Наука о дереве

Древесина ели ( Picea abies ), как показано на СЭМ.

Древесина дуба ( Quercus robur ) с характерными рядами сосудов.

Древесина бука ( Fagus sylvatica ) с лучами в тангенциальном направлении.

Ксилема инжира обыкновенного ( Ficus sycomorus ) с осевой полосатой паренхимой в световой микроскопии

Наука о дереве ^[1] Научная область, преимущественно изучающая и исследующая элементы, связанные с формированием, физическим и химическим составом, а также макро- и микроструктурой древесины как биологического и лигноцеллюлозного материала . Наука о дереве дополнительно изучает биологические, химические, физические и механические свойства и характеристики древесины как природного материала . ^[2]^[3]

Глубокое понимание древесины играет ключевую роль в ряде начинаний, таких как обработка древесины , производство древесных материалов, таких как ДСП , ДВП , OSB , фанера и других материалов, а также использование древесины и древесных материалов в производстве. строительство и широкий спектр продукции, включая балансовую древесину , мебель , изделия из древесины , такие как клееный брус , CLT , LVL , PSL , а также пеллеты , брикеты и многочисленные продукты из древесины.

История

Первые комплексные исследования в области науки о древесине начались в начале 20 века. В 1902 году на факультете лесного хозяйства Токийского университета была основана Лаборатория обработки древесины , и впервые начались академические исследования в области обработки древесины. В 1905 году также был основан Научно-исследовательский институт леса и лесных товаров в Токио. ^[4] был создан Научно-исследовательский институт лесных товаров Дехрадуне В 1906 году в (Индия) .

Появление современных исследований древесины началось в 1910 году, когда , была основана Лаборатория лесных товаров в Мэдисоне, штат Висконсин , США (FPL) . ^[5] Лаборатория лесных товаров сыграла основополагающую роль в науке о древесине, проводя научные исследования древесины и изделий из древесины в партнерстве с научными кругами, промышленностью, местными и другими учреждениями в Северной и Южной Америке и во всем мире. ^[6]^[7]^[8]

В последующие годы почти во всех промышленно развитых странах появилось множество научно-исследовательских институтов древесины. Общий обзор этих институтов и лабораторий показан ниже: ^[9]

1913: Институт химии древесины и целлюлозы Эберсвальде (ныне Университет устойчивого развития Эберсвальде ), Германия.
1913: Лаборатория лесных товаров Монреаль, Канада.
1918: Лаборатория лесных товаров, Ванкувер, Канада.
1919: Лаборатория лесных товаров, Мельбурн, Австралия.
1923: факультет механики и технологии обработки древесины, Шопронский университет, Венгрия.
1923: Лаборатория исследования лесных товаров , Принсес Рисборо, Великобритания.
1929: Институт древесины и технологии, Ленинградгрант, Санкт-Петербург, СССР.
1933: Центр техники дю Буа, Париж , Франция.
1936: Отдел древесины Швейцарских федеральных лабораторий по испытанию материалов в Цюрихе (сегодняшние Швейцарские федеральные лаборатории материаловедения и технологий), Швейцария.
1942: Лаборатория технологии древесины, Хельсинки, Финляндия.
1944: Шведская исследовательская лаборатория лесных товаров, бывшая TRÄTEK (сегодняшние исследовательские институты Швеции), Швеция.
1946: Латвийская академия наук, Институт химии древесины, Латвия.
1946: Институт исследований древесины, iVTH (сегодня Институт исследований древесины Фраунгофера), Германия.
1947: Государственный научно-исследовательский институт древесины Братислава, Словакия.
1947: Институт лесных исследований – Роторуа (сегодняшний Наследник ), Новая Зеландия.
1948: Австрийский научно-исследовательский институт древесины в Вене (ныне Holzforschung Austria), Австрия.
1949: Норвежский институт технологии древесины, Норвегия.
1950: Федеральный институт лесного хозяйства и лесных товаров (ныне Институт Иоганна Генриха фон Тюнена), Германия.
1952: Институт технологии древесины и волокон (ныне Институт технологии древесины в Дрездене), Германия.
1952: Институт исследований древесины и технологии древесины (ныне Wood Research Мюнхен), Германия.
1954: Факультет технологии древесины Познаньского университета (сегодняшний факультет лесного хозяйства и технологии древесины в Познани), Польша.

С 60-х годов во многих университетах, а также в университетах прикладных наук и технологических университетах продолжалось создание научно-исследовательских институтов в области наук о дереве. Сегодня Международная академия наук о древесине (IAWS), признанное некоммерческое объединение ученых, занимающихся древесиной, представляет во всем мире научную область науки о древесине и все связанные с ней технологические области. ^[10]^[11]

Подрайоны

В биологии древесины различные элементы древесины изучаются под микроскопом.

Благодаря древесной химии целлюлоза производится посредством щелочного крафт-процесса.

Область науки о древесине можно разделить на три отдельные подобласти, которые включают в себя: ^[12]

Биология древесины — раздел науки о древесине, изучающий формирование, структуру и состав тканей древесины. Он включает в себя исследования, проводимые на макроскопическом, микроскопическом и молекулярном уровнях. Кроме того, эта подобласть охватывает анатомию древесины , которая включает (макроскопическую-микроскопическую) идентификацию различных пород древесины. ^[13]
Химия древесины , основное внимание которой уделяется анализу химических компонентов, входящих в состав древесины, с особым упором на целлюлозу , лигнин , гемицеллюлозу и экстрактивные вещества, а также на различные продукты, полученные из этих компонентов. Также исследуются потенциальные возможности использования для производства целлюлозы и бумаги, использования древесины и древесных отходов, производства энергии и химикатов из побочных продуктов целлюлозы и переработки биомассы.
Физика древесины , которая является важным компонентом области науки о древесине и основана на открытиях в области химии древесины, анатомии древесины (ксилемы) и биологии, а также принципов классической физики , механики и прочности материалов. ^[14] Физика древесины охватывает важнейшие области исследований, в том числе: а) изучение поведения древесины по отношению к влаге, которое включает в себя фундаментальные аспекты поглощения влаги, набухания и усадки, б) исследование влияния температуры на свойства древесины, включая теплопроводность и сохранение тепла, и в) оценка механических, реологических и акустических свойств и качеств древесины и изделий из нее.

Некоторые показательные примеры, затрагивающие фундаментальные принципы наук о древесине
Внутри современной лесопилки , оснащенной лазерной технологией. После лесозаготовок все начинается с распиловки кругляка.
обычно Сушильная камера используется для сушки , сырой древесины применяя процедуру, основанную на фундаментальных принципах физики .
Железнодорожные деревянные шпалы, полностью пропитанные креозотом в результате процесса, известного как обработка давлением , который является распространенным методом консервации древесины .
Паровая гибка — это метод обработки древесины , при котором древесина подвергается воздействию пара и ее основного полимера — лигнина — размягчается.
Фанера , деревянная панель, обычно склеенная смолами на основе формальдегида ( UF , PF ), широко используется для внутреннего и наружного применения.
Образец ацетилированной древесины ( Accoya ), полученный в результате ацетилирования реакции древесины и уксусного ангидрида , представляет собой новую разработку после десятилетий исследований .
Образец поперечно-клееной древесины (CLT), новый продукт из инженерной древесины для крупных строительных проектов (например, зданий), который был разработан в 90-х годах.
Терраса построена из фурфурилированной древесины ( кебони ), полученной в результате химической модификации сосновой древесины фурфуриловым спиртом ; Сегодня это представляет собой новую « зеленую» технологию .
Древесные пеллеты , важный вид твердого топлива в настоящее время, производятся из спрессованных древесных отходов путем гранулирования , включающего размягчение лигнина .

Научные журналы

Ниже приведены некоторые важные научные журналы в области наук о древесине: ^[15]

Исследования древесины ^[16]
Европейский журнал древесины и изделий из древесины ^[17]
Наука и технология древесины ^[18]
Наука и инженерия древесного материала ^[19]
Целлюлоза ^[20]
Мокузай Гаккаиси ^[21]
Журнал науки о дереве ^[22]
Биоресурсы ^[23]
Журнал МАВА ^[24]
Вудс: наука и технологии ^[25]
Исследования древесины ^[26]
Журнал химии и технологии древесины ^[27]
Журнал лесных товаров ^[28]^[29]
Наука о дереве и волокне ^[30]
Журнал корейской науки и технологии древесины ^[31]
Международный журнал изделий из древесины ^[32]
Деревообрабатывающая Wood Industryпромышленность ^[33]
Древесина ^[34]
Иранский журнал деревообрабатывающей и бумажной промышленности ^[35]
Журнал Индийской академии наук о дереве ^[36]

Дальнейшее чтение

Питер Нимц , Альфред Тайшингер , Дик Сэндберг (2023). Справочник Springer по науке и технологиям древесины , Springer 2023, ISBN 978-3-030-81314-7. ^[37]
Джордж Цумис (2009). Наука и технология древесины – структура, свойства, применение . Издательство Кессель, ISBN 9783941300224. ^[38]
Каллум А.С. Хилл (2006): Модификация древесины: химические, термические и другие процессы. Уайли 2006, ISBN 0-470-02172-1. ^[39]
Франц Ф.П. Коллманн, Эдвард В. Куензи, Альфред Дж. Стамм (1975). Принципы науки и технологии древесины II., Springer 1975, ISBN 978-3-642-87933-3. ^[40]

Ссылки

^ «Наука о дереве» . Google Академик . Проверено 20 октября 2023 г.
^ «Справочник Springer по науке и технологии древесины». Справочники Спрингера . Чам: Международное издательство Springer. 2023. с. 25-26. дои : 10.1007/978-3-030-81315-4 . ISBN 978-3-030-81314-7 . ISSN 2522-8692 . S2CID 257902863 .
^ Мэй, Карстен; Шмитт, Уве; Нимц, Питер (31 декабря 2021 г.). «Краткий обзор развития исследований древесины» . Хольцфоршунг . 76 (2). Вальтер де Грюйтер ГмбХ: 102–119. дои : 10.1515/hf-2021-0155 . hdl : 20.500.11850/524024 . ISSN 0018-3830 . S2CID 245594339 .
^ Бойер, Дж. Л. (5 октября 2000 г.). «Наука о дереве в меняющемся мире – куда мы идем?». Наука и технология древесины . 34 (3): 175–181. дои : 10.1007/s002260000049 . ISSN 0043-7719 .
^ «Лаборатория лесных продуктов» . Исследования и разработки Лесной службы США . 12 октября 2023 г. Проверено 20 октября 2023 г.
^ Кестлер, Дж. Н.; Коллманн, Ф.; в. Массов, В. (1960). Меморандум о состоянии лесного хозяйства и лесных исследований . Висбаден: Висбаден: Штайнер. стр. 2–3.
^ Мэй, Карстен; Шмитт, Уве; Нимц, Питер (31 декабря 2021 г.). «Краткий обзор развития исследований древесины» . Хольцфоршунг . 76 (2). Walter de Gruyter GmbH: 102. doi : 10.1515/hf-2021-0155 . hdl : 20.500.11850/524024 . ISSN 0018-3830 . S2CID 245594339 .
^ Бойер, Дж. Л. (5 октября 2000 г.). «Наука о дереве в меняющемся мире – куда мы идем?». Наука и технология древесины . 34 (3): 176–177. дои : 10.1007/s002260000049 . ISSN 0043-7719 .
^ Зондереггер, Вальтер; Нимц, Питер (2021). Физика древесины и древесных материалов . Карл Хансер. стр. 27–35. дои : 10.3139/9783446445468.002 . S2CID 187780277 .
^ «Международная академия наук о дереве» . Международная академия наук о дереве . 14 ноября 2012 г. Проверено 19 октября 2023 г.
^ «Профиль ежегодника Международной академии деревоведения МАУ» . 2 июня 1966 г. Проверено 19 октября 2023 г.
^ «Справочник Springer по науке и технологии древесины». Справочники Спрингера . Чам: Международное издательство Springer. 2023. с. 25. дои : 10.1007/978-3-030-81315-4 . ISBN 978-3-030-81314-7 . ISSN 2522-8692 . S2CID 257902863 .
^ "Добро пожаловать" . Внутри Вуда . 27 марта 2010 г. Проверено 16 октября 2023 г.
^ Справочник по дереву — Древесина как конструкционный материал (PDF) . Генерал Тех. Представитель FPL–GTR–113. Мэдисон, Висконсин: Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Лаборатория лесных товаров.: Лаборатория лесных товаров. 1999. с. 463.
^ «Наука и технология дерева» . Показатели Академии Google . Проверено 16 октября 2023 г.
^ «Хольцфоршунг» . Де Грюйтер (на немецком языке) . Проверено 16 октября 2023 г.
^ «Европейский журнал древесины и изделий из древесины» . Спрингер . 13 октября 2023 г. Проверено 16 октября 2023 г.
^ «Наука и технология древесины (Журнал Международной академии наук о древесине)» . Спрингер . 11 октября 2023 г. Проверено 16 октября 2023 г.
^ «Наука и инженерия древесного материала» . Тейлор и Фрэнсис . 09.10.2023 . Проверено 16 октября 2023 г.
^ «Целлюлоза» . Спрингер . 19 октября 2023 г. Проверено 21 октября 2023 г.
^ http://www.jwrs.org/english/journals/mkz-e/ На японском языке: «Наука и технология древесины» , Японский научный журнал наук о древесине (Японское общество исследования древесины)
^ «Журнал науки о дереве» . СпрингерОткрыть . 19 сентября 2023 г. Проверено 16 октября 2023 г.
^ «Биоресурсы» . Биоресурсы . 21 октября 2023 г. Проверено 21 октября 2023 г.
^ «Журнал МАВА» . Брилл . 01.07.2017 . Проверено 21 октября 2023 г.
^ «Главная страница» . Вудс. Наука и технологии . 06.01.1990 . Проверено 16 октября 2023 г.
^ «Исследования древесины – Словацкий научно-исследовательский институт лесных товаров» . woodresearch.sk . 21 октября 2023 г. Проверено 21 октября 2023 г.
^ «Журнал химии и технологии древесины» . Тейлор и Фрэнсис . 04.10.2023 . Проверено 21 октября 2023 г.
^ «Журнал лесных товаров — Общество лесных товаров» .
^ «Журнал лесной продукции» . Meridian.allenpress.com . Проверено 16 октября 2023 г.
^ Моррелл, Джеффри (16 августа 2023 г.). «Наука о дереве и волокне» . Наука о дереве и волокнах . Проверено 16 октября 2023 г.
^ «Журнал корейской науки и технологии древесины» . Журнал корейской науки и технологии древесины . Проверено 18 ноября 2023 г.
^ «Международный журнал изделий из древесины» . Тейлор и Фрэнсис . 21 августа 2023 г. Проверено 26 октября 2023 г.
^ «Научный журнал технологии древесины» . ДРВНА ИНДУСТРИЯ . Проверено 26 октября 2023 г.
^ https://www.drewno-wood.pl/ Drewno ( Древесина ), Польский научный журнал по дереву (Познаньский технологический институт)
^ «Иранский журнал деревообрабатывающей и бумажной промышленности» . Журнал иранской деревообрабатывающей и бумажной промышленности . 11 сентября 2022 г. Проверено 26 октября 2023 г.
^ Ядав, Ронак; Гупта, Сангита; Верма, ПК; Шарма, Упасна (11 марта 2024 г.). «Журнал Индийской академии наук о дереве» . СпрингерЛинк . Проверено 12 марта 2024 г.
^ «Справочник Springer по науке и технологии древесины». Справочники Спрингера . Чам: Международное издательство Springer. 2023. doi : 10.1007/978-3-030-81315-4 . ISBN 978-3-030-81314-7 . ISSN 2522-8692 . S2CID 257902863 .
^ «Наука и технология древесины – структура, свойства, применение (Цумис, Г.) – Верлаг Кессель» . Verlag Kessel – Wir machen Bücher. (на немецком языке) . Проверено 27 октября 2023 г.
^ Хилл, Каллум А.С. (13 января 2006 г.). Модификация древесины . Уайли. дои : 10.1002/0470021748 . ISBN 978-0-470-02172-9 .
^ Коллманн, Франц Ф.П.; Куензи, Эдвард В.; Штамм, Альфред Дж. (1975). Принципы науки и технологии древесины . Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg. дои : 10.1007/978-3-642-87931-9 . ISBN 978-3-642-87933-3 . S2CID 40781396 .

Внешние ссылки

[1] «Наука о дереве» . Google Академик . Проверено 20 октября 2023 г.

[2] «Справочник Springer по науке и технологии древесины». Справочники Спрингера . Чам: Международное издательство Springer. 2023. с. 25-26. дои : 10.1007/978-3-030-81315-4 . ISBN 978-3-030-81314-7 . ISSN 2522-8692 . S2CID 257902863 .

[3] Мэй, Карстен; Шмитт, Уве; Нимц, Питер (31 декабря 2021 г.). «Краткий обзор развития исследований древесины» . Хольцфоршунг . 76 (2). Вальтер де Грюйтер ГмбХ: 102–119. дои : 10.1515/hf-2021-0155 . hdl : 20.500.11850/524024 . ISSN 0018-3830 . S2CID 245594339 .

[4] Бойер, Дж. Л. (5 октября 2000 г.). «Наука о дереве в меняющемся мире – куда мы идем?». Наука и технология древесины . 34 (3): 175–181. дои : 10.1007/s002260000049 . ISSN 0043-7719 .

[5] «Лаборатория лесных продуктов» . Исследования и разработки Лесной службы США . 12 октября 2023 г. Проверено 20 октября 2023 г.

[6] Кестлер, Дж. Н.; Коллманн, Ф.; в. Массов, В. (1960). Меморандум о состоянии лесного хозяйства и лесных исследований . Висбаден: Висбаден: Штайнер. стр. 2–3.

[7] Мэй, Карстен; Шмитт, Уве; Нимц, Питер (31 декабря 2021 г.). «Краткий обзор развития исследований древесины» . Хольцфоршунг . 76 (2). Walter de Gruyter GmbH: 102. doi : 10.1515/hf-2021-0155 . hdl : 20.500.11850/524024 . ISSN 0018-3830 . S2CID 245594339 .

[8] Бойер, Дж. Л. (5 октября 2000 г.). «Наука о дереве в меняющемся мире – куда мы идем?». Наука и технология древесины . 34 (3): 176–177. дои : 10.1007/s002260000049 . ISSN 0043-7719 .

[9] Зондереггер, Вальтер; Нимц, Питер (2021). Физика древесины и древесных материалов . Карл Хансер. стр. 27–35. дои : 10.3139/9783446445468.002 . S2CID 187780277 .

[10] «Международная академия наук о дереве» . Международная академия наук о дереве . 14 ноября 2012 г. Проверено 19 октября 2023 г.

[11] «Профиль ежегодника Международной академии деревоведения МАУ» . 2 июня 1966 г. Проверено 19 октября 2023 г.

[12] «Справочник Springer по науке и технологии древесины». Справочники Спрингера . Чам: Международное издательство Springer. 2023. с. 25. дои : 10.1007/978-3-030-81315-4 . ISBN 978-3-030-81314-7 . ISSN 2522-8692 . S2CID 257902863 .

[13] "Добро пожаловать" . Внутри Вуда . 27 марта 2010 г. Проверено 16 октября 2023 г.

[14] Справочник по дереву — Древесина как конструкционный материал (PDF) . Генерал Тех. Представитель FPL–GTR–113. Мэдисон, Висконсин: Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Лаборатория лесных товаров.: Лаборатория лесных товаров. 1999. с. 463.

[15] «Наука и технология дерева» . Показатели Академии Google . Проверено 16 октября 2023 г.

[16] «Хольцфоршунг» . Де Грюйтер (на немецком языке) . Проверено 16 октября 2023 г.

[17] «Европейский журнал древесины и изделий из древесины» . Спрингер . 13 октября 2023 г. Проверено 16 октября 2023 г.

[18] «Наука и технология древесины (Журнал Международной академии наук о древесине)» . Спрингер . 11 октября 2023 г. Проверено 16 октября 2023 г.

[19] «Наука и инженерия древесного материала» . Тейлор и Фрэнсис . 09.10.2023 . Проверено 16 октября 2023 г.

[20] «Целлюлоза» . Спрингер . 19 октября 2023 г. Проверено 21 октября 2023 г.

[21] ttp://www.jwrs.org/english/journals/mkz-e/ На японском языке: «Наука и технология древесины» , Японский научный журнал наук о древесине (Японское общество исследования древесины)

[22] «Журнал науки о дереве» . СпрингерОткрыть . 19 сентября 2023 г. Проверено 16 октября 2023 г.

[23] «Биоресурсы» . Биоресурсы . 21 октября 2023 г. Проверено 21 октября 2023 г.

[24] «Журнал МАВА» . Брилл . 01.07.2017 . Проверено 21 октября 2023 г.

[25] «Главная страница» . Вудс. Наука и технологии . 06.01.1990 . Проверено 16 октября 2023 г.

[26] «Исследования древесины – Словацкий научно-исследовательский институт лесных товаров» . woodresearch.sk . 21 октября 2023 г. Проверено 21 октября 2023 г.

[27] «Журнал химии и технологии древесины» . Тейлор и Фрэнсис . 04.10.2023 . Проверено 21 октября 2023 г.

[28] «Журнал лесных товаров — Общество лесных товаров» .

[29] «Журнал лесной продукции» . Meridian.allenpress.com . Проверено 16 октября 2023 г.

[30] Моррелл, Джеффри (16 августа 2023 г.). «Наука о дереве и волокне» . Наука о дереве и волокнах . Проверено 16 октября 2023 г.

[31] «Журнал корейской науки и технологии древесины» . Журнал корейской науки и технологии древесины . Проверено 18 ноября 2023 г.

[32] «Международный журнал изделий из древесины» . Тейлор и Фрэнсис . 21 августа 2023 г. Проверено 26 октября 2023 г.

[33] «Научный журнал технологии древесины» . ДРВНА ИНДУСТРИЯ . Проверено 26 октября 2023 г.

[34] ttps://www.drewno-wood.pl/ Drewno ( Древесина ), Польский научный журнал по дереву (Познаньский технологический институт)

[35] «Иранский журнал деревообрабатывающей и бумажной промышленности» . Журнал иранской деревообрабатывающей и бумажной промышленности . 11 сентября 2022 г. Проверено 26 октября 2023 г.

[36] Ядав, Ронак; Гупта, Сангита; Верма, ПК; Шарма, Упасна (11 марта 2024 г.). «Журнал Индийской академии наук о дереве» . СпрингерЛинк . Проверено 12 марта 2024 г.

[37] «Справочник Springer по науке и технологии древесины». Справочники Спрингера . Чам: Международное издательство Springer. 2023. doi : 10.1007/978-3-030-81315-4 . ISBN 978-3-030-81314-7 . ISSN 2522-8692 . S2CID 257902863 .

[38] «Наука и технология древесины – структура, свойства, применение (Цумис, Г.) – Верлаг Кессель» . Verlag Kessel – Wir machen Bücher. (на немецком языке) . Проверено 27 октября 2023 г.

[39] Хилл, Каллум А.С. (13 января 2006 г.). Модификация древесины . Уайли. дои : 10.1002/0470021748 . ISBN 978-0-470-02172-9 .

[40] Коллманн, Франц Ф.П.; Куензи, Эдвард В.; Штамм, Альфред Дж. (1975). Принципы науки и технологии древесины . Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg. дои : 10.1007/978-3-642-87931-9 . ISBN 978-3-642-87933-3 . S2CID 40781396 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]

[27]

[28]

[29]

[30]

[31]

[32]

[33]

[34]

[35]

[36]

[37]

[38]

[39]

[40]