдавніших матеріалів, який не втрачає актуальності й сьогодні. Її механічні, теплоізоляційні та хімічні властивості дозволяють створювати продукцію від простих дров до високотехнологічних композитів. У цьому огляді подано основні напрямки використання дерева – від будівництва та меблів до виробництва паперу, енергії та хімічних речовин. Кожен із них детально розкриває, яку продукцію отримують із деревини та які технології при цьому задіяні.
Будівельні конструкції з дерева
У будівництві деревину застосовують для несучих каркасів, перекриттів, дахів, стін, вікон, дверей і підлог. Найпопулярніші хвойні породи – сосна та ялина – мають оптимальне співвідношення міцності й вартості. Для вологих приміщень і зовнішніх конструкцій використовують модрину або дуб завдяки високій біостійкості. Сучасні технології значно розширили асортимент будівельних матеріалів: клеєний брус, двотаврові балки з LVL, орієнтовано-стружкові плити (OSB), фанера та деревно-волокнисті плити (МДФ, ХДФ). Клеєний брус дозволяє перекривати прольоти до 15–20 метрів без додаткових опор, що активно використовують у каркасному домобудівництві. Важливою складовою є обробка деревини антипіренами та антисептиками, яка підвищує вогнестійкість і запобігає гниттю. З дерева виготовляють також опалубку для бетонування, риштування, крокви та лати. Покрівельні матеріали – дранка, гонт, шиндель – досі використовують у традиційній архітектурі. Окремо варто згадати паркет: штучний, масивний або паркетна дошка – це продукція, яка отримується з цінних порід (дуб, бук, ясен, клен). Внутрішнє оздоблення включає вагонку, блок-хаус, імітацію бруса, а також фанеру для підлогових покриттів та стель. У сфері ландшафтного будівництва з дерева роблять шпалери, альтанки, містки та мощення.
Таблиця порівняння властивостей основних порід деревини для будівництва.
| Порода | Щільність, кг/м³ | Міцність | Стійкість до вологи | Рекомендоване застосування |
|---|---|---|---|---|
| Сосна | 470 | середня | низька | каркаси, дошки, балки, стіни |
| Дуб | 700 | висока | висока | несучі конструкції, паркет, меблі |
| Модрина | 650 | висока | дуже висока | зовнішні конструкції, тераси, палі |
| Ялина | 430 | нижча за сосну | низька | оздоблення, легкі конструкції, музичні інструменти |
Меблі та домашнє начиння
Меблева промисловість переробляє значну частину ділової деревини. Корпусні меблі виготовляють із ДСП, МДФ, фанери та масиву. Для фасадів часто використовують шпон із цінних порід – горіха, вишні, червоного дерева. М’які меблі мають дерев’яний каркас, який може бути виконаний із сосни, бука або берези. Столярні вироби – двері, віконні рами, сходи та поручні – традиційно роблять із клеєного масиву або фанерованих плит. На кухні з дерева виробляють стільниці, обробні дошки, тарілки, ложки, ручки ножів. Іграшки, шахові дошки, рамки для фотографій, багети – усе це продукція з дерева. Окремо варто згадати гнуті вироби: стільці Віденьського типу, плетені меблі з ротангу або лози, а також дитячі ліжечка та стільчики. Декоративна різьба використовується в елементах інтер’єру – панелях, капітелях, плінтусах, а також у церковному іконостасі та меблях. Садова меблі з модрини або акації не бояться дощу та сонця.
Виробництво паперу й картону
Папір та картон є одними з наймасовіших продуктів переробки деревини. Сировиною слугує целюлоза, яку отримують із хвойних і листяних порід через варіння технічної тріски в лугу або кислоті. Після відбілювання та сушіння формують паперове полотно. З паперу виготовляють книги, зошити, коробки, туалетний папір, серветки, грошові купюри, шпалери та фільтрувальні матеріали. Гофрований картон використовують для упаковки – коробки з нього витримують високі навантаження завдяки хвилястому шару. Картонні гільзи, шпулі, паперові пакети та мішки – усе це продукти переробки деревини. Один кубічний метр деревини дає близько 500 кілограмів паперу.
З одного кубічного метра деревини можна отримати приблизно 500 кілограмів паперу – достатньо для виготовлення близько 5000 аркушів формату А4.
Під час виробництва виникають побічні продукти – лігнін і сульфатне мило, які використовують у хімічній промисловості. Технологічні лінії сучасних целюлозно-паперових комбінатів дозволяють утилізувати відходи та повертати хімікати в цикл, що знижує собівартість продукції.
Деревне паливо для опалення
Енергетичне використання деревини охоплює традиційні дрова, а також сучасні види біопалива: пелети, брикети, тріску та деревне вугілля. Пелети – циліндричні гранули з пресованого сухого тирси – мають теплотворну здатність 4,5–5 кВт·год/кг, а їх зольність не перевищує 1%. Брикети (RUF, Pini Kay) аналогічні за якістю, але більші за розміром. Тріска використовується на ТЕЦ і в котельнях великої потужності – її калорійність залежить від вологості. Дрова все ще популярні в приватних будинках, особливо з твердопаливними котлами та камінами.
Основні види деревного палива:
- дрова колоті та круглі;
- пелети деревні гранульовані;
- брикети паливні різних форм;
- тріска технологічна;
- деревне вугілля для жаровень і мангалів;
- відходи лісопиляння (кора, тирса).
Деревне вугілля отримують піролізом у ретортних печах – воно використовується не лише для приготування їжі, але й у металургії (додаток до шихти), а також для фільтрації води та виробництва активованого вугілля. Коефіцієнт корисної дії сучасних пелетних котлів досягає 90–95%.
Хімічні продукти з деревини
Хімічна переробка деревини дає десятки цінних речовин. Піроліз (суха перегонка) при температурі 400–600 °C дозволяє отримати деревне вугілля, рідкі смоли, оцтову кислоту, метанол, а також горючий газ. Скипидар, каніфоль і калій вуглекислий (поташ) виділяють із живиці хвойних порід. Целюлоза є сировиною для віскозних волокон (штучний шовк), ацетатного волокна, целофану, фільтрів та вибухових речовин (нітроцелюлоза). Лігнін, який залишається після целюлозного виробництва, використовують як в’яжуче у виробництві деревних плит та як добавку до бетонних сумішей для уповільнення схоплювання. Активоване вугілля з деревини застосовують у медицині та водоочищенні. Крім того, з деревини отримують етиловий спирт (гідроліз геміцелюлоз), кормові дріжджі, ванілін, сорбіт та ксиліт.
Деревний оцет (залізооцтова кислота) – один із перших хімічних продуктів, які людство навчилося добувати з дерева, його використовували для консервації та медицини.
Спеціалізовані вироби з дерева
Тарна дошка, піддони, ящики, бочки та шпулі – упаковка з дерева залишається затребуваною завдяки міцності й здатності багаторазового використання. У спорті з дерева роблять лижі, хокейні ключки, ракетки для настільного тенісу, гімнастичні бруси, більярдні киї, біти для бейсболу. Музичні інструменти: корпуси роялів, скрипки, гітари, барабанні обичайки – традиційно виготовляють із резонансної ялини, клена, палісандра. Рукоятки для інструментів (молотків, сокир, стамесок) потребують деревини в’яза або граба, яка не сколюється. У залізничному транспорті шпали просочують креозотом для захисту від гниття. Стовпи ліній електропередач, шахтне кріплення, настили для мостів – усе це з деревини. Також з неї виробляють балясини для сходів, деталі віконних рам, шкільне приладдя, дерев’яні частини іграшок, панно, мозаїку та макети. У медицині деревину використовують для виготовлення протезів, шин, деяких інструментів.
Різноманіття застосування деревини вражає: вона слугує будівельним матеріалом, основою для меблів, сировиною для паперу, енергетичним паливом, джерелом хімічних речовин і матеріалом для спеціалізованих виробів. Протягом століть люди знаходили дедалі більше способів використання цього природного ресурсу. Сучасні технології переробки дозволяють отримувати з деревини широкий спектр продукції – від простої дошки до високотехнологічних композитів і чистих хімікатів. Розвиток деревообробної промисловості продовжує розширювати цей список, роблячи деревину універсальним матеріалом без замінників у багатьох сферах.