Виды и качество сырья для получения нанопористых материалов

       Министерство  по образованию РФ

       Уральский Государственный  Лесотехнический  Университет 

       Кафедра Химической Технологии Древесины 
 
 
 

       Курсовая  работа на тему:

       “Виды и качество сырья для получения нанопористых материалов” 
 
 
 
 
 

       Выполнил:

       студент ИЭФ-55 Журлова М.С.

       Проверил:

       к.т.н, профессор, зав. кафедрой Юрьев Ю.Л. 
 
 
 
 
 
 

       Екатеринбург

       2011

       Содержание 

1 Порода древесины, используемой для производства нанопористых материалов………………………………………………………………………....3

2 Плотность………………………………………………………………………11

3 Прочность  древесины………………………………………………………….16

4 Качество  древесного угля……………………………………………………..21

Список  используемой литературы……………………………………………...23 
 
 
 

 

        1 Порода древесины, используемой для производства нанопористых материалов 

       Сосна́ (Pínus) – род растений из семейства Сосновые (Pinaceae). Сосны — вечнозелёные, богатые смолой деревья, обыкновенно очень крупные, реже мелкие, иногда почти кустарники.

       Есть  две версии происхождения латинского названия. Первая версия: от кельтского слова pin, что означает — скала, гора, то есть растущая на скалах. Вторая версия: от латинских слов pix, picis, что означает — смола, то есть смолистое дерево.

       Существует  от 105 до 125 видов сосен, которые рассеяны по всему Северному полушарию до полярного круга. В умеренном и холодном климате они образуют леса на равнинах, в тёплом обитают в горах.

       Ареал. Из видов, растущих дико в России и сопредельных странах, больше всего заслуживает внимания Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Это большое дерево до 40 м высоты с кроной — в юности пирамидальной, в старости же зонтикообразной. Иглы хвои сидят по 2 вместе, снизу тёмно-зелёного, сверху голубовато-зелёного цвета, большей частью 4—5 см длины. Кора красно-бурая. Шишки (молодые) конической формы, щиток их чешуй ромбической формы. Семена с длинным крылом.

       Сосна на правом берегу р. Томь

       Сосна чрезвычайно распространена по всему  северу России и большей части Сибири и образует как чистые леса, так и леса в смеси с елью и другими породами. Сосновые боры особенно типичны для песчаной почвы и скалистого субстрата. К югу от линии, проходящей через Киев, затем по реке Оке до устья реки Цны, затем через Казань и вдоль рек Камы и Белой до Уфы сосна встречается очень редко и спорадически, образуя небольшие рощи на известковых и меловых склонах, а также на песках. Предполагают, что в этой области некогда сосна была распространена более, чем теперь, но затем стала вымирать вследствие вековых изменений климата. К югу от Каменец-Подольска, Екатеринослава, Саратова и Оренбурга в степях сосна не встречается, но появляется вновь на Кавказе, где она растёт во многих пунктах. Она встречается спорадически также в северном Туркестане, в горах Кокшетау, Каркаралы и других, к востоку же по Сибири доходит почти до Тихого океана. В Красноярском крае сосна обыкновенная представлена тремя подвидами: кулундинским (Минусинские боры); сибирским (большинство районов края) и лапландским (севернее 62° с.ш.).

       Другой  вид сосны, распространённый главным  образом в Сибири, — Сибирский кедр (Pinus sibirica Du Tour). В Амурской области появляется третий вид сосны, близкий к предыдущему, — Корейский кедр (Pinus koraiensis Siebold & Zucc.), с более вытянутыми шишками и семенами.

       В Восточной Сибири, от Забайкалья до Камчатки и от Колымы до Амурской области, чрезвычайно распространён один мелкий вид сосны, представляющий как бы «кедр в миниатюре». Это Кедровый стланик (Pinus pumila Regel). Он очень близок к сибирскому кедру, но все его органы гораздо меньших размеров. Ростом он не выше метра. В популяции образует, огромные заросли в горах и равнинах восточной Сибири и растёт так густо, что путешественники ходят и ездят на оленях по кронам этого деревца, сливающимся в одну плотную массу. В высокогорье Восточного Саяна и на Алтае встречается стланиковая форма кедра сибирского, которую часто путают с кедровым стлаником.

       Один  из южных видов сосны — Сосна крымская (Pinus nigra J.F.Arnold), образующая рощи в горах Крыма и кое-где встречающаяся на Кавказе. В Крыму растёт только культурная сосна. Семена её употребляются в пищу как лакомство.

       Итальянская пиния (Pinus pinea L.), очень своеобразная по форме своей кроны, обитает в области Средиземного моря отМадейры до Кавказа.

       Сосна горная (Pinus mugo Turra) растёт в субальпийской области гор от Пиренеев до Кавказа.

       В Северной Америке очень распространена Сосна веймутова (Pinus strobus L.), похожая на сибирский кедр, но более стройная и с более нежной хвоей. Это дерево достигает 50 м в высоту. Оно произрастает от Канады до Аллеган.

       Сосна Ламберта (Pinus lambertiana Douglas), отличающаяся огромными шишками, распространена в западной части Северной Америки. Смола этого вида богата сахаром, поэтому его называют в Америке сахарной сосной. Характерные виды Америки составляют также Сосна Культера (Pinus coulteri D.Don), Сосна серая (Pinus sabiniana Douglas), Сосна твёрдая (Pinus ponderosa Douglas) и другие.

       Естественный  ареал не только рода сосна, но и  всего семейства сосновых (включая  ели, пихты, лиственницы, кедры, псевдолиственницы, тсуги, псевдотсуги) совершенно не захватывает Южную Америку и Австралию и занимает лишь сравнительно небольшую территорию на крайнем севере Африки. Поэтому в данных регионах мира сосны известны лишь в искусственных насаждениях. Например, очень много интродуцированных ещё в XIX веке лучистых сосен в Австралии и Новой Зеландии.

       Древесина сосны отличается смолистостью, прочностью и твёрдостью, в особенности эти качества присущи центральным частям ствола, превращающимся в так называемое ядро. Это ядро отличается от наружных слоев заболони более интенсивной окраской, изменяющейся в довольно широких пределах, в зависимости от условий роста дерева.

       По  цвету ядра в северной России отличают обыкновенно кондовую сосну, имеющую мясо-красное или желтовато-красное ядро, и мяндовую, ядро которой окрашено в бледно-желтоватый цвет. Кондовая сосна растёт на более возвышенных местах, отличается мелкослойностью и ценится гораздо выше мяндовой, древесину которой иногда расценивают наравне с еловой.

       Предел прочности:

• при сжатии вдоль волокон: 50 МПа,
• при растяжении вдоль волокон: 90-95 МПа,
• при растяжении поперек волокон (при раскалывании): 6-8 МПа,
• при изгибе: 80-85 МПа.

       Плотность: 450-500 кг/м³.

       Берёза (Bétula)род листопадных деревьев и кустарников семейства Берёзовые.

       Берёза  широко распространена в Северном полушарии; на территории России принадлежит к числу наиболее распространённых древесных пород. Общее число видов — около ста или немного больше.

       Многие  части берёзы используются в хозяйстве: древесина, кора, берёста (поверхностный слой коры), берёзовый сок. Почки и листья применяют в медицине. Некоторые виды используют для создания полезащитных полос, а также в декоративном садоводстве.

       Около 100 (по др. данным, больше) полиморфных  видов произрастает в умеренных  и холодных районах Северного  полушария и в горах субтропиков; в СССР — около 50 видов. Многие Б. имеют важное народно-хозяйственное  значение как ценные лесообразующие и декоративные породы; особенно Б. бородавчатая (В. pendula, или B.verrucosa), пушистая (В. pubescens), плосколистная (В. platyphylla), ребристая, или жёлтая (В. costata), Шмидта, или железная (В. schmidtii), и др. Большинство видов Б. светолюбивы, довольно засухоустойчивы, морозостойки, к почвам нетребовательны. Древесина, а также берёста многих видов Б. используются в различных отраслях хозяйства. Почки и листья Б. бородавчатой и Б. пушистой применяют с лечебной целью. Почки, содержащие 3,5—6% эфирного масла, употребляются иногда в виде настоя как мочегонное средство, наружно — как растирание при болях в суставах. Наиболее распространённый вид — Б. бородавчатая. Деревья достигают 25 м высотой и 80 см в диаметре. Б. переносит некоторое засоление почвы и сухость воздуха, живёт 150 лет и более. Встречается в Западной Европе до 65° с. ш., в СССР — почти по всей лесной и лесостепной зоне Европейской части, в Западной Сибири, Забайкалье, Саянах, на Алтае и на Кавказе. Растет в смеси с хвойными и лиственными породами или образует местами обширные берёзовые леса, а в лесостепной зоне Заволжья и Западной Сибири — т. н. берёзовые колки, перемежающиеся с полями и степными пространствами. Используется для полезащитных полос и как декоративное. Древесина ценится в мебельном производстве, идёт на фанеру и разные поделки.

       Распространение и экология. Многие виды берёзы — широко распространённые и важнейшие лесообразующие породы, во многом определяющие облик и видовой состав лиственных и хвойно-лиственных (смешанных) лесов в умеренной и холодной части Евразии и Северной Америки. Есть среди берёз и кустарники. Самая известная из них Берёза карликовая (Betula nana) обычна в тундрах Европы и Северной Америки и горных тундрах Сибири. Она не достигает и 1 м в высоту. В ледниковый и послеледниковый период эта берёза была распространена гораздо дальше на юг, сейчас она встречается там, на болотах как реликт.

       Большинство берёз очень морозостойки, не страдают от весенних заморозков, переносят вечную мерзлоту, проникают далеко за Полярный круг или образуют верхнюю границу леса в горах (берёзовое криволесье на Кавказе). Более требовательны к теплу берёзы субтропических районов (гималайско-китайские, некоторые японские и американская Берёза речная (Betula nigra)).

       К богатству почвы берёза не требовательна. Виды берёзы растут на песчаных и суглинистых, на богатых и бедных, на влажных и сухих почвах. Она встречается на сырых берегах рек и морей, на болотах, в болотистых тундрах, на сухих каменистых склонах, в знойных сухих степях. Так, например, Берёза Радде (Betula raddeana) образует леса, покрывающие ущелья в горно-лесном поясе в горах Дагестана.

       Большинство берёз светолюбивы, хотя есть и довольно теневыносливые (Берёза ребристая (Betula costata), Берёза шерстистая (Betula lanata) и Берёза жёлтая (Betula lutea)).

       Многие  виды берёзы — пионеры заселения вырубок, гарей, пустошей и обнажений (такова Берёза повислая (Betula pendula)): в этих местах нередко наблюдаются чистые берёзовые насаждения (вторичные леса) в основном травяного типа, поэтому нередко берёзу относят к почвоулучшающим породам В дальнейшем состав древостоя меняется: берёза вытесняется елью, так как еловая поросль может существовать под относительно светлым берёзовым пологом, а молодые берёзы затеняются елями и гибнут.

       В лесостепи на увлажнённых местах в блюдцеобразных понижениях берёза (зачастую вместе с осиной и изредка с ивой) образует небольшие леса, называемые колками. Колки́ характерны для лесостепи Западной Сибири, встречаются на Окско-Донской равнине.

       Род Берёза в коллекциях ботанических садов России в целом представлен 92 таксонами, исключительно в коллекциях открытого грунта. Крупнейшая коллекция рода находится в Главном ботаническом саду Российской Академии наук^.

       Продолжительность жизни берёзы, по разным данным,— 100—120 лет, 150 (300) лет, 100—150 лет, отдельные деревья доживают до 400 лет и более.

       Биологическое описание. Большинство видов берёз — деревья высотой 30—45 м, с обхватом ствола до 120—150 см, некоторые виды – кустарники от крупных до мелких, в плоть до стелющих псевдолиственницы, едва приподнимающихся над землёй. Все представители рода - однодомные, раздельнополые, ветроопыляемые (анемофильные) растения.