Использование древесины осины в различных отраслях производства

Свойства и характеристики

Осина относится к обширному роду тополей, семейству ивовых. По строению ствола это безъядровая, рассеянносодудистая порода дерева. На территории России это дерево повсеместно встречается в европейской и азиатской части страны, от широколиственных лесов средних широт до тундровых зон.

Растет это дерево до 150 лет, но причиной его гибели часто становится не возраст, а гниль, поражающая сердцевину ствола, поэтому для промышленной рубки обычно выбирают деревья в возрасте от 30 до 50 лет. За это время дерево достигает высоты 35-40 метров.

Древесина осины плотная, с плохо заметными годичными кольцами, однородная по строению. Влажность древесины в центральной части ниже, чем на периферийных участках ствола. Цвет древесины белый, серовато-белый, иногда зеленоватый. На срезе невозможно заметить отходящих от центра лучей. Для некоторых декоративных работ такая древесина представляет ценность именно из-за своей однородности. После морения или окрашивания структура дерева остается однородной и не выявляет каких-либо элементов строения.

Влажность только что срубленного дерева составляет около 82%, в то же время максимальная влажность этой древесины (при вымачивании) достигает 185%. При повышенной атмосферной влажности осина быстро впитывает воду, но также быстро теряет ее при высыхании, что является положительным качеством.

Древесина по устойчивости к биологическим факторам относится к самому нижнему, пятому классу (согласно стандарту ИСО ЕН 350-3:1994).

Всего в вышеуказанном стандарте пять классов. К первому классу стойкости относятся, например, индийский тик и эвкалипты Австралии. Лиственница и дуб по устойчивости древесины относят ко 2 классу. В России устойчивость дерева к воздействию грибков и плесени определяют в безразмерных условных единицах. Согласно российской классификации устойчивость к воздействию грибов составляет для зрелой древесины 1,2 единицы, а для заболони осины – 1.

Достоинства материала

Строительство с использованием древесины имеет свои преимущества и недостатки. Главными плюсами при выборе такого материала будут:

1. Экологичность. Самый весомый аргумент в пользу древесины — экологическая чистота. Некоторые современные материалы могут выделять пары тяжелых металлов и прочих химических элементов, что пагубно повлияет на здоровье жильцов дома.
2. Ремонтопригодность. Части, сделанные из древесины, будет довольно легко отремонтировать в случае поломки или износа.
3. Прочность и устойчивость ко многим внешним факторам, что делает долгим срок службы изделий из древесины. При правильной обработке этот материал будет безотказно служить долгие годы.
4. Простота обработки.
5. Плохая теплопроводность.
6. Хорошие звукоизоляционные свойства.

Данный материал легко воспламеняется
Довольно обширный список. При этом маленькое число недостатков:

1. Сильная зависимость свойств материала от того, в каких условиях росло дерево. Выбрать из-за этого качественный экземпляр бывает трудно.
2. Изменения размеров из-за воздействия влажности и сухости. Но этот недостаток легко поправим обработкой.
3. Легкая воспламеняемость.

Нельзя не учитывать высокую стоимость, связанную со сложностью добычи высококачественной древесины.

Промышленная рубка осины

Международный стандарт для промышленной древесины носит название DIN 4076. Осиновая древесина относится к группе AS.

В России промышленная рубка деревьев производится на делянках дикорастущего леса, который потом восстанавливается естественным образом. В Западной Европе в последние десятилетия для промышленной рубки деревья все чаще выращивают в питомниках. Это так называемые лесные питомники короткого цикла. В них выращивают, прежде всего, быстрорастущие виды деревьев (тополь, осину). Такой подход к природопользованию позволяет сохранить естественные леса и вырастить древесину необходимых параметров.

Сосна как строительный материал

Сосна — это хвойное мягкое дерево, из которого очень легко изготовить оцилиндрованный брус. Является наиболее популярной, так как с этой древесной породой легко работать даже новичкам-строителям. Однако древесина имеет небольшое количество сучков, которые при высоких температурах начинают смолить.

При спиливании сердцевина имеет розовый оттенок, который со временем темнеет и становится бурым. Имеет широкую заболонь и отлично просматриваемые годичные кольца.

Преимущества сосны перед другими породами заключаются в следующем:

1. Высокая прочность.
2. Легкость в обработке.
3. Влагопроницаемость.

К недостаткам относятся выделение смолы при высоких температурах и «синева». Последнее явление связано с изменением цвета на спиле. На прочность брёвна это явление никак не влияет, а справиться с ним можно с помощью обработки специальными антисептическими растворами.

Особенности обработки древесины

Если посмотреть на ствол осины в поперечном распиле, то можно увидеть, что древесина имеет безъядерное строение. В целом древесина является мягкой по сравнению с другими лиственными породами деревьев, ее плотность составляет 400-500 килограммов на кубический метр (при влажности, не превышающей 15%).

Осиновый брус, как и другие пиломатериалы способны поглощать большое количество воды, как в атмосферном воздухе, так и под водой, что является отрицательной характеристикой этой древесины. Высыхает древесина осины медленно, в течение нескольких месяцев, при сушке она практически не растрескивается и не меняет исходную форму (не коробится). Высушенная древесина легко колется в продольном направлении. Во внешней части ствола древесина имеет высокую плотность, поэтому показатели изнашиваемости при эксплуатации изделий из осины высокие.

Влажность в центральной части ствола дерева значительно ниже, чем на периферийных участках. Эту особенность производители пиломатериалов учитывают при организации сушки бруса и кругляка.

Эта древесина прекрасно поддается обработке механическим и острым ручным инструментом, она легко пилится и режется, ее легко лущить, колоть и фрезеровать. Легче обрабатывать влажную, не до конца просохшую древесину. При полировке дерева нелегко добиться хорошей гладкой поверхности, хотя оно однородно, в древесине нет явно выраженных годовых колец и сучков. Осина хорошо принимает пропитки и морение. Высушенную древесину не трудно склеивать, из нее можно делать мебель, детали которой соединяются с помощью шурупов или гвоздей.

Лаки для вагонки

Лаки делят по веществу, составляющему основу:

• Акриловые;
• Полиуретановые;
• Акрило-полиуретановые;
• Алкидные;
• Водоэмульсионные.

Акриловые лаки – универсальны. Не позволят грязи концентрироваться на поверхности. Сохнут быстро. Отрицательное свойство – начинают выделять специфический запах при нагреве.

Лаки, имеющие в своем составе полиуретан, годятся для обработки поверхностей внутри помещений и наружных частей. Имеются полупрозрачные составы и более темные – тонирующие. Лакированные панели не будут желтеть.

Комбинированный лак, содержащий и акрил, и полиуретан, дает некоторый блеск покрытым изделиям. Защищает от грибковых колоний и плесени.

Алкидные составы – защитят дерево от влаги. Отрицательным свойством является длительное время высыхания и неприятный запах, поэтому помещение придется проветривать несколько часов. Полное высыхание гарантируется через два дня.

Водоэмульсионные лаки – запах почти полностью отсутствует, очень быстро сохнет, а главное – вред для здоровья отсутствует. Кроме того, лаки на водной основе не поддерживают горение, не выделяют вредных веществ при нагревании.

При желании можно применять составы и воска – их можно купить или приготовить своими силами.

При покупке любых лаков и красок для жилых помещений следует внимательно ознакомиться с инструкцией на банке. Должна быть пометка о том, что состав разрешено применять внутри домов и квартир. При необходимости лучше проконсультироваться у продавца.

В большинстве случаев, пред лакировкой придется загрунтовать поверхности.

Ряд мастеров предпочитает использовать заводские лаки и пропитки на основе масла и воска. Они проникают глубоко в поры древесины, затекают во все микротрещины, обеспечивают защиту от влаги и от механических воздействий.

Например, алкидно-масляные растворы благоприятно влияют на свойства осиновой вагонки, оберегая ее от трещин и деформации. Считается, что обработка древесины пропитками и лаками способна продлить жизнь изделиям в 3-4 раза.

Лаки наносят в соответствии с правилами:

1. На сухие и чистые поверхности;
2. После нанесения грунтовки;
3. Сначала прокрашиваются торцы;
4. Температура не ниже +5 градусов;
5. Влажность не менее 70 %.

Перед лаками наносится антисептик. Кроме кисти и валика можно использовать пульверизатор, при хорошем навыке получится максимально ровная поверхность без дефектов.

Для предбанника или кухни годятся лаки на водной основе или восковые.

В некоторых случаях вагонку из осины покрывают специальными огнезащитными составами. Есть комбинированные смеси: огнезащита+антисептик.

При финишной обработке деревянных изделий встречаются распространенные ошибки. Во-первых, использование дешевой продукции китайской химической промышленности, могущей нанести вред. Не рекомендуется приобретать лаки, краски, пропитки и грунтовки на рынках без соответствующих сертификатов.

Во-вторых, несоответствие типа пропитки/грунтовки по отношению к финишному лаку или виду краски. В противном случае качественного покрытия не удастся добиться.

Использование осины в промышленности

Главными потребителями осины является строительная отрасль. Из нее производят различные пиломатериалы: кругляк, брус, доски, древесно-стружечную плиту, ДВП, лущеный шпон. Из бруса делают инвентарь для бани, например, скамьи, лесенки, полки, решетки и поддоны. Из осиновой рейки производят упаковочные ящики и контейнеры для хранения и перевозки товаров. Еще недавно, до появления компьютерной техники, из плотной белой осины делали чертежные кульманы.

Стружка является побочным продуктом производства и находит применение в качестве топлива для тепловых станций, а также в качестве утеплителя в сельском и дачном строительстве. Стружка, применяемая для сжигания на тепловых станциях, считается экологически чистым материалом, к тому же дерево – это возобновляемый природный ресурс. Для отопления частных домов используют колотые дрова, обрезки с производства, топливные гранулы.

Древесина осины является сырьем для производства картона и бумаги. В обувной промышленности измельченная осиновая стружка используется как материал, хорошо впитывающий влагу. Лущеный шпон осины используется для изготовления простой и клееной фанеры, спичек, зубочисток. Из него делают шкатулки, корзины, подарочные коробки и упаковку. Строганный шпон находит свое применение для изготовления различных предметов быта. Из тонкой осиновой фанеры изготавливают гнутые, фигурные детали мебели и декоративных коробок.

При пережигании без доступа воздуха из осины получается древесный уголь хорошего качества. Он используется в химической отрасли и для художественных работ.

Осина и пиломатериалы из неё

Осина и пиломатериалы из неё

Доска и брус из осины на рынке пилопродукции встречаются сегодня достаточно редко. Это дерево незаслуженно забыто деревообработчиками, а зря. Древесина осины отличается рядом технических и потребительских плюсов, присущих далеко не каждой лиственной породе. Не зря в старину она была одним из основных строительных материалов – из осины делали колодезные срубы, бани, погреба, лущили дранку для кровель. Кроме того, из нее вырезали различную утварь – ведра, ковши, корыта. Все это говорит, прежде всего, о таком незаменимом качестве древесины, как высокая водостойкость. Осину использовали для изготовления ручек молотков, топорищ, черенков для разного огородного инструмента, а это значит, что древесина отличается повышенной прочностью. Сейчас мастера-деревообработчики стали повнимательней относиться к этой породе и все чаще и чаще использовать ее для производства пиломатериалов разного назначения.

Биологические особенности и география произрастания

Осина обыкновенная – лиственное дерево, относящееся к семейству Ивовых, роду Тополей. Осину часто называют еще «тополем дрожащим» – именно так переводится латинское название этого растения (Populus tremula).

Осина собой представляет рослое крупное дерево, высота его может достигать 35 метров, а диаметр ствола – 1 метра. Растет тополь дрожащий сравнительно быстро, живет относительно недолго – возраст наистарейших экземпляров достигает 80-90 лет. Главный минус этой породы заключается в том, что древесина часто заражается различными грибковыми заболеваниями, поэтому качественный пиловочник крупных размеров встречается очень редко.

Корневая система дерева мощная, располагается глубоко, образуя корневые отпрыски большой длины. У молодых деревьев кора гладкая, цвет ее может варьироваться от зеленовато-серого до светло-зеленого. С возрастом ближе к основанию (комлю) кора растрескивается и темнеет.

Листорасположение у осины очередное, листья характеризуются округлой либо ромбической формой, длина их составляет 3-7 см. У молодых порослевых побегов листья могут быть гораздо крупнее, длиной до 15 см. Осенью листва приобретает разные яркие оттенки – от золотистых до ярко-красных.

Цветет осина до распускания листьев сережками, в которых располагается множество мелких цветков. Это дерево раздельнополое, мужские сережки красноватые, женские – зеленоватые. Плод собой представляет очень мелкую коробочку с семенами, снабженными пучком волосков.

Осина является важной лесообразующей породой России, встречается это дерево по всей территории страны, чаще всего в степной и лесостепной зоне. Растет также на границе тайги с тундрой.

Эта порода «любит» почвы с повышенной влажностью, дерево отлично себя чувствует на берегах водоемов, вблизи болот. Часто встречается в лесах, оврагах, реже – на сухих песках и в горной местности. Осина входит в состав смешанных лесов, где она произрастает по соседству с хвойными породами (сосна, ель, лиственница) и с такими лиственными породами как береза, дуб, ольха. Встречается по всей территории России и Европы, также растет в Монголии, Китае, Казахстане, на Корейском полуострове.

Физико-технические показатели и внешний вид

Строение древесной структуры у осины безъядровое рассеяно-сосудистого типа. Цвет древесины беловатый, часто со слегка зеленоватым оттенком. Текстура при этом эффектностью и особой выразительностью не отличается. Сердцевидные лучи и годичные кольца здесь просматриваются слабо, поэтому древесный рисунок, в отличие от других лиственных пород, выглядит простоватым – для декоративных целей изделия из осины практически не используются.

Структура древесины равномерная, на квадратном сантиметре (если смотреть на спил) обычно находится около 5,5 годичных колец. Плотность осины 12-процентной влажности находится в пределах 495 кг/м2.

Этот материал достаточно мягкий, по показателю прочности очень близок к липе. Механические свойства пиломатериалов из осины примерно таковы:

• Предел прочности на изгиб статический — 76,5 МПа
• Предел на сжатие вдоль волокон – 43,1 МПа
• Предел на растяжение – 121 МПа
• Ударная вязкость – 84,6 кДж / м2
• Торцовая твёрдость – 25,8 Н/кВ.мм
• Тангенциальная твёрдость – 19,6 Н/кВ.мм
• Радиальная твёрдость – 18,7 Н/кВ.мм
• Процент радиальной усушки — 2,7%
• Плотность – 495 кг/м2.

При средней влажности свежеспиленного ствола на уровне 82 процентов, осина не слишком сильно усыхается. По коэффициенту усушки её можно отнести к среднеусыхающим породам. По сопротивлению нагрузкам осину можно сопоставлять с елью и сосной, она хорошо гнётся, не теряет своих прочностных характеристик при длительном приложении сил. Вместе с тем, древесина является высокоустойчивой к истиранию, хорошо поддается резке и токарной обработке. Структура ее однородна, за счет чего при производстве пиломатериалов имеется возможность распиливать заготовки в разных направлениях, под разными углами. При этом в изделия попадает небольшое количество сучков.

Оценив приведённые выше цифры, можно сделать вывод, что строители зря к пиломатериалам из этой породы относятся с недоверием. Видимо, это объясняется тем, что дерево часто произрастает на заболоченных участках и бывает подвержено грибковым заболеваниям. При этом заражение происходит именно с сердцевины, что делает заражённый пиловочник непригодным в качестве сырья для производства. Но, если кругляк заготовлен качественный, то он способен достойно соперничать с хвойным сырьём.

Осину нельзя назвать уникальным деревом, это добротный середняк среди конкурентов, заслуживающий того, чтобы его использовать. Из нее чаще всего делают брус и обрезную доску, предназначенную для особых целей. Из осинового бруса строят бани\сауны. Из этой древесины изготавливают обрезную доску, половой шпунт, различный мелкий погонаж (плинтусы, наличники, галтели).

Бани из осины

Одним из главных положительных качеств осиновой древесины является ее способность противостоять повышенной влажности, даже без каких-либо специальных обработок. Поэтому лучшего дерева для строительства бани или сауны не найти (по крайней мере по соотношению практичности и цены). Для монтажа сруба используют осиновый брус, внутреннюю же отделку проводят с использованием осиновой обрезной доски. Из этой древесины также изготовляют всевозможную банную утварь – бочки для холодной воды, емкости для запаривания веников, ковшики, стульчики, вешалки и т.п.

Баня из осины будет отлично держать тепло. Кроме того, в данном случае нельзя не учитывать такую особенность осиновой древесины как способность оказывать бактерицидное действие из-за содержания в ней большого количества дубильных веществ и ароматических эфирных масел. Считается, что выделяемые при нагревании этой древесины вещества оказывают выраженное противокашлевое, противовоспалительное и желчегонное действия.

Немаловажным моментом является и невысокая стоимость бруса и доски, поэтому строительство бани из осины обойдется совсем недорого.

Дома из осинового бруса

Осина распространена по территории России повсеместно, пиломатериалы из нее стоят недорого и хорошо поддаются обработке. Однако для строительства домов осиновый брус применяется очень редко. А объясняется это двумя причинами:

• достаточно сложно найти необходимое количество качественного бруса, так как дерево еще в процессе роста подвержено грибковым заболеваниям;
• естественная влажность осиновой древесины высокая, поэтому, если использовать для строительства недостаточно высушенные пиломатериалы, в процессе усушке в несущих конструкциях могут образовываться трещины и меняться геометрия.

Кроме того, в определенных кругах существует устойчивое мнение, что осина обладает отрицательной энергетикой – некоторых людей это может отпугнуть от использования ее в качестве материала для строительства и отделки.

Как используется осиновая обрезная доска

Кроме отделки бань и саун обрезная доска из осины, в силу своей повышенной влагостойкости, часто применяется для обустройства различных уличных строений. Из нее делают полы в открытых верандах и беседках, настилают садовые дорожки в виде деревянной брусчатки. Также осиновый пиломатериал используется для изготовления различной уличной мебели и декоративных построек. Из него делают скамейки, столы, применяют как отделку крышки колодцев. Говорят, что лучшего материала, чем осиновый брус, для обустройства колодезного сруба не найти. Ведь еще в древние времена было замечено, что именно в таких колодцах вода всегда остается чистой и свежей.

Доска большой толщины подойдет для сборки каркасных стен и межкомнатных перегородок. Осиновая обрезная доска может использоваться для монтажа обрешетки при обустройстве стропильной системы. Сухие изделия подойдут для изготовления элементов мебели и лестниц.

Промышленная переработка осиновой древесины

Осина – сырье доступное и недорогое, при этом древесина ее отлично поддается разным видам механической обработки (резка, лущение, пиление, строгание). Поэтому этот материал широко используется для изготовления спичек, бумаги, картона, тары различной формы и назначения.

В спичечном производстве осиновая древесина ценится особенно высоко из-за простоты переработки. Учитывая, что осина легко лущится на шпон, то иногда ее используют также при изготовлении фанерных листов.

Осиновая древесина отличается природным белым цветом и достаточной длиной волокон, что делает ее прекрасным сырьем для производства бумаги и картона. Древесина этой породы не содержит в себе смол, что дает возможность изготовлять из нее бочковую и ящичную тару.

Осиновые пиломатериалы ТУ

Как уже отмечалось осиновая древесина, особенно у пиловочника большого возраста и диаметра, часто бывает заражена гнилью. Поэтому при распиловке бревен на пилопродукцию остается много неделовой древесины, а это значительно повышает цену пиломатериалов.

Любое изделие из дерева, как известно, должно быть изготовлено соответственно указанным в государственных стандартах (ГОСТах) показателям – это касается размеров, сортности, геометрии и т.п. Учитывая особенности осиновой древесины сделать это без увеличения расходов весьма проблематично. Чтобы снизить расходы и цену на пиломатериал каждый производитель пилопродукции, в зависимости от возможностей имеющегося у него оборудования, разрабатывает собственные технические условия – ТУ. Подобные документы позволяют выпускать продукцию, отличающуюся по размерам от требований ГОСТа. Главная задача ТУ – это снижение количества неделовой древесины и увеличение выпуска пригодных к использованию пиломатериалов, что в случае с осиновой древесиной особенно актуально. Разработанные технические условия позволяют производителю снижать цену на изделия.

Каждый покупатель, кроме того, имеет возможность заказать на предприятии пиломатериалы по индивидуальным размерам, что позволит ему снизить стоимость монтажа отдельных конструкций и свести отходы к минимуму. Как видим, основное отличие ГОСТа от ТУ – возможность удовлетворить по максимуму запросы потребителя, которому необходимо иметь нужное количество качественных штучных изделий, при этом «стандартность» габаритов для него не важна.

Плюсы и минусы осиновой древесины

Из всего вышесказанного становится понятно, что характеристики осиновой древесины далеко не однозначны. Например, она отличается повышенной устойчивостью к влажности, но при этом часто поражается грибковыми болезнями.

Минусов у этого материала немного, но они являются основополагающим фактором при выборе:

• очень непросто найти качественный пиломатериал в необходимых количествах, особенно когда его нужно много;
• высокая естественная влажность осиновой древесины приводит, при неправильной сушке изделий, к короблению, растрескиванию и изменению геометрической формы конструкций.

Выделим основные плюсы осины как стройматериала:

• достойная влагостойкость;
• хорошие теплоизоляционные способности;
• простота обработки и монтажа в сочетании с прочностью и упругостью;
• отсутствие в составе древесины смол и высокая влагостойкость делает осину идеальным материалом для бань и саун;
• при обработке осиновой древесины режущая остатка инструментов не тупится и не требует постоянной очистки.

Некоторые считают осиновую древесину очень красивой, а некоторые, наоборот, говорят о том, что она выглядит простовато и для дизайна не подходит. Ну, это, как говорится, дело вкуса. В данном случае у каждого потребителя есть выбор и возможность приобрести, то, что нравится и подходит для каждой конкретной цели.