Промышленное применение сосны: Особенности строения, технические свойства и применение хвойных пород

Содержание

Особенности строения, технические свойства и применение хвойных пород

Наибольшее промышленное значение по параметрам и за­пасам стволовой древесины среди хвойных имеют сосна обыкно­венная и ель европейская, в гораздо меньших объемах использу­ются сосна кедровая сибирская, пихта.

Сосна обыкновенная — основная лесообразующая порода в Республике Беларусь, на долю которой приходится более 60 % запаса стволовой древесины. При благоприятных условиях роста дерево сосны достигает высоты 30—35 м и толщины 1 м. Ствол правильной формы с мутовчатым расположением сучьев. Очище­ние от сучьев начинается рано, в результате чего в комлевой ча­сти ствола на значительном протяжении образуется бессучковая качественная древесина.

Сосна — порода ядровая. Ядро в свежесрубленном состоянии светло-розовое и не резко отличается от заболони, но с течением времени интенсивность окраски усиливается и оно становится буровато-красным. Заболонь широкая (30-40 годичных слоев), желтовато-белая. Переход от ранней древесины в позднюю до­вольно резкий. Смоляные ходы сравнительно крупные и много­численные. Сердцевинные лучи очень узкие, микроскопические.

Древесина сосны характеризуется следующими усредненны­ми физико-механическими показателями при влажности 12 %:

  • количество годичных слоев в 1 см — 8,8;
  • содержание поздней древесины в годичном слое — 28 %;
  • плотность древесины — 505 кг/м3;
  • коэффициент объемной усушки — 0,48;
  • предел прочности при сжатии вдоль волокон — 45 МПа, статическом изгибе - 85 МПа;
  • торцовая твердость — 30 Н/мм2.

Наиболее прочная и смолистая древесина образуется у со­сны, выросшей на свежих или сухих песчаных почвах, а также в северных частях ареала произрастания (Финляндия, Карелия, Архангельская область РФ). Такую древесину в отдельных случа­ях можно принять за древесину лиственницы.

Древесина сосны используется практически везде, где только может быть применена как материал. По значению в народном хозяйстве страны она занимает первое место среди других дре­весных пород.

В круглом виде сосна используется для опор линий связи и электропередач, свай гидротехнических сооружений и элемен­тов мостов, деревянного домостроения, вспомогательных и вре­менных построек, идет на рудничную стойку и балансы. Кру­глые лесоматериалы распиливаются на пиломатериалы общего и специального назначения (авиационные, судостроительные, для машиностроения, строительства, производства мебели и других назначений) и применяются для изготовления шпал, переводных и мостовых брусьев железных дорог широкой и узкой колеи, для получения бочковой и ящичной тары, а также для выработки лущеного и строганого шпона.

 

Отходы от лесопиления и деревообработки используются в производстве арболита, фибролита, ДСтП, ДВП, МДФ, ОСБ и других композиционных материалов. Измельченная древесина сосны в виде дробленки и опилок идет на гидролизное произ­водство, выработку целлюлозы и древесной массы и на топливо в виде брикетов и пеллет. Подсочка сосны дает ценную продук­цию — живицу, из которой получают скипидар и канифоль.

Ель обыкновенная, или европейская, является второй по хо­зяйственному значению среди хвойных пород в Республике Бе­ларусь. ее запасы составляют около 10 % всей произрастающей в стране древесины.

Ель — дерево высотой до 35 м и диаметром до 1 м с прямым полнодревесным стволом и густой низко опущенной пирами­дальной кроной. Это безъядровая порода со спелой древесиной и широкой заболонью; имеет смоляные ходы. Древесина одно­родного белого цвета, иногда со слабым желтоватым оттенком. Годичные слои хорошо различаются на всех разрезах, переход ранней древесины в позднюю постепенный. Ранняя древесина белая и рыхлая, поздняя древесина более плотная, окрашена в желтовато-серый цвет и тем самым хорошо отличается от крас­новато-бурой поздней древесины сосны, кедра и лиственницы. Смоляные ходы мелкие и малочисленные. В древесине иногда встречаются прожилки.

Основные физико-механические свойства древесины ели следующие:

  • количество годичных слоев в 1 см — 6;
  • содержание поздней древесины в годичном слое — около 25 %;
  • плотность — 465 кг/м3;
  • коэффициент объемной усушки — 0,46;
  • предел прочности при сжатии вдоль волокон — 33 МПа, статическом изгибе — 75 МПа;
  • торцовая твердость — 26 Н/мм2.

Несмотря на более низкие механические показатели древе­сины ели по сравнению с древесиной сосны в абсолютном выра­жении, по удельной прочности ель нисколько не уступает сосне.

Ель, как и сосна, имеет широкое и разнообразное примене­ние. В круглом виде древесина ели практически используется для тех же целей, что и древесина сосны. Бревна из ели распилива­ются на пиломатериалы общего назначения, авиационные, ре­зонансные, судостроительные, для машиностроения, строитель­ства, изготовления мебели, тары, на шпалы и мостовые брусья. Белый цвет, малая смолистость и достаточно длинные волокна древесины делают ель особенно пригодной для целлюлозно-бу­мажного производства и получения древесной массы. Благодаря высокой резонансной способности ель применяется для изготов­ления музыкальных инструментов и, в частности, для такой важ­ной их детали, как резонатор (дека).

Кора ели является основным сырьем для получения дубиль­ных веществ, используемых в кожевенном производстве.

Еловая зелень содержит значительное количество витаминов и биологически активных веществ, благодаря чему применяется для получения витаминной муки для животноводства.

Лиственница европейская имеет незначительное распростра­нение в Республике Беларусь и представлена в виде насаждений искусственного происхождения (лесных культур). В благопри­ятных условиях деревья лиственницы достигают высоты 40 м и диаметра 1 м. Ствол дерева малосбежистый, правильной формы, с мутовчатым расположением сучьев и с сучками между мутовками.

Лиственница — порода ядровая. Ядро интенсивно окрашено в красновато-бурый цвет и резко отличается от узкой желтовато­белой заболони. Переход от ранней древесины в позднюю очень резкий, что создает красивую текстуру на тангенциальном разре­зе. Смоляные ходы немногочисленные и очень мелкие, поэтому с трудом просматриваются на поперечном разрезе.

Средние показатели физико-механических свойств древеси­ны лиственницы, произрастающей в Республике Беларусь:

  • количество годичных слоев в 1 см — 3,4;
  • содержание поздней древесины в годичном слое — около 35 %;
  • плотность — 536 кг/м3;
  • коэффициент объемной усушки — 0,50;
  • предел прочности при сжатии вдоль волокон — 47 МПа, из­гибе — 83 МПа, скалывании вдоль волокон по радиальной пло­скости — 7,9 МПа;
  • торцовая твердость — 33 Н/мм2;
  • ударная вязкость — 4,5 Дж/см2.

Из приведенных данных видно, что древесина лиственни­цы, произрастающей в Беларуси, по своим физико-механиче­ским свойствам мало превосходит древесину сосны. Древесина лиственницы сибирской, произрастающей на территории Сибири, обладает высокими физико-механическими свойствами и по плотности и прочностным свойствам примерно на 30 % пре­восходит европейскую. В Республике Беларусь используют в ос­новном древесину лиственницы, поступающую из России. Она применяется в деревянном домостроении для нижних венцов, для настила полов и получения паркета, производства строгано­го шпона, изготовления садовой мебели, проводников шахтных подъемов, палуб в судостроении и в других случаях, где требует­ся биостойкая и достаточно прочная древесина.

Сосна кедровая сибирская, или кедр сибирский, в промышлен­ном масштабе в Республике Беларусь не выращивается, но встре­чается в экспериментальных посадках. Растет на северо-востоке европейской части России и в Сибири, достигая в высоту 40 м и в диаметре 1,5 м. Расположение сучьев мутовчатое с сучками в промежутках между мутовками. В Республику Беларусь поступает в небольшом количестве в основном в виде пиломатериалов, ис­пользуемых в деревянном домостроении и изготовлении мебели.

Кедр — порода ядровая с широкой желтовато-белой заболо­нью, которая не резко отграничивается от светло-розового ядра. В годичных слоях переход от ранней древесины постепенный, причем ранняя часть годичного слоя значительно больше позд­ней и последняя имеет вид узкой темноокрашенной полоски, со­стоящей из небольшого числа рядов узких поздних трахеид. Смо­ляных ходов у кедра меньше, чем у сосны, но они более крупные и поэтому заметны не только на поперечном разрезе, но и на продольных в виде вертикальных темных штрихов.

Древесина кедра однородного строения, мало усыхающая, мягкая, легкая, но в то же время достаточно прочная и эластич­ная, с устойчивым характерным смолистым запахом. Обрабаты­вается легче других хвойных пород. Характеризуется следующи­ми физико-механическими свойствами:

  • количество годичных слоев в 1 см — 4,9;
  • содержание поздней древесины в годичном слое — 23 %;
  • плотность — 435 кг/м3;
  • коэффициент объемной усушки - 0,36;
  • предел прочности при сжатии вдоль волокон — 40 МПа, из­гибе — 72 МПа, скалывании— 5,8 МПа;
  • торцовая твердость - 20 Н/мм2;
  • ударная вязкость — 2,9 Дж/см2.

Кедр используется для тех же целей, что сосна и ель. Вслед­ствие однородного строения и малой усушки древесина кедра яв­ляется основным материалом в производстве карандашей. Высо­кие резонансные свойства древесины кедра позволяют использо­вать ее для изготовления музыкальных инструментов. Благодаря устойчивому смолистому запаху изделия из древесины кедра в комнатных условиях не подвергаются повреждению насекомы- ми-древоточцами, а одежда в шкафах из кедра — молью.

Подсочкой стволов кедра получают высококачественную ке­дровую смолу. Масло кедрового ореха используется в кулинарии и для технических целей.

Пихта белая (европейская) и сибирская. Деревья высотой до 35—40 м, иногда более, и диаметром до 1,0—1,5 м, с прямым ство­лом, густой низкоопущенной конусовидной кроной. Ветвление мутовчатое с межмутовочными побегами. По внешнему виду де­ревья пихты похожи на деревья ели.

Пихта белая растет в лесах Западной Европы, в Республике Беларусь в незначительном количестве встречается в Беловеж­ской пуще и не подлежит промышленной заготовке. Пихта си­бирская произрастает на севере европейской части России и в Сибири. Поступление древесины пихты сибирской в нашу стра­ну весьма ограничено.

Пихта — порода безъядровая, спелодревесная. Цвет древеси­ны по всему поперечному сечению белый. Переход ранней дре­весины в позднюю постепенный. Древесина пихты по внешнему виду очень похожа на древесину ели, но отличается отсутствием в древесине смоляных ходов. Это является главным отличитель­ным макроскопическим признаком от древесины ели. Однако смола у пихты имеется, но содержится в коре в специальных жел­ваках (смоловместилищах).

Основные физико-механические показатели пихты сибирской:

  • количество годичных слоев в 1 см — 4,2;
  • содержание поздней древесины в годичном слое вместе с переходной зоной — 31 %;
  • плотность — 356 кг/м3;
  • коэффициент объемной усушки — 0,46;
  • предел прочности при сжатии вдоль волокон — 37 МПа, из­гибе — 64 МПа, скалывании вдоль волокон —5,5 МПа;
  • торцовая твердость — 24 Н/мм2;
  • ударная вязкость — 2,7 Дж/см2.

В соответствии с СТБ 1711-2007 древесина пихты наряду с другими хвойными породами может применяться для выработки пиломатериалов общего и специального назначения (авиацион­ных, резонансных, судостроительных), для изготовления шпал железных дорог, различного вида тары, лущеного шпона, в про­изводстве целлюлозы и древесной массы. В круглом виде может использоваться для опор линий связи и электропередач, в строи­тельстве и для рудничной стойки.

Пихтовый бальзам, добываемый из смоляных желваков коры (канадский бальзам), имеет показатель преломления световых лучей, одинаковый со стеклом, и применяется для склеивания оптических стекол.

 

 

Как используется человеком сосна - Ogorod.guru

Вечно зеленая Сосна – это символ бессмертия и жизненной силы. Даже зимой, когда природа спит, это красивое зеленое дерево напоминает нам о том, что скоро наступит весна.

В старые времена ветка Сосны считалась волшебной. Западные славяне хранили ветку целый год и только в новогодние праздники заменяли на новую. Она охраняла мир и благополучие избы и была своеобразным оберегом от злой силы. И теперь в деревнях можно встретить «лапник» Сосны, стоящий в вазе в качестве украшения.

Происхождение названия Сосны. Одна из двух версий производит латинское название дерева от кельтского слова pin, что означает скала, гора, то есть растущее на скалах, другая — от латинских слов pix, picis, что означает смола, то есть смолистое дерево.

В России распространена «Сосна обыкновенная». Чаще всего она встречается в северной части страны и в Сибири. Сосны образуют как смешанные с другими породами леса, так и чистые, именуемые в народе «сосновый бор». Почва для Сосны подходит разнообразная – от засушливых и скалистых мест, до участков с заболоченностью.

Сосна очень любит солнечный свет, поэтому в лесу среди своих собратьев ствол тянется ввысь, от чего приобретает форму мачты. Не зря их раньше использовали в кораблестроении.

На равнине Сосна выглядит совсем по-другому. Раскинув ветки, она обретает причудливые форму и искривления, густые кроны и зигзаги. Ствол становится коренастым и могучим, как богатырь.

Иголки Сосны имеют зеленый окрас с голубоватым оттенком.

Кора Сосны – красновато-бурая и отливает медью.

Древесина Сосны – желтоватого оттенка из-за большого содержания в ней смолы. Не зря при строительстве сруба нижний венец всегда состоял из сосновых бревен, чтобы избежать быстрого гниения. Именно поэтому сохранились некоторые постройки времен древнего Новгорода.

Цветет Сосна в мае или июне в зависимости от погоды. Спелым дерево считается в возрасте 80-100 лет.

В апреле в тихие солнечные дни, стоя рядом с этим сказочным истуканом, можно услышать едва уловимое пощелкивание семян Сосны. Это подсохли и начали раскрываться шишки, освобождая созревшие крылатые семена. Эти семена дадут жизнь новым деревьям.

Кстати, сосновые шишки – великолепное топливо для русских самоваров и любимое лакомство белок и птиц.

Сосну применяют как отхаркивающее, потогонное и мочегонное средство. Сосна обладает болеутоляющим свойством и убивает болезнетворные микробы в организме.

Живица – из поврежденных веток и стволов Сосны вытекает густая светло-желтая жидкость. Обладая антибактериальными свойствами, она препятствует проникновению в ствол вредных микроорганизмов.

Если в лесу при травмах и царапинах с собой не оказалось аптечки, вместо пластыря можно приложить к ране чистую Живицу. Она также способна снимать зубную боль, поэтому из смолы в некоторых регионах делают лечебную жвачку.

Антибактериальным эффектом обладает дым горящей смолы. Дымом «окуривают» помещения, погреба и бочки для засолки.

При болях в суставах и мышцах для растирки используют другую составляющую смолы – скипидар.

Сосна – то редкое дерево, которое идет в дело полностью от макушки до корней.

Кора Сосны хорошо режется. Ее можно использовать при изготовлении поплавков и поделок.

В народной медицине Сосну применяют чаще всего в виде отваров, настоек и чая. Настой и отвар почек растения используют при воспалениях, кашле, бронхите, водянке и заболеваниях печени.

Из хвои Сосны готовят настой и отвар, употребляющиеся в качестве профилактики авитаминоза.

Из пыльцы Сосны можно сделать чай, который помогает при подагре и ревматизме. Пыльца, смешанная с мёдом, используется после перенесения тяжелой операции или болезни.

На Кавказе из молодых шишек и цветов Сосны делают вкусное варенье.

Порой на верхушке Сосны можно встретить сплетение веток, образованное благодаря спорам гриба-паразита. Это сплетение в старину называлось «ведьмино помело». Его часто использовали как оберег. Встретить в лесу подобную вещь считалось большой удачей.

Янтарь – пролежавшая в земле миллионы лет смола Сосны. Благодаря смоле ученым представился шанс изучать насекомых доисторических времен, застывших в Янтаре.

По форме кроны и ветвей Сосны геологи могут определить состав почвы.

В войну в деревнях с Сосен снимали тонкую кору и соскребали "мезгу" – живой слой дерева. Ее высушивали и подмешивали к муке.

Тонкие и длинные корни Сосны использовались для изготовления плотной посуды «корневушки», в которой хранили крахмал, песок или соль.

Другое применение корней – топливо в светильниках. В старину при ловле острогой ночью в светильник шли только корни Сосны, чтобы избежать ненужного треска дров, который мог отпугнуть рыбу.

В 1669 году под Москвой в селе Коломенском был построен первый деревянный царский дворец. Материалом послужили бревна Сосны, при этом плотники не использовали ни одного гвоздя. Во дворце была целая тысяча окон и 270 комнат. К сожалению, до наших дней строение сохранилось только в воспоминаниях и рисунках.

Сосна́ обыкнове́нная (лат. Pínus sylvéstris ) — растение, широко распространённый вид рода Сосна семейства Сосновые ( Pinaceae ). В естественных условиях растёт в Европе и Азии.

Содержание

Описание [ править | править код ]

Дерево высотой 25—40 м и диаметром ствола 0,5—1,2 м. Самые высокие деревья (до 45—50 м) растут на южном побережье Балтийского моря [1] . Ствол прямой. Крона высоко поднятая, конусовидная, а затем округлая, широкая, с горизонтально расположенными в мутовках ветвями. Изгиб ствола может возникнуть при повреждении побега бабочкой побеговьюна зимующего (Rhyacionia buoliana) [2] из семейства листовёрток ( Tortricidae ) .

Кора в нижней части ствола толстая, чешуйчатая, серо-коричневая, с глубокими трещинами. Чешуйки коры образуют пластины неправильной формы. В верхней части ствола и на ветвях кора тонкая, в виде хлопьев (шелушится), оранжево-красная.

Ветвление одномутовчатое. Побеги вначале зелёные, затем к концу первого лета становятся серо-светло-коричневыми.

Почки яйцевидно-конусообразные, оранжево-коричневые, покрыты белой смолой чаще тонким, реже более толстым слоем.

Хвоинки расположены по две в пучке, (2,5-) 4—6 (-9) см длиной, 1,5—2 мм толщиной, серо- либо сизовато-зелёные, как правило, слегка изогнутые, края мелкозубчатые, живут 2—6 (-9) лет (в Средней России 2—3 года [3] ). Верхняя сторона хвоинок выпуклая, нижняя желобчатая, плотная, с хорошо заметными голубовато-белыми устьичными линиями. У молодых деревьев хвоинки длиннее (5—9 см), у старых короче (2,5—5). Влагалище листа плёнчатое, серое, 5—8 мм, с возрастом медленно разъедается до 3—4 мм.

Мужские шишки 8—12 мм, жёлтые или розовые. Женские шишки (2,5-) 3—6 (-7,5) см длиной, конусообразные, симметричные или почти симметричные, одиночные или по 2—3 штуки, при созревании матовые от серо-светло-коричневого до серо-зелёного; созревают в ноябре — декабре, спустя 20 месяцев после опыления; открываются с февраля по апрель и вскоре опадают. Чешуйки шишек почти ромбические, плоские или слабовыпуклые с небольшим пупком, редко крючковатые, с заострённой верхушкой. Семена чёрные, 4—5 мм, с 12—20-миллиметровым перепончатым крылом. В обычном равнинном сосновом лесу на 1 га ежегодно выпадает в среднем около 120 млн семян, из них вырастает примерно 10 млн сеянцев, однако в столетнем сосняке на 1 га растёт всего 500—600 деревьев [4] .

Распространение и среда обитания [ править | править код ]

Широко распространённое дерево Евразии, начиная с Испании и Великобритании и далее на восток до бассейна реки Алдан и среднего течения Амура в Восточной Сибири. На севере сосна обыкновенная растёт вплоть до Лапландии, на юге встречается в Монголии и Китае.

Образует чистые насаждения и растёт вместе с елью, берёзой, осиной, дубом; малотребовательная к почвенно-грунтовым условиям, занимает часто непригодные для других видов площади: пески, болота. Приспособлена к различным температурным условиям. Отличается светолюбием, хорошо возобновляется на лесосеках и пожарищах, как основной лесообразователь широко используется в лесокультурной практике во всех климатических зонах. На севере ареала поднимается на высоту до 1000 м над уровнем моря, на юге до 1200—2500 м над уровнем моря.

Таксономия [ править | править код ]

  • Pinus binatofolio Gilib.
  • Pinus borealis Salisb.
  • Pinus cretacea Kalen.
  • Pinus ericetorum Thore
  • Pinus erzeroomica Calvert ex Gordon
  • Pinus fominii Kondr.
  • Pinus frieseana Wich.
  • Pinus genevensis Carrière
  • Pinus genovensis Garsault
  • Pinus hagenaviensis K.Koch
  • Pinus krylovii Serg. & Kondr.
  • Pinus lapponica (Hartm.) Mayr
  • Pinus montana Hoffm.
  • Pinus mughus Jacq.
  • Pinus resinosa Savi
  • Pinus rigensis Loudon
  • Pinus rubra Mill.
  • Pinus tartarica Mill.

Разновидности [ править | править код ]

В разных частях ареала учёными выделены разновидности сосны обыкновенной, а также морфологические и экологические формы — экотипы, которые бывают характерны для определённых районов произрастания.

В настоящее время учёными рассматриваются 3 действительных подвида сосны обыкновенной:

  • Pinus sylvestris var. hamata Steven — растёт на Балканском полуострове, в северной Турции и Закавказье, на высоте 500—2600 м над уровнем моря.
  • Pinus sylvestris var. lapponica — растёт в Норвегии, Швеции, Финляндии и примыкающих территориях России севернее 65° северной широты (север Карелии и Мурманская область). На Соловецких островах в Белом море её рост составляет до 30 м [7] . Хвоя более короткая и жёсткая. Семена желтовато-коричневые. Нередко образует кустарниковую стелющуюся форму [8] .
  • Pinus sylvestris var. mongolica Litv. — растёт в Монголии, северо-западном Китае и южной Сибири, на высоте 300—2000 м над уровнем моря. Занимает большие территории в Забайкалье, в других местах предпочитает сухие и песчаные почвы. В заповеднике Сохондо в Забайкалье растёт дерево высотой 42 м [7] .

Экотипы [ править | править код ]

В связи с широким ареалом сосны обыкновенной, простирающимся на значительно экологически отличных районах, данный вид характеризуется весьма значительным количеством, до 30 выделяемых экологами, экотипов. Например, в бассейне реки Ангара произрастает ангарская сосна — экотип сосны обыкновенной.

Формирование в естественных условиях отличительных экотипов способствовало появлению большого количества научных названий-синонимов вида, которые в настоящее время имеют статус nom. illeg. или nom. inval. и не используются в систематике.

Хозяйственное значение и применение [ править | править код ]

Использование древесины [ править | править код ]

Древесина сосны обыкновенной очень смолиста и прочна, используется в жилищном и гидротехническом строительстве, в столярных и плотницких работах, для изготовления шпона, фанеры.

Сосновые опилки служат сырьём для производства гидролизного спирта.

Высокая смолистость древесины препятствует получению из неё целлюлозы.

Запас древесины в средневозрастных сосняках I—III бонитета — 330—600 м³/га [9] .

Корни, очень гибкие в свежем состоянии, становятся крепкими и упругими при высыхании; из них изготавливают различную плетёную утварь, например, плетёные сосуды [3] .

Сырьё для химической промышленности [ править | править код ]

Сосна является источником множества веществ и продуктов, широко используемых человеком.

Смола — живица, образующаяся в смоляных ходах, пронизывающих древесину и кору в горизонтальном и вертикальном направлениях, и добываемая при подсочке, является ценным сырьём для химической промышленности. Собранную живицу плавят и фильтруют, освобождая от воды и посторонних примесей. Очищенная живица называется терпентином. При перегонке с водяным паром из живицы отгоняется около 25 % эфирного масла, называемого живичным скипидаром, после очистки которого получают очищенное терпентинное масло. После отгонки эфирного масла остаётся смола — канифоль. Скипидар и канифоль могут быть подвергнуты более глубокой переработке с целью получения лаков, растворителей, ароматизаторов, клеящих веществ, люстров и других продуктов. Количество смолы и скипидара зависит от возраста деревьев, характера почвы и климатических условий. Канифоль, получаемая при переработке живицы, применяется в мыловаренной, бумажной, резиновой и лакокрасочной промышленности, а также для натирания смычков и струн музыкальных инструментов.

При сухой перегонке древесины и пней вначале получают скипидар лучшего качества, затем технический, дёготь и древесный уксус. В перегонном котле остаётся уголь.

Использование в медицине [ править | править код ]

Почки сосны обыкновенной (лат. Turiones Pini ) в качестве лекарственного сырья заготовляют зимой или ранней весной (февраль — март), срезая секаторами или ножами в виде коронок с остатком стебля около 3 мм, сушат на чердаках или под навесами с хорошей вентиляцией, разложив тонким слоем на бумаге или ткани (нельзя сушить на чердаках под железной крышей и в сушилках [10] ). Применяют как дезинфицирующее, противокашлевое, диуретическое средство в сборах и для ванн.

Хвою сосны (лат. Folium Pini ) собирают в виде «лапок» на лесосеках во время рубок. Хвоя содержит до 1 % эфирного масла, до 0,2 % аскорбиновой кислоты, смолу, дубильные вещества [10] . Из хвои, молодых побегов и шишек получают сосновое масло ( Oleum Pini ), которое входит в состав препаратов «Пинабин» и «Фитолизин», применяемых как противовоспалительные и спазмолитические средства и при почечнокаменной болезни. Масло используют для ингаляций при заболеваниях лёгких и для освежения воздуха в служебных и жилых помещениях, больничных палатах, детских садах, школах, в саунах. Из хвои производят сосновый экстракт для укрепляющих ванн.

Очищенная живица сосны обыкновенной — терпентин (лат. Terebinthina communis ) применяется для производства пластырей. Масло терпентинное очищенное (скипидар) (лат. Oleum Terebinthinae rectif icatum ) широко применяется в медицине.

● Сосна в основном используется при строительстве домов, ферм, мостов. Для изготовления шпал, столбов, мачт, вышек для нефтяной промышленности. В производстве судов, сельскохозяйственных машин, вагонов, целлюлозы, бумаги.
☆ Дерево имеет большое промышленное значение как источник получения скипидара, дегтя, канифоли. Медицинское применение связано с высоким содержанием в растении эфирного масла (действующие начала — пинен, лимонен, борнеол, фитонциды и другие вещества), витаминов. Настои, отвары, настойка сосновых почек, молодых побегов соснц или свежих, зеленых шишек.

● Сосна в основном используется при строительстве домов, ферм, мостов. Для изготовления шпал, столбов, мачт, вышек для нефтяной промышленности. В производстве судов, сельскохозяйственных машин, вагонов, целлюлозы, бумаги.
☆ Дерево имеет большое промышленное значение как источник получения скипидара, дегтя, канифоли. Медицинское применение связано с высоким содержанием в растении эфирного масла (действующие начала — пинен, лимонен, борнеол, фитонциды и другие вещества), витаминов. Настои, отвары, настойка сосновых почек, молодых побегов соснц или свежих, зеленых шишек.

● Сосна в основном используется при строительстве домов, ферм, мостов. Для изготовления шпал, столбов, мачт, вышек для нефтяной промышленности. В производстве судов, сельскохозяйственных машин, вагонов, целлюлозы, бумаги.
☆ Дерево имеет большое промышленное значение как источник получения скипидара, дегтя, канифоли. Медицинское применение связано с высоким содержанием в растении эфирного масла (действующие начала — пинен, лимонен, борнеол, фитонциды и другие вещества), витаминов. Настои, отвары, настойка сосновых почек, молодых побегов соснц или свежих, зеленых шишек.

● Сосна в основном используется при строительстве домов, ферм, мостов. Для изготовления шпал, столбов, мачт, вышек для нефтяной промышленности. В производстве судов, сельскохозяйственных машин, вагонов, целлюлозы, бумаги.
☆ Дерево имеет большое промышленное значение как источник получения скипидара, дегтя, канифоли. Медицинское применение связано с высоким содержанием в растении эфирного масла (действующие начала — пинен, лимонен, борнеол, фитонциды и другие вещества), витаминов. Настои, отвары, настойка сосновых почек, молодых побегов соснц или свежих, зеленых шишек.

● Сосна в основном используется при строительстве домов, ферм, мостов. Для изготовления шпал, столбов, мачт, вышек для нефтяной промышленности. В производстве судов, сельскохозяйственных машин, вагонов, целлюлозы, бумаги.
☆ Дерево имеет большое промышленное значение как источник получения скипидара, дегтя, канифоли. Медицинское применение связано с высоким содержанием в растении эфирного масла (действующие начала — пинен, лимонен, борнеол, фитонциды и другие вещества), витаминов. Настои, отвары, настойка сосновых почек, молодых побегов соснц или свежих, зеленых шишек.

● Сосна в основном используется при строительстве домов, ферм, мостов. Для изготовления шпал, столбов, мачт, вышек для нефтяной промышленности. В производстве судов, сельскохозяйственных машин, вагонов, целлюлозы, бумаги.
☆ Дерево имеет большое промышленное значение как источник получения скипидара, дегтя, канифоли. Медицинское применение связано с высоким содержанием в растении эфирного масла (действующие начала — пинен, лимонен, борнеол, фитонциды и другие вещества), витаминов. Настои, отвары, настойка сосновых почек, молодых побегов соснц или свежих, зеленых шишек.

● Сосна в основном используется при строительстве домов, ферм, мостов. Для изготовления шпал, столбов, мачт, вышек для нефтяной промышленности. В производстве судов, сельскохозяйственных машин, вагонов, целлюлозы, бумаги.
☆ Дерево имеет большое промышленное значение как источник получения скипидара, дегтя, канифоли. Медицинское применение связано с высоким содержанием в растении эфирного масла (действующие начала — пинен, лимонен, борнеол, фитонциды и другие вещества), витаминов. Настои, отвары, настойка сосновых почек, молодых побегов соснц или свежих, зеленых шишек.

Сосна обыкновенная. Хозяйственное использование | Центральный ботанический сад

Растение широко используется в лесоразведении и в зелёном строительстве.

У сосновых лесов своя, особая энергия. Там хорошо и легко дышится – и это не просто ощущение. Воздух, где растут сосны, чистый и насыщен фитонцидами – целебными летучими веществами, оказывающими тонизирующее, дезинфицирующее, противовоспалительное действие, убивающими микроскопические болезнетворные организмы.

Сосна является источником множества веществ и продуктов, широко используемых человеком.

Древесина очень прочна и благодаря высокой смолистости долговечна. Она уважаема и столярами, и плотниками. Обработанные различными способами брёвна и пиломатериалы применяется при строительстве деревянных зданий и гидротехнических сооружений. Сосновая древесина используется для изготовления шпона, фанеры и рудничных стоек, искусственного шёлка и кожи, производства целлюлозы.

Сосновые дрова характеризуются высокой теплотворной способностью, поэтому с давних пор и поныне активно используются для обогрева помещений.

При сухой перегонке древесины и пней получают скипидар, технический дёготь и древесный уксус. В перегонном котле остаётся качественный уголь. Сосновые опилки служат сырьём для производства гидролизного спирта.

Из коры делают дубильные вещества.

Корни, очень гибкие в свежем состоянии, становятся крепкими и упругими при высыхании. Их издавна используют для изготовления различной плетёной утвари: корзин, кошей, мебели.

История использования сосновой смолы насчитывает несколько тысячелетий. Как показывают археологические и письменные источники, смола сосны применялась с глубокой древности не только с лечебными целями, но имела различное хозяйственное назначение. Ею склеивали предметы обихода, наконечники стрел и копий, она была составной частью бальзамирующих составов.

Очевидно, вначале просто собирали натеки смолы на стволах, вытекающие из естественных трещин. Но уже греки не только определяли качество живицы по вкусу, но и умели получать скипидар. Делали это таким образом: куски живицы закладывали в узкогорлый глиняный сосуд, закрывали отверстие шерстяным тампоном и ставили на огонь. При нагревании скипидар возгонялся и частично конденсировался на волокнах шерсти. Этот тампон время от времени отжимали, полученную жидкость отстаивали и скипидар сливали.

Добычей смолы и смолокурением занимались и в Киевской Руси. Смолу использовали в качестве клея, сжигали для освещения улиц, кипящую смолу лили на головы врагов при защите осаждённых городов, включали в состав зажигательных смесей, смолили ею морской такелаж. С появлением в России морского флота требовалось всё больше смолы, и Пётр I учредил смоляную повинность. Была установлена подать: “на царя берут поташа и смольчуги десятую бочку”. Однако промысел этот развивался кустарным способом. Промышленная подсочка сосны появилась во Франции, затем в Америке. И Россия, имеющая самые обширные сосновые леса в мире, ввозила скипидар и канифоль из Франции до 1914 г. А уже Д. И. Менделеев писал о том, что и самим можно получать скипидар качеством не хуже французского.

Подсочкой живых деревьев добывают сосновую живицу (смолу),которая содержится в смоляных ходах, пронизывающих древесину и кору в горизонтальном и вертикальном направлениях. Сейчас разрешено производить подсочку только в тех сосновых лесах, которые в ближайшие 15 лет подлежат рубке. Получаемые из смолы продукты, используются в 70 отраслях промышленности. Ещё недавно без них невозможно было производство камфоры, красок, пластмасс, лаков, бумаги, кино- и фотоплёнки и многого другого.

Водяным паром из живицы отгоняется около 25 % эфирного масла, называемого живичным скипидаром (терпентином). В результате дополнительной его очистки получают очищенное терпентинное масло. Более плотный остаток после отгонки эфирного масла называется канифолью. Канифоль применяется в мыловаренной, бумажной, резиновой и лакокрасочной промышленности, а также для натирания смычков и струн музыкальных инструментов.

Скипидар и канифоль могут быть подвергнуты более глубокой переработке с целью получения лаков, растворителей, ароматизаторов, клеящих веществ и других продуктов. Количество смолы и скипидара зависит от возраста деревьев, характера почвы и климатических условий.

Сосна – одно из древнейших лекарственных растений. Тексты на клинописных глиняных табличках, раскопанных на месте древних шумерских городов, позволяют считать, что её хвою включали в состав компрессов и припарок 5000 лет тому назад.

В Древнем Египте смола сосны входила в состав бальзамирующих составов. Доказано, что эти составы до сих пор (через 3000 лет) не потеряли своих бактерицидных свойств.

Древние лекари использовали смолу сосны при лечении простудных заболеваний, лечении и профилактике заболеваний зубов и дёсен, для заживления ран, размягчения опухолей и в других целях.

Было принято жевать смолу сосны для укрепления зубов, дёсен, для дезинфекции полости рта. Многим древним первопроходцам были известны противоцинготные свойства хвои сосны.

По утверждению Авиценны дым от сжигания древесины сосны помогает ресницам становиться длинными и пушистыми, препятствует слезотечению, заполняет язвы в глазу и укрепляет зрение. Похоже у древних “косметологов” и женщин это средство было чрезвычайно популярно. Но сомневаюсь, стоит ли этот способ ращения ресниц и лечения глаз проверять на себе!

В настоящее время в качестве лекарственного сырья заготавливают почки (лат. Turiones Pini), хвою (лат. Folium Pini)и зелёные шишки сосны обыкновенной, которые в разных формах в чистом виде и в сборах применяют как дезинфицирующее, противокашлевое, диуретическое средство.

Очищенная живица используется для производства медицинских пластырей. Из хвои, молодых побегов и шишек получают сосновое масло (Oleum Pini), которое входит в состав препаратов “Пинабин” и “Фитолизин”, применяемых как противовоспалительные и спазмолитические средства при болезнях мочевыводящих путей. Хвойное масло используют для ингаляций при заболеваниях лёгких и для освежения воздуха в жилых и служебных помещениях, больничных палатах, детских садах, школах, в саунах. Из хвои производят также сосновый экстракт для укрепляющих ванн.

Кора сосны: применение и лечебные свойства

Культура обладает мощным фитотерапевтическим действием, очищает воздух, благотворно влияет на самочувствие и здоровье человека. В народной медицине и косметологии используются все части растения. Кора сосны нашла применение в борьбе с серьезными заболеваниями, а также в садоводстве. Если в первом случае собирается молодая, свежая, то во втором чаще рекомендуется перерабатывать старую, омертвевшую или легко отделяющуюся от ствола зрелого дерева.

Применение

Биохимический состав и характеристики хвойного сырья объясняют его многогранное использование. Кора сосны обладает множеством лечебных свойств, отличается устойчивостью к гниению. Фитонциды растения также в ней присутствуют, поэтому данное сырье помогает справиться с опасной микрофлорой во всех областях использования.

Сферы применения корицы сосны обыкновенной:

  • традиционная медицина;
  • народные лечебные и профилактические средства;
  • косметология;
  • садоводство;
  • ландшафтный дизайн.

В медицине

Из данного сырья промышленными способами получают гексановый экстракт, используемый в фармакологии. Средство доступно для покупки в виде БАД. Пикногенол – сильнейший антиоксидант, применяемый для лечения множества болезней. Сосновая кора – сильный иммуностимулятор, обладает обезболивающим и снимающим воспаление свойствами. Лекарственные препараты на основе хвойного сырья снижают уровень холестерина в крови.

Сосновая кора – сильный иммуностимулятор, обладает обезболивающим и снимающим воспаление свойствами.

Экстракт из коры сосны часто применяется для профилактики и лечения:

  • сахарного диабета;
  • повышенного артериального давления;
  • некоторых заболеваний нервной, сердечно-сосудистой систем, особенно последствий инсульта;
  • остеопороза;
  • кровоточивости десен;
  • импотенции.

В косметологии

Из корицы сосны готовится специальная пудра, добавляемая в маски, крема, скрабы для ухода за лицом, телом и волосяной частью головы. Продукт можно купить в готовом виде в сети, реализующей БАДы. Сухой экстракт выглядит как коричневатый сыпучий мелкодисперсный порошок с легкой однородной структурой, получается методом горячего распыления измельченной на кусочки корицы. Пудра обладает выраженным хвойным запахом, вяжущим горьковатым привкусом. Биохимический состав содержит танины, галактуроновую и другие органические кислоты, проантоцианиды, ресвератрол, пикногенол.

Пудра из коры сосны подходит для ухода за кожей всех видов и возрастов.

Пудра из коры сосны подходит для ухода за кожей всех видов и возрастов. Омолаживает, разглаживает морщины, выравнивает цвет лица, тонизирует. Хорошо защищает от УФ-лучей, очищает и стягивает поры, снижает количество выделяемого кожного сала, активирует кровоснабжение тканей. В результате регулярного использования средств на основе соснового экстракта из коры кожа становится гладкой, бархатистой, отсутствуют следы акне и дерматита.

Волосы после масок с хвойной пудрой приобретают силу и красоту, здоровый блеск, а также легко расчесываются. Становятся более мягкими и послушными, менее склонными к образованию секущихся кончиков и ломкости. Кожный покров головы очищается от всевозможных высыпаний. Кроме того, кора сосны – проверенное, рабочее средство в борьбе с перхотью, псориазом, жирной себореей.

В садоводстве

Основное применение – в качестве мульчи и составной части субстрата для орхидей. Фунгициды коры сосны защищают от появления вредоносных насекомых, позволяют обойтись без дополнительного опрыскивания сада химическими препаратами. Декоративность природного материала можно использовать в ландшафтном дизайне, украшать им клумбы, дорожки, приусадебные участки. В зависимости от назначения мульчирование проводится сырьем разного помола:

  • маленький – до 8 см – для клубники, томатов, огурцов, морковки, кабачков;
  • средний – 8-15 см – для деревьев, кустарников;
  • крупный – от 15 см – для пешеходных, декоративных дорожек, площадок, утрамбовки клумб на зиму.

Основное применение – в качестве мульчи.

Выбор данного покрывного материала для садовых дорожек объясняется тем, что он медленно ломается и разлагается, поэтому позволяет длительное время обойтись без обновления и пополнения укрывного слоя. В качестве мульчи сосновый субстрат подходит для деревьев и кустарников, защищает от вымерзания их корневую систему, а также питает растения. От сорняков оберегает хуже других материалов, но снижает их численность, не позволяет вырасти большого размера.

На заметку! Сосновая мульча особенно полезна для роз.

Важно правильно выбрать и заготовить кору. Следует собирать сырье со взрослых здоровых сосен, у которых она легко отделяется, но не разваливается на пластинки. Разрешается брать корицу с деревьев, срубленных или сломанных ветроломом не более полугода назад. Полученный из сосны материал следует немного подсушить. Далее в зависимости от назначения измельчить секатором или садовыми ножницами.

Мульчировать грядки рекомендуется после полного схода снега и просыхания верхнего слоя почвы весной, но не раньше мая, а также осенью для защиты от наступающих холодов. В сентябре обработка проводится для сохранения в земле полезной микрофлоры, в ноябре или начале декабря – для утепления. Перед данной операцией, грядки следует прополоть, внести удобрения, обильно полить.

Следует собирать сырье со взрослых здоровых сосен, у которых она легко отделяется, но не разваливается на пластинки.

На заметку! До состояния гумуса кора обыкновенной сосны разлагается за 3 года, при этом маленькая фракция прослужит всего 2 сезона.

В домашних условиях из данного природного материала можно самостоятельно приготовить субстрат для орхидей. Для этого необходимо собирать сырье с пней, мертвых, сухих, поваленных ветром деревьев. В них содержится меньше сосновой смолы, способной нанести вред нежному, комнатному цветку. Рекомендуется выбирать верхние, легко ломающиеся слои. Недопустимо использование коры с темными пятнышками. При сортировке следует отделять кусочки древесины, насекомых, грязь.

Полученный материал немного просушить на открытом воздухе. Прокипятить в течение 1 ч, остудить прямо в воде, процедить. Далее высушить, измельчить ножом или секатором в зависимости от возраста растения на кусочки размером 1 см или 1,5 см. Надев перчатки, немного помять руками, чтобы сгладить острые уголки. Просушить в духовом шкафу в течение 15 минут. Остывшую сосновую кору разложить по бумажным пакетам. Для приготовления субстрата, смешать с активированным углем, болотным мхом и чешуйками шишек. Последний ингредиент предварительно прокипятить 5 минут и просушить.

Рецепты народной медицины

Регулярное употребление хвойного экстракта улучшает память, способствует восстановлению после сотрясений мозга и травм головы.

Действие активных компонентов коры сосны обыкновенной используется для повышения иммунной защиты организма, лечения хронической усталости, сердечной недостаточности, остеопороза. Желтую пленочку молодых побегов рекомендуется прикладывать к ранкам, язвам, карбункулам, фурункулам. Регулярное употребление хвойного экстракта улучшает память, способствует восстановлению после сотрясений мозга и травм головы. Жевание кусочка корицы назначается фитотерапевтами при заболеваниях горла. Полоскание отваром способствует устранению кровоточивости десен.

На заметку! Для приготовления целительных снадобий рекомендуется собирать молодую кору сосны. Важно, чтобы не было признаков порчи, вредителей, следов заболеваний.

От сердечно-сосудистых нарушений


Ингредиенты:

  • кора обыкновенной сосны и плакучей ивы – по 100 гр.

Приготовление:

Природные компоненты высушить, измельчить до порошкообразного состояния, перемешать. Полученную смесь принимать по 1 ч. л. за 30 мин. до первого приема пищи.

Для снижения холестерина

Сосновую кору собрать с молодых веточек. Просушить, размолоть в кофемолке до порошкообразного состояния. Принимать по 0,5 ч. л. перед едой 1 раз в сутки, запивая достаточным количеством воды. Длительность лечения 3 недели. При необходимости сделать перерыв 7-10 дней и повторить лечебный курс. Рекомендуется в период терапии употреблять много растительной пищи, особенно тыквы, свеклы, лука, чеснока, мяты, брусники, калины.

От гипертонии


Ингредиенты:

  • измельченная кора сосны – 2 ст.;
  • водка – 1 л.

Приготовление:

Компоненты перемешать в стеклянной емкости. Поставить в темное теплое место на 3 недели, регулярно встряхивая содержимое баночки. Процедить, перелить в чистую бутылочку. Принимать по 1 ч. л. перед едой 2 р/д на протяжении 2 месяцев.

От импотенции


Ингредиенты – корица деревьев в частях (собирать весной, строго до середины марта):

  • сосна обыкновенная – 1;
  • можжевельник – 1;
  • пихта – 1;
  • ель – 1;
  • береза – 1;
  • осина – 0,5;
  • тополь – 0,5;
  • яблоня – 1;
  • липа – 1;
  • дуб – 1;
  • лиственница – 1;
  • ольха – 1;
  • ива – 1.

Приготовление:

Собранное сырье просушить, удалить загрязнения и насекомых, мелко нарезать острым ножом или садовыми ножницами, смешать. 1 ст. полученной массы залить 2,5-3 л горячей воды, кипятить при небольшом нагреве в течение 30 минут. Хорошо укутать, оставить на 12 ч. Процедить, влить 0,5 л водки, убрать в холодильник. Принимать по 0,5 стакана 3 р/д за 30 минут до приема пищи.

Противопоказания

Желательно предварительно проконсультироваться с фитотерапевтом или лечащим врачом.

Высокая концентрация активных компонентов объясняет наличие в некоторых случаях побочных эффектов и противопоказаний. Желательно предварительно проконсультироваться с фитотерапевтом или лечащим врачом, только потом принимать внутрь средства на основе коры сосны обыкновенной. Не нарушать рекомендованные дозировки и длительность приема.

Основные противопоказания:

  • аллергия на сосну;
  • индивидуальная непереносимость;
  • болезни почек;
  • гепатит;
  • беременность;
  • грудное вскармливание.

На заметку! Сосновая кора способна провоцировать рост доброкачественных и злокачественных опухолей.

Заготовка и хранение

Природный материал следует собирать вдали от загрязняющих воздух, водоемы и почву объектов – крупных городов, автомобильных дорог, промышленных предприятий. Желательно для этого выбрать теплый сухой день весной или летом. Для лечения следует искать молодые деревья со светло-коричневой корой. Сосна должна быть здоровой, без признаков поражения вредителями и инфекциями. Срезать верхний слой с помощью острого ножа в нижней части ствола.

Принеся домой очистить от загрязнений и насекомых, можно промыть. Порезать на небольшие кусочки, разложить на поддоне до полного высыхания. При необходимости получения экстракта перетереть в порошок с помощью кофемолки. Крупные кусочки сложить в тканевые мешочки, пудру плотно закрыть в стеклянной баночке. Хранить в темном сухом месте при комнатной температуре. Срок годности правильно заготовленного природного материала – 1 год.

Для лечения следует искать молодые деревья со светло-коричневой корой.

Целительными свойствами обладают все части сосны. Область применения коры распространяется на многие системы и органы человеческого организма. Важно своевременно собрать, заготовить и хранить сырье. Лечение проводить строго по схеме, не превышать прописанных дозировок. Данный природный материал также широко применяется в косметологии, ландшафтном дизайне и садоводстве.

Древесина сосны

Свойства и характеристики

В России насчитывается свыше 50 различных пород сосен, часть из которых культивируется особым образом. Не все виды пригодны для строительной сферы, наибольшей популярностью пользуются следующие сорта: сосна обыкновенная, гибкая, болотная, корейская и смолистая.

Качество бруска напрямую зависит от особенностей той местности, в которой вырастает дерево. В землях северной полосы естественным образом созданы наилучшие условия для произрастания деловых деревьев, которые по физико-механическим параметрам лучше всего подходят для применения в строительной сфере. Это ангарская сосна, карельская и архангельская.

Основная причина такой особенности северных земель заключается в климатических условиях: долгая морозная зима, быстротечное и сухое лето. Из-за этого создается интересный эффект: годовые кольца имеют между собой сверхмалое расстояние (меньше 2 мм). Расстояние у сосны, которая произрастает в природных условиях средней полосы, в несколько раз больше (достигает 10 мм).

Влажный теплый климат способствует увеличению межкольцевого расстояния, что приводит к рыхлости древесины в целом: прочность и теплоемкость у такого бруса будут ниже, чем у породы с небольшим расстоянием между годовыми кольцами, а процент усадки – выше. Склонность к растрескиванию у деревьев из средней полосы более высокая, чем у более северных пород.

Архангельская сосна усаживается на 3-4%, кировская и вологодская – на 4-6%, костромская – на 6-7%. Сосны из тверской, ярославской и смоленской областей могут потерять до 10% объема в процессе усадки. Следовательно, в процессе выбора сырья для постройки нужно принимать во внимание географические особенности.

От места произрастания зависит и цвет ядра. На сухой почве растет дерево с ядром красноватого оттенка и мелкослойной древесиной повышенной плотности. Такую сосну называют кондовой, ее ценность в области строительства очень велика. Деревья с желтоватым ядром и менее плотной древесиной с крупными слоями растут на почвах повышенной плодородности. Это мяндовые сосны, они уступают кондовым по целому ряду механических свойств и в целом имеют меньшую ценность.

Стройматериал, получаемый из сосен, обладает средней плотностью и высоким уровнем устойчивости к гниению и грибковым поражениям. Материал довольно прочен, легко поддается обработке. В строительной сфере имеет высокую ценность благодаря относительно небольшому количеству сучков и незначительному изменению диаметра по всей длине.

Древесина сосны в поперечном разрезе

Слои годичных колец у сосновых пород четко заметны на срезах под любым углом, граница между древесиной ранней и поздней выражена ярко, сердцевинные лучи не наблюдаются. Наружный древесный слой широкий, его цвет варьируется от желтого до розоватого. Смоляные ходы сосредоточены в основном в поздней древесине.

Сосновый брус имеет несколько названий на строительном рынке, многие из них ассоциируют с самим деревом. Например, сосна обыкновенная, лесная, песчаная, белая. В Германии под названием «северная сосна» объединены деревья, которые происходят из Скандинавских стран и России.

Сосновые деревья растут в постоянной конкуренции за солнечные лучи, они отличаются большой высотой и ровными стволами. В нормальных условиях высота достигает до 48 м, примерно половина дерева не имеет сучьев (около 20 метров). Местность произрастания, климатические и экологические условия влияют на то, какой формы вырастет дерево. Ствол сосны бывает как стройным, так и кривым, сучковатым. Иногда можно наблюдать «косой» узор среза. Диаметр соснового ствола достигает 1 м, но чаще составляет от 40 до 60 см. Сосновые породы не требуют особых условий для роста и годовой прирост может быть до 7,8 м2. Наивысшее качество бруска имеют деревья в возрасте от 160 лет; средний возраст для рубки – 100-120 лет.

Сосновое ядро на вид легко отличить от наружного слоя (в отличие от ели, пихты). Наружные слои (от 2 до 20 см) светлые, с желтоватым или светло-красным оттенком. Пока срез свежий, ядро красновато-желтое, с течением времени этот цвет трансформируется в красно-коричневый. Визуально четко различимы годичные кольца, их размер находится в сильной зависимости от того, какие климатические условия сопровождали рост дерева. Так, средняя ширина годичных колец составляет 3 мм при общем разбросе от 1 до 10 мм. Поздняя древесина имеет более темный цвет. Визуально заметны смоляные каналы.

После атмосферной сушки в сосновом пиломатериале остается 12-15% влаги, показатель средней плотности при этом составляет 520 кг/м3, что делает породу одной из наиболее тяжелых среди хвойных. Происхождение дерева оказывает большое влияние на механические свойства бруса, поэтому разброс показателей широк. Если сосна произрастает на хорошо увлажненной почве, ширина годичных колец довольно велика, а процент поздней древесины невелик. Увеличивается плотность материала, а механические качества переходят на более низкий уровень.

Средние показатели породы свидетельствуют о том, что сосна более пригодна для использования в строительстве, чем ель. В пользу сосны говорит и относительно низкая склонность к деформации, а также хорошая вязкость.

Брус из ядра имеет невысокие или средние показатели устойчивости к грибковым разрушениям. Из-за этого при эксплуатации необработанной доски должен быть исключен контакт с водой и землей; допустимо использование при создании несущих частей зданий. Ядровая сосна слабо подвержена негативному воздействию паразитов-древоточцев (усач домовый, мебельный). Заболонь же является легкой добычей как для насекомых, так и для грибов. Если планируется применение бруса для наружной отделки, должна быть проведена специальная обработка защитными составами. Наружные слои древесины с повышенной концентрацией влаги (от 25%) легко подвергается воздействию древесной сини и из-за этого теряет привлекательный внешний вид.

Применение

Сосна великолепно удерживает крепежный материал (шурупы, гвозди), легко поддается обработке фрезером, фуганком и рубанком, хорошо склеивается. Обработка морилкой и краской проста и удобна, несмотря на то, что сосновый материал содержит довольно большое количество смолы.

Пиломатериалы из сосны

Формы, в которых сосна поступает на потребительский рынок: кругляк, пиломатериал, шпон. Из сосновой доски делают фанеру, древесно-стружечную плиту. Хвойные породы деревьев, в том числе сосна, служат сырьем для бумажно-целлюлозных комбинатов. Интересный факт: в Германии невозможно себе представить изготовление бумаги без участия сосновых деревьев, так как производство налажено через сульфитный процесс (из экологических соображений). Из сосновых получаются бумажные материалы высокого качества, так как волокна древесины относительно длинные, если сравнивать с брусом лиственных пород, и поэтому легче поддаются перекручиванию.

Сосна широко распространена как материал для стройки и создания разнообразных конструкций, например, каркасов стен и крыш, а также для внутренней и внешней отделки. Из нее делают перила и лестницы, обшивку внутренних стен помещения, опорные балки для стен, окон и дверей, потолков, ворот. Пропитанная специальным составом против гниения доска используется для внешней отделки фасадов и для покрытия террас, в садово-ландшафтном дизайне и в производстве детских игрушек. Из импрегнированной древесины делают шпалы, мачты, сваи (в том числе для постройки плотин и портов).

В мебельном производстве сосновый материал занимает особое место, он используется не только в виде цельной древесины, но и в видоизмененном состоянии (древесно-стружечная плита). Из соснового бруса изготавливают простые предметы мебели, а шпон идет на дизайнерские элементы отделки. Также из сосны производят древесную вату, ящики и бочки, контейнеры и разного вида емкости.

Сосновые дрова ценятся весьма высоко благодаря теплоте сгорания 4,4 кВт?ч/кг (1700 кВт?ч/м?). В этом качестве сосновый материал используется в качестве дров для бытовых отопительных печей. Кроме того, из сосновых опилок делают брикеты и капсулы для специальных систем. Остатки стружки, которые в больших количествах образуются на лесопильном производстве, пользуются большим спросом на способных к работе с биологическими отходами электростанциях.

Посетители, просмотревшие эту статью, также заинтересовались следующими:

Древесина ореха

Свойства и характеристики Грецкий орех (walnut – англ.) как вид сформировался в Средней Азии. Сейчас…

Древесина ясеня

Внешний вид ясеня впечатляет: ствол ровный, в диаметре достигает полутора метров, а в высоту поднимается…

Кипарисовик: общая информация

Без этого высоко декоративного вечнозеленого дерева, относящегося к семейству Кипарисовые, сложно представить ландшафт придомового участка,…

Древесина осины

Свойства и характеристики Осина относится к обширному роду тополей, семейству ивовых. По строению ствола это…

Лиственные породы древесины

Определение Лиственные породы древесины произрастают в условиях умеренного климата, со стандартным сезонным чередованием – весна,…

Сосна (древесина) - это... Что такое Сосна (древесина)?


Сосна — древесина деревьев рода Сосна (лат. Pinus), относящаяся к хвойным породам древесины, так же как ель, пихта, лиственница или тис. В Европе под этим названием понимают почти исключительно древесину Сосны обыкновенной (лат. Pinus sylvestris). Существует ряд других видов сосен, древесина которых находит применение в различных областях, среди них Европейский кедр (лат. Pinus cembra), Сосна веймутова (лат. Pinus strobus) и всё чаще выращиваемая из-за своей стойкости к загрязнению воздуха Сосна чёрная (лат. Pinus nigra).

Обозначения

Древесина сосны поступает на рынок под целым рядом различных названий, применяемых также и к самим деревьям; среди них например обыкновенная сосна, лесная сосна, песчаная сосна, белая сосна. Древесина, продающаяся в Германии, Австрии или Швейцарии как северная сосна, как правило, происходит из России и Скандинавии, другие, указывающие на происхождение названия — польская сосна или прусская сосна.

Обычные сосны являются вторым по распространённости после елей деревьями в Германии и вообще в Центральной Европе. В Германии занимаемая ими площадь составляет около 27 % общей площади лесов, у елей этот показатель составляет примерно 32 %. При этом эта доля сильно разнится по регионам и составляет в Баден-Вюртемберге, Саарланде и Северном Рейне-Вестфалии от 11 до 15 %, а в Мекленбурге-Передней Померании и Саксонии-Анхальт свыше 50 %. В Бранденбурге сосны составляют 82 % лесов, что обусловлено не только ландшафтными особеностями, но и интенсивным разведением их лесными хозяйствами. Во всей Европе и Северной Азии сосна является одной из важнейших пород деревьев для лесоводства, чему способствует её распространённость и широкий спектр использования.

Свойства

В условиях соревнования друг с другом сосны выращивают на значительную высоту прямые цилиндрические стволы, при этом форма роста может сильно зависеть от региона и экологической обстановки. В зависимости от региона стволы могут быть кривыми или сучковатыми, древесина может быть косослойной. Длина ствола без сучьев при оптимальных условиях достигает 20 метров при общей высоте дерева до 48 метров, диаметр составляет от 0,4 до 0,6 метров, порой достигая 1 метра. В качестве сравнительно неприхотливого вида сосна очень быстро растёт и может достигать прироста 7,8 м³ в год; порубка производится в возрасте 100—120 лет, высококачественная древесина старше 160 лет.

Поперечный спил ствола сосны

Ядро сосны ясно отличимо по цвету от заболони, в противоположность ели и пихте. При этом заболонь шириной от 2 до 10 сантиметров имеет желтовато- или красновато-белый цвет, в то время как ядровая древесина на свежем срезе красновато-жёлтая и темнеет со временем до красновато-коричневого или красно-коричневого. Годичные кольца ясно отделимы одно от другого и имеют в среднем около 3 мм в ширину, причём их ширина может варьировать в зависимости от места произрастания от одного миллиметра до почти сантиметра. Поздняя древесина заметно темнее и краснокоричневая в отличие от молодой. Смоляные каналы выражены сильнее, чем у ели или лиственницы и ясно различимы на глаз.

Сосна имеет среднюю плотность — 520 кг/м³ при 12-15 % содержании влаги и является довольно тяжёлой по отношению к другим хвойным породам. Механические свойства по сравнению с елью очень хорошие, в то же время их разброс очень большой и зависит от происхождения и условий роста дерева. С возрастанием ширины годичных колец (и связанным с этим уменьшением доли поздней древесины) возрастает и плотность; механические свойства вследствие этого ухудшаюся. Хорошая вязкость и умеренная склонность к короблению также относятся к положительным свойствам этой древесины.

Ядровая древесина сосны обладает от средней до незначительной стойкостью против разрушающих древесину грибов[2]. Это значит, что она может использоваться в необработанном виде для несущих частей зданий в областях, где возможно их увлажнение, однако без прямого контакта с землёй или попадания на них осадков[3]. Против древоточцев, таких как Усач домовый и Мебельный точильщик это древесина весьма устойчива. Заболонь, напротив, легко поражается как грибами так и насекомыми; для применения снаружи эта древесина должна быть обработана соответствующими химическими средствами защиты. Влажная заболонь с содержанием воды свыше 25 % очень легко поражается древесной синью, которая не вызывает изменения механических свойств, но портит внешний вид и может оказывать влияние на впитывание влаги. Кроме того, грибок, вызывающий синь, может повредить покрытие древесины и вызвать таким образом её дальнейшее разрушение[4].

Не вызывает трудностей обработка сосны пилением, строганием, фрезерованием, фугованием и с помощью иных техник, как и соединение с помощью шурупов, гвоздей и склеиванием. Так же просто эта древесина окрашивается и морится, хотя высокое содержание смолы может оказывать негативное воздействие на эти процессы.

Применение

Материал

Сравнение древесины сосны и ели: обе левые доски из сосны, а правая — еловая.

Сосна поступает на рынок в виде кругляка, пиломатериалов и шпона, кроме того её используют для изготовления искусственных материалов из дерева, таких как фанера и древесно-стружечная плита с высоким содержанием сосны. Другой сферой использования сосны и других хвойных сортов древесины служит производство бумаги и целлюлозы, причём сосна не может быть исключена из производства например в Германии, так как там из экологических соображений доминирующим является сульфитный процесс. Из-за более длинных, чем у лиственных пород волокон древесины, волокна сосны легче перекручиваются, что даёт в результате более высокую прочность бумаги.

В качестве строительного и конструкционного материала сосна используется повсеместно; как во внутреннем, так и в наружном строительстве. Она находит применение при строительстве домов в конструкциях крыш, для обшивки, перил, лестниц, каркасов стен и потолков, полов, окон, дверей и ворот. Импрегнированная сосна служит для обшивки фасадов, покрытий террасс и других приложений, таких как игрушки для детей, заборы, перголы и другие использования в садовом и ландщафтном строительстве. Сюда же относится изготовление мачт, столбов, свай и другие использования в наружном строительстве, особенно забивные и опорные сваи для строительства плотин, портов и в горном деле. Кроме того, сосна применяется в качестве материала для шпал при строительстве железных дорог.

Сосна используется при изготовлении мебели; она применяется как в виде цельной древесины так и в виде искусственных материалов для внутренних частей мебели и как основная древесина для несложной мебели, шпон из сосны используют для внешнего дизайна. Эта древесина применяется для изготовления ящиков, поддонов, контейнеров, бочек и других емкостей, древесная вата также делается из сосновой древесины.

Топливо

Сосновая древесина с её теплотой сгорания 4,4 кВт•ч/кг или 1700 кВт•ч/м³ является одним из лучших сортов дров; как в форме дров для домашних печек так и виде топливных гранул и брикетов для соответствующих отопительных систем. Отходы лесного производства и промышленного производства из сосны используются на тепловых станциях и электростанциях, работающих на биологических отходах, для получения энергии.

Примечания

  1. 1 2 3 nach DIN 68364 - Kennwerte von Holzarten - Rohdichte, Elastizitätsmodul und Festigkeiten. Mai 2005.
  2. Dauerhaftigkeitsklasse 3-4 nach DIN EN 350-2: Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten — Natürliche Dauerhaftigkeit von Vollholz — Teil 2: Leitfaden für die natürliche Dauerhaftigkeit und Tränkbarkeit von ausgewählten Holzarten von besonderer Bedeutung in Europa.
  3. nach DIN 68800 Teil 3
  4. Olaf Schmidt, Tobias Huckfeldt: Gebäudepilze. in: Johann Müller (Hrsg.): Holzschutz im Hochbau. Grundlagen — Holzschädlinge — Vorbeugung — Bekämpfung. Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart 2005, ISBN 3-8167-6647-1, S.64f.

Литература

  • D. Grosser, W. Teetz Kiefer // Einheimische Nutzhölzer (Loseblattsammlung). — Bonn: Informationsdienst Holz, Holzabsatzfond – Absatzförderungfonds der deutschen Forstwirtschaft, 1998. — ISBN 0446-2114

Сосна. Применение. Полезные свойства. Садовые растения. Мифы и легенды. Выращивание. Хвойные. Фото. — Ботаничка.ru

Торжественно тих старый сосновый бор. Величавые сосны почти в поднебесье увенчаны вечнозелеными кронами. Изредка нарушает тишину словно отдаленный шум морского прибоя, то равномерный, то резкий и порывистый. На редкость стройны отливающие червонным золотом стволы старых сосен. Изумрудно-бархатистый ковер устилает бор, он расцвечен островками приземистого душистого чебреца и кружевными стрелами папоротника-орляка.

Разные бывают сосны: с нежной шелковистой хвоей и серым стволом веймутова сосна из Северной Америки, красавица пиния из Средиземноморья (ее можно встретить у нас в Крыму и на Кавказе), черная сосна из Австралии, сосна Банкса, румелийская и наша старая знакомая — сосна обыкновенная.

Сосна обыкновенная (Scots Pine)

© Liné1

Так назвали этот вид сосны ботаники. Хотя, что же в ней обыкновенного? Ведь она не чурается никакого предназначения: пылает в топках, шагает по стране в виде телеграфных столбов, лежит под сотнями тысяч километров стальных магистралей, служит опорой в угольных и рудных шахтах.

Искусница химия открыла в древесине сосны обыкновенной запасы ценнейшего сырья. Из целлюлозы стали получать искусственный шелк, пластические массы, искусственную кожу, целлофан, разную бумагу, а уж из всего этого — самые разнообразные изделия. Каждый день свежие смолистые сосновые кряжи поступают, к примеру, на Марийский целлюлозно-бумажный комбинат, где их превращают в 35 сортов электроизоляционной и технической бумаги и во множество других промышленных и бытовых товаров.

Химия черпает из этого «обыкновенного» дерева почти готовый продукт — ароматную смолу (терпентин). С одного дерева за год собирают до 2—4 килограммов смолы, а из нее уже при перегонке получают скипидар и канифоль, из скипидара приготовляют разные лаки, краски и лекарства. Без канифоли, как известно, и мыло не мылится, и бумага не держит чернил, и скрипач не сыграет на скрипке, и садовник не вырастит саженец. Среди изречений Козьмы Пруткова встречаем: «и терпентин (т.е. живица, смола, получаемая из хвойных деревьев) на что-нибудь полезен». «На что-нибудь» — это сегодня около 70 отраслей промышленности: резиновая, кабельная, лакокрасочная и другие. А сколько объединяемых ими производств?

Сосновый бор (Pinery)

© Rasbak

Трудно, пожалуй, даже невозможно найти бесполезную частицу сосны. В коре есть дубильные вещества и гумми, в камбии — ванилин, из семян получают ценное иммерсионное масло, пыльцу используют как заменитель ликоподия (плауна -порошка для обсыпки пилюль в медицине и фасонных форм в литейном производстве). Даже воздух соснового бора исцеляет больных и ослабленных людей, недаром же охотно строят в борах санатории и дома отдыха.

До последнего времени сосновая хвоя, ее ветви и кора считались отходами лесного производства. Оказалось, что эти отходы чуть ли не ценнее самой древесины. Одно сосновое дерево дает около 10 килограммов хвои, из которой можно получить годичную норму каротина и витамина С для одного человека, не говоря уж о сосновом масле, добываемом из семян, и сосновой шерсти. Не так давно лесная промышленность за год теряла в этих отходах 4 миллиона килограммов витамина С и около 150 тысяч килограммов каротина. Теперь хвоя перерабатывается в хлорофилло-каротиновую пасту, которая отлично лечит раны, ожоги, язвы, фурункулезы и занимает почетное место среди многих лечебных средств: хвойных экстрактов для ванн, сушеных сосновых почек, скипидара и других снадобий.

Сосна служит не только человеку. Почти на протяжении всего года сосновой хвоей питается глухарь. Для лося лучший зимний корм — сосновые побеги и их кора. Белки, бурундуки, птицы лакомятся сосновыми семенами, которые ловко извлекают из шишек.

Сосна обыкновенная (Scots Pine)

© shioshvili

Особенно преуспевают в этом деле клесты. Оборудовав где-нибудь на дереве своеобразный «станок», они закрепляют в нем шишку и быстро потрошат ее, пока не извлекут все до единого семечки. Рабочее место клестов легко обнаружить по множеству препарированных шишек, сплошь покрывающих землю вокруг него.

Невероятно, но и рыбы давно причислены к ценителям сосновых даров. Мальки охотно и с большой пользой для себя поедают пыльцу, а весной, в период цветения, пыльцы столько, что она тоненькой пленкой покрывает водоемы. Интересно устроено пыльцевое зернышко сосны: оно имеет по два воздушных мешочка, позволяющих ему и свободно парить в воздухе, и легко перелетать за сотни километров.

Даже беглый перечет благ, которые дарит сосна, так значителен, что вряд ли стоит подробно говорить о всем хорошо известном: о сосновых корнях, закрепляющих сыпучие пески, оберегающих берега рек от разрушения, а озера от заиления, о ее вечнозеленом наряде, так необходимом для городских садов и парков. А вот про «слезы очаровательной Гелены», пожалуй, следует рассказать.

Сосновый бор (Pinery)

© alexeyklyukin

Если вам приходилось бывать в Оружейной палате в Московском Кремле, вы не могли не обратить внимание на большое количество изделий из прозрачных золотисто-оранжевых камешков янтаря, который в прошлом называли бурштыном. Здесь и разнообразные бусы, и покрытые хитроумным кружевом шкатулки, и причудливые броши, и многие другие очаровательные вещицы. Все они изготовлены из янтаря.

Экскурсоводы Екатерининского дворца-музея в городе Пушкине под Ленинградом рассказывают о знаменитой янтарной комнате, которую создали здесь из этого чудесного материала русские умельцы. К сожалению, в годы Великой Отечественной войны содержимое ее было похищено немецкими фашистами и до сих пор судьба этих сокровищ неизвестна. Великолепная коллекция солнечного камня собрана на знаменитых Калининградских приисках, где его добыча ведется в широких промышленных масштабах.

Что же представляет собой солнечный камень (так впервые назван янтарь в древней «Одиссее»)? Много высказывалось противоречивых мнений. Раздавались в старину голоса, что это особый божий дар, ученые средневековья почитали его за минерал, и только великому русскому ученому Михаилу Васильевичу Ломоносову удалось высказать верную мысль: он назвал янтарь окаменелой смолой. Теперь наукой доказано, что золотистые кусочки янтаря — это смолистые выделения хвойных деревьев, прародителей нашей сосны. Около 10 миллионов лет они хранились в морских песчаных наносах, постепенно каменея и превращаясь в драгоценные слитки.

Сосна обыкновенная (Scots Pine)

© Mike Bean

В одном из польских сказаний говорится, что кусочки янтаря — это слезы прекрасной панны Гелены, которая горько оплакивала разлуку с любимым, роняя их в холодные волны Балтики.

Рассказывают и такую легенду. Морская царевна, оставив подаренный ей чудесный дворец, ушла в хижину к любимому — бедному рыбаку. Бог моря в гневе наслал на дворец бурю и разрушил его до основания. Обломки сказочного янтарного дворца и выбрасывает море тысячелетиями, отлагая их в песчаных прибрежных толщах.

Крупнейшие в мире залежи янтаря — около 80 процентов всех его запасов — сосредоточены на побережье Балтийского моря, близ Калининграда. Их эксплуатировали еще в древние времена. Сюда охотно приезжали на янтарные торги ценители солнечного дива со всей Европы, в том числе финикийские купцы. Куски грубо обработанного янтаря обнаружены в раскопках могил кочевников, относящихся к каменному веку, на острове Ольхон, что у берега озера Байкал. Это свидетельствует не только о давнем использовании янтаря на украшения, но и о древних связях племен Восточной Сибири и Прибалтики; в Сибири природный янтарь пока не найден.

Сосна обыкновенная (Scots Pine)

© Gerhard Pils

В наши дни янтарь тоже весьма популярен. Он теперь идет не только на украшения. Существует целая отрасль промышленности— янтарная. Сотни тысяч тонн янтаря ежегодно добывают большие, хорошо механизированные предприятия в Прибалтийских республиках, особенно производительны несколько комбинатов в районе Калининграда. Добыча используется для переработки на янтарную кислоту и янтарное масло, важные для многих производств медицины, а также для художественных изделий.

Сосну можно встретить на далеком севере и в пустыне, где-нибудь среди сыпучих Алешковских песков низовья Днепра, притом не одинокой, а до сотен тысяч деревьев, в перелесках Алтая или лесопосадках Восточного Казахстана, не говоря уже о борах Средней России, Поволжья, Украины.

Сосна обыкновенная (Scots Pine)

© Simon Koopmann

В Ирпене, вблизи Киева, у Дома творчества писателей одиноко стоит на песчаном пригорке 200-летнее дерево, названное здесь сосной Довженко. Приезжая в Дом творчества, Александр Петрович неизменно поселялся в скромной комнате, из окна которой хорошо видна его любимая сосна. Не раз называл он сосну своей помощницей — ассистенткой, рисовал ее, подолгу в задумчивости стоял под ее сенью.

Величавую сосну любил и Николай Васильевич Гоголь. Она была для него олицетворением родного края, щедрого, богатого, чарующе красивого. Почти трехсотлетнее дерево сосны сохранилось на Михайловой горе около села Прохоровка на Украине. Сюда, под ее прохладную тень, не раз приходил великий писатель. Народ назвал это дерево сосною Гоголя.

Сосна обыкновенная, а судьба-то у нее завидная!

Ссылки на материалы:

  • С. И. Ивченко – Книга о деревьях

Химия сосны

Химия сосны относится к побочным продуктам процесса производства бумаги, которые превращаются в важнейшие ингредиенты в различных товарах, важных для нашей повседневной жизни. Весь этот процесс гарантирует, что процесс производства бумаги является эффективным, а побочные продукты не расходуются впустую.

Сырье, неочищенное талловое масло и неочищенный сульфатный скипидар, получают из вечнозеленых шишковидных деревьев в процессе варки целлюлозы и имеют жизненно важное значение для химической промышленности сосны.Деревья производят целлюлозу для производства бумаги, а два побочных продукта из сока подвергаются дальнейшей очистке и усовершенствованию для использования в чернилах, красках и покрытиях, клеях, мыле и моющих средствах, ароматизаторах, жевательной резинке и дезинфицирующих средствах из соснового масла. Другие побочные продукты, такие как опилки, также используются в промышленности экологически чистыми способами, в том числе в качестве естественного фильтра для всего, от автомобильных выбросов до питьевой воды.

Нет. На самом деле химическая промышленность сосны существует уже более 80 лет.Это стабильная отрасль с долгой историей создания товаров, используемых по всей стране и по всему миру. Это давний пример биохимии или биоочистки, в котором в качестве сырья используются натуральные возобновляемые продукты.

Сосновая химия использует натуральные возобновляемые продукты в качестве сырья для производства некоторых из самых основных, но необходимых продуктов. Например, сок, взятый из деревьев (называемый неочищенным талловым маслом), используется во многих продуктах в качестве заменителя материалов на нефтяной основе.А опилки играют решающую роль в снижении выбросов автомобильных газов. »Исследование указывает на экологические преимущества химикатов сосны (2013 г.).

Сосновая химия вносит важный вклад в американскую экономику. Он создает ценные ингредиенты, улучшающие производительность, которые используются во множестве продуктов.

Да. В некоторых штатах и ​​на национальном уровне предлагается политика, которая классифицирует эти побочные продукты как возобновляемую биомассу. Эта классификация может привести к налоговым льготам, которые дадут стимул сжигать их для получения энергии, вместо того, чтобы позволить существующей химической промышленности сосны модернизировать эти продукты и использовать возобновляемые ресурсы в полном объеме без стимулов со стороны государственных средств.Эти государственные стимулы потенциально угрожают жизнеспособности химического сектора сосны и продукции из нее. Вот почему нам нужно поддерживать равные условия игры, где успех зависит от экономической конкуренции, а не от государственных стимулов.

Государственные стимулы, побуждающие компании сжигать эти важные побочные продукты в процессе производства бумаги, могут вызвать искажающий рынок спрос на и без того дефицитные поставки химии для сосны. Поскольку сосны не заготавливают для побочных продуктов, предложение неэластично, а это означает, что увеличение спроса не приведет к увеличению предложения.Это может повлиять на товары, которые часто используют потребители, и привести к большей зависимости от импортных заменителей и заменителей на ископаемом топливе. Государственные стимулы могут субсидировать сжигание этих побочных продуктов, а не использовать этот возобновляемый ресурс для производства товаров первой необходимости.

Но это не обязательно. Директивным органам следует убедиться, что существуют равные правила игры, что означает, что компании не получают стимулов за счет химического сектора сосны и существующих рабочих мест в США.

Возможны различные последствия. Политика, стимулирующая сжигание побочных продуктов химии сосны, может тратить впустую возобновляемые ресурсы, генерировать больше парниковых газов и потенциально навредить сектору, который важен для экономики. Без химии из сосны американским предприятиям пришлось бы использовать более дорогие ингредиенты, которые не так безвредны для окружающей среды, как химия из сосны. Кроме того, такое воздействие на здоровый сектор домашней химией сосны может привести к потере рабочих мест в течение многих лет для рабочих по всей стране.Во многих случаях эти рабочие места могут не вернуться.

В то время как отрасль химии сосны не возражает против предоставления энергетических стимулов для новых технологий, использующих недостаточно используемую биомассу, она выступает против установления субсидий или мандатов на ограниченные ресурсы, такие как химия сосны, которые могут создать неравенство на рынке. Вот почему важно дать возможность рынку определять использование различного сырья.

Многократное промышленное использование недревесных изделий из сосны

Основные характеристики

Недревесные изделия из сосны обладают значительным нереализованным промышленным потенциалом во всем мире.

Эти продукты включают химические вещества, фармацевтические препараты, пищевые добавки и биотопливо.

Аккумуляторы, пластмассы, древесноволокнистые плиты и стабилизаторы мочевины могут использовать сосновые компоненты.

Разработаны наноматериалы на основе сосны и средства обеззараживания воды.

Полное устойчивое использование посевов сосны обеспечивает максимальный промышленный доход.

Реферат

Сосна является основной древесной культурой, обеспечивающей множество продуктов для нескольких промышленных секторов, но при этом сохраняя значительный новый и нереализованный потенциал во всем мире.Среди недревесных изделий из сосны смола - одна из самых известных и наиболее используемых. Смола представляет собой сложную смесь терпенов, вырабатываемых специализированными клетками, предназначенными для защиты деревьев. Терпены из смолы находят различное применение в промышленности, включая химическую, фармацевтическую, агрохимическую, пищевые добавки и биоэнергетику. В последнее время продукты из смолы могут использоваться в качестве биоразлагаемых батарей и компонентов при производстве экологически чистых пластиков. Помимо смолы, другие недревесные продукты из сосны включают хвою, шишки и кору, которые можно использовать для озеленения, а также субстраты для выращивания растений, биотопливо и биогербициды.Дополнительные области применения включают ингредиенты из древесноволокнистых плит средней плотности, металлические биосорбционные композиты и производство нанофибриллированной целлюлозы. Наличие в промышленных количествах возобновляемой недревесной биомассы является важной темой из-за истощения ископаемого сырья и соответствующего воздействия на окружающую среду их использования. В этом обзоре обсуждаются текущие и новые применения недревесных продуктов из сосны, подчеркивая важность полного использования этих лесных ресурсов устойчивым образом для получения максимального дохода.

Ключевые слова

Pinus

Терпен

Биоэнергетика

Агрохимикаты

Биосорбция

Наноматериалы

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Просмотреть полный текст

B.V. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Производство и промышленное использование 136

146. Bhatia SP, Letizia CS, Api AM (2008) Обзор ароматических материалов по () -альфа-терпинеолу.

Food Chem Toxicol 46 (Дополнение 11): S204 – S205. DOI: 10.1016 / j.fct.2008.06.081

147. Bhatia SP, Letizia CS, Api AM (2008) Обзор ароматического материала на дигидрокарвеоле

(R, R, R). Food Chem Toxicol 46 (Дополнение 11): S121 – S122. DOI: 10.1016 / j.fct.2008.06.041

148. Lapczynski A, Bhatia SP, Letizia CS, Api AM (2008) Обзор ароматических материалов по

l-линалоол. Food Chem Toxicol 46 (Дополнение 11): S195 – S196. DOI: 10.1016 / j.fct.2008.06.057

149. Lapczynski A, Bhatia SP, Letizia CS, Api AM (2008) Обзор ароматических материалов на гераниле

линалоол.Food Chem Toxicol 46 (Дополнение 11): S176 – S178. doi: 10.1016 / j.fct.2008.06.050

150. Гульчин И., Буюкокуроглу М.Э., Октай М., Куфревиоглу О.И. (2003) Антиоксидантное и обезболивающее

активности скипидара Pinus nigra Arn. subsp. pallsiana (Ягненок) Holmboe.

J Ethnopharmacol 86 (1): 51–58

151. Митик-Кулафик Д., Зегура Б., Николич Б., Вукович-Гачич Б., Кнежевич-Вукчевич Дж., Филипик

M (2009) Защитный эффект линалоола, мирцеола. и эвкалиптол против трет-бутилгидропероксида

индуцировал генотоксичность в бактериях и культивируемых клетках человека.Food Chem Toxicol 47 (1): 260–

266. doi: 10.1016 / j.fct.2008.11.015

152. Wattiau P, Boland C, Bertrand S (2011) Методологии для Salmonella enterica subsp

подтипов enterica: золотые стандарты и альтернативы. Appl Environ Microbiol 77 (22): 7877–

7885. doi: 10.1128 / AEM.05527-11

153. Кидровски М.Р., Хорсвилл А.Р. (2011) Новые подходы к лечению инфекций стафилококковой биопленки

. Ann N Y Acad Sci 1241: 104–121. DOI: 10.1111 / j.1749-6632.2011.06281.x

154. Ноулз Дж. Р., Роллер С., Мюррей Д.Б., Найду А.С. (2005) Антимикробное действие карвакрола на

различных стадиях развития биопленок двух видов Staphylococcus aureus и Salmo-

nella enterica serovar Typhimurium. Appl Environ Microbiol 71 (2): 797–803. doi: 10.1128 /

AEM.71.2.797-803.2005

155. Нерио Л.С., Оливеро-Вербель Дж., Сташенко Э. (2010) Репеллентная активность эфирных масел: обзор.

Bioresour Technol 101 (1): 372–378.DOI: 10.1016 / j.biortech.2009.07.048

156. Барнард Д. Р., Сюэ Р. Д. (2004) Лабораторная оценка репеллентов от комаров против Aedes

albopictus, Culex nigripalpus и Ochierotatus triseriatus (Diptera: Culicidae). J Med

Entomol 41 (4): 726–730

157. Lapczynski A, Bhatia SP, Foxenberg RJ, Letizia CS, Api AM (2008) Обзор ароматических материалов

on geraniol. Food Chem Toxicol 46 (Дополнение 11): S160 – S170. doi: 10.1016 / j.fct.2008.06.048

158. Attia S, Grissa KL, Lognay G, Heuskin S, Mailleux AC, Hance T (2011) Chemical

состав и акарицидные свойства эфирного масла Deverra scoparia (Araliales: Apiaceae)

и смеси его основных компонентов против Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae).

J Econ Entomol 104 (4): 1220–1228

159. Xia X, Hopke PK, Holsen TM, Crimmins BS (2011) Моделирование поведения токсафена в Великих озерах

. Sci Total Environ 409 (4): 792–799. DOI: 10.1016 / j.scitotenv.2010.10.051

160. Buranatrevedh S (2004) Оценка риска рака токсафена. Ind Health 42 (3): 321–327

161. Леонардс П.Е., Бесселинк Х., Клунгсойр Дж., МакХью Б., Никсон Э., Римкус Г.Г., Брауэр А., de

Бур Дж. (2011) Токсикологические риски для человека остатков токсафена в рыбе.Integr Environ

Оценка управления. doi: 10.1002 / ieam.1275

162. Yao SS, Guo WF, Lu Y, Jiang YX (2005) Вкусовые характеристики лапсанг сушонга и

копченого лапсанг сушонга, особого китайского черного чая с копчением сосны. J Agric

Food Chem 53 (22): 8688–8693. doi: 10.1021 / jf058059i

163. Paul IM, Beiler JS, King TS, Clapp ER, Vallati J, Berlin CM Jr (2010) Vapor rub,

petrolatum, и отсутствие лечения для детей с ночным кашлем и симптомами простуды.Педиатр-

Рикс 126 (6): 1092–1099. DOI: 10.1542 / peds.2010-1601

164. Hiki N, Kaminishi M, Hasunuma T., Nakamura M, Nomura S, Yahagi N, Tajiri H,

Suzuki H (2011) Исследование фазы I по оценке переносимости, фармакокинетики, и предварительная

эффективность L-ментола в эндоскопии верхних отделов желудочно-кишечного тракта. Clin Pharmacol Ther

90 (2): 221–228. DOI: 10.1038 / clpt.2011.110

165. Конайн Р.Ф., Йехле Э.А. (1955) Пластификация поливинилхлорида алкиловыми эфирами пиниевой кислоты

.Ind Eng Chem 47 (4): 853–855

136 Олеорезины из сосны: производство и промышленное использование 4059

Сосновые химикаты как двигатель экономического роста и устойчивости

Химическая промышленность сосны имеет богатые традиции и историю. Использование жевательной резинки в соснах для получения смолы насчитывает сотни лет, когда ее использовали для конопатки судов. Сегодня олеорезин камеди по-прежнему собирают путем вырубки сосен и перерабатывают в канифоль и живичный скипидар, которые используются во многих потребительских приложениях.Канифоль и скипидар также производятся из сырого таллового масла (CTO) и сырого сульфатного скипидара (CST) из побочных продуктов варки сосны для производства бумаги. И CTO, и CST разделяются на чистые фракции на промышленных предприятиях биопереработки с высокой степенью сложности. Помимо канифоли, при переработке CTO также восстанавливаются жирные кислоты и смола.

Канифоль, жирные кислоты и терпены из обоих источников используются в производстве клеев, герметиков, красок, покрытий, мыла, типографских красок, химикатов для изготовления бумаги, пищевых добавок, химикатов для горнодобывающей промышленности, дезинфицирующих средств, парфюмерии, ароматизаторов, ароматизаторов и витаминов, в том числе многие другие распространенные продукты.Мировой бизнес по производству химикатов для сосны - это многомиллиардная отрасль.

Лидеры отрасли как в естественных лесах, так и в производственных предприятиях, ориентированных на высокие технологии, разделяют важные цели: устойчивый экономический рост, внедрение инноваций с добавленной стоимостью; снижение воздействия на окружающую среду; стабильная рабочая сила; и передовые методы устойчивого развития. Почему это важно? Компании ищут способы выделиться среди конкурентов, но не только это - они хотят построить более устойчивый и инновационный бизнес.Здесь могут помочь уроки индустрии сосновой смолы.

Инновации уходят корнями в лес
В 19 годах и начале 20 годов века вырубка сосны была крупным бизнесом в США, где естественные сосновые леса изобилуют. Однако растущее, все более урбанизированное население и рост затрат на рабочую силу взяли свое, и в этой стране почти исчезли операции по подключению трубопровода.

Заготовка сосны сегодня продолжается по всему миру, в основном в странах с развивающейся экономикой, где затраты на рабочую силу невысоки.Традиционно сбор олеорезина осуществлялся с помощью модели, аналогичной натуральному: люди, работающие на себя в общинных лесах, часто в труднопроходимой местности, за низкую заработную плату и с ограниченной механизацией или современным оборудованием для обеспечения безопасности или без нее.

Несмотря на то, что предложение смолы неуклонно росло, традиционная модель приближалась к критическому моменту, поскольку фермеры, выращивающие смолу, предпочитали уезжать из лесов в поисках более высокооплачиваемой работы в городах, что приводило к нехватке рабочей силы и производства.Устаревшие методы ведения лесного хозяйства еще больше угрожали производству смолы и во многих случаях угрожали выживанию самих лесов. В ответ отрасль начала разрабатывать новые стратегии и практики с целью обеспечения устойчивого роста и долгосрочного финансового благополучия.

Scientific Advancements
Выявление передового опыта началось с источника - самих деревьев. Производители жевательной резинки в Бразилии начали экспериментировать с отбором семян от быстрорастущих деревьев с высоким содержанием смолы и размножением их в питомниках с последующей посадкой новых лесов.Они также начали попытки клонировать эти более продуктивные деревья.

В США Гэри Питер, профессор кафедры лесных ресурсов и охраны природы Института генетики, Программа молекулярной и клеточной биологии растений Университета Флориды, тщательно изучил новые методы увеличения потока олеорезина сосны в деревьях с помощью генетики. Питер вырастил саженцы сосны с генетическими признаками, коррелирующими с повышенным производством смолы. При исследовании генетически выведенных деревьев первого поколения поток олеорезина был увеличен 1.4 раза, а количество смоляных каналов внутри дерева увеличилось в 1,1 раза.

Были пересмотрены и исторические методы вскрытия. Один из вариантов - «скважинная техника» - включает просверливание трех небольших отверстий в основании ствола, которые пересекаются. Химические стимуляторы, в том числе метилжасмонат и этифон, наносятся на дерево во время постукивания, действуя, если хотите, как гормоны дерева, чтобы еще больше стимулировать выделение смолы.

Рост плантационных лесов
Бразилия в настоящее время вложила значительные средства в плантационные леса, засаженные из саженцев саженцев, селективно полученных из высокопродуктивных или клонированных деревьев, и другие страны следуют этому примеру.Вместо того, чтобы полагаться на естественные леса, компании, производящие смолу, покупают или арендуют землю и сажают собственные леса с учетом оптимального управления и повышения продуктивности.

Многие сборщики сосны в настоящее время работают на предприятиях, занимающихся выращиванием сосны. Они получают конкурентоспособную заработную плату, а также средства защиты и доступ к стандартному оборудованию. Усовершенствованная техника позволяет метчику реже «трогать» дерево. Теперь один рабочий может продуктивно вырубать 7 000–10 000 деревьев в год по сравнению с 1 500–2 000 деревьев, вырубаемых в естественном лесу ежегодно.

Передовые методы обработки
Отрасль неуклонно становилась более эффективной благодаря новым инновациям и передовым передовым методам, принятым за последние несколько десятилетий.

Производители по всему миру разработали технологически продвинутые высокотемпературные и вакуумные процессы для разделения и обработки CTO и CST. Биоперерабатывающие заводы работают с существенно меньшим энергопотреблением и производят более чистые продукты с повышенным выходом. Это нововведение позволило отрасли создавать для клиентов химические решения, отвечающие постоянно меняющимся потребностям клиентов.

Ценность CTO и CST для клиентов еще больше увеличивается за счет «каскадирования». Каскадирование - это использование побочных продуктов биомассы в качестве сырья для создания еще одного нового продукта. Это требует эффективного использования ресурсов по всей цепочке создания стоимости, чтобы воспользоваться преимуществами сопутствующих продуктов каждого нового продукта для создания еще одного продукта, пока не будет задействован 100-процентный потенциал каждого сопутствующего продукта. Только после этого конечный остаток можно преобразовать в энергию или утилизировать как отходы.Примером этого является растущий бизнес по извлечению стеролов из пека таллового масла. Эти стерины используются в пищевых добавках для человека для снижения уровня холестерина. Раньше пек использовался в качестве топлива, а сегодня это еще одно ценное сырье для продуктов с добавленной стоимостью.

В поисках постоянного совершенствования
Эти достижения в области лесного хозяйства и производства помогают обеспечить стабильные поставки и решения, которые имеют экологическую, а также экономическую и социальную ценность. И нововведение будет продолжено.

«Сосновая химическая промышленность нуждается в большем обмене результатами исследований и передовым опытом в области смол, чтобы продолжать двигаться вперед», - говорит Алехандро Каннингем, основатель AR Eldorado, консалтинговой компании по химическим веществам из сосновой смолы и эксперта по вопросам смолы сосны.

С этой целью Ассоциация химиков сосны начнет предлагать компаниям, производящим смолу, обучающие семинары по передовому опыту, а также продолжит их образовательные курсы по процессам более безопасного и эффективного восстановления CTO и CST.

Подводя итоги своих собственных инноваций и усилий в области устойчивого развития, производители, использующие химические вещества из сосны, могут быть уверены, что мировая промышленность, стоящая в начале цепочки создания стоимости, постоянно совершенствует свое управление этим ценным возобновляемым ресурсом. Сосна продолжает оставаться чрезвычайно ценным мировым ресурсом для химических веществ, а также для многих других целей.

Чарльз Моррис - президент и главный исполнительный директор Ассоциации химиков сосны, единственной ассоциации, деятельность которой направлена ​​исключительно на содействие росту, успеху и устойчивости мировой индустрии химикатов сосны.

Химический завод по рассечению зелени сосны

J Exp Bot. 1 января 2019 г .; 70 (1): 4–6.

Harro Bouwmeester

Swammerdam Institute for Life Sciences, Амстердамский университет, Амстердам, Нидерланды

Swammerdam Institute for Life Sciences, Amsterdam, University, Amsterdam, Netherlands

Copyright © Автор (ы) 2018. Опубликовано Оксфордским университетом Пресса от имени Общества экспериментальной биологии. Все права защищены.За разрешениями обращайтесь по электронной почте: [email protected] Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), которая разрешает неограниченное повторное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинала.

Эта статья комментирует:

Turner GW, Parrish AN, Zager JJ, Fischedick JT, Lange BM. 2018. Оценка потока через биосинтез олеорезина в эпителиальных клетках протоков смолы сосны лоблоловой.Журнал экспериментальной ботаники 70, 217–230.

Ключевые слова: Эпителиальные клетки, лазерная диссекция, долька сосны, клетки мезофилла, олеорезин, сосна, Pinus spp, смоляные протоки, смолистые протоки, терпеноиды

Олеорезин, смесь терпеноидов, вырабатываемых соснами, защищает дерево от насекомых, но также используется людьми для различных промышленных целей. Тернер и др. (2018) буквально проанализировали оборудование, которое отвечает за высокоспециализированное производство этих зеленых химикатов в сосне лоблоли.Это не только еще больше раскрывает невероятную метаболическую специализацию секреторных клеток сосен, но и помогает раскрыть механизмы, лежащие в основе образования этих защитных химикатов, и может вдохновить на новые инженерные подходы к производству возобновляемых зеленых химикатов.

Сосны выращивают во всем мире как источник множества различных продуктов. Существует древесина для древесины и целлюлоза для бумаги, а также широкий спектр химических продуктов на основе олеорезина, которые можно извлечь.Сюда входят скипидар и канифоль, производимые из олеорезина в военно-морских магазинах, которые служат основой для производства многих видов химического сырья. Вместе они составляют многомиллиардную отрасль (см. Вставку 1). Важность этой отрасли возрастает, поскольку она представляет собой надежную альтернативу замене химикатов и топлива из нефти (да Силва Родригес-Корреа и др. , 2013). Поскольку они фиксируют углекислый газ, сосновые леса также способствуют смягчению парникового эффекта (Rodrigues-Corrêa et al., 2012).

Вставка 1. Олеорезин и его применение

Олеорезин состоит из различной смеси терпеноидов, особенно монотерпеноидов, секвитерпеноидов и дитерпеноидов. Все сосны производят этот олеорезин, состав которого у разных видов различается (Rodrigues-Corrêa et al. , 2012). Олеорезин играет важную роль в защите сосен, особенно от насекомых. Это отражается в том факте, что при нападении насекомых (или обработке насекомым жасмоновой кислотой, имитирующей травоядные) у деревьев развиваются смолистые протоки, и / или экспрессия генов биосинтеза олеорезина сильно повышается (Miller et al., 2005). Однако зеленая химия, из которой состоит олеорезин, также представляет собой множество промышленных продуктов, включая скипидар (Rodrigues-Corrêa et al. , 2012). Также отдельные моно-, секви- и дитерпеноиды, которые могут быть выделены из олеорезина, могут быть использованы для множества промышленных применений. Примеры монотерпеноидов и их применения включают α-пинен и β-пинен, используемые в парфюмерной промышленности, а также в качестве растворителей, пластификаторов и альтернативного биотоплива; лимонен, используемый в качестве ароматизатора; мирцен, используемый как сырье для производства полимеров; вербенон, используемый как феромон против агрегации; и миртенол, используемый в качестве ароматизатора.Аналогичными примерами сесквитерпеноидов являются изолонгифолен и β-кариофиллен, которые используются в качестве ароматизирующих ингредиентов. Дитерпеноиды включают абиетиновую кислоту и левопимаровую кислоту, используемые для производства клеев, покрытий, чернил и поверхностно-активных веществ. Дополнительная информация: https://www.manufacturing.net/blog/2015/01/pine-chemicals-engine-economic-growth-and-sustainability.

Обработка иголок сосны лоблольной, Turner et al. (2018) описывают рассечение с помощью лазера эпителиальных клеток смолистых протоков, а также соседних клеток мезофилла.Предполагается, что нефотосинтетические эпителиальные клетки будут участвовать в биосинтезе соединений олеорезина и их последующей секреции в проток смолы. Клетки фотосинтетического мезофилла служат в качестве контроля, при котором не должен происходить биосинтез олеорезина. Впоследствии они проанализировали транскриптомы и смоделировали метаболический поток этих двух типов клеток на основе полученных транскриптомов и приблизительного состава метаболитов. Их анализ показывает, что произошла огромная специализация, превратившая эпителиальные клетки в узкоспециализированные химические фабрики, производящие олеорезин, в то время как клетки мезофилла фиксируют CO 2 в процессе фотосинтеза и обеспечивают сахарозу, необходимую для энергоемкого биосинтеза олеорезина, к эпителиальным клеткам.

Зачем нужна специализация?

Основная биологическая роль этих олеорезинов заключается в защите дерева от нападения насекомых и патогенов (Miller et al. 2005; Vickers et al. , 2014). Таким образом, олеорезин состоит из терпеноидных соединений с высокой биологической активностью, которые, однако, часто также являются фитотоксичными. Следовательно, эти соединения хранятся в специализированных структурах, которые предотвращают повреждение самого растения (Lange, 2015). Примеры структур у других видов растений, которые похожи на смолистые протоки сосен, как описано Turner et al. - это железистые трихомы, встречающиеся у таких видов, как томат (Balcke et al. , 2017) и мята (Johnson et al. , 2017), латициферы и масляные протоки (Lange, 2015). Образование компонентов олеорезина не только ограничивается определенными типами тканей - для предотвращения токсичности - но также строго регулируется, чтобы происходить только там и тогда, когда они действительно необходимы, например, при атаке травоядных (Celedon et al. , 2017). . Это регулирование важно с точки зрения приспособленности, поскольку биосинтез этих соединений является энергетически затратным для растений (Gershenzon, 1994) и, таким образом, идет за счет роста и воспроизводства.

Является ли специализация абсолютной?

С их лазерной микродиссекцией и моделями Turner et al. (2018) разделили метаболизм в хвое сосны дольчатой ​​на то, что традиционно называют первичным и вторичным метаболизмом. Первичный метаболизм, образование сахарозы, происходит в клетках мезофилла, в то время как вторичный метаболизм, образование специализированных защитных соединений, происходит в эпителиальных клетках, выстилающих смоляные протоки. Однако история не так проста, как можно предположить.Высокая экспрессия значительной части генов, участвующих в специализированном метаболизме в клетках мезофилла, вызывает недоумение. Авторы объясняют это предположением о загрязнении клеток мезофилла (частями) эпителиальных клеток (Turner et al. , 2018). Действительно, можно было ожидать, что произойдет некоторая перекрестная контаминация различных типов клеток. Однако их чудесно подробные изображения предполагают, что в этом случае более вероятно возникновение загрязнения в образце эпителиальных клеток, поскольку образец клеток мезофилла больше и его намного легче отделить от эпителиальных клеток, чем наоборот.В своем обсуждении они количественно определяют загрязнение, вычисляя соотношение между уровнями транскриптов в мезофилле и эпителиальных клетках для транскриптов, относящихся к биосинтезу дитерпена. Для фермента, катализирующего первую стадию этого пути, абиеатадиен / левопимарадиен-синтазы и двух цитохромов P450, которые, вероятно, катализируют последующие стадии, «загрязнение» составляет 28, 33 и 29% соответственно. Однако «загрязнение» клеток мезофилла предполагаемыми транскриптами эпителиальной монотерпен-синтазы, которое можно рассчитать на основе предоставленных уровней транскриптов на миллион килобаз (TPM), намного ниже [8 и 6% для (-) - α-пинен-синтазы. и (+) - α-пиненсинтаза, соответственно], что делает загрязнение менее вероятным объяснением.Также экспрессия генов, кодирующих предшественник, обеспечивающий путь 2-C-метил-D-эритритол-4-фосфата (MEP) в клетках мезофилла, намного выше, чем можно было бы ожидать, исходя из предсказанного потока (Turner et al. , 2018). Авторы согласны с тем, что это не может быть объяснено перекрестным заражением, и предполагают, что несоответствие должно быть связано с другими способами регуляции, кроме транскрипции, особенно с посттранскрипционной регуляцией, которая, как было продемонстрировано, происходит в пути MEP (Banerjee and Sharkey, 2014). ).

Одна из альтернативных возможностей состоит в том, что соседние клетки мезофилла помогают своим соседям, предоставляя более специализированные предшественники изопреноидов в дополнение к сахарозе. Отмеченный выше высокий уровень экспрессии генов биосинтеза дитерпеноидов в клетках мезофилла может указывать на то, что это даже включает передовые предшественники, хотя это явно требует более детального изучения. Аналогичным образом, загрязнение связанными с фотосинтезом транскриптами в эпителиальных клетках может быть связано с тем, что эти клетки труднее получить в чистом виде, а также из-за загрязнения клеточной тканью мезофилла.Однако, похоже, что уровни TPM некоторых фотосинтетических генов даже выше в эпителиальных клетках по сравнению с клетками мезофилла, что не может быть вызвано одним лишь загрязнением (см. Дополнительные таблицы в Turner et al. , 2018). Обогащение транскриптов, связанных с распадом хлорофилла, в эпителиальных клетках еще больше усугубляет путаницу в отношении степени, в которой произошла специализация. Логично, что эти гены не экспрессируются в мезофилле, но почему хлорофилл сначала синтезируется, а затем снова активно разлагается в эпителиальных клетках, остается загадкой, как также пришли авторы.

Биологические последствия

Несмотря на отсутствие ясности в отношении участия фотосинтеза, появляется картина, в которой клетки растений, участвующие в специализированном метаболизме, используют резко измененный метаболизм, чтобы подпитывать производство этих высокоэнергетических метаболитов (Balcke et al. , 2017; Тернер и др. , 2018). Например, в трихомах томатов, которые являются фотосинтезирующими, энергия, необходимая для производства специализированных метаболитов, в основном происходит из сахаров, импортируемых из фотосинтетической ткани листа (Balcke et al., 2017). Turner et al. также предполагают, что энергия для специализированного метаболизма у долек сосны генерируется не в самих эпителиальных клетках, а импортируется откуда-то еще, возможно, из мезофилла. В эпителиальных клетках гликолиз и окислительный пентозофосфатный путь используют эту сахарозу для выработки АТФ, необходимого для специализированного метаболизма.

Промышленное значение

Олеорезин из сосновых деревьев представляет собой интересное возобновляемое химическое сырье, и с помощью новых инструментов для выращивания можно выбрать деревья с максимальной продуктивностью (da Silva Rodrigues-Corrêa et al., 2013) (см. Вставку 1). Turner et al. , безусловно, расширили наше понимание основных механизмов этого производства. Это поможет нам определить правильные селекционные признаки, если мы хотим улучшить производство / состав олеорезина для устойчивости сосны к насекомым или для производства более желательных соединений для промышленного применения посредством отбора желаемых аллелей в популяциях или направленной генетической модификации. В конечном итоге это может привести к появлению устойчивых генотипов сосны, которые смогут конкурировать с классической химией на основе нефти за производство зеленых химикатов через лесные плантации.

Список литературы

  • Бальке Г.У., Бенневиц С., Бергау Н., Атмер Б., Хеннинг А., Майовски П., Хименес-Гомес Дж. М., Хоэнвартер В., Тиссье А. 2017 г. Мультиомика железистых трихом томатов демонстрирует отличительные особенности центрального углеродного метаболизма, поддерживая высокую продуктивность специализированных метаболитов. Растительная клетка 29, 960–983. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Банерджи А., Шарки Т.Д. 2014 г. Регуляция метаболизма метилэритритол-4-фосфатного (MEP) пути.Отчеты о натуральных продуктах 31, 1043–1055. [PubMed] [Google Scholar]
  • Celedon JM, Yuen MMS, Chiang A, Henderson H, Reid KE, Bohlmann J. 2017 г. Клеточные и тканеспецифические транскриптомы коры ели белой (Picea glauca) выявляют мелкомасштабные пространственные паттерны конститутивной и индуцированной защиты хвойных пород. Заводской журнал 92, 710–726. [PubMed] [Google Scholar]
  • да Силва Родригес-Корреа KC, де Лима JC, Fett-Neto AG. 2013. Олеорезины сосны: производство и промышленное использование.В: Ramawat KG, Mérillon J-M, ред. Натуральные продукты: фитохимия, ботаника и метаболизм алкалоидов, фенолов и терпенов. Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg, 4037–4060. [Google Scholar]
  • Гершензон Дж. 1994 г. Метаболические затраты на накопление терпеноидов у высших растений. Журнал химической экологии 20, 1281–1328. [PubMed] [Google Scholar]
  • Джонсон С.Р., Ланге I, Шривидья Н., Ланге Б.М. 2017 г. Биоэнергетика биосинтеза монотерпеноидного эфирного масла в нефотосинтетических железистых трихомах.Физиология растений 175, 681–695. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Lange BM. 2015 г. Эволюция секреторных структур растений и появление химического разнообразия терпеноидов. Ежегодный обзор биологии растений 66, 139–159. [PubMed] [Google Scholar]
  • Миллер Б., Мадилао Л.Л., Ральф С., Больманн Дж. 2005 г. Защита хвойных растений от насекомых. Белый сосновый долгоносик и метилжасмонат вызывают травматический резиноз, de novo образуются летучие выбросы и накопление терпеноид-синтазы и предполагаемых транскриптов октадеканоидного пути в ели ситкинской.Физиология растений 137, 369–382. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Родригес-Корреа KCdS, Лима JC, Fett-Neto AG. 2012 г. Сосновая олеорезина: получение экологически чистых химикатов, биотопливо, защита пищевых продуктов и связывание углерода с многоцелевых деревьев. Продовольственная и энергетическая безопасность 1, 81–93. [Google Scholar]
  • Тернер Г. В., Пэрриш А. Н., Загер Дж. Дж., Фишедик Дж. Т., Ланге Б. М.. 2018. Оценка потока через биосинтез олеорезина в эпителиальных клетках протоков смолы лоблоловой сосны. Журнал экспериментальной ботаники 70, 227–240.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Vickers CE, Bongers M, Liu Q, Delatte T, Bouwmeester H. 2014 г. Метаболическая инженерия летучих изопреноидов в растениях и микробах. Растения, клетки и окружающая среда 37, 1753–1775. [PubMed] [Google Scholar]

Сосновая ветвь в новых отраслях

Чтение за 5 минут

Сосновые деревья использовались в качестве материала для здание, бумага и как источник энергии за счет горения.Разработка новых технологии, однако, позволили уменьшить углеродный след сосны. продукты и делает их незаменимыми для экономики замкнутого цикла. Эти открытия позволяют использовать сосну в совершенно новых отраслях промышленности, таким образом, обеспечивая биоразлагаемые варианты для синтетических материалов и обеспечение отсутствия деталей потрачено.

Растворение целлюлозы в


новых продуктов

Использование хвойных деревьев для производства мякоти сжигание их для получения энергии повысило бы ценность лесной промышленности, и тем более, когда эта пульпа перерабатывается в такие вещества, как наноцеллюлоза и длинные волокна для тканей.Наноцеллюлоза - это один из материалов, который может быть получен из сосновой древесной массы. Сильнее синтетического усиления волокна, но также очень легкие по весу. По сравнению со своим весом он прочнее чем любой вид стали. Футуролог Ристо Линтури объясняет: «Растяжение прочность кристаллизованной нанопульпы в десять раз больше, чем у стали, но пока мы не могут управлять необходимой технологией. Что мы можем сделать, так это сделать нано целлюлоза на основе волокон, и ее можно использовать для увеличения прочности на разрыв, скажем, картон на десятки процентов.”

Изготовленная из дерева, наноцеллюлоза представляет собой возобновляемый материал и биоразлагаемый после его использования. Благодаря многообещающей особенности, коммерческие продукты разрабатываются особенно в Центральной Европе, Япония и Северная Америка. Из-за долгого и дорогостоящего процесса получения наноцеллюлоза, разработка новых приложений была сложной. Тем не мение, Университет Восточной Финляндии разработал новый метод производства в 2018 году что значительно сокращает как затраты, так и время производства.Сейчас в 2019 году наноцеллюлозу можно использовать для очистки сточных вод. Он может заряжаться положительно или отрицательно притягивать и собирать ионы металлов и сульфатов из воды. В идеале эти частицы могут быть позже удалены и переработаны соответствующим образом.

Волокна, изготовленные из растворяющейся целлюлозы, также используется для создания таких тканей, как вискоза. Вискоза мягкая, имеет плотную качество и более модифицируемый, чем другие текстильные материалы. Его продуктивность на 20% выше, чем у хлопка и полиэстера, а процент отходов составляет 10% ниже, чем для хлопка.Spinnova - финская компания, производящая пряжу из древесные волокна. Его производство потребляет на 99% меньше воды и на 80% меньше энергии, чем хлопок. Используя эту технологию, годовое использование древесины в Финляндии будет достаточно, чтобы обогнать производство хлопка во всем мире. Процесс Спинновой не использует вредных химикатов, а потребление энергии или воды намного ниже чем при производстве вискозы. Особенно важно изобретать новые ткани вместо хлопка, так как земля, на которой выращивают хлопок, необходима для производство продуктов питания.В то время как земля, необходимая для ведения сельского хозяйства, уменьшится на 18% от С 2010 по 2050 год спрос на продукты питания, в свою очередь, вырастет на 85%.

Структурная и медицинская поддержка

Неочищенное талловое масло или CTO является побочным продуктом процесс варки целлюлозы для производства бумаги. Когда молекулы из CTO отделенный перегонкой, продукт может быть использован по-новому. Эти разделенные молекулы могут быть использованы, например, для улучшения сцепления с дорогой автомобиля. шины, продукция для разметки дорог, губная помада и жевательная резинка.Однако технический директор не является новое изобретение как таковое. Первые заводы по переработке таллового масла в Финляндии были создана уже в 1910-х гг. Сегодня новые продукты CTO постоянно разрабатываются компаниями с долгим опытом исследований в области технического директора, такими как Forchem и Arizona Chemical, поскольку продукты на основе технического директора имеют значительную меньший углеродный след, чем продукты, полученные из других сельскохозяйственных культур или ископаемого сырья материалы.

Помимо создания новых продуктов и материалы, продукт на основе CTO может быть использован для вторичной переработки асфальта.Это нововведение позволяет повторно использовать до 75% старого дорожного материала без ущерба для качество дороги. Эта возможность вторичного использования материала сохраняет естественный ресурсов и снижает производственные затраты.

Финская компания по производству кормов для животных, Суомен Rehu использует талловую канифоль в кормах для домашней птицы. Этот продукт CTO, полученный из сосны Было обнаружено, что при употреблении он оказывает противовоспалительное действие. Используя кормления этим натуральным средством, фермеры могут сократить использование антибиотиков в птицеводство, позволяющее производить продукцию более высокого качества.

Клей природный, используемый в качестве топлива


и пластик

Лигнин - природное клеевидное вещество. который прикрепляет волокна пульпы друг к другу. Он используется в основном для пиролиза. масло, которое используется в качестве топлива для судов и тепловых электростанций. Но это также сырье для текстиля, пластмасс и биоразлагаемых смол. Термопласт - это замена пластика на основе лигнина, но с сильным запахом дорого снимать, что делает использование менее популярным.Благодаря своему естественному липкость, используется как натуральный клей для древесных материалов. Строительная индустрия также можно использовать лигнин для предотвращения схватывания бетона и асфальта до того, как они отлиты. С другой стороны, волокна лигнина разветвляются при кипячении целлюлозы, которые снижает прочность углеродных волокон, необходимых для этих новых применений. Однако, как говорит Калле Экман из Stora Enso: «Вы действительно можете сделать почти что-нибудь из лигнина, но другое дело, будет ли производство осуществимы в промышленных масштабах и какие продукты будут экономически выгодными в конце концов.”

Ведущее дело с Pine Chemicals

Harima Chemicals Group - производитель химикатов, основанный на продуктах, разработанных с использованием химических ресурсов сосны, таких как канифоль, жирные кислоты, скипидар и другие материалы, полученные из сосны. Мы превращаем ключевые активные ингредиенты, полученные из сосны, в предметы первой необходимости.

Наши продукты используются в широком диапазоне областей: от смолы для печатных красок, красок и клеев до эмульгаторов для синтетического каучука, химикатов для производства бумаги и припоев, используемых в электронных приборах.
Список незаменимых повседневных продуктов, производных каким-то образом из сосны, окружает нас повсюду.

Печатная продукция, например газеты, книги, каталоги и упаковочная бумага.
Краска используется для покрытия зданий и автомобилей.
Клеи, используемые для переплета и упаковочной ленты.
Синтетический каучук, используемый в автомобильных шинах.
Различные товары на бумажной основе, в том числе картон и картон.
Электронные устройства, такие как компьютеры и мобильные телефоны.

И теперь, имея международную сеть, состоящую из нескольких производственных баз в 11 странах, мы удовлетворяем потребности наших клиентов по всему миру.

Канифоль
Нестареющий возобновляемый ресурс

Канифоль получают путем очистки смолы сосны. Сосны на протяжении веков использовались людьми для самых разных целей. Естественная липкость канифоли в канифольных пакетах помогает бейсболистам лучше держать мяч, а скрипачи создают красивую музыку, стабилизируя смычок на струнном инструменте.Любой, кто читал Библию, может вспомнить, как сосновая смола использовалась для водонепроницаемости Ноева ковчега. А древние греки использовали ее для освещения и в религиозных церемониях. Сосновая смола была неотъемлемой частью жизни человека более двух тысячелетий, и мы продолжаем использовать канифоль во множестве современных удобств, включая изделия из смолы, электронные материалы, различные химические вещества для изготовления бумаги и другие полезные предметы повседневного обихода.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *