автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.03, диссертация на тему:Влияние экстрактивных веществ на биостойкость древесины лиственницы сибирской

кандидата технических наук
Максис, Олеся Анатольевна
город
Красноярск
год
2005
специальность ВАК РФ
05.21.03
Диссертация по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева на тему «Влияние экстрактивных веществ на биостойкость древесины лиственницы сибирской»

Автореферат диссертации по теме "Влияние экстрактивных веществ на биостойкость древесины лиственницы сибирской"

На правах рукописи

Максис Олеся Анатольевна

ВЛИЯНИЕ ЭКСТРАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА БИОСТОЙКОСТЬ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ

05.21.03 - Технология и оборудование химической переработки биомассы дерева; химия древесины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск - 2005

Работа выполнена в Сибирском государственном технологическом университете на кафедре технологии композиционных материалов и древесиноведения, г Красноярск

Научный руководитель

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Харук Елена Васильевна

Официальные оппоненты

доктор технических наук профессор Петров Валентин Сергеевич

доктор биологических наук профессор Третьякова Ираида Николаевна

Ведущая организация

Алтайский государственный университет г Барнаул

Защита диссертации состоится "22" апреля 2005 г В 13:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212 253 01 Сибирского государственного технологического университета по адресу 660049, г Красноярск, пр Мира 82

Отзывы (в двух экземплярах с заверенными подписями) просим направлять ученому секретарю диссертационного совета

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирского государственного технологического университета

Автореферат разослан " " марта 2005 г

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат химических наук, доцент

Исаева Е В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актучльность темы определяется недостаточной проработкой вопросов естественной стойкости древесины лиственницы и необходимостью разработки научны к основ, обеспечивающих ее долговременное использование в экологически чистом виде; а также открывает возможность более эффективного использования древесины лиственницы в деревообрабатывающей и других областях лесопромышленного комплекса

В отличие от других хвойных пород особенностью лиственницы является наличие двух видов экстрактивных веществ: смолистых и камеди, которые существенно различаются и по компонентному и по суммарному составу. Поэтому особую актуальность представляют исследования группового и компонентого состава равных видов экстрактивных веществ и их влияния на биостойкость древесины лиственницы в зависимости от комплекса факторов эколого-географических условий роста дерева, лесоводственно-биологических показателей, видового и межпопуляционного состава Исследования подобного плана на древесине лиственницы не проводились.

Paбoтa выполнена в рамках федеральной темы 1.9/4 «Теоретические основы, обеспечивающие биостойкосгь древесины в экологически чистом виде».

Цель и задачи исследований. Цель исследований заключалась в изыскании возможности использования древесины лиственницы сибирской в экологически чистом виде с длительным сроком службы при эксплуатации в тяжелых условиях.

Для достижения цели необходимо решение следующих задач:

1. Изучить взаимосвязь между особенностями состава экстрактивных веществ и биостойкостыо древесины лиственницы сибирской.

2. Определить фунгицидные свойства смолистых и водорастворимых веществ по отношению к пленчатому домовому грибу Coniophora cerebella.

3. Провести сравнительный анализ состава экстрактивных веществ и биостойкости древесины лиственницы сибирской, произрастающей в различных эколого-географических условиях, с учетом лесоводственно-биологических показателей, видового состава и на межпопуляционном уровне.

4 Исследовать динамику физико-химических изменений в составе экстрактивных веществ и их влияния на естественную стойкость в разные периоды временной выдержки древесины. 5. Предложить технологию подготовки древесины лиственницы с длительным сроком службы для эксплуатации в тяжелых условиях.

Научная новизна. Автором впервые показано, что ответственными за высокую биостойкость древесины лиственницы сибирской являются флавоноиды. С изменением эколого-географических условий роста дерева и лесоволственно-биологических показателей существенно изменяется состав

экстрактивных веществ а, соответственно, биостойкость, и другие качественные характеристики древесины лиственницы сибирской.

В процессе временном выдержки древесины в cocтaвe экстрактивных веществ происходят физико-химические изменения, в результате которых возрастает биостойкость древесины. Полученные данные могут быть положены в основу технологий, позволяющих увеличить срок службы древесины лиственницы в эксплуатации.

Практическая ценность работы. Результаты исследований, полученные на большом экспериментальном материале, необходимы при создании научно-обоснованной сертификации лесной продукции и внедрению системы неистощимого природопользования в условиях рыночной экономики; а также MoIyг быть использованы при разработке критериев оценки биостойкости и других качественных характеристик древесины лиственницы применительно к ее назначению.

Выполненные исследования по установлению взаимосвязи между содержанием экстрактивных веществ и макроскопическими признаками древесины, морфологическими показателями дерева в зависимости от возрастной гетерогенноети популяций имеют важное значение при разработке теоретических положений на физиологическом, биохимическом и лссоводствснном уровнях.

Полученные данные имеют важное значение для тесных отраслей, работающих с лиственницей, а также для научных исследований, в том числе в облает химии древесины, и для учебного процесса, связанною с подготовкой специалистов по переработке древесины.

Основные положения, выносимые на защиту Биостойкость древесины лиственницы находится в прямой зависимости от количественного и качественного состава экстрактивных веществ. Основная роль при этом отводится флавоноидам, входящим в состав водорастворимой фракции.

Количество экстрактивных веществ и. соответственно, биостойкость древесины лиственницы значительно изменяются в зависимости от эколого-географических условий роста дерева и лесоводственно-биологических показателей.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на международной конференции 1БРИА «Средообразуюшая роль бореальных лесов: локальный, региональный v глобальный уровни» (Красноярск, 2002); Международной научно-технической конференции «Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса» (Екатеринбург, 2003): 4-м международном симпозиуме РКСД «Строение, свойства и качество древесины '04» (Санкт-Петербург, 2004), Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы лесного комплекса России в переходный период развития экономики» (Волома, 2003);Всероссийской научно-практической конференции «Химико-лесной комплекс—проблемы и решения» (Красноярск, 2002, 2003, 2004).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов. Объем работы составляет 127 страниц машинописного текста, содержит таблиц 35, рисунков 40 Список цитируемой литературы включает 202 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы и ее вклад в решение проблемы рационального природопользования.

Oбзop литературы. В аналитическом обзоре научно-технической литературы рассмотрены вопросы, посвященные изучению состава экстрактивных веществ древесины лиственницы; влиянию условий произрастания на состав экстрактивных веществ, макроскопическое строение древесины, морфологические показатели дерева. На примере других хвойных и лиственных пород рассмотрено влияние экстрактивных на биостойкость древесины. Анализ литературных данных показал, что эти работы выполнены с разными целями и по различным методикам, обобщающих исследований о влиянии экстрактивных веществ на биостойкость древесины лиственницы сибирской не приводится.

Методики исследований. Объект исследования - два биологических вида лиственницы: сибирская (Larix sibirica) и Гмелина (Larix gmelmii).

Основные исследования проведены на двух популяциях лиственницы сибирской, обитающей в центральной части Средней и Восточной Сибири со сходными климатическими и лссораститсльными условиями (Бирюсинскос лесничество. Красноярский край и Шсстаковский лесхоз, Иркутская область). Такой выбор района исследований обоснован высокими показателями бонитета насаждений и запаса древесины лиственницы, основная часть которого приходится на спелые древостои. Прилегающие с северо-востока к этой территории районы заняты лиственницей Гмелина и характеризуются меньшими значениями запаса и бонитета насаждений. По транспортной доступности и, следовательно, первоочередности лесопромышленного освоения избранный регион также выгодно отличается от северо-восточных соседних регионов.

В лиственничных древостоях. однородных по составу (типу леса;, отбирали модельные деревья по методике индивидуального отбора, широко используемой в облает селекции, ботаники, анатомии. В насаждении выбирали от 3 до 5 средних модельных деревьев, без видимых признаков повреждений.

Исследования проводили на древесине, сформировавшейся в разные периоды роста дерева: 60-100, 120-200. 200-240 лет. На этих же деревьях проверяли связь между морфологическими показателями дерева и макроскопическим строением древесины (рисунок 1).

Группа 60-100 лет. Низко расположенная, густоохвоенная крона является показателем древесины с малой степенью засмоленности и со слабой интенсивностью окраски ядра а, следовательно, с малым содержанием

60-100 лет 12()-200лет 200-240 лет

Рисунок I - Взаимосвязь морфологического строения дерева и макроскопических признаков древесины лиственницы сибирской

экстрактивных веществ и как следствие, низкой биостойкостью. Годичные слои широкие, с низким процентным содержанием поздней зоны. Заболонь широкая.

Группа 120-200 лет. Крона высокоподнятая, протяженностью до 1/3 высоты дерева. Ствол прямой, малосбежестый. Древесина узкослойная с хорошо развитой поздней зоной годичного слоя. Заболонь узкая. Ядровая древесина характеризуется красновато-бурым цветом и более высокой степенью засмоленности, в сравнении с ранним возрастным периодом, что определяется увеличением количества экстрактивных веществ и соответственно биостойкостью древесины.

Группа 200-240 лет. Деревья в этом возрасте характеризуются редкой слабоохвоенной кроной, состоящей из толстых ветвей. Высота дерева 44-48 м. Годичные слои узкие, равномерные, с высоким процентным содержанием поздней зоны. Заболонь узкая. Ядровая древесина сильно засмоленная, темно-бурого цвета, в большинстве случаев содержит смоляные карманы.

Образцы для исследований высекались из призаболонной части ядровой древесины, что обеспечило сравнимость полученных результатов и достоверность выводов.

Отличительной особенностью диссертационной работы является исследование суммарного и компонентного состава экстрактивных веществ древесины лиственницы сибирской в связи с биостойкостью древесины в зависимости от зколого-географическттх, почвенно-климатических условий роста, а также ряда лесоводственно-биологических показателей: видового состава лиственницы, внутри и межпопуляционного состава древостоев. на разных возрастных периодах роста дерева.

Химический состав экстрактов определяли по общепринятым в лесохимии методам исследования

Фупгтщидпую активность экстрактивных веществ проверяли по опюшепию к плепчаюму вдмовому фибу Сопго])коги сеп'ЬеПа па агаро-сусловой и опилочной питательных средах

Биоиойкоыь древесины омреде 1яли пуюм мико юшческих исиьнаний по мет одике Д И Беленкова

Результаты проведенных экспериментов обрабатывали статистически с уровнем достоверной и 95 % При этом использовали программа МюоьоЛ Е\се1-2000. определяли среднее значение, ошибку среднего, достоверность различии оценивали тю 1-критерию Сгьюдента

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ Состав экстрактивных веществ древесины лиственницы и их токсичность по отношению к дереворазрушающему грибу Соторкога еегеЬеПа

В отличие от других хвойных пород экстрактивные вещества древесины лиственницы представлены двумя видами растворимыми в органических растворителях - смолистые вещества, и в воде - камеди, которые существенно различаются но количественному и качественному составу. Смолистые вещества составляют всего 1,74 % от а с.д., на долю водорастворимых веществ приходится 20 81 % oт a.c.д. Эти группы экстрактивных веществ вырабатываются в разных смоляных ходах представленных двумя видами обычные (единичные) смоляные ходы и камедные (групповые) ходы

Смопистые вещества вырабатываются в обычных (единичных) смоляных ходах, которые но размерам сравнимы со смоляными ходами ели, но у лиственницы они малочисленные (рисунок 2 А) Групповые (камедные) ходы представляют собой отлупные трещинки (кармашки), полость которых выстлана живыми эпителиальными клетками. Камедные кармашки расположены на границе ядровой и заболонной древесины по спирали вдоль окружности ствола, в них вырабатываются водорастворимые вещества (камеди), рисунок 2 Б, 2 В Очевидно, с этих позиции можно объяснить разницу в содержании водорастворимых и смолистых веществ.

А - обычный: Б В - камедные кармашки; Г - камедный карман Рисунок 2 - Микростроение смоляных ходов лиственнины

В процессе роста лиственницы у отдельных деревьев при неблагоприятных условиях образуются метиковые или отлупныс трещины, которые нарушают

целостность камедных и смоляных ходов, образуя так называемые камедные карманы, заполненные камедью и смолистыми веществами (рисунок 2 Г)

Для определения влияния каждой группы экстрактивных веществ иа биостойкость древесины лиственницы возникла необходимость изучить их химический состав

Смолистые вещества растворимые в органических растворителях На древесине хвойных пород специалистами разного профиля установлено что смолистые вещества являются важным фактором оказывающим значительное влияние на биостойкость древесины. Учитывая, что содержание смолистых веществ в древесине лиственницы значительно ниже, а ее биостойкость в несколько раз превосходит биостойкость древесины сосны. то возникла необходимость проверить роль смолистых веществ в биостойкости древесины лиственницы Для решения этой задачи целесообразно изучить состав смолистых веществ древесины лиственницы и их фунгицидиые свойства в сравнении со смолистыми веществами сосны В качестве контроля взята древесина сосны обыкновенной, выросшей в Евроттейской части и Восточной Сибири па которой получены достоверные данные о том, что определяющим факюром биосгойкости ной породы является высокое содержание смоляных кислот В таблице 1 показано суммарное содержание эфирорастворимых веществ древесины лиственницы и сосны, в таблице 2 их компонентный состав Сравнительный анализ полученных данных показал, что содержание смолистых веществ в древесине лиственницы значительно меньше, и они существенно отличаются по составу На этом основании можно предположить о различном влиянии экстрактивных веществ на биостойкость древесины этих пород Достоверность этих выводов подтверждена микологическими испытаниями, результаты приведены на рисунках 3 и 4

Таблица 1 - Оиеттка различии между сретиим содержащем смолистых тееществ

_ _ _ с помощью tKpm-C гьюден га____

,, Возраст Статистические характеристики

Сравниваемые r г r tp„„ при

породы деревьев. n 02 у Ve tTaV1=2,31 ___i дет__________

_11ис1венница J 120-200 1,74+0,П__5__0.01)4 16 4 J66

~ Сосна" ~ ~ 120 200 "Tj3±0¿T 5~Tlx26 r 16 3

Табтица 2 - Групповой состав эфирных -жстрактов ___В процентах от экстракта

1 1 Порода 1. Смоляные Окисленные Жирные Неомыляемые

кислоты вешес1ва кислоты соединения

1 Лист пениица 31,56+0,86 16,54±0,62 29,10+0,65 19.80+0,83

¡ Сосна 63.77±0,46 5,43±0,31 23,33±0.23 7.49±0.23

Рисунок 3 - Динамика роста Coniophora cerebella на агаро-сусловой среде, содержащей смолистые вещества лиственницы (Л) и сосны (С), контроль (К)

А - лиственницы; Б - сосны; С - контроль Рисунок 4 - Развитие мицелия Coniophora cerebella на опилочной питательной среде, содержащей смолистые вещества Таким образом, доказано, что смолистые вещества древесины лиственницы являются малотоксичными по отношению к грибу Coniophora cerehella, и в целом не оказывают существенного влияния на биостойкость древесины лиственницы

Водорастворимые вещества

Содержание водорастворимых веществ в древесине лиственницы значительно превышает количество смолистых (таблица 3), основная часть представлена арабиногалакганом - 91 % от экстракта, и 8 % от экстракта приходится на фракцию флавоноидов.

Учитывая, что арабиногалактан является полисахаридом а, следовательно, не проявляет фунгицидной активности, дальнейшие исследования проводились на флавоноидной фракции, в состав которой, как известно, входит такой токсичный компонент, как дигидрокверцетнн. Исходя из этого, изучалось содержание общего количества флавоноидов и дигидроквсрцетина (таблица 3).

Таблица 3- Содержание водорастворимых веществ в древесинс лиственницы

сибирской

Номер Возрас1, модели] лет Обшее количество В том числс, % от а с д

флавоноиды ,,

все! о ' »(миишимктсш дш идрокверпетин

20 126 20,17±1,2 1,57±0,02 1,35 18,20±1,0

. _?3_|__1_39_ 24 144 26 1 174 3 Г 181 Всею 20,55±1,0_ 21,02+0,6^ 21,14±2,6 21,19+0,4 20,81+2,2 _1,7(М),02_ 1,78+0,02 1,88±0,01 2,04+001 1,79+0,08 1_,4У _ + 18,46±(1,5 " 1,55 ~ " 18,54+0,7 1,67 " 18,90±0,3 1.73 18,99+0,9 1,56 18.62+0,7

Из анализа данных следует, что флавоноидная группа на 87 % состоит из дигидрокверцетина Согласно литературным данным флавоноиды древесины лиственницы представлены однотипными по химическому строению флавоновыми соединениями с преобладающим содержанием дигидрокверцетина другие флавоноиды дигидрокемпферол и нарингенин составляют 8 9 % Исходя из этого, мы сочли необходимым определить токсичность суммарной фракции флавоноидов

Динамика роста мицелия Сопюркога сегеЬе11а на сусло агаровой питательном среде, содержащей разное количество флавоноидов. показана на рисунке 5

При малой концентрации ^0,1 %), наблюдается слабое подавление развития мицелия Полностью подавляется рост мицелия при концентрации в питательной среде фенольных соединений 3,0 и 3,5 % Результаты, полученные на агаровой питательной среде, полностью идентичны с результатами исследования полученными на опилочной среде (рисунок 6 А)

-*-2,0 -2,5 ~~~3 0 контроль

Рисунок 5 - Динамика роста мицелия Сопюркога сегеЬе11а различной концентрации флавоноидов в aгаро-сусловой питательной среде

Суммарный водный экстракт так же проявлят высокую фунгицидную активность (рисунок 6 Б), при соответствующей доработке технологии его можно рекомендовать в качестве антисептирующего средства, без разделения на отдельные компоненты (арабиногалактан и флавоноиды).

Эта серия опытов позволяет сделать вывод: в отличие от других хвойных пород в древесине лиственницы ответственными за биостойкость являются фенольные соединения, входящие в состав водорастворимых веществ.

Влияние экстрактивных веществ на естественную стойкость древесины лиственницы к загниванию

дополнительно проверялось на образцах, обработанных водой и диэгиловым эфиром (рисунок 7). Оказалось, что при удалении из древесины водорастворимых веществ биостойкость снижается на 35 %, при удалении смолистых на 15 %. Различия в разрушении клеточных стенок проиллюстрированы на рисунке 9.

Сильной деструкции подверглись клеточные стенки древесины. обработанной водой, в сравнении с древесиной. экстрагированной

диэтиловым эфиром.

Таким образом, между содержанием разных групп экстрактивных веществ и биостойкостью древесины установлена взаимосвязь Корреляционный анализ подтвердил существование более тесной связи биостойкости древесины лиственницы с содержанием водорастворимых вещес1в (г=0,85).

Контроль Вода Эфир Экстрагент

Рисунок 7 - Влияния экстрактивных веществ на биостойкость древесины лиственницы сибирской

А

Б

А - диэтиловым эфиром; Б - водой ^350) Рисунок 8 - Разрушение древесины лиственницы, экстрагированной разными

растворителями

Состав и свойства экстрактивных веществ древесины лиственницы в зависимости от условий роста дерева

Как известно, химический состав экстрактивных веществ древесины изменяется в зависимости от условий роста дерева. Исследование состава экстрактивных веществ древесины лиственницы, произрастающем в центральной полосе Средней и Восточной Сибири, и их влияние на биостойкость древесины не проводилось. Решение этой проблемы представляется очень важным с учетом того, что в этом регионе произрастают два биологических вида лиственницы, сибирская и Гмелина, ареал распространения которых - от северных до южных границ древесной растительности. На этом основании нами разработана рабочая гипотеза, согласно которой с изменением условий роста меняется не только содержание экстрактивных веществ и, соответственно, цвет древесины, но и такие важные характеристики древесины, как биостойкость, структура годичного слоя и другие показатели, которые являются определяющими при использовании древесины в лесопромышленном комплексе.

Влияние эколого-географических условий

Для исследования взята лиственница, произрастающая в различных лесорастительных регионах, резко отличающихся по почвенно-климатическим и темлературно-влажностным условиям: лиственница сибирская - центральная полоса Средней Сибири. Заполярье. Гыва; лиственница 1 мелина - центральная полоса Восточной Сибири и лесотундровая зона - Тура. Достоверность различий подтверждена критерием Стьюдента по отношению к лиственнице сибирской, произрастающей в центральной полосе Средней Сибири, таблица 4.

Из анализа результатов, приведенных в таблице 4, следует более высокое количество водорастворимых веществ и флавоноидов, высоко токсичных для дереворазрушающих грибов, содержится в древесине лиственнице сибирской из центральной полосы Средней Сибири. По этим показателям лиственница Гмелина значительно уступает лиственнице сибирской. Что касается эфирорастворимых веществ, то их количество также уменьшается с

ухудшением условий роста. Внешне древесина различаема по интенсивности окраски ядра и другим макроанатомическим показателям.

Таблица 4 - Содержание экстрактивных веществ в древесине лиственницы, из различных эколого-географических условиях роста

Наименование с центральная часть Средней Сибири Сравниваемые районы Заполярье Тыва { Чи1а 1 •1 Тура

Общее количество водорастворимых веществ 20,81 10,53" 12.46 , 13.82 10.8 8.8 5.5 10,78 10,9

Флавоиоилы Общее количество эфпрорастворимых вещест 1,79 0,83 1,06 1 1.27 12,0 8,7 0.4 0,94 I

' 0Ц 1.03 1 0.91 16,8 9,7 1 11,4 0.88 11,8

Биосшйкость", с/г ' «1,5 55,5 70,6 1 67,6 _______ ______I_____________ __ _ _ ______________ . .. . __________________1____________ 60,5

^<-11ЕИ =2.12

Миколи; ическиг испыишия пропилены к 1. -х.л Ь А 1 ударной

В пределах каждого вида в зависимости от условий роста изменяются количественный и качественный состав экстрактов и другие характеристики древесины: интенсивность окраски ядра, биостойкость древесины, структура годичного слоя. Согласно данным Е.Л. Гудаевой, изменяются ксилогенетические показатели древесины и морфолологические показатели деревьев.

В таблице 5 приведены основные качественные характеристики древесины лиственницы сибирской и даурской в зависимости от условий произрастания. Сравнительная оценка проводилась но критерию Стьюдента по отношению к древесине, сформировавшейся в центральном районе Средней Сибири.

Таблица 5 - Показании макроскопического сфоения древесины лишвенницы

| 1 Наименование 1 1 Ширина годичного ! слоя, мм Сравниваемые районы

центральная часть Средней Сибири 1,11 Заполярье Тыва Чита 0,62* 124" 1,02 6,57 3,16 0,48 Тура 0,67 6,57

[Процент поздней | древесины, % !____ '_ I в числителе показатели макростроения, в знамеаате 26,67 29.3 27,89 8,67 2,4 ^ 6,74 ле - гисч при Г1ЯМ = 1,90 27,27 10,55

Согласно приведенным данным, древесина лиственницы сибирской в условиях Крайнего Севера (Заполярье) характеризуется узкослойностыо и

низким содержанием поздней зоны; в горных районах Тывы - более широкие годичные слои с небольшим процентным содержанием поздней зоны. Закономерность изменения структуры годичного слоя в зависимости от условий роста четко прослеживается и на древесине лиственницы Гмелина. в лесотундровой зоне (Тура) формируется узкослойная древесина с малым содержанием поздней зоны, в центральной части Восточной Сибири (Читинская область) - умеренно широкие годичные слои с низким процентом поздней зоны.

Таким образом, подтверждена рабочая гипотеза, согласно которой с ухудшением условий роста дерева уменьшается содержание экстрактивных веществ и изменяегся их состав, следовательно, понижаются биостойкость древесины и качественные показатели в целом.

Влияние лесоводственно-биологических показателей

Исследования проводили на древесине лиственницы сибирской из центральной части Средней Сибири. ТТзучали состав экстрактивных веществ в разные периоды роста дерева. Четко просматривается увеличение суммарного содержания экстрактивных веществ с увеличением возраста дерева от 60 до 240 лет (рисунок 9).

Рисунок 9 - Влияние возраста дерева на содержание экстрактивных веществ

Увеличивается общее содержание флавоноидов и дигидрокверцетина, которые, как отмечено в главе 3, обладают наибольшей фушицидной активностью по отношению к дереворазрушающим грибам. Соответственно, изменяется биостойкость древесины: наименьшая ее величина - в возрасте 60 лет - 73 %, к 240 годам увеличивается до 84 %.

Кроме того, исследования состава экстрактивных веществ проводили на внутри- и межпопуляционном уровнях. Подбирались популяции, сходные по

почвснно-климатичсским и лссоводственно-биологичсским показателям: Бирюсинская популяция (Бирюсинское лесничество, Красноярский край) и Иркутская популяция (Шестаковский лесхоз, Иркутская область), таблица 6. Возраст деревьев - 100-120 лет

Таблица 6 - Содержание экстрактивных веществ в лиственнице разных

популяций

Номер модельного дерева Водорастворимые вещества Флавопоиды Эфирорастворимые вещества

Иркутская популяция

14 18,87±1,9 1,73±Ю,02 1,58+0,05

2 19.66+1,5 1,67+0,02 1,66±0,03

4 20.13±0,7 1,80+0,02 1,59±0,06

20 20.17+1,2 1,57+0,02 1,51±0,03

Среднее 19,71 ±1,32 1,69±0,02 1,59±0,04

12 Бирюсинская популяция 19,32±2,1 1 1,57±0,02 1,44±0,05

13 19,85±1,3 1,63±0,02 1,45+0,04

23 20,55±1,0 1,7()±0,02 1,47±0,03

24 21,02±0,6 1,78±0,02 1,62±0.04

Среднее 2(),18±1,25 1,67±0,02 1,50±0,04

и, при ^,=2,12 0,61 0,71 1,59

Различия содержания экстрактивных веществ в древесине лиственницы сибирской, сформировавшейся в однотипных древостоях, несущественны на внутрипопуляционном и межпопуляционном уровнях. Результаты этих исследований подтверждены миколотическими испытаниями, различия показателя биостойкости этих популяций также признаны несущественными

Физико-химические изменения состава экстрактивных веществ в различные периоды временной выдержки древесины На стойкость древесины к загниванию оказывает влияние комплекс факторов - лесоводственно-биологического характера и других, в числе которых немаловажная роль отводится предэкплуатационной подготовке древесины. Этот вывод основан на примере срока службы древесины в опорах линий электропередач, градирнях и других конструкциях, когда древесина лиственницы после атмосферной сушки в течение года служит в два рала дольше в сравнении с древесиной, эксплуатируемой сразу после рубки Причины такой изменчивости биостойкости древесины недостаточно раскрыты.

В зарубежных и отечественных литературных источниках приводятся данные о том, что под влиянием условий окружающей среды в составе смолистых веществ происходят физико-химические изменения. При хранении древесины в результате испарения летучих компонентов полностью

изменяются свойства смолы. Более полных и глубоких исследований, позволяющих выявить влияние этих изменений на биостойкость древесины, не проводилось.

Решение этой проблемы связано с исследованием физико-химических изменений, происходящих в составе экстрактивных веществ, и их влиянии на биостойкость древесины на различных этапах выдержки.

Водорастворимые вещества. Содержание водорастворимых веществ в древесине лиственницы, выдержанной после рубки дерева разное время, приведено в таблице 7. Из анализа данных таблицы следует для каждого этапа выдержки характерно снижение общего количества водорастворимых веществ, арабиногалактаиа и флавоноидов.

Более интенсивные изменения в составе экстрактивных веществ происходят в период с первого дня рубки дерева (выдержка - 4 дня) до выдержки в течение 12 месяцев. Тенденция снижения их количества сохраняется до 24 месяцев хранения, но величина несколько снижается в сравнении с начальным периодом (до 1 год). Особый интерес представляют данные о составе экстрактов в период выдержки древесины от 24 до 31 месяца - на этом этапе происходит стабилизация их состава.

Таблица 7 - Содержание водорастворимых веществ в древесине в разные

периоды временной выдержки __В процентах

Наименование Продолжительность выдерживания, месяц

4 дня 6 12 18 24 31

Общее количество 20,920 20,715 20,392 20,27 20,219 20,219

Флавоноиды 1.955 1,952 1,902 1,796 1,794 | 1.796

Дигидрокверцетин 0.350 0,550 0,620 - 0,650 -

Полученные данные свидетельствуют о том, что атмосферная сушка в течение 24 месяцев является достаточной для того, чтобы получить древесину лиственницы с максимальной биостойкостью Этот вывод подтвержден микологическими испытаниями древесины лиственницы на разных этапах выдержки. Степень разрушения ранних трахеид продемонстрирована на рисунке 10.

Рисунок 10 - Разрушение клеючных С1енок древесины, выдержанной 6 месяцев (А) и 24месяца (Б), (Х 350)

Выдержка до 6 месяцев. Разрушение начинается с паренхимных клеток сердцевинного луча, стенки трахеид деформированы: значительно разрушена срединная пластинка; во вторичной оболочке происходит отслоение внутреннего слоя, частично разрушены средний и наружный слои; разрушены окаймленные поры трахеид. В этой же древесине, выдержанной 24 месяца, незначительные разрушения встречаются в области окаймленных пор, характер разрушения которых можно отнести к артефакту.

Кроме того, достоверность полученных результатов о физико-химических изменениях, происходящих в составе экстрактов, подтверждены методом ИК-спектроскопии, рисунок 11, где четко просматривается разница в полосах поглощения на разных стадиях выдержки древесины

А - 1 месяц; Б - 6 месяцев; В - 12 месяцев; Г - 24 месяца Рисунок 11 - ИК-спектры флавоноидной фракции древесины лиственницы на разных этапах выдерживания В области ~400-1500 см-1 подавляющее большинство полос поглощения всех четырех образцов не имеет никаких других отличий, кроме различий интенсивности поглощения (е о п), что указывает на различную концентрацию компонентов в исследуемой смеси. Пики с волновыми числами 1087 см-1 и 1164 см-1 отнесенные к колебаниями С-О- группы несколько смещаются в коротковолновую область спектра с увеличением времени выдержки.

В области валентных колебаний гетероатомов с двойной или тройной связями ~1500-2500 см-1 наблюдаются видимые изменения в максимумах полос поглощения всех четырех образцов. По мере увеличения продолжительности выдержки происходит смещение пиков с волновыми числами 1642-1637 см-1, отнесенным к колебаниями С=О группы, в коротковолновую область Значительное смещение полос поглощения происходит в области 1694-1724 см1, что можно объяснить увеличением продолжительности хранения древесины.

Эфирорастворимые вещества Поскольку в древесине лиственницы содержатся вещества, растворимые в органических растворителях, мы сочли нужным проследить изменения в этой группе. Для смолистых веществ характерно снижение общего количества за счет испарения наиболее летучих компонентов смолы, а также образования димеров, нерастворимых во многих органических растворителях. Кроме того, происхолит изменение не только химического состава смолы, но и ее физических свойств - она становится твердой и нелипкой.

Таким образом, данные, полученные на большом экспериментальном материале и их глубокий и всесторонний анализ показал, что в процессе выдержки древесины на воздухе в составе флавоноидов и других компонентов экс фиктивных веществ происходят необратимые физико-химические изменения В результате клеточные стенки становятся недоступными для дереворазрушающих грибов. В конечном итоге повышается не только биостойкость, но и качественные характеристики древесины в целом. Увеличение срока службы древесины лиственницы в экологически чистом виде без химической защиты в эксплуатации позволит уменьшить объемы вырубки леса, а это одновременно затрагивает вопросы лесной экологии и экологии человека.

Технология подготовки древесины лиственницы к длительному использованию в эксплуатации

Технологии пропитки и принудительной сушки древесины лиственницы

В практике работы с древесиной для продления срока службы в эксплуатации используют методы ее пропитки антисептиками. Ввиду того, что древесина вообще плохо проводит жидкости, удовлетворительная пропитка получается только для заболонной древесины, а ядровая древесина пропитывается на глубину 3-5 мм или совсем тте пропитывается. Этот технологический способ продления срока службы часто используется, в том числе и для древесины лиственницы, которая но своему сроению и свойствам значительно отличается от других хвойных пород. В частности, для этой породы характерна очень узкая заболонь и большой диаметр ядровой древесины, что обуславливает незначительное увеличение срока службы пропитанной антисептиками древесины, он составляет всего 15 лет По этой причине, с учетом расходов на пропитку, в целой технология подготовки древесины лиственницы является экономически невыгодной. Этот вывод доказан практикой работы древесины лиственницы в конструкциях, сооружениях и друтих объектах.

В настояшее время, широкое распространение получила принудительная сушка древесины, Сортименты, предназначенные для использования, в круглом виде или для технологий специального назначения подсушивают в автоклавах. Процесс проходит при повышенной температуре и давлении, продолжительность сушки составляет от 15-20 ч до 2-3 сут. Недостатком этого высокозатратного метода, требующего специализированной подготовки древесины и специального оборудования следует считать тот факт, что

древесина подсушивается до влажности ниже предела гигроскопичности только в поверхностных слоях заболони Другим недостатком принудительной сушки древесины является - отрицательное влияние высоком температуры на ее качество. Поч действием высокой температуры происходят глубокие изменения в лигноцеллюлозном комплексе: рекристаллизация неупорядоченной части целлюлозы, деполимеризация лигнина, а с повышением температуры до 160 Г - его глубокая деструкция. Значительные изменения в строении древесины происходят на микроскопическом уровне: разрушаются связи между отдельными слоями клеточных стенок и меняется люминесценция срединной пластинки, что свидетельствует о снижении прочностных свойств. Под действием высокой температуры происходит изменение химического состава фенольных и других компонентов экстрактивных веществ, изменяется их локализация в клетках древесины, и как следствие, снижается ее биостойкость Срок службы древесины, подготовленной таким способом, составляет 23 лет.

Технология подготовки древесины лиственницы в экологически чистом виде с длительным сроком службы в эксплуатации

Учитывая особенности строения, свойства и высокую естественную стойкость древесины лиственницы по отношению к биоразрушителям, а также результаты исследований настоящей диссертационной работы, нами разработана технология, позволяющая ее использовать в экологически чистом виде с длительным сроком службы в тяжелых условиях эксплуатации (опоры линий связи и электропередач, градирни, рудничная стойка, шпалы и другие).

В основу технологии положена временная выдержка древесины, в процессе которой под действием условий окружающей среды не только устанавливается равновесная влажность, но и происходят физико химические изменения в составе экстрактивных веществ, которые являются определяющим фактором ее биостойкости. Длительность выдерживания древесины определяется динамикой изменений состава экстрактивных веществ на разных этапах хранения и влиянием этих изменений на биостойкость древесины. Существенные изменения происходят до 12 месяцев пьтдержки, в дальнейшем их интенсивность снижается, стабилизация состава экстрактивных веществ наступает при выдержке древесины в течение 18-24 месяцев, cooтветственно увеличивается ее биостойкость (Гл.4).

Древесина, подготовленная по этой технологии, характеризуется высокой естественной стойкостью без нарушения структуры клеточных стенок, и, как следствие, без снижения прочностных и физических свойств Кроме того, технология длительного выдерживания древесины не требуется специального оборудования.

Эколого-экономическая оценка технологий подготовки древесины лиственницы оценивается по продолжительности ее срока службы в эксплуатации. Такой способ оценки является общепризнанным на международном уровне Сравнение сроков службы древесины, подготовленной по разным технологиям, представлено на рисунке ] 2.

Наиболее приемлемой технологией с позиций эколого-экономической оттенки для древесины лиственницы является длительное выдерживание на

Рисунок 12 - Сравнение сроков службы древесины5 подготовленной к эксплуатации но разным технологиям

Заготовка

Раскряжевка на сортименты

Транспортировка

Окорка со снятием лубяно! о слоя

Подготовка складской площади

JZ

воздухе. Поскольку наряду с минимальным количеством технологических операций срок службы древесины в эксплуатации достигает максимального значения

Технология с временной выдержкой древесины после валки дерева - длительный, по с точки зрения эколого-экономической оценки оправданный метод Высокий эколого-экономический эффект может быть достигнут за счет исключения операций по принудительной сушке, пропитке древесины и за счет значительного увеличения срока службы в эксплуатации, по сравнению с другими технологиями. Основные

технологические операции подготовки древесины лиственницы путем

принудительной сушки и временной выдержки представлены на рисунке 13.

Заготовка

Раскряжевка тта сорI имен гы

Трансиор1ироика

Окорка со снятием лубяного слоя

1 Годготовка складской площади

Укладка сортиментов в штабели I

Временная выдержка древесины с

целью стабилизации фпшко-химического состава экстракшвных веществ под влиянием условий окружающей среды

Укладка сортиментов в | тптабеди j

Загрузка древесины в антук.'а!) _

"\сЯ 1ье

Принудительная сушка при повышенном Р и Т, от 10-15 ч до 2-3 суч

Снижение давления

Выгрузка древесины из автоклава

Укладка сортиментов в штабели

о о; я X

л t;

0 Н

1

а к с~ С

Рисунок 13 - Основные технологические операции технологий выдерживания (А) и принудительной сутки (Б) древесины лиственницы

ВЫВОДЫ

1. Впервые изучено влияние суммарного и компонентного состава экстрактивных веществ древесины лиственницы сибирской на ее естественную стойкость к загниванию. Установлено, что содержащиеся в древесине два вида экстрактивных веществ (смолистые и камеди) оказывают различное влияние на биостойкость. Флавоноиды, входящие в состав водорастворимых веществ, выполняют основные функции по защите древесины oг биоразрушителей.

2. Изучен суммарный и компонентный состав экстрактивных веществ в связи с биостойкоетью древесины двух видов лиственницы сибирской и Гмелина. Доказано, что состав 'экстрактивных веществ и качественные характеристики древесины лиственницы, в целом, находятся в прямой зависимости от эколого-географических и почвеино климатических условий роста и четко проявляются на древесине лиственницы сибирской и Гмелина. Древесина лиственницы, сформировавшаяся в неблагоприятных условиях содержит малое количество эксгракгивных веществ, новому характеризуется пониженной стойкостью к загниванию. Полученные данные имеют важное значение при выборе древесины лиственницы с заданными свойствами.

3. Определены закономерности изменения состава экстрактивных веществ и их влияния на естественную стойкость древесины в зависимости от возрастных периодов роста дерева. С увеличением возраста oт 60 до 240 лег повышается количество флавоноидов и других экстрактивных вешеств и соответственно, биостойкость древесины.

4. Исследована динамика физико-химических изменений, происходящих в составе экстрактивных веществ, и их влияние на биостойкость древесины на различных папах временной выдержки. Значительные физико-химические изменения происходят в первые месяцы выдержки древесины, достигая минимальной величины в 19-24 месяца. При последующей выдержке с 24 до 31 месяца существенных различий не установлено.

5. Предложена технология атмосферной сутки древесины лиственницы, позволяющая увеличить ее биостойкость, и как следствие срок службы Эта технология малозатратная, экологически чистая. Длительный срок эксплуатации древесины лиственницы, подготовленной по этой технологии позволяет уменьшить обьем рубки леса для использования древесины в конструкциях и сооружениях, работающих в тяжелых условиях.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях.

1. Харук, Экстрактивные вещества, определяющие биостойкость древесины лиственницы / Е.В.Харук, О.А.Максис, Г.С.Козригин /7 Химико-лесной комплекс - проблемы и решения: Сб. ст. по материалам Всерос. науч.-практич. конф. -- Том ТТ - Красноярск: ГибГТУ, 2002. - С.341-343.

2. Максис. Особенности состава экстрактивных веществ древесины различных эколого-географических усчовий / О.Л.Максис, Н.В.Харук //Химия растительного сырья. - 2002. - №4. - С.39-41.

3. Максис, Состав экстрактивных веществ древесины лиственницы в связи с биостойкостью / О.А.Максис, Е.В.Харук //Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса: Сб. материалов междунар науч.-технич. конф. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2003. - С.282-283.

4. Максис, Влияние компонентного состава экстрактивных веществ на биостойкость древесины лиственницы сибирской (Larix sibirica) I О.А.Максис, Е.В.Харук, Г.С.Ковригин // Лесной и химический комплексы: проблемы и решения: Сб. ст. по материалам Всерос. науч-практич. конф. -Том I - Красноярск: СибГТУ, 2003. - С.272-276.

5. Максис, Экстрактивные вещества древесины лиственницы сибирской в зависимости от продолжительности временной выдержки / О.А.Максис // Проблемы лесного комплекса России в переходный период развитая экономики: Сб.материалов Всерос. науч.-технич. конф. - Вологда: ВоГТУ, 2003. - С.26-27.

6. Максис, Фунгицидная активность экстрактивных вешеств древесины лиственницы сибирской (Larix sibirica) I О.А.Максис, Е.В Харук 7 Строение, свойства и качество древесины '04: Тр IV Международного симпозиума 1316.10.2004 - Том II - С-Пб, ГЛТА 2004. - 431-434

7. Максис, Исследование состава смолистых веществ лиственницы сибирской (Lanx sibirica) и сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) в связи с биостойкостью древесины / О.А.Максис // Лесной и химический комплексы-проблемы и решения - Том 3 - Красноярск: СибГТУ, 2004. - С.45-48.

OS.if- Of.zi

( Спечатано ООО III К С тарат^ ib г Кркноярск V i Марковского 43 т 27-50-92

Заказ М9 тираж 100 ^ „

795

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Максис, Олеся Анатольевна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

1.1 Виды лиственниц и ареал их распространения.

1.2 Биостойкость древесины.

1.3 Химический состав экстрактивных веществ лиственницы.

1.4 Влияние условий произрастания на строение и свойства древесины.

Глава 2 МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ.

2.1 Объект исследования.

2.2 Выбор насаждений и отбор модельных деревьев.

2.3 Изготовление образцов.

2.4 Методы исследования химического состава экстрактивных веществ древесины лиственницы.

2.5 Микологические испытания.

2.6 Определение токсичности экстрактивных веществ.

2.7 Макроанатомические исследования древесины.

2.8 Статистическая обработка результатов.

Глава 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА

ЭКСТРАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА БИОСТОЙКОСТЬ.

3.1 Биостойкость древесины лиственницы сибирской, экстрагированной диэтиловым эфиром и водой.

3.2 Эфирорастворимые вещества.

3.2.1 Суммарное содержание.

3.2.2 Компонентный состав.

3.2.3 Фунгицидная активность эфирорастворимых веществ.

3.3 Водорастворимые вещества.

3.3.1 Суммарное содержание.

3.3.2 Компонентный состав экстрактов.

3.3.3 Фунгицидная активность водорастворимых веществ.

Глава 4 ИЗМЕНЕНИЯ СОСТАВА ЭКСТРАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

ЛИСТВЕННИЦЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА БИОСТОЙКОСТЬ ДРЕВЕСИНЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ.

4.1 Влияние эколого-географических условий роста.

4.2 Влияние лесоводственно-биологических показателей.

4.3 Физико-химические изменения в составе экстрактивных веществ в различные периоды временной выдержки древесины.

Глава 5 ТЕХНОЛОГИЯ ПОДГОТОВКИ ДРЕВЕСИНЫ

ЛИСТВЕННИЦЫ К ДЛИТЕЛЬНОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ В ЭКСПЛУАТАЦИИ.

5.1 Технология пропитки и принудительной сушки древесины лиственницы.

5.2 Технология подготовки древесины лиственницы сибирской в экологически чистом виде с длительным сроком службы в эксплуатации.

ВЫВОДЫ.

Введение 2005 год, диссертация по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, Максис, Олеся Анатольевна

На территории Сибири и Дальнего Востока сосредоточенно около 70 % хвойных лесов, которые выполняют огромные климаторегулирующие и средообразующие функции, а так же определяют ряд других полезных ценностей леса.

Кроме экологической роли, хвойные леса дают ценнейшее сырье — древесину, которая используется в различных областях промышленности и строительства. При этом основное требование, предъявляемое к древесине — высокая естественная стойкость по отношению к биоразрушителям.

Одной из основных нерешенных проблем в теории и практики работы с древесиной является проблема низкой стойкости древесины по отношению к биоразрушителям. В нашей стране на замену загнившей древесины ежегодно вырубается 200 тыс. га лучшего леса. Повышение стойкости древесины в эксплуатации не представляется возможным решить путем пропитки антисептиками, поскольку древесина хвойных пород характеризуется очень низкой величиной проницаемости для жидкостей, а эффективный срок действия антисептика определяется 8 — 10 годами. Увеличение срока службы может быть достигнуто путем использования древесины в экологически чистом виде с высокой естественной стойкостью. Этому требованию отвечает древесина лиственницы.

Проблема использование древесины лиственницы в экологически чистом виде с длительным сроком службы в тяжелых условиях эксплуатации является одной из основных в лесном комплексе. В строениях, древесина лиственницы может служить столетиями, а в конструкциях и сооружениях, работающих в тяжелых условиях эксплуатации: опоры линий электропередач и связи, градирни, рудничные стойки, срок службы в среднем составляет 1012 лет, и варьирует от 8 до 30 и более лет.

Разработка определенной технологии подготовки древесины лиственницы, увеличивающей срок ее службы в эксплуатации, позволит сократить объем вырубок леса на замену загнившей древесины, а также сохранить экологическую обстановку в природе. Кроме того, открывает возможность более эффективного использования древесины лиственницы в деревообрабатывающей, деревоперерабатывающей и других областях лесопромышленного комплекса.

Таким образом, необходимость разработки научных основ, открывающих возможность древесины использования лиственницы сибирской в экологически чистом виде с длительным сроком службы в тяжелых условиях эксплуатации очевидна.

Заключение диссертация на тему "Влияние экстрактивных веществ на биостойкость древесины лиственницы сибирской"

выводы

1. Впервые изучено влияние суммарного и компонентного состава экстрактивных веществ древесины лиственницы сибирской на ее естественную стойкость к загниванию. Установлено, что содержащиеся в древесине два вида экстрактивных веществ (смолистые и камеди) оказывают различное влияние на биостойкость. Флавоноиды, входящие в состав водорастворимых веществ, выполняют основные функции по защите древесины от биоразрушителей.

2. Изучен суммарный и компонентный состав экстрактивных веществ в связи с биостойкостью древесины двух видов лиственницы сибирской и Гмелина. Доказано, что состав экстрактивных веществ и качественные характеристики древесины лиственницы, в целом, находятся в прямой зависимости от эколого-географических и почвенно-климатических условий роста и четко проявляются на древесине лиственницы сибирской и Гмелина. Древесина лиственницы, сформировавшаяся в неблагоприятных условиях содержит малое количество экстрактивных веществ, поэтому характеризуется пониженной стойкостью к загниванию. Полученные данные имеют важное значение при выборе древесины лиственницы с заданными свойствами.

3. Определены закономерности изменения состава экстрактивных веществ и их влияния на естественную стойкость древесины в зависимости от возрастных периодов роста дерева. С увеличением возраста от 60 до 240 лет повышается количество флавоноидов и других экстрактивных веществ, и соответственно, биостойкость древесины.

4. Исследована динамика физико-химических изменений, происходящих в составе экстрактивных веществ и их влияние на биостойкость древесины на различных этапах временной выдержки. Значительные физико-химические изменения происходят в первые месяцы выдержки древесины, достигая минимальной величины в 19-24 месяца. При последующей выдержке с 24 до 31 месяца существенных различий не установлено.

Ill

5. Предложена технология атмосферной сушки древесины лиственницы, позволяющая увеличить ее биостойкость, и как следствие срок службы. Эта технология малозатратная, экологически чистая. Длительный срок эксплуатации древесины лиственницы, подготовленной по этой технологии позволяет уменьшить объем рубки леса для использования древесины в конструкциях и сооружениях, работающих в тяжелых условиях.

Библиография Максис, Олеся Анатольевна, диссертация по теме Технология и оборудование химической переработки биомассы дерева; химия древесины

1. Абаимов А.П. Лиственница Гмелина и Каяндера (систематика, география, изменчивость, естественное гибридизация). Дисс. канд. с.-х. наук. -Красноярск, 1980. 228 с.

2. Авров Ф.Д. Эколого-генетические основы устойчивости популяций и плантационного выращивания лиственницы в Сибири: Автореф. дис. канд. биолог, наук / СибГТУ. Красноярск, 1998. - 16 с.

3. Адамкович Е.С. Химия древесины с основами органической химии, 1986

4. Адамович Э.И. Смоляные карманы и причины их образования у хвойных деревьев // Труды Молот, с.-х. ин-та. —1954. Т. 14. С.128.

5. Анисимова К.П., Антоновский С.Д. и др. Лиственница как источник получения полезных веществ // Растительные ресурсы. Том 1. 1965. -С.74-83.

6. Антонова Г.Ф. Об экстракции водорастворимых веществ древесины лиственницы // Лиственница. -Т.З. 1968. -С.452-458.

7. Антонова Г.Ф. Рост клеток хвойных. Новосибирск: Наука, 1999. - 230с.

8. Антонова Г.Ф., Пен Р.З., Тюкавкина Н.А. Исследование процесса экстракции арабиногалактана и флавоноидов из древесины лиственницы водой и ее смесями с органическими растворителями // Химия древесины. Вып.6. 1970. - С. 147-155.

9. Антонова Г.Ф., Перевозникова В.Д., Стасова В.В. Влияние условий произрастания на структуру годичного слоя древесины и продуктивность сосны обыкновенной // Лесоведение. № 6. 1999. - С. 15-19.

10. Антонова Г.Ф., Тюкавкина Н.А. Получение высокочистого арабиногалактана из древесины лиственницы // Химия древесины. — №4. 1976. - С.60-62.

11. Анучин Н.П. Лесная таксация. М.: Гослесбумиздат, 1960.

12. Бабкин В.А., Малков Ю.А., Остроухова Л.А. и др. Эффективный антиоксидант из древесины лиственницы // Хвойные бореальные зоны. — Вып.1. 2003. С.108-113.

13. Бабкин В.А., Остроумова JI.A., Дьячкова С.Г. и др. Безотходная комплексная переработка биомассы лиственницы сибирской и даурской // Химия в интересах устойчивого развития, Т.5. №1. - 1997. - С. 105-115.

14. Баженов В.А., Жуков А.Б. и др. Материалы V Мирового лесного конресса. -М., 1960. 351с.

15. Баженов В.А., Москалева В.Е. О проницаемости древесины заболони и ядра сосны жидкостями и о возможности ее регулирования // Тр. ин-та леса им.В.Н.Сукачева. 1953. Т.9. - С.205-215.

16. Баженов В.А., Харук Е.В. Стойкость древесины лиственницы в столбах линий связи и электропередач // Тр. ин-та леса и древесины им.В .Н.Сукачева. 1963. -С.62-65.

17. Бардышев И.И. Состав скипидара даурской лиственницы // Журнал прикладной химии том XXIII, №8, 1950, с.882-885

18. Бардышев И.И., Ухова Л.И. Сб. науч.работ АН БССР, Ин-т. физ.орг.хим. -№7.- 1959. С.89.

19. Беленков Д.А. Вероятностный метод исследования антисептиков для древесины. Свердловск: Изд-во Урал, ун-та , 1991.

20. Бокщанин Ю.Р. Обработка и применение древесины лиственницы. — М.,1982.- 198с.

21. Буторова О.Ф. Особенности роста сеянцев хвойных пород в различных эколого-геграфических условиях.// Проблемы химико-лесного комплекса: Тез. науч. прак. конф. - Красноярск: КГТА, 1996а. - 4.1 - С. 63 - 69.

22. Ваганов Е.А., С.Г.Шиятов и др. Методы денрохронологии: Учебно-методическое пособие / Кирдянов А.В., Круглов В.Б., Мазепа B.C., Наурзбаев М.М., Хантемиров P.M. Красноярск, 2000.

23. Ваганов Е.А., Шашкин А.В. Рост и структура годичных колец хвойных. — Новосибирск: Наука, 2000.

24. Ванин С.И. Современное состояние вопроса о домовых грибах и о мерах борьбы с ними // Тр. Лесотехн. акад. им. С.М. Кирова. №60. - 1947. — С.50-62.

25. Васечкин B.C. Технология экстрактивных веществ дерева. М.-Л.: Гослесбумиздат, 1953. - 427с.

26. Вихров В.Е. Строение и физические свойства ранней и поздней древесины сибирской лиственницы. // Тр. ни-та леса и древесины им.В.Н.Сукачева. ТIV. 1949. - С. 174-194.

27. Волочатова И.В., Медведева С.А., Тюкавкина Н.А.и др. Фунгистатическая активность фракции водно-ацетонового экстракта из древесины лиственницы LARIX SIBIRICA // Растительные ресурсы. Вып.2. 2001. - С.86-89.

28. Высоцкая Л.Г., Шашкин А.В., Ваганов Е.А. Анализ распространения трахеид по размерам в годичных кольцах сосен, растущих в различных по увлажнению условиях. // Экология. № 1. - 1990. - С. 35-42.

29. Гвоздева Э.Н., Шарков В.И., Куйбина Н.И. Исследование химического состава и структуры полисахаридов гемицеллюлоз древесины сосны обыкновенной (Pinus silvestris) и лиственницы даурской (Larix sibirica) // Химия древесины. №8. - 1971. - С.36-41.

30. Гвоздева Э.Н., Шарков В.И. Об изменениях химического состава древесины лиственницы сибирской (Larix sibirica) с возрастом // Химия древесины. -№12. 1972. - С.45-48.

31. Горшин С.Н., Крапивина И.Г. Закономерности разрушения, древесины и проблема прогнозирования ее службы. // Научные труды ЦНИИМОД. -Архангельск. 1967. - №21. - С. 7 - 12.

32. Горшин С.Н., Чернцов И.А. Полигонные испытания антисептиков. М., 1966.- 168с.

33. Гурич Н.А., Ракитина М.А. Использование лиственничной живицы и канифоли в различных отраслях промышленности // Гидролизная и лесохимическая промышленность. №2. - 1965. - С. 15-16.

34. Долгодворова С .Я., Перышкина Г.И., Орешкина В.П. и др. Экстрактивные вещества древесины и коры древесных породсреднетаежной подзоны Сибири.Сообщение 4. // Труды ин-та леса и древесины им.В.Н.Сукачева СО АН СССР. 1977. - С.3-26.

35. Долгодворова С.Я., Скринник JI.A., Черняева Т.Н. Экстрактивные вещества различных пород среднетаежной подзоны Сибири. 3. Количество экстрактивных веществ в древесных породах Зауралья // Растительные ресурсы. — №12. Вып.1. 1976. - С.84-88.

36. Древесина: химия, ультраструктура, реакции / Д.Фенгел, Г.Вегенер; под ред. А.А.Леонович. -М.: Лесн.пром-ть, 1988. 512с.

37. Дылис Н.В. Лиственница. М.: Лесная пром-ть, 1981.-96с.

38. Дьяченко Л.Г., Рощин В.И., Ковалев В.Е. Смолистые вещества древесины лиственницы и продуктов ее сульфатной варки. 1. Групповой состав смолистых веществ древесины// Химия древесины. — №2. — 1978. С.37-41.

39. Дьяченко Л.Г., Рощин В.И., Ковалев В.Е. Химический состав нейтральных веществ черного сульфатного щелока от варки лиственницы // Химия древесины. №4. - 1983. - С.66-70.

40. Еськин А.П., Левданский В.А., Полежаева Н.И. Метод количественного фотометрического определения дигидрокверцетина // Химия растительного сырья. №3. - 1998. - С.41-45.

41. Жеребов Л.П., Зубкова-Гитлер С.Р., Залманзон Р.В. Получение гумми из лиственницы // Труды ЦНИИЛХИ. Вып.2. 1933. - С.52.

42. Жуков А.Б. Леса СССР. М. :Наука, 1966.

43. Зайцева А.Ф. Изучение локализации арабиногалактана в клеточных стенках древесины лиственницы на микросрезах // Труды ин-та леса. Т. XLV. 1958. - С.50-60.

44. Зайцева А.Ф., Федорищева И.П., Никитин Н.И. Извлечение и использование водоэкстрактивных веществ даурской лиственницы методом гидролиза // Гидролизная и лесохимическая промышленность. — №2.- 1957.-С.З-6.

45. Запрометов М.Н. Основы биохимии фенольных соединений .М.: Высшая школа, 1974.-214с.

46. Иванов JI.A. Биологические основы добывания терпентина в СССР. — — М.:КОГИЗ,1961. 290с.

47. Иванян Л.П. Изменчивость химического состава древесины лиственницы, произрастающей в Сибири и на Дальнем Востоке // Химия древесины. — №2.- 1984.-С. 15-18.

48. Ирошников А.И. Географические культуры и плантации хвойных в Южной Сибири. Новосибирск: Наука, 1977. С. 4-110.

49. Исследование форм внутривидовой изменчивости растений //Сб.статей. — Свердловск, 1981. 152с.

50. Кайгородов Д.А. Беседы о лесе. М., 1882.

51. Калниньш А.И. Связь свойств древесины с условиями произрастания // Труды ин-та леса. Т.4. 1949. - С.98 - 101.

52. Кислицын А.Н., Паршуткин Ю.А., Архипова Н.П. Определение группового состава древесномаслянных продуктов // Гидролизная и лесохимическая промышленность. №2. - 1963. - С.17.

53. Кононов Г.Н. Химия древесины. М.:МГУЛ, 1999. - 247с.

54. Коссович Н.Л., Иванов М.А., и др. Смолистые вещества древесины и целлюлозы. -М.: Лесная пром-сть, 1968.

55. Кузнецова С.А., Данилов В.Г., Кузнецов Б.Н. и др. Новый интегрированный процесс комплексной переработки древесины лиственницы в ценные химические продукты // Хвойные бореальные зоны. Вып. 1.- 2003-С.96-100.

56. Калниньш А .Я. Консервирование и защита лесоматериалов. — М.:Лесн.пром-ть, 1971.-424с.

57. Хунт М., Гэрратт А. Консервирование древесины. М.-Л.:Гослесбумиздат, 1961.-454с.

58. Левин Э.Д., Денисов О.Б., Пен Р.З. Комплексная переработка лиственницы. -М.: Лесн.пром-ть, 1978. 224с.

59. Левин Э.Д., Рубчевская Л.П., Чупрова Н.А. Химический состав камбиальной зоны лиственницы сибирской в различные периоды годового цикла // Химия древесины. №3 - 1976. - С.3-7.

60. Лисина А.И. Вольский Л.Н. и др. Экстрактивные вещества ядра и заболони лиственницы даурской / Лисина А.И. Вольский Л.Н., Леонтьева В.Г., Пентегова В.А. // Изв.СО АН СССР, сер.хим.н. №14. - Вып.6. -1969. - С.102-105.

61. Лисина А.И., Пентегова В.А. и др. Экстрактивные вещества ядра Pinus sibirica // Изв.СО АН СССР, сер.хим.н. №14. Вып.6. - 1967. - С.113-117.

62. Лисина А.И., Шмидт Э.Н., Пентегова В.А. Нейтральные вещества живицы Сибирской лиственницы // Изв. Сиб.отд-я АН СССР, сер. хим. — №3. Вып.1. - 1964. - С.52-60.

63. Луцкий В.И., Тюкавкина Н.А., Шостаковский М.Ф. Пиноцембрин и пиностробин из ядра Pinus sibirica // Химия природных соединений. — №6.1968 — С.383.

64. Малевская С.С. Журнал прикладной химии. Т.30. - 1957. - С.903.

65. Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений. — М.: Наука, 1972.

66. Мамаев С.А. Исследование форм внутривидовой изменчивости растений.- Свердловск, 1981.

67. Маркарянц В.П. Макростроение и некоторые физические свойства древесины лиственницы сибирской // Лиственница. 1962. - С.153-161.

68. Медведева Е.Н., Бабкин В.А., Остроухова Л.А. Арабиногалактан -уникальный продукт из древесины лиственницы // Хвойные бореальные зоны. Вып.1. - 2003. - С. 100-108.

69. Мелехов И.С. Значение типов лесов и лесорастительных условий в изучении строения древесины и ее физико-механических свойств.// Труды ин-та леса АН СССР. Т. 4. 1949. - С. 11-20

70. Мелехов И.С. Лесоведение. Учебник для вузов М.: Лесн. пром-сть, 1980.-408с.

71. Мелехов И.С. Лесоведение: Учебник для вузов. М.: Лесн. пром-сть, 2002.

72. Мельников Е.В., Петри В.Н. Противогнилостная стойкость древесины хвойных пород Урала против пленчатого домового гриба.// Лесной журнал. №2. - 1963. - С. 120-125.

73. Милютин Л.И. Селекционная инвентаризация лиственничных лесов Предбайкалья и Забайкалья.// Селекция хвойных пород Сибири. — Красноярск: ИЛ и Д СОАН СССР, 1967. С. 134-139.

74. Москалева В.Е. Строение древесины и его измерение при физических и механических воздействиях. -, М.: Изд-во АН СССР, 1957.

75. Некрасова А.А. Свойства древесины хвойных пород в зависимости от условий произрастания.//Лесное хозяйство,. -№2. 1994. - С.18-20.

76. Никитин В.М. Химия древесины и целлюлозы / Никитин В.М., Оболенская А.В., Щеголев В.П. М.: Лесн. пром-сть, 1978. - 368 с.

77. Никитин Н.И. Химия древесины. — М., 1951. 578с.

78. Никитин Н.И. Химия древесины и целлюлозы. М.:Изд-во АН СССР, 1962.

79. Никитин Н.И. Химия древесины и целлюлозы. — М.-Л.: Гослесбумиздат, 1960.-468с.

80. Никитин Н.И., Соловьев И.А. Журнал прикладной химии. № 8. — 1935. -С.1016.

81. Николаева Г.В., Левин Э.Д., Иоффе Г.М. Экстракция арабиногалактана из щепы лиственницы // Химия древесины. №8. - 1971. - С.155-158.

82. Оболенская А.В., Ельницкая З.П., Леонович А.А. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы. М.: Экология, 1991. - 320с.84.87,88