[An4 Sem1] Industrializarea primară a lemnului 1
(SS4133_1)
REZUMAT
INTRODUCERE. Lemnul este un material biologic complex. Pentru ingineri are caracteristici măsurabile, pentru economiști e o resursă naturală regenerabilă iar pentru consumatori, materialul din care se obține cherestea, carton, hârtie și o mulțime de produse de reconstituire. Lemnul comerciabil este clasificat în următoarele două categorii – lemn tare și lemn moale.
CALITATEA LEMNULUI. Piața impune condiții severe produselor din lemn. Fiecare industrie are propria sa gamă de nevoi privitor la specia și calitatea lemnului și fiecare trebuie să concureze pentru o resursă foarte diversă. Aceasta le permite să dispute acel segment al aprovizionării cu sortimentul adecvat. Prețurile oferite, ca o consecință a diferitelor lor accepțiuni asupra calității acestei resurse determină cumpărătorul.
CHERESTEAUA. Factorii cu cea mai mare influență în funcționarea și profitabilitatea unei fabrici:
•Resursa de lemn ca specie, calitate, aprovizionare cu bușteni și mărimea prognozată a acestora pentru care luptă.
•Piața. Complexitatea unei fabrici și orientarea producției depind de piața țintă.
•Amplasarea. Este socotită optimă situarea lângă centrul geografic al resursei.
•Capitalul. Fabricile trebuie să debiteze specificații diverse ceea ce impune flexibilitate, aceasta din urmă fiind costisitoare.
Fabricile de cherestea sunt caracterizate prin resursa de buștean, mărime, tipul utilajelor de debitat, grad de automatizare și mărimea producției.
•USCAREA CHERESTELEI. Conținutul de umiditate al buștenilor proaspăt recoltați variază între peste 200% și cca. 40%. Uscarea trebuie controlată cu scopurile: uscarea pachetelor de cherestea cât mai rapid, fără o reducere abruptă a conținutului de apă și producerea de cherestea neafectată de tensiuni interne și defecte (crăpături, colaps, cementare).
CONSERVAREA LEMNULUI. Conservarea lemnului înseamnă protejarea acestuia de foc, atac chimic, uzură mecanică factori meteorologici vătămători ca și de atacuri biologice.
PANOURI DIN LEMN; PLĂCI DIN AȘCHII, PLĂCI DIN FIBRE ȘI PLĂCI DIN AȘCHII LUNGI ORIENTATE. Panourile din lemn oferă o cale de a utiliza materiale sunt inadecvate altor utilizări sau care reprezintă rămășițe de fabricație ale altor industrii. Plăcile au o largă utilizare în construcții și mobilă, industria l , iar capacitatea de a procesa aceste produse pentru a răspunde unor nevoi specifice cumulate a reprezentat un factor semnificativ în dezvoltarea lor. Plăcile din așchii (PAL), cele din fibre de densitate medie (PFLm), cele din așchii lungi orientate (OSB) dezvoltate din tehnologii inițial aplicate fabricării placajelor necesită noi metode de pregătire a așchiilor și uscare, adezivi cu reacție rapidă și presare controlată. Aceste plăci utilizează materii prime ce sunt resturi ale altor prelucrări sau rezerve de lemn ce nu pot fi utilizate în alte scopuri. Cantitatea crescândă de deșeuri urbane lignocelulozice colectate, „pădurile urbane”, poate fi valorificată îndeosebi în producţia de plăci din aşchii.
COMPOZITE PE BAZĂ DE LEMN: PLACAJ ŞI PRODUSE DIN FURNIRE. Pot fi definite ca materiale compozite alcătuite în principal din elemente din lemn asamblate cu adezivi sau conectori metalici. Elementele în compozitele din lemn se pot găsi în numeroase forme diferite, cum ar fi: lamele de cherestea – pentru grinzi lamelate încleiate (GLI) şi ferme din lemn; furnire – pentru placaje, grinzi din furnire încleiate (LVL) şi grinzi din fâşii de furnire încleiate (PSL); fibre – pentru plăci din fibre de densitate medie (MDF), plăci de densitate mare (HDF, PFLd) şi alte produse din fibre; aşchii – pentru plăci din aşchii (PAL); flakes, wafers sau strands – pentru flakeboard, waferboard, plăci din aşchii lungi orientate (OSB), grinzi din aşchii lungi orientate (OSL, LSL) şi scrims pentru plăcile şi grinzile Scrimber.
LEMNUL DREPT COMBUSTIBIL. Lemnul este o resursă regenerabilă. Are un conţinut foarte scăzut de cenuşă, nu conţine sulf sau alţi compuşi evident poluanţi sau corozivi dar este foarte bogat în oxigen şi are doar 2/3 din puterea calorică a mangalului, fracțiunea sa volatilă este de cca. 80% câtă vreme a mangalului este de numai 20=30%. Lemnul conţine apă și se consumă energie pentru vaporizarea ei și nu poate fi socotit un combustibil Premium (voluminos la transport, dificil de manipulat dacă nu e tocat și energia sa pe unitatea de volum e redusă). Este folosit pentru producerea aburului și căldurii în industria forestieră îndeosebi.
Cuvinte cheie: CALITATEA LEMNULUI, CHERESTEAUA, USCAREA CHERESTELEI, CONSERVAREA LEMNULUI, PANOURI DIN LEMN; PLĂCI DIN AȘCHII, PLĂCI DIN FIBRE ȘI PLĂCI DIN AȘCHII LUNGI ORIENTATE, COMPOZITE PE BAZĂ DE LEMN: PLACAJ ŞI PRODUSE DIN FURNIRE, LEMNUL DREPT COMBUSTIBIL
ABSTRACT
INTRODUCTION. Wood is a complex biological material. For the engineers it has measurable properties, for the economists it is a renewable natural resource, and to the consumers it is the material from which we obtain timber, cardboard, paper and a multitude of other reconstituted products. Commercial timbers fall into these two categories – softwoods and hardwoods.
WOOD QUALITY. The market imposes acute constraints on wood products. Each industry has its own distinctive set of necessities for the type and quality of wood and each has to contend with a very variable resource. This allows them to compete for that segment of the wood supply that it can use best. The prices offered, as a consequence of their differing assessments of the quality of a particular resource, determine who purchases the material.
SAWMILLING. Factors most influence the function and profitability of sawmill:
• The wood resource in terms of species, its quality, log supply and predicted log size.
• The markets. Complexity of a mill and its design depends on the market that is targeted.
• Mill location. The Mill is best located near the geographic centre of the resource.
• The capital. Mills must cut various products needing flexibility, and that can be expensive.
Sawmills are characterized by the timber resource they cut, by operational size, by the type of machinery used to breakdown the logs, by the degree of automation and how much timber can be processed.
DRYING OF TIMBER. The moisture content of freshly fallen timber varies from over 200% to as little as 40%. It has to control drying in order to: dry the stack of lumber as fast as possible, without excessive degrade to the desired moisture content and to produce lumber that is relatively free of internal stresses and of visual blemishes (checks, collapse and stains).
WOOD PRESERVATION. Wood preservation means protection from fire,
chemical degradation, mechanical wear, weathering, as well as biological attack.
WOOD-BASED PANELS: PARTICLEBOARD, FIBREBOARDS AND ORIENTED STRAND BOARD. Wood-based panels offer a way of realizing value from materials that are not suitable for other uses or that are residue streams from other processes The panels are used extensively in construction and in the furniture, cabinet and joinery industries, while the ability to ‘engineer’ these products to meet specific performance requirements has been a significant factor in their growth. Particleboard, (PB), medium density fiberboard (MDF) and oriented strandboard (OSB) developed from technologies first applied to plywood manufacturing, required new approaches to particle preparation and drying, faster setting adhesives and press design. These panels use raw materials that are either waste streams from other processes or wood resources that cannot be used for other purposes. Increasingly, wood from urban waste streams, “urban forests”, is being used, particularly for particleboard.
WOOD-BASED COMPOSITES: PLYWOOD AND VENEER-BASED PRODUCTS. It can be defined as composite material mainly composed of wood elements that are usually bonded together by adhesive or connected by metal connectors. The elements in wood composites can be in many different forms, such as: dimension lumber – for laminated glued timber (Glulam) and wood trusses; veneers – for plywood, laminated veneer lumber (LVL), and parallel strandlumber (PSL); fibers – for medium density fiberboard (MDF), high density fiberboard (hardboard) and other fiber-based products; particles – for particleboard; flakes, wafers or strands – for flakeboard, waferboard, oriented strandboard (OSB), oriented strandlumber (OSL), and laminated strandlumber (LSL); and scrims – for scrim-based products, as in Scrimber.
WOOD AS A FUEL. Wood is a renewable resource. It has very low ash content and is
free of sulphur and other obviously polluting or corrosive elements but wood is highly oxygenated and it has only about two thirds of the calorific value of coal, its volatile fraction is about 80% whereas with coal it is only 20-30%. Wood contains water and energy must be spent in evaporating it and it is not a premium fuel (bulky to transport, difficult to handle unless chopped and its energy per unit volume is low). It is used for raising process steam and heating, mainly by the forest industries.
Keywords: WOOD QUALITY, SAWMILLING, DRYING OF TIMBER, WOOD PRESERVATION, WOOD-BASED PANELS: PARTICLEBOARD, FIBREBOARDS AND ORIENTED STRAND BOARD, WOOD-BASED COMPOSITES: PLYWOOD AND VENEER-BASED PRODUCTS, WOOD AS A FUEL
- Teacher: Şef lucr. dr. ing. Marcel FLOCEA