Результаты экспериментальных исследований кажущейся плотности древесины
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2025-6-119-130Ключевые слова:
древесина, кажущаяся плотность, измерительная система, режимы измерения, избыточное давление, разрежениеАннотация
Приведены результаты экспериментальных исследований кажущейся плотности древесины, полученные при различных режимах функционирования пневматической системы измерения. Использовали новую методику и экспериментальную установку для определения кажущегося объема пористых тел в среде атмосферного воздуха. Образцы древесины отбирали из заболонной части стволов осины, ели, березы, сосны и дуба. Экспериментально подтверждена практическая пригодность предложенного метода. С помощью разработанной экспериментальной установки измерены кажущиеся объемы и рассчитаны кажущиеся плотности древесных заготовок различных пород при режимах избыточного давления и разрежения функционирования системы. В режиме избыточного давления пневматическая система работала при +70 и +90 кПа, а в режиме разрежения – при –70 и –90 кПа. Экспериментально установлено, что при эксплуатации измерительной системы в режиме разрежения кажущаяся плотность древесины выше, чем при эксплуатации системы в режиме избыточного давления. Кажущаяся плотность, определенная в режиме разрежения, изменяется в пределах 1,361–1,434 г/см3 для осины, 1,151–1,348 г/см3 для ели, 1,356–1,402 г/см3 для березы, 1,298–1,444 г/см3 для сосны, 0,99–1,147 г/см3 для дуба. Кажущаяся плотность, установленная в режиме избыточного давления, составила 1,316–1,372 г/см3 для осины, 1,106–1,274 г/см3 для ели, 1,292–1,356 г/см3 для березы, 1,285–1,412 г/см3 для сосны, 0,904–1,138 г/см3 для дуба. Таким образом, подтверждается гипотеза о приоритете применения режима разрежения при измерении кажущегося объема пористых тел в среде атмосферного воздуха. Наибольшее отклонение между максимальной и минимальной кажущимися плотностями при разных режимах составило: осина – 6,83 %, ель – 8,54 %, береза – 6,35 %, сосна – 6,82 %, дуб – 3,91 %. Наибольшая разница между максимальной кажущейся плотностью и общепринятой 1,46 г/см3 равнялась: осина – 1,78 %, ель – 7,67 %, береза – 3,97 %, сосна – 1,1 %, дуб – 21,44 %.
Скачивания
Библиографические ссылки
Christensen G.N., Hergt H.F.A. The Apparent Density of Wood in Non-Swelling Liquids. Holzforschung, 1968, vol. 22, iss. 6, pp. 165–170. https://doi.org/10.1515/hfsg.1968.22.6.165
Davidson G.F. The Specific Volume of Cotton Cellulose. Journal of the Textile Institute Transactions, 1927, vol. 18, iss. 5, pp. 175–186. https://doi.org/10.1080/19447022708661400
Decoux V., Varcin E., Leban J.-M. Relationships between the Intra-Ring Wood Density Assessed by X-Ray Densitometry and Optical Anatomical Measurements in Conifers. Consequences for the Cell Wall Apparent Density Determination. Annals of Forest Science, 2004, vol. 61, no. 3, pp. 251–262. https://doi.org/10.1051/forest:2004018
DIN 66137. Bestimmung der Dichte fester Stoffe – Teil 2: Gaspyknometrie. Deutsche Norm, Normenausschuss Bauwesen (NABau) im DIN, 2019. 15 p. (In Germ.). https://dx.doi.org/10.31030/3031682
Dunlap F. Density of Wood Substance and Porosity of Wood. Journal of Agricultural Research, 1914, vol. 2, iss. 6, pp. 423–428.
Gainullin Ren.H., Safina A.V., Gainullin Rish.H., Mukhametzyanov S.R. Determination of the True Density of Chaga by Gas Picnometry in Atmospheric Air. Journal of Physics: Conference Series, 2021, vol. 1889, art. no. 022044. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1889/2/022044
Grzeczynski T., Rybarczyk W. Investigations on the Relation between Cell-Wall Density and Wood Density. Prace Instytutu Technologii Drewna, 1972, no. 19(1/2), pp. 165–183.
Hartig R. Ueber die Vertheilung der Organischen Substanz, des Wassers und Luftraumes in den Bäumen, und Über die Ursache der Wasserbewegung in Transpirirenden Pflanzen. Berlin, Verlag von Julius Springer, 1882. 112 p. (In Germ.).
ISO 12154. Determination of Density by Volumetric Displacement – Skeleton Density by Gas Pycnometry, 2014. Available at: https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:12154:ed-l:vl:en (accessed 14.03.25)
Jayme G., Krause T. Über die Packungsdichte der Zellwände in Laubhölzern. Holz als Roh-und-Werkst, 1963, vol. 21, pp. 14–19. (In Germ.). https://doi.org/10.1007/BF02605990
Jiang Y., Lawrence M., Ansell M.P., Hussain A. Cell Wall Microstructure, Pore Size Distribution and Absolute Density of Hemp shiv. Royal Society Open Science, 2018, vol. 5, iss. 4, art. no. 171945. https://doi.org/10.1098/rsos.171945
Kollmann F.F.P., Côté W.A. Principles of Wood Science and Technology. Heidelberg, Springer Berlin, 1968. 592 p. https://doi.org/10.1007/978-3-642-87928-9
Mcknight T.S., Marchessault R.H., Mason S.G. The Distribution of Pore Sizes in Wood-Pulp Fibres and Paper. Pulp and Paper Magazine of Canada, 1958, no. 59(2), pp. 81–88.
Panshin A.J., De Zeeuw C. Textbook of Wood Technology. McGraw-Hill Series in Forest Resources, 1970. 705 p.
Plötze M., Niemz P. Porosity and Pore Size Distribution of Different Wood Types as Determined by Mercury Intrusion Porosimetry. European Journal of Wood and Wood Products, 2010, vol. 69, pp. 649–657. https://doi.org/10.1007/s00107-010-0504-0
Poluboyarinov О.I. Wood Density. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1976. 160 p. (In Russ.).
Quirk J.T. Cell-Wall Density of Douglas Fir by Two Optometric Methods. Wood and Fiber Science, 1984, vol. 16, no. 2, pp. 224–236.
Raczkowski J., Stempień C. Zur Beziehung zwischen der Rohdichte und der Reindichte von Holz. Holz als Roh-und Werkstoff, 1967, vol. 25, pp. 380–383. (In Germ.). https://doi.org/10.1007/BF02615729
Sachs J. Über die Porosität des Holzes. Arbeiten des Botanischen Instituts in Würzburg, Leipzig, Verlag von Wilhelm Engelmann, 1882, pp. 291–332. (In Germ.).
Stamm A.J. Density of Wood Substance, Adsorption by Wood, and Permeability of Wood. The Journal of Physical Chemistry, 1929, vol. 33, iss. 3, pp. 398–414. https://doi.org/10.1021/j150297a008
Stayton C.L., Hart C.A. Determining Pore Size Distribution in Softwoods with a Mercury Porosimeter. Forest Products Journal, 1965, no. 15(10), pp. 435–440.
Tsoumis G., Passialis C. Effect of Growth Rate and Abnormal Growth on Wood Substance and Cell Wall Density. Wood Science and Technology, 1977, vol. 11, pp. 33–38. https://doi.org/10.1007/BF00353599
Ugolev B.N. Wood Science with the Basics of Forest Commodity Science: 2nd ed., revised. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1986. 368 p. (In Russ.).
Yiannos P.N. The Apparent Cell-Wall Density of Wood and Pulp Fibers. TAPPI, 1964, vol. 47, no. 8, pp. 468–471.
Zauer M., Pfriem A., Wagenführ A. Toward Improved Understanding of the CellWall Density and Porosity of Wood Determined by Gas Pycnometry. Wood Science and Technology, 2013, vol. 47, pp. 1197–1211. https://doi.org/10.1007/s00226-013-0568-1
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
