Proiect atestat tehnician chimist de laborator - lemnul. directii de valorificare in industria chimica organica

COLEGIUL TEHNIC "PETRU MUSAT" SUCEAVA

PROIECT

EXAMEN DE CERTIFICARE PENTRU OBTINEREA CERTIFICATULUI DE CALIFICARE PROFESIONALA - NIVEL 3

Profilul: Resurse naturale si protectia mediului

Specializare: Tehnician chimist de laborator

LEMNUL. DIRECTII DE VALORIFICARE IN INDUSTRIA CHIMICA ORGANICA

ARGUMENT

Proiectul cu tema "Lemnul. Directii de valorificare in industria chimica organica" a fost intocmit in scopul sustinerii examenului pentru certificarea competentelor profesionale, in invatamant tehnic liceal nivel III, profilul "Resurse naturale si protectia mediului", specializarea "Tehnician chimist de laborator".

In primul capitol am facut o prezentare generala a lemnului ca fiind un material natural, organic, de origine vegetala, alcatuit din celule cu membrane lignificate, care au rolul de a conduce apa si mineralele din sol catre frunze si de a conferi rezistenta arborelui. Este un material poros, eterogen si anizotrop. El constituie un material foarte important pentru unele ramuri ale economiei nationale ca: industria chimica (hartie si carton, celuloza), industria textila, industria mobilei, constructii, instrumente muzicale, aparate sportive etc.

In capitolul al doilea am prezentat prelucrarea lemnului cu subcapitolele:

directii de valorificare

distilarea uscata a lemnului

utilizarile lemnului

Lemnul se prelucreaza atat in scopul fabricarii unor bunuri de consum, cat si pentru a obtine materii prime si semifabricate pentru alte activitati.

In urmatorul capitol am aratat proprietatile lemnului. Am explicat proprietatile fizice, termice, electrice si mecanice ale lemnului.

Capitolul patru a fost dedicat controlului calitatii lemnului. Am precizat determinarile care trebuie realizate pentru controlul caltatii lemnului.

In capitolul cinci am prezentat masurile de securiate si sanatate in munca la fabricarea lemnului, iar in ultimul capitol am precizat cateva probleme de poluare si protectia mediului. In continuare am prezentat concluziile si am indicat cartile consultate pentru a scrie acest proiect.

CAPITOLUL 1.

PREZENTARE GENERALA

A LEMNULUI

Lemnul constituie un material foarte important pentru unele ramuri ale economiei nationale ca: industria chimica (hartie si carton, celuloza), industria textila industria mobilei, constructii, instrumente muzicale, aparate sportive etc. El se regaseste in peste 4000 tipuri de produse finite in economie.

Lemnul este un material natural, organic, de origine vegetala, alcatuit din celule cu membrane lignificate, care au rolul de a conduce apa si mineralele din sol catre frunze si de a conferi rezistenta arborelui. Este un material poros, eterogen si anizotrop.

Lemnul are o structura fibroasa, alcaatuita in general din doua tipuri de celule:
- trahee si traheide
- celule de parenchim.

Structura celulara a lemnului si modul de dispunere a fibrelor, elemente ce permit identificarea diferitelor esente, variaza de la o specie la alta. Celulele se deosebesc intre ele atat ca forma, dimensiuni, cat și prin rolul pe care il detin.
Traheele sunt tuburi capilare lungi continue, formate din celule suprapuse, care au rolul de a transporta apa si mineralele, precum și seva elaborata, din zona raadacinii spre frunze. Traheidele au același rol, de conducere a sevei brute, deosebirea constand in forma celulei, traheidele fiind ascutite și inchise la ambele capete.

Celulele parenchim sunt celule cu pereti subtiri care au functii de rezistenta.

In structura macroscopica a lemnului se deosebesc urmataoarele zone:
- coaja
- cambiul vascular
- duramenul
- maduva
- inelele de creștere
In prezent, masa lemnoasa ce se recolteaza este alcatuita in principal din foioase (fag, stejar) și rasinoase (brad, molid) și in mai mica masura din alte specii ca: frasin, tei, plop, paltin s.a. Structura masei lemnoase a Romaniei pusa in circuitul economic in anul 1996, conform datelor furnizate de Comisia Nationala pentru Statistica, a fost de 28,8% fag, 38,9% rașinoase, 11,2% stejar, 12,7% alte specii tari sș 8,4% alte specii moi.
Specialiștii au apreciat ca la inceputul mileniului trei va aparea o penurie de lemn de esenta moale, in special in Europa Occidentala, SUA și Japonia, in timp ce productia de lemn de esenta tare va fi superioara cererii. De asemenea, se mai estimeaza ca in aceasta perioada cantitatea de lemn industrializata va fi repartizata astfel: circa 50% pentru hartie, carton și ambalaje, circa 25% pentru industria mobilei, circa 20% pentru constructii și circa 5% pentru diverse utilizari (instrumente muzicale, aparate sportive, articole de artizanat, chibrituri s.a).
In Romania, industria prelucrarii lemnului și a mobilei s-a dezvoltat foarte mult ca urmare a existentei unei suficiente mase lemnoase și de calitate, cat și datorita construirii de intreprinderi de prelucrare a lemnului și de fabrici noi de mobila in multe centre ale tarii. Țara noastra mai dispune de traditie in prelucrarea lemnului și mobilei, dar și de o forta de munca cu inalta calificare.

Lemnul este o importanta materie prima organica si prezinta avantajul ca se regenereaza continuu prin crestere. Speciile de lemn pot incadrate in trei grupe :

rasinoase (ex. molidul, bradul, pinul negru, pinul silvestru, laricele, tisa etc.);

foioase tari (ex. stejarul, fagul, frasinul, nucul);

foioase moi (ex. mesteacanul, plopul, teiul etc.).

CAPITOLUL 2.

PRELUCRAREA LEMNULUI

Lemnul se prelucreaza atat in scopul fabricarii unor bunuri de consum, cat si pentru a obtine materii prime si semifabricate pentru alte activitati.

In urma prelucrarii lemnului se obtin produse finite (de ex. mobila, usi, ferestre, instrumente muzicale, articole sportive, ambarcatiuni) si produse semifinite, precum: cherestea, traverse, doage, furnire, placaje, placi, etc.

2.1. Directii de valorificare

a. Fabricarea alcoolului metilic

Alcoolii se obtin din hidrocarburi prin inlocuirea unu atom de hidrogen cu o grupare hidroxil , OH. Astfel,metanul CH4,da alcool metilic,CH3OH,iar etanul C2H6,da aclcool etilic C2H5OH.

Alcoolul metilic poarta denumirea de metanol iar alcoolul etilic poarta denumirea de etanol. Acesti alcooli au urmatoarle formule

H H H

H C O H H C C O H

H H H

(Metanol) (Etanol)

Alcoolul metilic se prepara prin distilarea lemnului din care cauza se mai numeste si alcool de lemn.

Acesta este o substanta otravitoare care, atunci cand este inghitita, produce orbirea apoi moartea, se foloseste ca solvent precum și pentru prepararea altor compuși organici.

b. Fabricarea celulozei

O alta directie de valorificare a lemnului este fabricarea celulozei.

Celuloza este polizaharida cea mai raspandita in natura. Ea corespunde formulei (C6 H10 O5)n, in care n are valori cuprinse intre 700-800 si 2500-3000. Impreuna cu lignina si alte substante necelulozice , ea formeaza pereti celulelor vegetale si da plantei rezistenta mecanica și elasticitate.

Formarea celulozei in plante este rezultatul unui proces de biosinteza fotochimica. Procentual celuloza din plante variaza in limite foarte largi: 7-10% pentru unele plante leguminoase, 40-50% in paiele de cereale sau stuf, 40-60% in masa lemnoasa a diferitelor specii de arbori, pana la 85-99% in plante textile.

Celuloza se obtine in general din bumbac, lemn, stuf si paie.Cea mai pura varietate de celuloza se obtine din bumbac prin egrenarea (indepartarea semintelor) și apoi spalarea vatei din capsulele plantei de bumbac. Aceasta varietate este folosita aproape exclusiv in scopuri textile.

O celuloza mai putin pura se obtine din lemn, stuf sau paie. Aceasta celuloza este amestecata cu diferiti componenti necelulozici, numiți irecruste (lignina, oligozaharide, ceruri, rasini etc.), care trebuie indepartati. Separarea se poate face cu ajutorul unor reactivi acizi sau bazici care dizolva incrustele, eliberind cea mai mare parte a materialului celulozic util. Printre reactivii folositi, cel mai intrebuintat este bisulfitul de calciu, Ca (HSO3)2 (in procedeul bisulfitic) sau amestecul de sulfat de sodiu și hidroxid de sodiu (in procedeul sulfat).

Celuloza rezultata este supusa albirii și servește la fabricarea hartiei sau la chimizare. In tara noastra productia de celuloza se realizeaza in numeroase unitati industriale.

Celuloza este o substanta solida, amorfa, de culoare alba, insolubila in apa sau in solventi organici, solubila in hidroxid tetra aminocupric, [Cu(NH3)4](OH)2 (reactiv Scheueizer). La incalzire se carbonizeaza fara sa se topeasca. Nu are gustul dulce caracteristic zaharidelor.

Prin hidrolizaa enzimaticaa, celuloza formeaza glucoza; celuloza prezinta un slab caracter reducaator. Aceste constatari au dus la concluzia ca lantul macro molecular de celuloza este format dintr-un mare numar de resturi de glucoza legate intre ele prin legaturi monocarbonilice in pozitiile 1-4 (gruparea hidroxil glucozitic de la C1 al unui rest glucozic cu gruparea hidroxil de la C4 al restului urmator). Rezultaa astfel o structuraa filiformaa a lantului macromolecular celulozic.

Numeroasele grupari hidroxil existente de-a lungul lantulului, in resturile glucozice, formeaza intre ele un numar uriaș de legaturi de hidrogen; aceste impacheteaza foarte strins lanturile macromoleculare și confera celulozei structura macroscopica de fir.

Din modul in care celuloza reactioneaza cu diferiti reactivi s-a dedus ca in macromolecula sa fiecare rest de glucoza prezinta trei grupari hidroxil capabile sa reactioneze chimic.

Gruparile hidroxil din celuloza au reactivite normala și participa la reactiile specifice lor: formarea de eteri, de esteri, de alcooli etc. Dupa numarul gruparilor hidroxil dintr-un rest glucozic, care participa la asemenea reactii se obtin produși cu diferite grade de transfer.

Tratata cu amestec de acid acetic si anhidrida acetica, celuloza poate forma mono-,di-sau tri-acetatul de celuloza.

Nitratii de celuloza sunt folositi in fabricarea de tipul pulberii fara fum și a nitrolacurilor si nitroemailurilor (lacuri de acoperire cu uscare rapida și luciu puternic).

Prin tratare cu solutii concentrate de hidroxid de sodiu,celuloza formeaza un produs de tip alcoolat (alcoxid), denumit alcolicelulozaa, ce poate avea, de asemenea, diferite grade de transformare.

Asemenea produși sunt obtinuti și folosiți direct la fabricarea fibrelor artificiale. Fibrele de celulozaa din bumbac au lungimi de 20 - 30 mm și de aceea pot fi toarse in fire care apoi se tes.

Fibrele celulozice din lemn sunt foarte scurte, 3 - 5mm și incercarea de a le toarce nu a condus la nici un rezultat. Prin prelucrare fizico-chimica a acestora s-au realizat fibrele artificiale, denumite curent matase artificiala (au luciu asemanator cu cel al matasii naturale). Acesta este solubil in solutie de hidroxid de sodiu, formand o solutie coloidala, vascoasa, (de unde și numele procedeului ).

Celuloza este o materie prima de mare valoare economica și constituie punctul de plecare in fabricarea unor produse importante, dintre care cea de hartie ocupa un loc principal.

Daca celuloza este supusa fierberii cu un acid mineral (acid clorhidric sau sulfuric) concentrat, ea se descompune intr-un produs care se dovedește a fi glucoza.

2.2. Distilarea uscata a lemnului

Pentru obtinerea carbunilor de lemn (mangalul), lemnul este supus unui proces de carbonizare, numit si distilare uscata.

Carbonizarea lemnului este o ardere in cantitate insuficienta de aer, prin care se transforma in carbuni de pamant. Aceasta distilare uscata a lemnului are loc temperatura de aproximativ 5000C, obtinandu-se:

gaze combustibile formate din 55 %CO2, 34 % CO, 8 % CH4, 2 % C2H2, 1 % H2 (gaz de lemn) ;

un produs lichid format dintr-un strat uleios, care contine gudroane bogate in fenoli superiori, si un strat apos numit otet de lemn sau acid pirolignos, care contine aproximativ 10 % acid acetic, 1- 2 % metanol si 0,5 % acetona;

un produs solid, numit mangal sau carbunele de lemn.

Procesul de carbonizare a lemnului se poate realiza fie in gramezi de lemn acoperite cu pamant, numite bocse; fie in cuptoare Kilu, Karbo, Reichenbach, fie in instalatii moderne, in retorte de otel, dar in absenta aerului.

Mangalul obtinut contine C, H, O, N si compusi organici si este valorificat pentru :

fier de calcat;

obtinerea sulfurii de carbon;

drept combustibil pentru generatoare de gaz;

combustibil in metalurgie;

carbune activ (decolorare, adsorbtie, medicina);

pentru obtinerea grisului de mangal, folosit ca agent de umplutura.

Pe langa mangal, prin carbonizarea lemnului, se mai obtine si acidul pirolignos ce are numeroase utilizari in industria chimica si gazul de lemn, folosit drept combustibil.

Prin distilarea fractionata a acidului pirolignos se obtine spirtul de lemn care este un amestec de acetona si alcool metilic, care apoi se separa unul de altul in coloane de distilare special

Produsele obtinute la distilarea uscata a lemnului:

MANGAL

ACID PIROLIGNOS

GAZ  DE LEMN

	Uleiuri usoare

Uleiuri grele

ACID PIROLIGNOS LIMPEDE

DISTILARE

Smoala

Acid acetic Metanol Spirt denaturat Dizolvanti Gudroane de baza

CARBUNE DE LEMN MANGAL

In cursul procesului, se obtine, in principal, in afara de gaz, suc pirolignos, gudron de lemn si mangal, proportia acestor produse variind cu natura lemnului tratat si cu viteza operatiei. Sucurile pirolignoase, care nu fac obiectul comertului international, contin acid acetic, alcool metilic acetona, putin furfurol si alcool alilic. Pozitia cuprinde, de asemenea, smoala vegetala de orice tip, smoala pentru butoaie de bere si compozitii similare pe baza de colofoniu, de acizi rezinici sau de smoala vegetala.  

Gudronul de lemn se obtine prin drenare (in bocse sau fose) in cursul

carbonizarii lemnului rasinos sau nerasinos sau prin distilare in retorte sau  cuptoare (gudroane de distilare). Acestea din urma se obtin direct prin separarea sucului pirolignos (gudroane de decantare) sau prin distilarea sucurilor pirolignoase in care ele sunt partial dizolvate (gudroane de dizolvare zise si "otet").

 Gudroanele partial distilate, din care anumite uleiuri volatile au fost separate printr-o distilare mai avansata, sunt de asemenea clasificate  in aceasta pozitie. Toate aceste gudroane sunt constituite din amestecuri complexe de

hidrocarburi, de fenoli si de omologii lor, de furfural, de acid acetic si de diverse alte produse.

Gudroanele de lemn rasinos - care se deosebesc de gudroanele de lemn nerasinos prin faptul ca ele contin in plus produse provenind de la distilarea rasinii (terpen, uleiuri de rasini etc.) - sunt produse vascoase, a caror culoare variaza de la brun-portocaliu pana la brun.

Creozotul de lemn (denumit mai scurt creozot) este un constituent esential al gudroanelor de lemn. Se obtine in general distiland gudronul de lemn nerasinos, tratand apoi o fractiune convenabila a distilatului cu solutie de soda caustica, acidificand-o si distiland-o din nou. Este un lichid incolor, dar care se coloreaza sub actiunea aerului si a luminii, caustic, cu miros de fum si care este utilizat in special ca dezinfectant si antiseptic. Nu trebuie confundat cu creozotul de huila sau ulei de creozot mineral.

Metanolul brut (spirtul de lemn)  este extras din sucul pirolignos. Este un

lichid de culoare galbuie cu un miros de fum, continand in general 70 pana la 90% alcool metilic, cantitati variabile de acetona si de alte cetone (in general 8 pana la 20%) si alte impuritati (acetat de metil, alcooli superiori, produse gudronoase etc.).

2.3. Utilizarile lemnului

fabricarea celulozei avantaje: - valorificare superioara    a lemnului

Combustibil avantaje: regenerare rapida gazele rezultate nu sunt poluante cenusa nu se topeste DEZAVANTAJE: putere calorica scazuta densitate mica

Lemnul are numeroase utilizari:

ca materie prima in industria chimica, pentru obtinerea celulozei si hartiei, a materiilor tanante, a celofibrei, a rasinilor, a uleiului de terebentina etc.;

ca material de constructie;

in calitate de combustibil, lemnul se foloseste in consum menajer, la sate, si in consum industrial, in tabacire, in cuptoare de ceramica, afumatorii, brutarii.

Lemnul este una dintre cele mai importante materii prime naturale, cu multiple si extrem de variate utilizari:
- de mii de ani, lemnul este folosit drept combustibil, ca material de
construcții și la fabricarea mobilei;
- reprezinta materia prima de baza pentru fabricarea unor articole de uz casnic, jucarii, articole de papetarie, articole sportive, decoruri, panouri de expoziții, panouri publicitare, ambalaje, construcții de vagoane de cai ferate, de ambarcațiuni nautice etc.

Gudroanele sunt utilizate, dupa simpla deshidratare sau distilare partiala, in marina pentru impregnarea paramelor, in industria cauciucului ca plastifianti, la prepararea masticurilor sau in industria farmaceutica.

Gudroanele de lemn nerasinos, lichide vascoase de culoare brun-neagra, sunt utilizate in principal pentru obtinerea, prin distilare sau alte tratamente, a unei game largi de subproduse (creozot de lemn, gaiacol etc.).

Gudronul de ienupar rosu, cunoscut sub numele de oleum cadini, utilizat mai ales in farmacie sau in industria sapunurilor, apartine, de asemenea, grupei gudronului de lemn.

Lemnul este folosit in construcții, cum sunt:
- locuințe; biserici; magaine
- construcții industriale; centre comerciale;
- sali de sport; poduri pietonale
Lemnul lamelat incleiat se utilizeaza la structurile portante, atat pentru rezistența buna pe care o are, cat și pentru posibilitațile de obținere a diferitelor forme și dimensiuni, conferand produsului o anumita nota de personalitate.

CAPITOLUL 3.

PROPRIETATILE LEMNULUI

Lemnul, acest complex de materii chimice, intruneste o serie de proprietati specifice care ii confera calitatea de material industrializabil

3.1. Proprietați fizice

Lemnul nu este un bun conducator de caldura, proprietate care face ca

materialul sa se comporte bine atat la frig, cat și la cald. Aceasta face posibila alegerea unor soluții simple de construcție, evitandu-se problema punților termice..

In primul rand lemnul se caracterizeaza prin densitate, a carei valoare difera nu numai in functie de specie, dar si datorita umiditatii lui. In raport direct cu densitatea se situeaza duritatea. Cele mai mari duritati se inregistreaza in sectiunea transversala a lemnului.

Atat densitatea cat si duritatea lemnului sunt dependente de umiditatea acestuia. Lemnul poate sa retina sau sa cedeze o anumita cantitate de apa pentru stabilirea echilibrului cu mediul in care se gaseste.

3.2. Proprietați termice

Proprietațile termice ale lemnului se refera la modul cun acesta se comporta fața de caldura. Proprietațile termice ale lemnului sunt: conductivitatea termica, caldura specifica, difuzivitatea termica ai puterea calorifica.

conductivitatea termica reprezinta proprietatea unui corp de a conduce

caldura. Ea se exprima prin coeficientul de conductivitate termica, care reprezinta cantitatea de caldura, ce trece in timp de o ora printr-un perete plan avand suprafața de 1m2 și grosimea de 1m la o diferența de temperatura, pe parțile opuse ale peretului de 10C. Conductivitatea termica depinde de specia lemnului, de masa volumica a acestuia, dar mai ales de umiditate, de direcția fluxului de caldura fața de orientarea fibrelor și de temperatura.Ea cresșe o data cu creșterea masei volumice și prin urmare, lemnul greu conduce mai bine caldura decat cel ușor.

caldura specifica reprezinta cantitatea de caldura necesara pentru

ridicarea temperaturii unui kilogram de lemn la 10C. Caldura specifica crește o data cu creșterea temperaturii și umiditații lemnului.

difuzitatea termica caracterizeaza capacitatea materialului de a-și ridica

temperatura cu o anumita viteza sub influența caldurii. Difuzivitatea termica este influențata de umiditatea lemnului, de temperatura și de direcția de incalzire a lemnului.

puterea calorifica a lemnului reprezinta cantitatea de caldura pe care o

degaja 1 kg de lemn in timpul arderii.

3.3. Proprietatile electrice

Una din proprietațile electrice importante a lemnului o constituie rezistența electrica, respectiv insușirea lemnului de a se opune trecerii curentului electric. Ea depinde de umiditatea, temperatura, specia și direcția curentului in raport cu fibrele lemnului. Dintre acești factori, cei care exercita cea mai mare influența este umiditatea lemnului. Lemnul in stare absolut uscata este un bun izolator electric.

O data cu creșterea umiditații, rezistența electrica scade foarte mult, incat lemnul umed devine un bun conducator electric.

Rezistența electrica a lemnului este diferita in raport cu direcția fibrelor, fiind mai mare in sens perpendicular pe fibre.

3.4. Proprietati mecanice

Prin proprietațile mecanice ale lemnului se ințelege capacitatea acestuia de a se opune la acțiunea forțelor exterioare care tind sa-i schimbe forma, sa patrunda in masa sa sau sa-l rupa. La aceasta acțiune lemnul raspunde prin calitațile sale elastice și plastice, prin duritate sau prin rezistența.

Proprietațile mecanice ale lemnului variaza in funcție de foarte mulți factori: specie, structura, masa volumica, umiditate, temperatura și prezența defectelor, precum și natura, durata și viteza de aplicare a forțelor.

O alta proprietate caracteristica a lemnului o reprezinta acusticitatea lui, capacitatea de a capta si de a propaga undele sonore. Calitatile lemnului de rezonanta sunt date de o regularitate perfecta a inelelor anuale, de omogenitatea si uniformitatea razelor medulare, de densitatea mica si elasticitatea mare a lemnului.

CAPITOLUL 4.

CONTROLUL CALITATII

LEMNULUI

4.1. Determinarea umiditatii lemnului

Lemnul datorita structurii si compozitiei sale chimice complexe, poate primi o anumita cantitate de apa fie din atmosfera , fie prin contact direct, Cantitatea de apa pe care o contine lemnul, raportatata la masa acestuia in stare complet uscata, poaarta denumirea de umiditatea absoluta a lemnului.

Pentru anumite cerinte umiditatea lemnului se exprima in raport cu masa sa in stare umeda. In acest caz se obtine asa nimita umiditate relativa a lemnului.

Umiditatea materialelor lemnoase se determina conform STAS 83-68 prin: metoda prin uscarea epruvetelor, metoda extractiei si prin procedee rapide, dintre care cel mai raspandit este procedeul prin utilizarea aparatelor electrice.

metoda prin uscarea epruvetelor are aplicatie generala si se bazeaza pe

aplicarea formulei:

In acest caz se folosesc epruvete de orice forma, care se taie de la o distanta

de cel putin 30 cm de capatul piesei careia i se determina umiditatea. Imediat dupa debitare, epruvetele se cantaresc la o balanta cu o precizie de 0,01g si se noteaza masa lor intiala (mu), apoi se usuca intr-o etuva la temperatura de 103±20C pana cand masa lor ramane constanta, dupa ce se cantareste din nou pentru a se obtine masa lor in stare anhidra. Rezultatele care se obtin prin aceasta metoda sunt exacte.

metoda extractiei se aplica in cazul lemnului cu un continut mare de

substante volatile naturale ori impregnat cu diferite substante si consta in extractia apei cu ajutorul unui solvent. In acest caz se foloseste o instalatie speciala prevazuta cu un balon de sticla in care se introduce lemnul umed sub forma de aschii impreuna cu solventul. Apa extrasa de catre solvent se separa si se cantareste, iar masa ei se introduce in urmatoarea formula:

determinarea umiditatii cu aparate electrice este o metoda rapida si mult

folosita in industrie. Aparatele mai des utilizate se bazeaza pe faptul ca rezistenta pe care o opune lemnul trecerii curentului electric prin el este puternic influentata de umiditatea lemnului. Contactul aparatului cu materialul lemnos se realizeaza prin intermediul unor electrozi de constructie speciala, in functie de caracteristicile lemnului

4.2. Determinarea rezistentei la tractiune

Solicitarea la tracșiune sau intindere consta in supunerea unei piese de lemn la acțiunea forțelor cu direcție contrara, care tind sa alungeasca materialul.

Rezistența la tracțiune paralela cu fibrele se determina conform STAS 336/ 1-88. Pentru efectuarea acestei incercari se folosesc epruvete dreptunghiulare la mijloc și patrate la capete, confecționate din lemn sanatos și lipsit de orice defect. Rezistența la tracțiune paralela cu fibre crește liniar o data cu creșterea densitații aparente a lemnului și scade cu creșterea umiditații din pereții celulari.

Rezistența la tracțiune perpendiculara pe fibre. Aceasta solicitare este foarte rar intalnita in utilizarile curente ale lemnului. Arata gradul de coeziune a fibrelor și se determina conform STAS 6291-89.

4.3. Determinarea rezistentei lemnului la incovoiere statica

Se executa conform STAS 337/ 1-88 și consta in determinarea sarcinii maxime care produce ruperea unei epruvete de lemn rezemata pe doua suporturi sarcina fiind aplicata concentrat la mijlocul distanței dintre reazeme.

Rezistența la incovoiere statica este influențata de specie, de masa volumica, umiditate, temperatura și defectele lemnului.

CAPITOLUL 5.

SECURITATEA SI SANATATEA IN MUNCA

PREVENIREA SI STINGEREA INCENDIILOR

Masurile prin care se asigura supravegherea corespunzatoare a sanatatii lucratorilor in functie de riscurile privind securitatea si sanatatea in munca se stabilesc potrivit reglementarilor legale, a Legii securitatii si sanatatii in munca nr. 319/2006 .

In scopul asigurarii securitatii si sanatatii lucratorilor, trebuie sa se respecte masurile de S.S.M. :

sa fie cunoscute si respectate, toate masurile de P.S.I. SI S.S.M.;

sa fie realizata intretinerea tehnica a locului de munca si a echipamentelor si dispozitivelor; iar orice neconformitati constatate si susceptibile de a afecta securitatea si sanatatea lucratorilor, sa fie corectate cat mai curand posibil;

sa fie curatate utilajele, echipamentele si dispozitivele, cu regularitate, pentru a se asigura un nivel de igiena corespunzator locului de munca;

sa fie pastrate in permanenta, libere caile de acces ce conduc spre iesirile de urgenta si iesirile propriu-zise;

sa fie cu regularitate intretinute si verificate echipamentele si dispozitivele de securitate, destinate prevenirii sau eliminarii pericolelor;

purtarea obligatorie a echipamentelor individuale de protectie;

folosirea dispozitivelor de protectie, corespunzatoare locurilor de munca.

La utilizarea lemnului se vor lua urmatoarele masuri de protecție:

purtati echipament de protectie: ochelari pentru protectia completa a ochilor; manusi; imbracaminte corespunzatoare de protectie;

aparatele trebuie sa fie intr-o buna funcționare;

nu se folosi aparatele cu mainile umede;

se va indeparta orice sursa de aprindere;

Avand in vedere ca lemnul este un material putrescibil si inflamabil, la realizarea constructiilor din lemn se iau o serie de masuri de protectie, atat a materialului lemons, cat si a constructiei in sine, pentru a se evita aparitia unor fenomene de degradare. Aceste masuri sunt:

impotriva putrezirii;

impotriva focului.

Impotriva putrezirii, la realizarea constructiilor din lemn se prevad masuri chimice de antiseptizare pentru distrugerea sporilor de ciuperci si masuri constructive pentru a feri lemnul de umezire. Antiseptizarea se realizeaza prin impregnarea in profunzime sau vopsire superficiala cu substante antiseptice uleioase sau solubile ca: creuzot, sulfat de cupru, clorura de zinc etc. Masurile constructive constau in proiectarea constructiilor din lemn astfel incat sa se evite umezirea lemnului sau sa se permita uscarea acestuia in cazul unei eventuale umeziri. Pentru aceasta trebuie ca:

soclul constructiilor din lemn sa se realizeze din beton, zidarie de piatra sau de caramida avand inaltimea minima de 40 cm;

se evita incastrarea stalpilor de lemn in fundatii de beton;

grinzile planseelor din lemn se reazama pe zidarie prin intermediul unei cosoroabe, capetele grinzilor se impregneaza sau se izoleaza cu carton bituminat si se prevad orificii pentru aerisire;

se evita imbinarile care permit acumularea sau stagnarea apei.

Impotriva focului se utilizeaza ignifugarea. Ignifugarea se face prin spoire cu var sau prin impregnare cu substante (fosfat de amoniu, silicat de sodiu, etc.). Masurile chimice urmaresc:

evitarea folosirii lemnului in incaperi cu temperaturi ridicate sau unde este foc deschis;

indepartarea lemnului de sursele de caldura;

evitarea sectiunilor cu goluri care activeaza arderea, etc.

CAPITOLUL 6.

PROBLEME DE POLUARE

Un proces industrial la scara industriei globale a hartiei implica inevitabil consumarea unor resurse naturale prețioase și are un impact insemnat asupra lumii. Unele abordari ale problemelor de mediu ridicate de aprovizionarea și folosirea hartiei trec cu vederea acest impact și nu recunosc ca aceasta industrie are influențe nefavorabile asupra mediului.
Hartia este și va ramane o parte integranta a vieții cotidiene. De aceea este important ca toți consumatorii sa fie conștienii de problemele de mediu ce insoțesc fabricarea hartiei și in acest fel, sa faca alegeri in plina cunoștința de cauza in legatura cu folosirea acestui produs esențial.

Hartia afecteaza și in mod direct mediul prin folosirea energiei, a chimicalelor și a apei in fabricarea ei.

Folosirea celulozei, materia prima principala, are și un mare impact asupra padurilor și a climatului mondial. Dupa folosire, va ajunge cel mai probabil ca ingrașamant sau va fi arsa, deoarece, spre deosebire de sticla sau metal, hartia nu poate fi reciclata la infinit.

Majoritatea noxelor reprezinta amestecuri complexe generate in procesele termice (sudura, combustia carbunelui, lemnului, cocsului, piroliza maselor plastice, cauciucului, etc.), mecanice (prelucrarea mecanica a otelurilor, materialelor refractare, materialelor composite, mineritul, activitati de izolatie, prelucrarea mecanica a materialelor textile etc.), electrochimice (acoperiri metalice), chimice (sinteza compusilor organici si anorganici, vopselelor, polimerilor, combustibililor, conservarea lemnului, pielii etc.) precum si in alte procese de munca.

Totusi, trebuie sa subliniem ca producerea celulozei din lemn realizeaza o puternica poluate a atmosferei si a apelor. Fibrele de celuloza sunt extrase din lemn cu ajutorul produselor chimice sulfuroase, apoi albite.

Utilizarea fibrelor din maculatura permite inlocuirea fibrelor de celuloza, la cele mai multe tipuri de hartie, fara ca hartia sa aiba o calitate mult mai scazuta.

In functie de intrebuintarea dorita, se pot adauga diferite adaosuri si produse chimice pentru a imbunatati calitatea hartiei.

Inalbirea in clor, odata uzuala, a fost intre timp inlocuita in mare parte cu produsele chimice fara clor. Totusi, diversi compusi sulfurati si clorati mai trec inca in apa, sol si atmosfera. Pe de alta parte, reziduurile organice prezente in apele uzate de la fabricile de hartie polueaza cursurile de apa si da nastere unei lipse masive de oxigen astfel incat, in mod frecvent, micro-organismele si plantele nu pot supravietui.

Poluarea mediului inconjurator poate fi redusa sensibil gratie tehnologiilor moderne si utilizarii crescande de maculatura. Totusi productia de hartie este considerata a fi dintre cele mai poluante ramuri industriale, in special in tarile in care normele de protectie a mediului inconjurator nu sunt foarte riguroase.

CAPITOLUL 7.

CONCLUZII

Rezulta ca deseurile din lemn, chiar din lemn brut adica netratat, pot constitui un pericol pentru mediul inconjurator. Legile europene nu permit sa fie adus la rampa de gunoi pentru ca:

este inflamabil;

poate fi valorificat si numai deseurile care nu mai pot intra intr-un proces de reciclare pot merge la groapa de gunoi;

poate fi valorificat pentru sub-produse a lemnului si combustibil ceea poate fi considerat un avantaj atat pe plan ecologic cat si economic.

Numai daca este si tratat cu substante chimice periculoase, poate fi considerat atunci ca un deseu care nu mai intra intr-un proces de reciclare.

Majoritatea deseurilor din lemn , 60% , este generata de prelucrarea lemnului si mai mult pe acest tip de deseuri, vom parcurge acest studiu.

Din cantitatea de lemn taiata direct in padure, doar jumatatea este exploatabil ca a tare.

ANEXA 1

Fabricarea produselor din lemn

ANEXA 2

ANEXA 3

BIBLIOGRAFIE

1. CHIMIE, manual pentru clasa aXII-a; Editura didactica si pedagogica, Bucuresti, 1994.

2. CAND LEMNUL SE TRANSFORMA IN MATASE , Editura enciclopedica romana, Bucuresti 1969.

3. CHIMIE ORGANICA, C. Nemtean; Editura didactica si pedagogica.

4. BAC. 98 - CHIMIE. Subiecte rezolvate, Editura Dacia, Cluj-Napoca.

5. REVISTA FIZICA si CHIMIE , Ian. - Feb. 1987; Nr. 1 -2.

6. E. Vintila - Protectia lemnului si a materialelor pe baza de lemn, Editura Tehnica, Bucuresti, 1975.

7. Zlate, Gh; Brenndorfer ;Bazele culturii, exploatarii si valorificarii

lemnului, Editura Ceres, Bucuresti 1985