MINISTERUL EDUCAŢIEI, CERCETĂRII ŞI INOVĂRII

UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRA ŞOV

Facultatea de Industria Lemnului

ing. BRATU Iulian-Alexandru

CERCETĂRI PRIVIND VALORIFICAREA ÎN FURNIRE TEHNICE A LEMNULUI DE PLOP (Populus tremula L.) ŞI MESTEACĂN (Betula pendula Roth.)

DIN OCOLUL SILVIC RĂŞINARI

RESEARCH CONCERNING THE USE IN TECHNICAL VENEERS

OF ASPEN (Populus tremula L.) AND BIRCH WOOD (Betula pendula Roth.)

FROM THE FOREST DISTRICT OF RASINARI

REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT

Conducător ştiinţific: Prof.univ.dr.ing. MITIŞOR Alexandru

Braşov 2010

MINISTERUL EDUCAŢIEI, CERCETĂRII ŞI INOVĂRII

UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” BRA ŞOV

500036 Braşov, B-dul Eroilor nr. 29, tel. 0040-0268-413000, Fax 0040-0268-410525

RECTORAT

Componenţa

Comisiei de doctorat

Numită prin Ordinul Rectorului Universităţii „Transilvania” Braşov

Nr. 3936 din 14.12.2009

PREŞEDINTE: Prof. univ. dr. ing. Gavril BUDAU

Decan – Facultatea de Industria Lemnului

Universitatea „Transilvania” din Braşov

CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC: Prof. univ. dr. ing. Alexandru MITI ŞOR

Universitatea „Transilvania” din Braşov

REFERENŢI: Conf. univ. dr. ing. Mircea Octavian MICU

Universitatea „Lucian Blaga” din Sibiu

Cercet. şt. gr. I dr. ing. Gheorghe PÂRNUŢĂ

I.C.A.S. Bcureşti

Prof. univ. dr. ing. Ivan CISMARU

Universitatea „Transilvania” din Braşov

Data, ora şi locul susţinerii publice a tezei de doctorat:

05.03.2010, ora 13, Sala LIII3 – Facultatea de Industria Lemnului

Eventualele aprecieri sau observaţii asupra conţinutului lucrării vă rugăm să le trimiteţi, în

timp util, pe adresa Universităţii „Transilvania” din Braşov sau pe adresa ybratu@yahoo.com

CUPRINS

INTRODUCERE ...................................................................................................... 1

1. STADIUL ACTUAL AL CUNO ŞTINŢELOR .................................................. 2

1.1. STADIUL ACTUAL PRIVIND RESURSELE LEMNOASE ....................................... 2 1.2. STADIUL ACTUAL PRIVIND OB ŢINEREA FURNIRELOR TEHNICE .................... 5

2. OBIECTIVELE CERCET ĂRILOR................................................................... 6

3. CARACTERIZAREA OCOLULUI SILVIC R ĂŞINARI ................................ 6

3.1.PĂDUREA RĂŞINARI – SCURT ISTORIC ............................................................ 6 3.2.LOCALIZARE GEOGRAFIC Ă ............................................................................. 7

3.2.1.Vecinătăţi, limite, hotare......................................................................... 7 3.2.2.Administrarea fondului forestier............................................................ 7

3.3.STUDIUL STA ŢIUNII ŞI AL VEGETA ŢIEI ............................................................ 7 3.3.1.Geologie şi geomorfologie....................................................................... 7 3.3.2.Soluri....................................................................................................... 8 3.3.3.Hidrologie................................................................................................ 8 3.3.4.Climatologie............................................................................................. 9 3.3.5.Tipuri de staţiune................................................................................... 10 3.3.6. Tipuri de pădure................................................................................... 10 3.3.7.Reprezentarea vegetaţiei forestiere pe specii........................................ 10 3.3.8.Concluzii privind condiţiile staţionale şi de vegetaţie........................... 11

4. ESTIMAREA CANTITATIV Ă ŞI CALITATIV Ă A RESURSELOR DE LEMN DE PLOP TREMUR ĂTOR ŞI MESTEACĂN....................................... 11

4.1. ESTIMAREA CANTITATIV Ă ŞI CALITATIV Ă A RESURSELOR......................... 11 4.2. VALORIFICAREA ACTUAL Ă A RESURSELOR LEMNOASE DE PLOP ŞI MESTEACĂN DIN OCOLUL SILVIC RĂŞINARI ...................................................... 13 4.3. CONCLUZII .................................................................................................... 14

5. STUDIUL TEORETIC PRIVIND VALORIFICAREA RESURSELO R LEMNOASE PENTRU OBŢINEREA FURNIRELOR TEHNICE .................. 14

5.1. TEHNOLOGIA GENERAL Ă A FURNIRELOR DERULATE .................................. 14 5.2. INFLUENŢA PARAMETRILOR CU ŢITULUI ..................................................... 15 5.3. INFLUENŢA PARAMETRILOR BAREI DE PRESARE ......................................... 22 5.4. INFLUENŢA PARAMETRILOR CINEMATICI ŞI A STABILIT ĂŢII SISTEMULUI MAŞINĂ – SCULĂ – LEMN ..................................................................................... 25 5.5. CONCLUZII .................................................................................................... 26

6. CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND VALORIFICAREA RESURSELOR LEMNOASE DE PLOP TREMURĂTOR ŞI MESTEACĂN PENTRU OBŢINEREA FURNIRELOR TEHNICE.......................................... 26

6.1. METODICA CERCET ĂRILOR ......................................................................... 26 6.2. DESFĂŞURAREA CERCETĂRILOR EXPERIMENTALE ..................................... 27 6.3. ANALIZA REZULTATELOR CERCET ĂRILOR ................................................. 30

6.3.1. Rezistenţa la tracţiune transversală a furnirelor ................................. 30 6.3.2. Grosimea furnirelor............................................................................. 33 6.3.3. Culoarea furnirelor.............................................................................. 34 6.3.4. Gradul de reflexie al suprafeţelor furnirelor ....................................... 35 6.3.5. Parametrii tehnologici la derularea furnirelor tehnice....................... 37

6.4. CONCLUZII .................................................................................................... 38 6.5. CERCETAREA INFLUEN ŢEI DEFECTELOR ASUPRA OBŢINERII FURNIRELOR 38

6.5.1. Influenţa defectelor de formă asupra randamentului în furnire........ 38 6.5.2. Influenţa defectelor de structură ......................................................... 42 6.5.3. Sortarea buştenilor pentru obţinerea furnirelor tehnice..................... 47

6.6. SOLUŢII PENTRU REDUCEREA INFLUEN ŢEI NEGATIVE A DEFECTELOR LEMNULUI ............................................................................................................ 47

7. STABILIREA UNOR M ĂSURI SILVICULTURALE PENTRU CREŞTEREA CALIT ĂŢII RESURSELOR LEMNOASE DE PLOP ŞI MESTEACĂN......................................................................................................... 49

7.1.MĂSURI SILVICULTURALE ............................................................................ 49 7.1.1.Instalarea............................................................................................... 49 7.1.2. Lucrări de întreţinere........................................................................... 49 7.1.3. Îngrijire şi conducere........................................................................... 49 7.1.4. Lucrări speciale de îngrijire şi conducere a arboretelor..................... 50 7.1.5. Regimuri şi tratamente......................................................................... 51 7.1.6. Aspecte genetice privind reducerea defectelor..................................... 51 7.1.7. Concluzii............................................................................................... 52

7.2. EFECTELE ECONOMICE PE CARE LE IMPLIC Ă APLICAREA SOLU ŢIILOR REZULTATE ÎN URMA CERCET ĂRILOR ................................................................ 52

8. REZULTATE ŞI CONCLUZII FINALE......................................................... 55

BIBLIOGRAFIE SELECTIV Ă............................................................................. 57

1

Introducere

Tematica tezei se încadrează pe linia promovării unor specii mai puţin valorificate în sectorul industriei lemnului din ţara noastră, specii repede crescătoare, cu areal restrâns, neglijate până în prezent, dar care pot stârni interesul specialiştilor din silvicultură şi industria de prelucrare în vederea cultivării, creşterii şi promovării calităţilor şi avantajelor utilizării acestora.

Printre aceste specii se numără plopul tremurător (Populus tremula L.) şi mesteacănul (Betula pendula Roth.) care sunt bine reprezentate în fondul forestier administrat de Ocolul Silvic Răşinari. Un prim pas în această direcţie îl reprezintă lansarea prezentei teze de doctorat a cărei obiectiv principal a constat în cercetarea unor aspecte majore privind atât silvicultura celor două specii din pădurile răşinărenilor cât şi stimularea industrializării lemnului de plop şi mesteacăn prin producerea de furnire aşa cum se procedează în alte ţări.

Capitolul 1 se referă la stadiul actual al cunoştinţelor privind resursele lemnoase şi tehnologia obţinerii furnirelor tehnice.

În Capitolul 2 sunt formulate obiectivele tezei de doctorat rezultate în urma studiului privind tendinţele actuale a valorificării resurselor lemnoase din zona Răşinari.

Capitolul 3 analizează Ocolul Silvic Răşinari din punct de vedere al localizării, al condiţiilor de climă, sol şi vegetaţie.

În Capitolul 4 sunt analizate cantitativ şi calitativ resursele de lemn de plop şi mesteacăn, precum şi valorificarea actuală a acestor resurse.

Capitolul 5 prezintă studiul teoretic al tehnologiei furnirelor tehnice prin prisma componentelor care definesc procesul tăierii prin derulare.

Capitolul 6 conţine metodica cercetărilor şi cercetările experimentale desfăşurate în cadrul prezentei teze de doctorat. Totodată, acest capitol conţine şi un studiu privind influenţa defectelor lemnului asupra tehnologiei furnirelor.

Capitolul 7 tratează o serie de măsuri silviculturale menite să crească calitatea resurselor lemnoase. Tot aici se face o analiză a efectelor economice implicate de aplicarea măsurilor propuse.

Capitolul 8 prezintă rezultatele şi concluziile ce se pot desprinde în urma cercetărilor teoretice şi experimentale.

Teza de doctorat a fost elaborată sub îndrumarea ştiinţifică a d-lui prof. univ. dr. ing. Alexandru MITI ŞOR, căruia îi adresez cele mai sincere mulţumiri pentru sprijinul acordat şi pentru înalta ţinută profesională.

Doresc să mulţumesc tuturor colegilor şi foştilor mei dascăli pentru sprijin şi formarea mea profesională.

Mulţumiri aduc şi SC Losan România SRL, dar şi Facultăţii de Industria Lemnului pentru sprijinul acordat.

Mulţumiri călduroase adresez colectivului de la catedra Tehnologia Lemnului, în special doamnei prof. univ. dr. ing. Maria Cismaru, d-lui prof. univ. dr. ing. Ivan Cismaru, d-lui prof. univ. dr. ing. Valeriu Petrovici, d-lui conf. univ. dr. ing. Aurel Lunguleasa, d-lui prof. univ. dr. ing. Cătălin Barbu pentru încredere, sprijin şi pentru îndrumările obiective.

De asemenea, mulţumesc pentru sprijin d-lui prof. univ. dr. ing. Norocel Nicolescu – Facultatea de Silvicultură şi Exploatări Forestiere, Braşov.

Doresc să mulţumesc în mod special d-lui c.p. I dr. ing. Ioan BLADA pentru sprijin, încredere şi încurajări acordate.

În mod deosebit mulţumesc familiei mele care m-a sprijinit, m-a ajutat şi mi-a fost alături, fără de care prezenta teză nu ar fi posibilă.

2

1. Stadiul actual al cunoştin ţelor 1.1. Stadiul actual privind resursele lemnoase Plopul tremurător (Populus tremula L.) În Ocolul Silvic Răşinari plopul se regăseşte frecvent în amestecuri, diseminat, alături de

speciile de bază (gorun, fag, molid). Rar este întâlnit în afara fondului forestier. Nu realizează, însă, arborete pure (aşa cum reuşeşte mesteacănul în afara fondului forestier, în cazul păşunilor împădurite). Plopul tremurător se regăseşte în amestec cu gorunul din zona de deal (450 m altitudine), dar şi în amestec cu fagul şi molidul până la altitudini de 1550-1600 m. Cel mai frecvent se regăseşte alături de fag, la altitudini de 850 – 1100 m.

Plopul tremurător este specia cu cea mai mare adaptabilitate dintre toţi plopii indigeni. Astfel, rezistă bine la asprimile climatului continental, din zone cu amplitudini termice mari, cu ierni lungi şi geroase, cu îngheţuri târzii şi timpurii frecvente. Totodată suportă bine căldura din ţinuturile sudice ale arealului său, dar nu şi uscăciunea excesivă din staţiunile stepice din ţara noastră.

În arealul Ocolului Silvic Răşinari plopul tremurător se întâlneşte pe luvosoluri, dar mai ales pe podzoluri, caracteristice făgetelor.

Creşterile din tinereţe sunt foarte active şi se menţin până la 50-60 de ani, când, în staţiuni favorabile poate produce circa 10 mc/an/ha. În ocolul Silvic Răşinari, plopul tremurător realizează o creştere medie de 3-4 mc/an/ha. Atinge longevitatea fiziologică la vârsta de 100 de ani.

Din punct de vedere al însuşirilor fizico – mecanice, plopul tremurător se prezintă conform tabelului 1.1 (Filipovici, 1965):

Tabelul 1.1. Proprietăţile fizico-mecanice ale lemnului de plop tremurător Nr. crt. Proprietatea UM Valori

0 1 2 3 1 Densitatea (ρ0) kg/m3 450 2 Contragerea longitudinală % 0.4 3 Contragerea radială % 3.9 4 Rezistenţa la încovoiere MPa <65 5 Contragerea tangenţială MPa 5.2 6 Rezistenţa la compresiune MPa <30 7 Rezistenţa la tracţiune MPa 80 8 Rezistenţa la forfecare MPa 6.5-9 9 Rezistenţa la încovoiere dinamică cu şoc Nm/mm2 0.03-0.04 10 Duritatea Brinell MPa <35

Principalii componenţi chimici ai lemnului de plopul tremurător sunt redaţi în tabelul 1.2 (Simionescu, 1964).

Tabelul 1.2. Limitele domeniului de variaţie privind prezenţa unor componenţi chimici în lemnul plopului tremurător

Componenţi chimici Substanţe extractibile cu

Specia Celu-loză

Lignină Pento-zane Apă

caldă NaOH

1% Eter etilic

Ce-nuşă

Plop tremurător

46.64-52.56

18.14-23.75

13.20-18.53

2.18 - 7.68

17.56-23.32

0.61 - 1.67

0.26-0.57

3

Deşi bine reprezentate în flora ţării noastre, atât plopul tremurător cât şi mesteacănul nu s-au bucurat nici de cercetări nici de valorificări pe măsură.

Hibridările intraspecifice efectuate între diferite rase de P. tremula situate la diferite latitudini au dat naştere unor hibrizi care au manifestat fenomenul heterozis (Johnsson, 1953; 1956 b). În sudul Suediei au fost studiate concentraţiile în N, K, P, Ca, Mg şi S precum şi densitatea lemnului la şapte clone ale hibridului P. tremula x P. tremuloides cu rata mare şi şapte cu rata mică de creştere din 119 clone existente.

Plopul tremurător a mai făcut obiectul şi altor hibridări interspecifice în care a fost folosit ca şi componentă maternă dar şi paternă în următoarele combinaţii: P. tremula x P. alba; P. tremuloides x P. tremula; P. sieboldii x P. tremula; P. tomentosa x P. tremula; P. adenopoda x P. tremula. Cu excepţia ultimei combinaţii, în toate celelalte se manifestă fenomenul heterozis de creştere cu menţiunea că în Suedia, hibridului în combinaţia P. tremula x P. tremuloides a avut cele mai bune argumente pentru care a fost plantat pe scară mare în scop practic. În Suedia, acest din urmă hibrid nu numai că produce mai mult lemn decât P. tremula dar a dovedit şi rezistenţă genetică la rugini din genul Melampsora precum şi la arsura scoarţei cauzată de Fusicladium adiosum; în plus, lemnul este şi de foarte bună calitate motiv pentru care lemnul său a fost utilizat în industrie. Datorită acestor calităţi, hibridul a depăşit stadiul experimental de aproximativ cinci decenii şi a trecut în sfera producţiei unde au fost plantaţi cu sutele de mii (Johnsson, 1953; 1956 b; Wright, 1963).

Mesteacănul (Betula pendula Roth.) În Ocolul Silvic Răşinari, mesteacănul se regăseşte pornind din arboretele de gorun

situate altitudinal la 495m din UB V Răşinari, până la altitudini de 1450-1500m în UB VI Onceşti. În zona de deal mesteacănul se regăseşte atât în amestec intim cu speciile de bază, dar realizează şi arborete pure în special în păşunile împădurite (vegetaţia din afara fondului forestier). Arbori izolaţi de mesteacăn se regăsesc pe păşuni sau fâneţe.

Specie de o mare rusticitate, mesteacănul se caracterizează prin pretenţii reduse faţă de climă şi sol. Suportă foarte bine gerurile puternice şi îngheţurile, fiind printre puţinele specii care pot vegeta în găurile de ger, chiar şi în teren descoperit. Pretenţii reduse manifestă şi faţă de căldura din timpul verii, ceea ce-i permite să avanseze la altitudini mari, în ţinuturile montane; evită însă ţinuturile uscate, deşi tolerează bine arşiţa şi se comportă ca o specie eurifită. Manifestă o amplitudine remarcabilă faţă de condiţiile edafice, instalându-se pe soluri bogate în substanţe nutritive, cum sunt cele formate pe calcare, dar şi pe cele foarte sărace (pe soluri formate pe gresii cuarţoase), profunde sau superficiale, slab scheletice sau scheleto-pietroase, de la relativ uscate până la umede; evită însă solurile prea compacte, pe cele excesiv uscate, calcare curate, iar pe cele acide vegetează slab. Manifestă vitalitate mare pe solurile cu textura uşoară, silicioase, din zonele bine udate de ploi, pe gresii, granite, şisturi cristaline. Frecvent se întâlneşte pe soluri brun acid litice, dar şi pe podzoluri tipice, formând amestecuri alături de fag.

Creşterile sunt active în tinereţe, atingând valori maxime la 40-50 ani, când productivitatea poate ajunge la 7-8 mc/an/ha. O dată cu înaintarea în vârstă capacitatea de bioacumulare se reduce considerabil, astfel că, de regulă, înainte de 100 de ani încetează aproape complet, vârstă la care atinge limita longevităţii fiziologice.

Din punct de vedere al însuşirilor fizico mecanice, mesteacănul se prezintă conform tabelului 1.3 (Filipovici, 1965):

4

Tabelul 1.3. Proprietăţile fizico-mecanice ale lemnului de mesteacăn Nr. crt. Proprietatea UM Valori

0 1 2 3 1 Densitatea (ρ0) kg/m3 570 2 Contragerea longitudinală % 0.6 3 Contragerea radială % 5.3 4 Rezistenţa la încovoiere MPa 140 5 Contragerea tangenţială MPa 7.8 6 Rezistenţa la compresiune MPa 45-60 7 Rezistenţa la tracţiune MPa 125-137-150 8 Rezistenţa la forfecare MPa 11-12-14 9 Rezistenţa la încovoiere dinamică cu şoc Nm/mm2 0.06-0.09 10 Duritatea Brinell MPa 35-50

Principalii componenţi ai lemnului de mesteacăn sunt redaţi în tabelul 1.4 (Simionescu,

1964). Tabelul 1.4. Limitele domeniului de variaţie privind prezenţa unor componenţi chimici în

lemnul mesteacănului Componenţi chimici

Substanţe extractibile cu Specia Celu-

loză Lig-nină

Pento-zane Apă

caldă NaOH 1%

Eter etilic

Ce-nuşă

Mesteacăn 64.2 19.6 27.1 - - 0.7 0.39 În România, pe nedrept, mesteacănul precum şi altele ca plopul tremurător, carpenul

(Carpinus betulus L.) apoi unele specii din genurile Sorbus şi Ulmus, şi nu numai, nu sunt luate în considerare nici din punct de vedere silvicultural şi nici industrial. În acest context merită a reliefa optica pozitivă a înaltelor foruri suedeze potrivit căreia în Suedia nu există specie lemnoasă lipsită de importanţă, motiv pentru care, în ţările scandinave, mesteacănul şi plopul tremurător sunt specii apreciate la adevărata lor valoare. Furnirul acestor specii reprezintă o componentă majoră a industriei mobilei care lucrează în strânsă colaborare cu silvicultura practică şi cercetarea care este axată pe studiul variabilităţii genetice la nivel de provenienţă dar şi la nivel individual a creşterii arborilor precum şi a culorii şi structurii lemnului destinat furnirelor. Rezultatele obţinute prin cercetări susţinute au stat la baza extinderii lor în plantaţii producătoare de lemn corespunzător pentru industrie.

B. pendula este cea mai importantă sursă de materie primă pentru industria forestieră mecanică şi chimică din Finlanda. Până în anii 1960, pădurile de mesteacăn au fost suficiente pentru a satisface nevoile industriale însă după aceea a apărut criza de materie primă care a pus în pericol industria furnirului. Acesta a fost momentul de început al plantaţiilor. Cu scopul de a ameliora calitatea genetică a materialului de plantat, a fost iniţiat un program intensiv de ameliorare care a cuprins selecţia de arbori plus şi testarea descendenţelor lor. Plantaţiile cu mesteacăn au fost extinse mult până la sfârşitul anilor 1980 însă nivelul maxim a fost atins la începutul anilor 1990. Semnificativ de reţinut că numai în anul 1997 pepinierele finlandeze au produs 19.3 milioane puieţi de mesteacăn ceea ce reprezintă 13% din totalul producţiei de puieţi din Finlanda (Sevola, 1998).

Cultura intensivă a mesteacănului în vederea producerii de furnire impune ca, încă din stadii timpurii, efectuarea elagajului artificial care este deopotrivă apreciat cât şi contestat.

5

Scopul unui studiu privind elagajul a fost de a compara impactul ferestrăului şi al foarfecilor de elagaj asupra mesteacănului B. pendula. (Schatz et al. 2008).

Un alt studiu a avut ca scop să cerceteze variaţia în selectarea proprietăţilor tehnice ale tulpinilor la mesteacănul matur cu vârsta mai mare de 60 ani, în arborete din sudul şi centrul Finlandei. În mod obişnuit buştenii de mesteacăn de mici dimensiuni provenind din arbori co-dominanţi conţin multe noduri uscate. Pe soluri minerale, coniferele au avut efecte pozitive asupra elagajului natural al mesteacănului. Elagajul natural al mesteacănului în arborete pure a fost tot atât de bun ca şi în arboretele de amestec molid-mesteacăn. Mesteacănul crescut în amestec cu molidul produce buşteni de calitate superioară iar menţinerea lui în arboret poate fi până la tăierea finală (Heräjärvi, 2001).

1.2. Stadiul actual privind obţinerea furnirelor tehnice Furnirele sunt semifabricate din lemn sub formă de foi subţiri (0,2 – 7 mm) destinate

acoperiri suprafeţelor exterioare şi interioare ale panourilor denumite şi furnire estetice (sau decorative) sau destinate fabricării produselor stratificate, mulate etc. denumite furnire tehnice.

Procedeele de obţinere a furnirelor, cunoscute până în prezent, pot fi clasificate în două categorii: prin tăiere plană şi prin tăiere rotativă.

Tăierea rotativă, este caracterizată de faptul că traiectoria de tăiere este curbă, viteza de tăiere fiind tangentă la o spirală sau cerc.

Tăierea rotativă poate fi continuă, prin derulare centrică sau conică, sau poate fi discontinuă – derulare excentrică.

Tăierea prin derulare centrică (fig. 1.8.) este caracterizată prin faptul că mişcarea de tăiere o efectuează lemnul, butucul fiind antrenat în mişcarea de rotaţie în jurul unei axe coaxiale cu axa sa geometrică, iar mişcarea de avans, egală cu o grosime de furnir la o rotaţie a butucului, o efectuează sculele (cuţitul şi bara de presare) având muchia tăietoare paralelă cu axa de rotaţie.

Prin combinarea celor două mişcări traiectoria tăierii este o spirală centrică.

Fig. 1.8. Schema de tăiere rotativă a furnirului prin derulare centrică.

Având în vedere că lemnul de mesteacăn şi plop este într-o mai mică măsură utilizat pentru furnire decorative în cadrul prezentei lucrări s-a optat pentru stabilirea parametrilor tehnologiei de obţinere a furnirelor tehnice, prin derulare centrică.

6

2. Obiectivele cercetărilor Obiectivele prezentei lucrări au fost adoptate în scopul valorificării superioare a

resurselor de lemn de mesteacăn şi plop existente în Ocolul Silvic Răşinari. Drept urmare, acestea au fost:

• Caracterizarea Ocolului Silvic Răşinari: identitate, condiţii staţionale, de vegetaţie, resurse de lemn şi valorificarea lor;

• Analiza cantitativă şi calitativă a resurselor de lemn de mesteacăn şi plop de care dispune Ocolul Silvic Răşinari;

• Cercetarea parametrilor de obţinere a furnirelor tehnice din lemnul de plop tremurător şi mesteacăn din arealul Ocolului Silvic Răşinari;

• Cercetarea influenţei defectelor de formă şi structură a buştenilor asupra tehnologiei furnirelor;

• Stabilirea unor măsuri silviculturale pentru creşterea calităţii buştenilor de plop tremurător şi mesteacăn din cadrul Ocolului Silvic Răşinari;

• Analiza efectelor economice pe care le implică aplicarea soluţiilor rezultate în urma cercetărilor.

3. Caracterizarea Ocolului Silvic Răşinari 3.1.Pădurea Răşinari – scurt istoric Cândva, în primele veacuri ale mileniului al doilea, pădurile răşinărene vor fi fost parte a

acelei „Silva Blachorum et Bissenorum” (pădurea românilor şi pecenegilor), aflată în zona subcarpatică transilvană, la sud de Sibiu şi în sudul Ţării Făgăraşului, pomenită la 1224 în diploma acordată de regele ungar Andrei al II-lea (numită „Bula de aur”) prin care populaţia germană colonizată în veacul al XII-lea pe teritoriul cuprins între Orăştie şi Baraolt („fundus regius”) primea, între alte privilegii politice, sociale şi economice, dreptul de a folosi pădurile românilor şi pecenegilor împreună cu aceştia. Noii „hospites” au vădit, destul de timpuriu, tendinţe de a deveni stăpâni prin cotropirea pământurilor şi păşunilor în detrimentul populaţiei pe care au găsit-o aici la venirea lor, trăind în obşti săteşti bine organizate, ceea ce a provocat în anul 1382 prima mare răzvrătire a populaţiei împotriva coloniştilor, la care a participat şi cneazul răşinărean Cândea (Popa, 2009).

După conscripţia urbarială din 1721, în posesia răşinărenilor, se mai aflau încă munţii împăduriţi: Măglaş, Tomnatic, Marginea, Bucşa, Stâna, Nanu, Cuculeu, Muncelu Mare, Bătrâna din Mijloc, Bătrâna, Piciorul Duşii, Rozdeşti, Şerbănei, Cânaia, Cindrel, Niculeşti, Costicea, Beşineu, Onceşti, Beleu, Bulgări.

Înainte de izbucnirea primului război mondial, comuna stăpânea, împreună cu Râul Sadului, 17 995 iugăre de pădure (10 341 ha), cei mai reprezentativi munţi fiind: Nanu (2 000 iugăre), Muncel (500 iugăre), Duşa (900 iugăre), Bătrâna Mare şi Bătrâna Mică (1 800 iugăre), Groşi (1 600 iugăre), Şerbănei (550 iugăre), Cânaia, Iujbea (1 468 iugăre).

Naţionalizarea pădurilor, ca şi a tuturor bogăţiilor solului şi subsolului, a principalelor mijloace de producţie, s-a făcut în 1948, după care a început amenajarea pe mari bazine şi unităţi de producţie (Constituţia Republicii Populare Române, art. 7).

După mai bine de o jumătate de secol, pădurile, pe care le stăpâneau de multe veacuri, i-au fost redate comunei Răşinari drepturile de proprietate asupra terenurilor forestiere, în suprafaţă ce cumulează nu mai puţin de 7 730.3 ha (Legea 1 / 2000).

7

3.2.Localizare geografică Parte integrantă a patrimoniului forestier al judeţului Sibiu, pădurile comunei Răşinari

sunt situate în zona montană (66%) şi de deal (34%), la altitudini ce variază între 495 m (ua 4A din UB VI Răşinari) şi 1900 m (ua 25C din UB V Onceşti) – altitudinea medie fiind de 1200 m – 1225 m, pe coordonatele 45o33’58’’ – 45o43’35’’ latitudine nordică şi 23o48'47'' – 24o06'32'' longitudine estică.

În figura 3.1 este redată amplasarea Ocolului Silvic Răşinari, cu încadrarea acestuia în limitele judeţului Sibiu.

Fig.3.1. Ocolul Silvic Răşinari RA – Judeţul Sibiu

3.2.1.Vecinătăţi, limite, hotare Limitele Ocolului Silvic Răşinari sunt forme orografice evidente sau limite

convenţionale. De regulă, vecinătăţile directe ale pădurii sunt terenuri cu vegetaţie forestieră proprietate publică a statului, sau proprietate publică a unităţilor administrativ teritoriale şi terenuri agricole cu diferite folosinţe (arabil, fâneţe, păşuni).

3.2.2.Administrarea fondului forestier Din punct de vedere administrativ fondul forestier al Ocolului Silvic Răşinari ocupă o

suprafaţă de 7730.3 ha şi este organizat în două unităţi de bază: V – Onceşti cu 4 515.1 ha (58%), respectiv VI – Răşinari cu 3 215.2 ha (42%).

3.3.Studiul staţiunii şi al vegetaţiei 3.3.1.Geologie şi geomorfologie Roca de solificare este reprezentată majoritar de micaşisturi (şisturi cristaline), ca urmare

solurile formate sunt predominant cambosoluri (Târziu şi Spârchez, 1997).

8

Rocile majoritare fiind dure, au dus la formarea de soluri relativ subţiri şi cu un conţinut ridicat de schelet.

Pe parcursul cercetărilor efectuate de autorul prezentei teze de doctorat s-au făcut intense cercetări de teren a căror rezultate se prezintă în continuare. Panta terenului este cuprinsă între valorile 0o - 45o cu media de 26o menţionând că înclinările abrupte nu sunt absente. S-a mai constatat că datorită procentului ridicat de rocă şi înclinării de peste 35˚ a unor terenuri, s-a declanşat fenomenul de instabilitate datorită eroziunii solului. Acelaşi fenomen de încălzire a determinat şi determină în continuare apariţia unor manifestări atmosferice brutale cu impact puternic asupra vegetaţiei situate atât la altitudini mari cât şi la altitudini mici. Ca fenomene atipice cu efecte negative produse în ultima vreme asupra arboretelor din Ocolul Silvic Răşinari, ca urmare încălzirii globale, se menţionează:

(a) sporirea frecvenţei doborâtorilor şi rupturilor de vânt în arborete de molid situate în zona Masivului Cindrel;

(b) apariţia celei de a doua creşteri la molid, şi la alte specii printre care plopul tremurător şi mesteacănul; această a doua creştere care se produce datorită prelungirii sezonului de vegetaţie, degeră în timpul îngheţurilor timpurii provocând defecte majore pe tulpina arborilor cauzând declasare lor din punct de vedere industrial;

(c) urmare încălzirii globale, iernile au devenit mai blânde sporind fenomenul de transpiraţie prin care arborii pierd umiditate care în situaţia când solul este îngheţat, această umiditate nu poate fi recuperată de către sistemul radicelar; lipsa umidităţii conduce la apariţia secetei fiziologice care conduce la slăbirea organismului arborilor care, în cazul că urmează o primăvară / vară secetoasă, se usucă; este posibil ca apariţia fenomenului de uscare difuză a unor exemplare de zâmbru (Pinus cembra L.) din cultura experimentală din UB V Onceşti să fie atribuibilă unui astfel de fenomen. Cercetările de teren au mai evidenţiat că înclinarea terenului, structura şi adâncimea solului influenţează în mod direct înrădăcinarea arborilor, scurgerea apei pe versant precum şi infiltrarea apei în sol determinând atât apariţia fenomenelor erozionale cât şi a doborâturilor de vânt. Astfel de fenomene s-au constatat recent pe pantele mari din zonele Conţul Mare, Bătrâna şi Valea Pinului. Tot în acest context se aminteşte doborâtura de vânt la molid din UB V Onceşti, u.a. 91H unde instalarea ulterioară prin plantare a respectivei specii nu a fost posibilă din cauza vântului rece şi puternic din timpul iernii care bântuie în acea şa de munte situată la 1650m altitudine. Refacerea pădurii din această parcelă a fost posibilă, după 10 ani de încercări, numai prin plantarea zâmbrului, specie a cărei rusticitate este superioară molidului (Bratu, date nepublicate).

3.3.2.Soluri În urma cercetărilor de teren bazate pe analizele de laborator s-a constatat că influenţa

reliefului s-a făcut resimţită prin evoluţia fenomenului de alunecare, prin intensificarea proceselor de levigare şi acidificare pe expoziţiile umbrite şi reci.

Principalele tipuri de sol de pe cuprinsul Ocolului Silvic Răşinari sunt: clasa Luvisoluri – Luvosol, Alosol; clasa Cambisoluri – Eutricambosol, Districambosol; clasa Spodosoluri – Prepodzol, Podzol; clasa Hidrosoluri – Gleisol.

3.3.3.Hidrologie Prin investigaţii de teren s-a constatat ca în pădurile comunei Răşinari se află o bogată

reţea hidrologică ale cărei colectoare principale sunt râul Valea Şteaza şi Râul Sadu; acesta din urmă împreună cu o parte din pâraiele şi ogaşele din zonă alimentează Lacul Gâtul Berbecului care este un lac de acumulare situat în U.B. V Onceşti.

Densitatea reţelei hidrografice este de 0.25 – 0.50 km/km². Regimul de alimentare este pluvio – nival, caracterizat de ape mari în primăvară şi viituri în sezonul de vară. Valea Steaza, principalul curs de apă care străbate unitatea de bază VI Răşinari are o serie de afluenţi cu

9

debit permanent de apă: pârâul Buru, pârâul Izvor (cu afluenţii pârâul Ploscarilor, pârâul Feriga), pârâul Şanta, pârâul Cioara, Valea Strâmbului, Valea Caselor (cu afluenţii Valea Sibişel, Valea Largă, pârâul Dârjanului). În zonele joase, cu precipitaţii mai puţine apare gorunul şi fagul (în măsură mai mică), iar la limita superioară cu precipitaţii bogate apar molidişurile pure împănate cu faciesuri de plop tremurător şi mesteacăn.

3.3.4.Climatologie Aspecte generale După raionarea climatică (Marcu, 1983) teritoriul acestei unităţi se încadrează în

următoarele sectoare climatice: a) sectorul de climă continental moderată, prin ţinutul climei de dealuri (IB) care ocupă 80% din

suprafaţa unităţii şi altitudini de până la 900m. b) Sectorul de climă de munte (IVC) în care sunt încadrate suprafeţele de la 900m în sus.

Regimul termic La realizarea acestui studiu s-a lucrat cu date furnizate de Staţia Meteorologică Sibiu cu

menţiunea că la acestea au fost adăugate şi propriile înregistrări pe parcursul perioadei cercetărilor efectuate în cadrul doctoratului.

Datele culese de staţia mai sus amintită arată că: • temperatura medie anuală este de circa 6-9oC cu variaţii între 6-7oC în părţile mai înalte ale

teritoriului şi 9-10oC în cele mai joase. • perioada de vegetaţie cu temperaturi de peste 10oC este de 175 zile. • primele îngheţuri se semnalează în jur de 21 septembrie – 11 octombrie, în timp ce ultimele

îngheţuri se resimt în 21 aprilie – 1 mai. Regimul pluviometric Regimul precipitaţiilor atmosferice se caracterizează printr-o medie anuală de

aproximativ 850mm cu variaţie între 650-900mm. Durata medie a stratului de zăpadă este de 130 zile. Observaţiile autorului tezei arată că numărul mediu de zile cu stratul de zăpadă prezent pe sol s-a redus cu aproximativ 15 zile.

Evapotranspiraţia potenţială După cum se observă nu există perioade cu deficit de precipitaţii, indicele de ariditate de

Martoine (50) indicând un climat umed cu uşor excedent de apă din precipitaţii. Indicele de ariditate De Martoine s-a calculat cu formula următoare:

7.62105,4

910

10=

+=

+=

T

PIa , (3.1)

unde, P- reprezintă precipitaţii medii anuale, T – temperatura medie anuală Regimul eolian

Fig.3.4. Diagrama climatică Walter-Lieth

10

Legendă: a-temperatura medie lunară(oC); b- precipitaţii lunare (mm) scara P1/5; c - evapotranspiraţia potenţială lunară, scara 1/5; d- diferenţa dintre cantitatea de precipitaţii şi ETP; e-perioada cu temperaturi medii lunare negative; f- excedente de precipitaţii faţă de ETP.

Numărul zilelor cu vânt cu viteză mai mare de 11m/s este 18, iar decât 16m/s este 0.6. Sinteza climatică Potrivit datelor culese de la Staţia Meteorologică Sibiu, indicele de ariditate este 62.7,

valoare care caracterizează un climat umed cu excedent de precipitaţii. Valoarea indicelui de ariditate creşte cu altitudinea. Indicele de ariditate din perioada de vegetaţie indică faptul că nu există deficit de apă în timp ce indicele de ariditate al lunii septembrie de 45 sugerează un anotimp de toamnă arid. Trebuie totuşi menţionat că doi din ultimii şase ani au fost ani secetoşi pe timp de vară fapt care a avut impact negativ asupra creşterilor arborilor din cultura comparativă de zâmbru, cultură în care se fac măsurători anuale precise (Bratu, date nepublicate).

3.3.5.Tipuri de staţiune Datorită variabilităţii pronunţate climatice şi al geomorfologiei terenului Ocolul Silvic

Răşinari cuprinde o mare diversitate a tipurilor de staţiuni. Cele mai reprezentative sunt: Montan de molidişuri Bi, podzolic cu humus brut, edafic submijlociu şi mic, cu Vaccinium, Montan de molidişuri Bm, districambosol edafic submijlociu, cu Oxalis Dentaria ± acidofile; Montan de molidişuri, Bm, podzol, edafic mijlociu cu Luzula silvatica; Montan de amestec Bm, eutricambosol edafic mijlociu, cu Asperula – Dentaria; Montan-premontan de făgete (Bi), criptopodzol-prepodzol edafic mic-mijlociu, cu Luzula Calamagrostis; Montan premontan de făgete, (Bi), prepodzol-podzol edafic mic, cu Vaccinium; Montan-premontan de făgete Bm, eutricambosol sau districambosol edafic mijlociu, cu Asperula-Dentaria; Deluros de gorunete Bi, districambosol, edafic mic.

3.3.6. Tipuri de pădure Principalele tipuri de pădure (Paşcovschi şi Leandru, 1958) sunt următoarele: Molidiş cu

Vaccinium myrtillus (i), Molidiş cu Vaccinium myrtillus şi Oxalis acetosela (m), Molidiş cu Oxalis acetosela pe soluri schelete (m), Molidiş cu muşchi verzi (m), Molidiş normal cu Oxalis acetosela (s), Molidiş cu anin alb (m), Făget montan cu Luzula luzuloides (i-m), Amestec de răşinoase şi fag cu Festuca altissima (m), Molideto-făget cu Luzula luzuloides (m), Făget cu Festuca altissima (m), Făget de stâncărie (i), Făget montan cu Vaccinium myrtillus (i), Făget montan cu Luzula luzuloides (i-m), Făget cu Festuca altissima (m), Făget normal cu floră de mull (s), Gorunet de stâncărie (i), Goruneto-făget cu Luzula luzuloides (i), Gorunet de coastă cu Graminee şi Luzula luzuloides (m), Gorunet cu floră de mull de productivitate mijlocie (m), Gorunet normal cu floră de mull (s), Făget de dealuri cu floră acidofilă (i-m), Făget de dealuri cu Festuca drymeia (m), Goruneto-stejăret de productivitate mijlocie (m).

3.3.7.Reprezentarea vegetaţiei forestiere pe specii Potrivit Institutului Naţional de Statistică (***,2008), Fondul Forestier Naţional se

prezintă astfel:

11

Tabelul 3.6. Reprezentarea fondului forestier naţional (mii ha) 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Total 6388 6368 6382 6391 6427 6485 Suprafaţă pădurilor 5128 6221 6222 6233 6272 6315 Răşinoase 1856 1839 1852 1873 1893 1920 Fag 1973 1985 1993 2023 2028 2041 Stejari 1117 1109 1099 1084 1084 1077 Diverse specii 1293 1288 1275 1253 1267 1277 Alte terenuri 149 147 160 158 155 170

În ceea ce priveşte repartizarea vegetaţiei forestiere, pădurea comunei Răşinari este formata din arborete de amestec, arborete de deal (gorunete, stejărete) într-un amestec intim cu carpenul, plopul şi fagul; arborete pure de fag; amestecuri intime de răşinoase cu fag; precum şi arborete pure de răşinoase.

Tabelul 3.7. Principalele specii forestiere din Ocolul Silvic Răşinari RA Specia

Specificări UM Mo Fa Br Go Pi Pl Me Ca Total

Proporţia speciilor % 62 21 1 6 7 1 1 1 100 Clasa de producţie

medie - 3.1 3.6 2.6 3.5 3.1 4.2 3.6 4.1 3.46

Consistenţa medie - 0.80 0.72 0.67 0.73 0.79 0.78 0.75 0.80 0.75 Vârsta medie ani 56 85 94 94 50 60 51 69 69.87

Creşterea curentă medie

m3/an/ha 9.1 4.3 4.5 3.5 3.1 3.2 4.0 5.0 4.56

De remarcat faptul că vegetaţia din afara fondului forestier este formată din pâlcuri de arbori sau păşuni împădurite; acestea sunt alcătuite din mesteacăn, plop, carpen, fag şi molid.

3.3.8.Concluzii privind condiţiile staţionale şi de vegetaţie Având în vedere datele referitoare la condiţiile staţionale şi de vegetaţie se pot evidenţia

următoarele: • Pădurile comunei Răşinari se întind în cinci etaje de vegetaţie (FM3, FM2,

FM1+FD4, FD3, FD1). • Sezonul de vegetaţie este favorabil unei perioade lungi de creştere şi

dezvoltare, implicit de acumulări importante de masă lemnoasă. • Condiţiile pedoclimatice sunt favorabile unei regenerări naturale a arboretelor

cu precădere a formaţiilor forestiere de plop tremurător şi mesteacăn, în special în zona răşinoaselor neregenerate, dar şi a făgetelor încă neregenerate.

• În condiţiile pedoclimatice ale Ocolului Silvic Răşinari, atât plopul tremurător cât şi mesteacănul înregistrează creşteri medii, ele regăsindu-se practic în toate etajele de vegetaţie, favorizate fiind şi de uşurinţa instalării lor acolo unde speciile de bază nu sunt prezente.

4. Estimarea cantitativă şi calitativă a resurselor de lemn de plop

tremur ător şi mesteacăn 4.1. Estimarea cantitativă şi calitativă a resurselor Potrivit Institutului Naţional de Statistică, evoluţia fondului forestier naţional în perioada

1990 .. 2007 este prezentată cifric în tabelul 4.2, iar grafic în figura 4.1.

12

Tabelul 4.2. Analiza fondului forestier (mii ha) 1990 1995 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Total 6371 6369 6366 6367 6388 6368 6382 6391 6427 6485 Suprafaţa pădurilor

6252 6245 6223 6225 6239 6221 6222 6233 6272 6315

Alte terenuri 119 124 146 142 149 147 160 158 155 170

E v o lu ţia fo n d u lu i fo re s tie r

637 16369

63 66

6391

6350

6355

6360

6365

6370

6375

6380

6385

6390

6395

199 0 1995 20 00 2005

F ondul fo res t ie r [m ii ha ] Fig. 4.1. Evoluţia fondului forestier între anii 1990 şi 2005 Din cercetările efectuate pe teren referitoare la fondul forestier, principalii indicatori

cantitativi ai plopului tremurător pot fi sintetizaţi în tabelul 4.3. Principalii indicatori cantitativi ai mesteacănului, determinaţi pe baza cercetărilor proprii, în Ocolul Silvic Răşinari sunt prezentaţi în tabelul 4.4.

Tabelul 4.3. Principalii indicatori cantitativi ai plopului tremurător UB V Onceşti UB VI Răşinari Păşuni împădurite Total

Suprafaţa ocupată [ha] 26 62 12 100 Vârsta medie [ani] 80 65 20 63

Consistenţa 0.7 0.8 0.75 0.77 Clasa de producţie 4.2 3.2 4 3.6

Creşterea [mc/an/ha] 3.5 2.9 3 3.1 Volum mediu [mc/ha] 31 32 15 30

Volum total [mc] 800 2000 180 2980 Tabelul 4.4. Principalii indicatori cantitativi ai mesteacănului

UB V Onceşti UB VI Răşinari Păşuni împădurite Total Suprafaţa ocupată [ha] 38 40 350 428

Vârsta medie [ani] 55 52 20 25 Consistenţa 0.77 0.78 0.8 0.79

Clasa de producţie 3.8 3.6 4 3.9 Creşterea [mc/an/ha] 3.8 4.3 3.1 3.3 Volum mediu [mc/ha] 136 86 13 30

Volum total [mc] 5 300 3 500 4 500 13 300 Se poate conchide că, dintre cele două specii studiate, mesteacănul este cel mai bine

reprezentat, ocupând o suprafaţă de 428 ha, cu un volum total de masă lemnoasă de 13300 mc,

13

în timp ce plopul tremurător ocupă doar 100 ha, cu un volum total de 2980 mc, aşa cum rezultă şi din graficul prezentat în figura 4.6, respectiv graficul prezentat în figura 4.7.

26

62

12

38 40

350

0

50

100

150

200

250

300

350

400

UB V Onceşti UB VI Răşinari Păşuni împădurite

[ha]

Plop tremurator Mesteacan Fig. 4.6. Suprafeţele ocupate de plop tremurător şi mesteacăn

800

2000

180

2980

5300

3500

4500

13300

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

UB V Onceşti UB VI Răşinari Păşuni împădurite Volum total

[mc]

Plop tremurator Mesteacan Fig. 4.7. Volumul de masă lemnoasă reprezentat de plop tremurător şi mesteacăn

4.2. Valorificarea actuală a resurselor lemnoase de plop şi mesteacăn din Ocolul

Silvic Răşinari Lemnul mesteacănului şi al plopului tremurător îşi găseşte întrebuinţare în zona Răşinari,

doar în cazul în care costurile legate de transport sunt neglijabile – atunci când procurarea sa este la îndemână, în gospodăriile rurale fiind folosit ca biocombustibil solid, lemn pentru construcţii rurale, podeţe, garduri şi anexe cu aspect pitoresc (lemnul de mesteacăn având un port deosebit) – având în vedere evoluţia turismului rural.

Până în prezent lemnul de plop tremurător a fost valorificat în cantităţi extrem de mici, acestea nedepăşind 10 mc anual. În ceea ce priveşte mesteacănul, valorificarea acestuia ca biocombustibil se face la un nivel ceva mai ridicat, însă nici acesta nu atinge valori mai mari de 30 mc anual. Cel mai frecvent este folosit mesteacănul de mici dimensiuni aflat în afara fondului forestier, în special din păşunile Şteaza şi Valea Caselor. În ceea ce priveşte valorificarea plopului tremurător şi a mesteacănului din suprafeţele administrate de Ocolul Silvic Răşinari, lemnul acestor specii se comercializează exclusiv în sortimente ca lemn de foc, preţul de vânzare fiind stabilit prin Hotărâre a Consiliului Local (30 lei / mc). Se poate spune că sumele încasate din valorificarea lemnului acestor specii sunt simbolice, ele nedepăşind un cuantum anual de 1500 lei.

14

Putem conchide că până în prezent valorificare lemnului de plop tremurător şi mesteacăn în arealul Ocolului Silvic Răşinari s-a realizat la cote neglijabile, potenţialul acestor specii nefiind exploatat decât într-o foarte mică măsură.

4.3. Concluzii În urma analizei cantitative şi calitative a resurselor de plop tremurător şi mesteacăn, se

pot formula următoarele concluzii: • Valorificarea actuală a lemnului din plop tremurător şi mesteacăn se face cu mult sub

potenţialul cele două specii. • Condiţiile pedostaţionale şi de vegetaţie asigură o dezvoltare medie a plopului tremurător

şi a mesteacănului. • În condiţiile Ocolului Silvic Răşinari, acolo unde instalarea speciilor de bază (molid, fag,

stejar) nu se poate realiza, cultura plopului tremurător şi a mesteacănului este binevenită. • Dispunând de resurse importante de masă lemnoasă de plop tremurător şi mesteacăn, se

propune analiza valorificării superioare a celor două specii. • Datorită cilindricităţii şi dimensiunilor trunchiurilor se va urmări valorificarea superioară

a lemnului de plop tremurător şi mesteacăn în furnire tehnice. 5. Studiul teoretic privind valorificarea resurselor lemnoase pentru

obţinerea furnirelor tehnice 5.1. Tehnologia generală a furnirelor derulate Tehnologia generală a furnirelor derulate, tehnice, indiferent de specia lemnului

întrebuinţat, implică operaţiunile specificate în figura 5.1. Ordinea operaţiunilor nu este strictă, se alege în funcţie de specia lemnului prelucrat, de

tipul utilajelor precum şi din alte considerente tehnologice. Astfel, în cazul utilizării speciilor de lemn cu tensiuni interne reduse, operaţiile de

secţionare şi cojire pot precede plastifierea, în acest fel realizându-se economii energetice importante prin faptul ca nu sunt supuse tratamentului termic de plastifiere capetele de buşteni şi coaja, volumul cărora poate ajunge la 15 – 20 % din volumul buştenilor. De asemenea, utilizarea capacităţii de producţie a instalaţiilor de plastifiere este mai judicioasă prin faptul că se măreşte coeficientul de umplere utilă, cu lemn de derulat şi se reduce timpul de încălzire, coaja fiind un bun izolator termic.

În cazul speciilor al căror lemn are o plasticitate naturală mare, cum este cazul plopului şi mesteacănului este posibilă renunţarea la tratamentele energofage de plastifiere, în cazul în care buştenii sunt tăiaţi în furnire la scurt timp de la exploatare (proaspăt doborâţi), în sevă şi au temperatura peste cca. 10°C.

Având în vedere plasticitatea naturală ridicată şi tendinţa relativ redusă de crăpare a buştenilor de mesteacăn şi plop, în cazul prelucrării acestora se recomandă ca tratarea pentru plastifiere să se efectueze la temperaturi de 40 - 50°C, aşa zis regim „moale” de tratare şi aceasta să se facă după cojirea şi secţionarea buştenilor în butuci.

Din lanţul operaţiilor tehnologiei furnirelor tehnice, în prezenta lucrare, conform obiectivelor stabilite la capitolul 2 vom analiza operaţia de tăiere a furnirelor prin derulare, de altfel cea mai importantă şi influenţată în mare măsură de caracteristicile lemnului din specia prelucrată.

Procesul tăierii furnirelor prin derulare este influenţat de (Mitişor Al., 1982): tipul şi poziţia cuţitului, tipul şi poziţia barei de presare, rigiditatea sistemului maşină – sculă lemn, parametri cinematici (vitezele de tăiere şi avans).

15

Fig. 5.1.Tehnologia generală a furnirelor tehnice. 5.2. Influenţa parametrilor cuţitului Parametrii unghiulari şi traiectoria t ăierii Poziţia cuţitului este definită de parametri unghiulari ai tăierii (figura 5.2) şi de poziţia

muchiei tăietoare în raport cu planul orizontal ce trece prin axa de rotaţie a butucului.

Descărcarea buştenilor din vehicule

Recepţia cantitativă şi calitativă

Stocarea şi conservarea buştenilor

Plastifierea lemnului

Secţionarea buştenilor

Cojirea butucilor

Centrarea butucilor

Derularea

Înmagazinarea furnirelor umede

Secţionarea furnirelor umede

Uscarea furnirelor

Bandă continuă (formate întregi)

Fâşii

Secţionare

Formate întregi Fâşii

Îndreptare canturi

Îmbinare

Reparare

Sortare

Depozitare

16

Fig. 5.2. Parametri unghiulari ai tăierii prin derulare: α – unghiul de aşezare, β – unghiul

de ascuţire, δ – unghiul de tăiere, σ – unghiul de poziţie a cuţitului, ε – unghi cinematic, vr – viteza de rotaţie, vt – viteza de tăiere, s – grosimea furnirului, u – viteza de avans.

Traiectoria muchiei tăietoare în lemn este rezultanta mişcării de tăiere (de rotaţie) şi a mişcării de avans (de translaţie), respectiv este descrisă de un punct (muchia tăietoare a cuţitului) care se deplasează pe o dreaptă, iar dreapta se roteşte în jurul unui punct al său, deci traiectoria de tăiere este după spirala lui Arhimede. Ecuaţia acesteia în coordonate polare este:

ϕρ ⋅=a (5.1) în care ρ este raza variabilă;

φ – unghiul razei variabile; a – coeficient de proporţionalitate, egal cu raportul dintre viteza punctului pe

dreaptă şi viteza unghiulară a dreptei, respectiv:

n

sna

⋅⋅=

π2, (5.2)

având în vedere că viteza punctului pe dreaptă este egală cu produsul dintre mărimea avansului la o rotaţie, respectiv grosimea furnirului, s, şi numărul de rotaţii în unitatea de timp, respectiv n, iar viteza unghiulară a dreptei este 2π radiani înmulţit cu numărul de rotaţii, n. Astfel, coeficientul de proporţionalitate, α, este egal cu raza unui cerc a cărui circumferinţă este egală cu grosimea furnirului, numit şi cerc de bază, care, ipotetic, limitează traiectoria, tăierea. Practic, acest lucru se petrece la suprafaţa unui cerc cu raza mult mai mare, raza rolei de lemn nederulate, din cauza dificultăţilor de susţinere şi antrenare a lemnului.

Ca urmare, se poate evidenţia unghiul de aşezare a cuţitului, �, la derulare, respectiv unghiul între faţa de aşezare a cuţitului şi vectorul vitezei de tăiere, respectiv tangent la traiectoria tăierii (figura 5.2.). Deoarece tangenta la spirală nu poate fi materializată, este evident că pentru reglarea poziţiei cuţitului, respectiv a unghiului de aşezare, nu se poate utiliza un dispozitiv. Ca urmare la derulare se reglează unghiul de poziţie a cuţitului, σ, cuprins între faţa de aşezare a cuţitului şi verticală, respectiv vectorul vitezei de rotaţie. Diferenţa dintre unghiul de aşezare, α, şi unghiul de poziţie, σ, constă în unghiul ε, cuprins între vectorul vitezei de tăiere, tv

v şi vectorul vitezei de rotaţie, rvv , numit unghiul cinematic al

tăierii. Mărimea sa este:

nR

nsarctg

⋅⋅=

πε

2, (5.3)

în care s – este grosimea furnirului; n – numărul de rotaţii în unitatea de timp; R – raza, a cărei mărime scade în procesul derulării. Din cauza acestei variabile şi mărimea unghiului cinematic al tăierii este variabil. Având în vedere că grosimea furnirului, s, este mică în raport cu raza butucului, R, iar valoarea unghiului, la mărimi mici este proporţională cu valoarea tangentei, variaţiile unghiului cinematic ε, sunt relativ mici.

17

Influen ţa unghiului de aşezare a cuţitului La tăierea prin derulare, pentru a asigura rezemarea cuţitului pe lemn, la raze mici ale

butucului (când curbura este mare) se lucrează cu unghiuri de aşezare negative. Variaţii mici ale unghiului de aşezare (chiar sub 30’) influenţează sensibil procesul de tăiere a furnirelor. Astfel, dacă unghiul de aşezare este mare, cuţitul nu sprijină bine pe lemn, vine în contact cu acesta doar pe muchia tăietoare, ca urmare este antrenat în vibraţii aleatoare din cauza forţei de tăiere variabile, variabilitate determinată de structura anizotropă a lemnului (cuţitul parcurge succesiv zone de lemn târziu, mai dure şi zone de lemn timpuriu mai afânate). Din această cauză când unghiul de aşezare este mare tăierea are loc cu smulgeri de fibre, rezultă furnir cu grosime neuniformă, rugozitate mare, cuţitul are tendinţa să se înfigă în lemn mai mult decât mărimea avansului şi deoarece la derulare, butucul este fixat la capete, în zona de mijloc a butucului furnirul va avea o grosime mai mare decât în zona capetelor, în secţiune va fi biconvex (figura 5.3.a). De asemenea, dacă unghiul de aşezare este mare creşte unghiul de tăiere, σ, şi ca urmare elementul de lemn din furnir va fi deformat în mai mare măsură şi corespunzător legii lui Hooke, vor apare în el tensiuni de tracţiune perpendiculare pe fibre mai mari, solicitări la care lemnul are rezistenţă redusă şi pot apare fisuri sau ruperi ale furnirului.

Dacă unghiul de aşezare este mic, între faţa de aşezare a cuţitului şi lemn apare o presiune, creşte forţa de frecare şi puterea absorbită, cuţitul este respins, deviat din planul de tăiere, furnirul rezultă cu grosime neuniformă, chiar discontinuu şi în general, datorită sistemului de susţinere a butucului la derulare, furnirul capătă în secţiune un aspect biconcav, ca în figura 5.3.a.

Din cauza variaţiei unghiului cinematic cu raza butucului şi unghiul de aşezare variază o dată cu reducerea diametrului butucului.

Legea de variaţie a unghiului de aşezare, α, depinde şi de poziţia muchiei tăietoare a cuţitului în raport cu planul orizontal care trece prin axa de rotaţie a butucului. Distanţa dintre muchia tăietoare a cuţitului şi planul orizontal care trece prin axa de rotaţie a butucului se notează cu h. În cazul în care h=0, respectiv muchia tăietoare a cuţitului este în planul orizontal ce trece prin axa de rotaţie a butucului, traiectoria tăierii este după spirala lui Arhimede şi variaţia unghiului de aşezare este minimă (figura 5.3.a), respectiv mărimea sa se reduce odată cu diametrul butucului, în special la diametre mici (sub 300 mm). În cazul în care h≠0, variaţia unghiului de aşezare în funcţie de diametrul butucului este mai mare, se reduce accentuat cu cât h are valoare pozitivă mai mare sau se măreşte cu cât h are o valoare negativă mai mare. Având în vedere că pentru stabilitatea procesului de tăiere prin derulare odată cu reducerea diametrului butucului (creşterea curburii) este necesară reducerea unghiului de aşezare, la maşinile de derulat la care sculele au o mişcare de avans de translaţie plan paralelă se va lucra numai cu h>0.

Fig. 5.3. Variaţia unghiului de aşezare în procesul de derulare: s – grosimea furnirului, ω

– unghiul de înclinare a ghidajelor secundare, α1 – unghiul de aşezare iniţial (la diametrul

18

butucului de 800 mm), h – distanţa în plan vertical dintre muchia tăietoare a cuţitului şi axa rozetei (după Miti şor, 1982).

Dar reducerea accentuată a unghiului de aşezare la diametre mici ale lemnului poate induce forţe de contact între cuţit şi lemn care pot avea caracter destabilizator, butucul se deformează, vibrează, iar furnirul rezultă biconcav în secţiune.

Pentru a evita acest fenomen (Mitişor, 1973) maşinile moderne de derulat au un dispozitiv (figura 5.4.), care permite antrenarea sculelor într-o mişcare de avans de rototranslaţie, rotirea efectuându-se în jurul unei axe care trece prin muchia tăietoare a cuţitului. La aceste maşini, variaţia unghiului de aşezare are loc ca în figura 5.3.b. În acest caz pentru reglajul înălţimii muchiei tăietoare a cuţitului, h, se recomandă utilizarea valorilor negative, h<0.

Fig. 5.4. Schema mecanismului de rotire a cuţitului: 1-cuţit, 2-lagăr semiinelar, 3-patina

principală, 4-ghidajul principal, 5-excentric pentru reglarea unghiului de tăiere, 6-patină secundară, 7-ghidaj secundar, 8-şurub pentru reglarea înclinării ghidajului secundar, 9-şuruburi de mişcare pentru avansul cuţitului.

În prezent sunt oferte ale concernului Raute – Durand (Prospecte) pentru maşini de derulat la care rotirea sculelor se face automat comandat de calculator, ca urmare legea de variaţie, �=f(D), se poare modifica cu uşurinţă în funcţie de specia sau de grosimea furnirelor.

Respectiv în cazul prelucrării butucilor cu diametre mari, unghiul de poziţie a cuţitului, σ, (deci şi componenta sa principală unghiul de aşezare, �) are valori optime pozitive, mai mici pentru speciile cu lemn omogen, fagul şi mai mari pentru speciile cu lemn heterogen, bradul. De asemenea se constată că influenţa mărimii unghiului de poziţie a cuţitului asupra calităţii furnirelor este relativ redusă la derularea butucilor cu diametre mari şi devine mai importantă la scăderea diametrului sub 500 mm, când este necesară reducerea accentuată a unghiului de aşezare, acesta devine negativ pentru a permite sprijinirea cuţitului pe suprafaţa butucului cu curbura din ce în ce mai mare (rază de curbură mică). Odată cu scăderea diametrului butucului sub cca. 250 mm (mai precis în funcţie de specia şi de lungimea butucului), sub acţiunea forţei de interacţiune dintre cuţit şi lemn, forţă a cărei mărime creşte cu reducerea mărimii unghiului de aşezare a cuţitului, procesul de tăiere prin derulare devine instabil, iar pentru continuarea tăierii se recomandă mărirea lentă a unghiului de aşezare pe măsura reducerii diametrului butucului până la nivelul rolei de lemn rămasă nederulată.

În ce priveşte dependenţa dintre unghiul de poziţie a cuţitului şi grosimea furnirului (Grosshennig, 1971) se recomandă reducerea măririi unghiului de poziţie a cuţitului odată cu creşterea grosimii furnirelor (figura 5.7), în special în domeniul furnirelor cu grosimea sub 2 mm.

19

Fig. 5.7. Dependenţa valorii optime a unghiului de poziţie a cuţitului de grosimea

furnirului Influen ţa unghiului de tăiere a cuţitului În procesul tăierii furnirelor prin derulare elementul de lemn, care este curbat în butuc

după raza ρ1 (figura 5.8) va fi îndreptat prin alunecare pe suprafaţa de degajare a cuţitului după raza, ρ2, care tinde spre infinit, sau chiar este curbat în sens invers, (raza ρ2<0).

Fig. 5.8. Schema pentru calculul influenţei unghiului de tăiere asupra tensiunilor care

apar în furnir în procesul tăierii Prin curbarea furnirului în lemn apar tensiuni de tracţiune perpendiculară pe fibre, σ1, a

căror valoare se poate calcula (Curtu, 1977) cu relaţia lui Navier:

W

M=1σ , (5.4)

în care M este momentul încovoietor necesar curbării furnirului, iar W – modulul de rezistenţă al secţiunii furnirului.

Momentul încovoierii poate fi calculat din ecuaţia fibrei medii deformate, respectiv:

IE

M

⋅=

1

1

ρ, (5.5)

în care ρ1 este raza de curbură a fibrei medii; E – modulul de elasticitate al materialului pe direcţia solicitată (lemn, transversal pe

fibră); I – momentul de inerţie al secţiunii. Deci,

W

IE⋅⋅=1

11 ρ

σ . (5.6)

Ţinând seama că:

12

3sbI

⋅= , iar (5.7)

6

2sbW

⋅= , (5.8)

20

rezultă

121 ρσ sE⋅= , (5.9)

în care b este lăţimea furnirului, s - grosimea furnirului. Valoarea tensiunilor de tracţiune, σ2, ce iau naştere în furnir prin curbarea sa în sens

invers prin alunecare pe suprafaţa de degajare a cuţitului după raza de curbură, ρ2, se poate calcula similar:

222 ρσ sE⋅= , (5.10)

Ca urmare tensiunea de tracţiune totală, σ, ce ia naştere în furnir va fi:

21 σσσ += , (5.11)

( )2

1

1

1

2 ρρσ +⋅⋅= sE . (5.12)

Din această relaţie rezultă că fisurările care apar pe dosul furnirului sunt mai probabile şi mai accentuate în cazul furnirelor groase, derulate din butuci cu diametrul mic şi lemn cu plasticitate redusă, iar furnirele sunt curbate într-o mai mare măsură pe suprafaţa de degajare a cuţitului.

Prin pătrunderea în lemn a muchiei tăietoare a cuţitului (figura 5.8) în punctul B, acesta se despică. Aşchia deplasându-se pe suprafaţa cuţitului în punctul A, acumulează tensiuni şi ca urmare tot elementul se deformează după curba OA. Aproximând că tangenta în punctul A este cuprinsă în planul suprafeţei cuţitului, raza de curbură a furnirului va fi după direcţia AO.

În punctul în care se termină desprinderea furnirului tangenta este după direcţia DC, iar raza de curbură va fi după direcţia DO. Considerând:

skBADB ⋅== , (5.13) şi având în vedere că δ=DOAp , rezultă

22δρ ctgsk ⋅⋅= , (5.14)

în care k este un coeficient de proporţionalitate ce poate fi determinat experimental. Deci

22

2 δσctgsk

sE

⋅⋅

⋅= , (5.15)

222δσ tg

k

E ⋅= . (5.16)

După cum se vede, din această relaţie, odată cu creşterea unghiului de tăiere, δ, vor creşte şi tensiunile de tracţiune din furnir, deci se măreşte posibilitatea fisurării acestuia.

Ca urmare pentru obţinerea furnirelor de calitate superioară este necesar ca unghiul de tăiere, δ, să aibă o valoare cât mai mică.

Dar unghiul de tăiere este suma dintre unghiul de ascuţire, β, şi unghiul de aşezare, �. Deci tipul de ascuţire şi mărimea unghiului de ascuţire a cuţitului, β, influenţează, în

mare măsură procesul de tăiere a furnirelor prin derulare. Dintre tipurile de ascuţire a cuţitelor de derulare analizate, figura 5.9, se consideră optim

cele cu faţa de aşezare concavă, care se adaptează mai bine la suprafaţa curbă a butucului.

21

Fig. 5.9. Tipuri de ascuţire a cuţitelor de derulor: a-cu faţetă plană, b-cu faţetă dublă, c-cu

faţetă concavă, d-cu faţetă plan concavă, e-cu contrafaţetă, e-cu faţetă concavă şi contrafaţetă (după Miti şor, 1982)

Pentru a mări durabilitatea cuţitului între două ascuţiri se recomandă utilizarea tipului de ascuţire plan – concav (figura 5.9 d).

Deoarece în timpul tăierii prin derulare pasajul furnirului se înfundă frecvent, iar pe suprafaţa butucului în zona respectivă rămâne lemn netăiat care deformează cuţitul, este necesar ca operatorul să oprească imediat avansul sculelor, să retragă bara de presare pentru a desfunda pasajul furnirului, după care se reia procesul de tăiere (figura 5.10 a).

Fig. 5.10.Tăierea prin derulare având pasajul furnirului parţial obturat: a – procesul derulării cu pasajul furnirului parţial înfundat; b – deformarea cuţitului în cazul înfundării pasajului furnirului; c – îndreptarea muchiei tăietoare a cuţitului prin ascuţire şi pe faţa de degajare. În cazul în care operatorul observă târziu înfundarea pasajului, în special în cazul tăierii

furnirelor groase, deformarea muchiei tăietoare a cuţitului rămâne parţial remanentă, muchia tăietoare a acestuia având abateri de la rectilinitate (figura 5.10 b), iar tăierea nu mai poate continua în condiţii bune. Pentru recondiţionarea cuţitului, în acest caz se recomandă ascuţirea şi pe faţa de degajare cu piatra abrazivă înclinată sub un unghi de 1 – 2° (figura 5.10 c).

Acest tip de ascuţire, cu contrafaţetă pe faţa de degajare a cuţitului permite obţinerea unei muchii tăietoare rectilinie, dar şi mărirea unghiului de ascuţire în zona muchiei tăietoare cu 1 – 2°, ceea ce măreşte sensibil rezistenţa acestuia şi prelungeşte durata dintre două ascuţiri. Ca urmare cel mai recomandat tip de ascuţire a cuţitului de derulare este cu faţa de aşezare concavă şi contrafaţetă, (figura 5.9 f).

În ce priveşte mărimea unghiului de ascuţire, β, acesta se stabileşte având în vedere ca deformarea furnirului în timpul tăierii să fie minimă (pentru reducerea tensiunilor din furnir şi a fisurărilor sau ruperilor acestuia) dar şi muchia tăietoare să aibă o rigiditate corespunzătoare şi durabilitate maximă la uzură între două ascuţiri. Ca urmare în cazul prelucrării speciilor cu lemn omogen, cu densitate redusă, în furnire cu grosime mică se recomandă unghiul de ascuţire, β=19–20°, iar în cazul prelucrării speciilor cu lemn heterogen, cu densitate mare, în

22

furnire groase se recomandă unghiuri de ascuţire, β=21–22°. Prin ascuţirea şi pe faţa de degajare sub un unghi de 1 – 2°, unghiul de ascuţire al cuţitului, β poate ajunge la 22 – 23°.

Pentru reducerea unghiului de tăiere, βαδ += , în timpul tăierii, respectiv unghiul cinematic de tăiere, s-au propus brevete de invenţie la care cuţitul este antrenat într-o mişcare coplanară oscilantă sau de translaţie (Mitişor, 1973).

5.3. Influenţa parametrilor barei de presare Procesul tăierii furnirelor este similar tăierii elementare numai că de această dată ne

interesează nu numai calitatea suprafeţei prelucrate ci şi calitatea aşchiei – furnirul. Cuţitul pătrunde în lemn ca o pană şi pentru a evita despicarea lemnului după planuri de

minimă rezistenţă precum şi pentru a evita fragmentarea furnirului prin forfecare sub acţiunea unor componente ale forţei de tăiere, încă de la inventarea lor, maşinile de derulat au fost dotate cu bară de presare (figura 5.12). Acesta comprimă lemnul şi creează o stare de tensiune în lemn, în zona muchiei tăietoare a cuţitului, care măreşte forţele de tăiere dar împiedică despicarea lemnului şi fragmentarea furnirului.

Fig. 5.12. Schema tăierii furnirelor prin derulare cu bara de presare

Bara de presare, prin lemnul comprimat, constituie un reazem pentru muchia tăietoare a cuţitului reducându-i vibraţiile determinate de caracterul aleator al mărimii for ţei de tăiere.

Forţa de apăsare a barei de presare se transmite în lemn după izobare, presiunea maximă fiind orientată perpendicular pe suprafaţa de contact dintre bară şi lemn. Pentru funcţionarea eficientă a barei de presare, poziţia ei în raport cu cuţitul trebuie să fie astfel încât presiunea maximă să treacă prin muchia tăietoare a cuţitului, respectiv să acţioneze în zona de tăiere. Poziţia reciprocă a barei de presare în raport cu cuţitul este precizată de distanţa în plan vertical, h0 (figura 5.12) şi distanţa în plan orizontal b0.

Poziţia presiunii maxime de presare se reglează în funcţie de forma şi poziţia suprafeţei de contact dintre bara de presare şi lemn şi distanţa în plan vertical, h0.

Fig. 5.13. Influenţa distanţei h0, de poziţionare a barei de presare, asupra caracteristicilor

furnirului de mesteacăn (după Kulikov, 1976)

23

În figura 5.13 este ilustrată influenţa distanţei h0 asupra celor mai importante caracteristici ale furnirului: rezistenţa la tracţiune perpendiculară pe fibre, rugozitate şi variaţia grosimii.

Mărimea presiunii maxime de presare se reglează în funcţie de distanţa minimă dintre muchia de apăsare a barei şi suprafaţa de degajare a cuţitului, s0 (figura 5.12), respectiv mărimea pasajului prin care trece furnirul în momentul tăierii. Acest reglaj, se poate face indirect, şi prin reglarea distanţei în plan orizontal între scule, b0.

Fig. 5.14. Valorile optime ale gradului de presare în funcţie de grosimea furnirelor la

derularea lemnului de fag ( după Miti şor, 1982) Presarea furnirului este măsurată prin gradul de presare, ∆, calculat cu relaţia:

[ ]%1000 ⋅

−=∆

as

sas , (5.18)

în care sa este mărimea avansului sculelor. Pentru ca tăierea furnirului să decurgă în bune condiţiuni, în cazul furnirelor groase este

necesar un grad de presare mai mare pentru realizarea stării de tensiune necesară în zona muchiei tăietoare a cuţitului (figura 5.14).

Gradul de presare a furnirelor influenţează şi grosimea acestora, de data aceasta însă negativ.

Astfel, sub acţiunea presiunii lemnul capătă deformaţii, parţial remanente, care se reflectă asupra grosimii furnirului (figura 5.16).

Fig. 5.16. Schema relaţiei dintre grosimea furnirului, s şi mărimea avansului, sa, sub

acţiunea presării lemnului. fe – deformaţie elastică; fr – deformaţie remanentă; feî – deformaţie elastică întârziată; s0 – mărimea pasajului furnirului; sa – mărimea avansului.

24

Dacă mărimea avansului sculelor la o rotaţie a butucului este sa, în momentul tăierii furnirul este comprimat până la mărimea s0 a pasajului, a cărei mărime în funcţie de gradul de presare, ∆, este:

1001

0 ∆+

= ass . (5.19)

La ieşirea dintre cuţit şi bara de presare asupra furnirului se manifestă deformaţia elastică, fe şi deformaţia remanentă fr. Lemnul, material biologic tensionat în timpul vieţii, după tăierea în folii manifestă şi o deformaţie elastică întârziată, feî, aşa încât grosimea finală a furnirelor umede va fi, s,

eifrfass +−= , (5.20)

Deci dacă furnirul este tăiat fără bara de presare, deformaţia remanentă nu există, fr=0, se manifestă numai deformaţia elastică întârziată şi grosimea furnirelor umede va fi mai mare decât mărimea avansului. Deformaţia elastică întârziată are însă valori relativ mici, în funcţie de specie şi condiţiile de creştere ale arborelui şi procentual este mai mare cu cât grosimea furnirelor este mai mică (relaxarea este mai deplină).

Dacă se taie furnirul cu bara de presare se manifestă şi deformaţia remanentă, fr, care va fi mai mare cu cât gradul de presare este mai mare şi cu cât lemnul este mai plastic şi de regulă este mai mare decât deformaţia elastică întârziată, astfel că în acest caz grosimea furnirului umed va fi mai mică decât mărimea avansului la care a fost reglată maşina de derulat, respectiv

ass< . (5.21)

O influenţă importantă asupra procesului de tăiere o are şi forma barei de presare (figura 5.17).

Fig. 5.17. Mijloace pentru presarea furnirelor: a – bară de presare plană, b – rolă de

presare, c – presare cu jet de aer, 1 – bară de presare cu muchie ascuţită, 2 – bară de presare cu faţetă de apăsare (după Miti şor şi Istrate, 1982)

Astfel, în cazul tăierii furnirelor subţiri, presarea lemnului trebuie să se facă cu precizie şi în acest scop se utilizează bare de presare plane, având muchia de presare rotunjită după o rază ρ=0.1 – 0.3 mm.

În cazul tăierii furnirelor groase este necesar un grad de presare mai mare şi în acest scop forţa de presare a barei se transmite printr-o faţetă de apăsare realizată cu un unghi de ascuţire, β2=70 – 80°, şi cu o lăţime de 1.5 – 3 mm în funcţie de grosimea furnirelor. În cazul prelucrării lemnului heterogen (răşinoase) cu bara de presare plană, mai ales în cazul gradului de presare mare, se dislocă lemnul timpuriu, furnirul rezultând rugos, cu grosime neuniformă şi cu rezistenţă mică la tracţiune transversală. În acest caz se recomandă utilizarea barei de presare cilindrică (fig. 5.17.b)

25

Barele de presare cilindrice, rulante, sunt indispensabile fabricării furnirelor groase din lemn de răşinoase. Pentru fabricarea furnirelor subţiri, în Japonia a fost experimentat procedeul de presare cu jet de aer sub presiune (figura 5.17 c).

5.4. Influenţa parametrilor cinematici şi a stabilităţii sistemului maşină – sculă –

lemn Viteza de tăiere prin derulare influenţează asupra calităţii furnirului, consumului de

energie, capacităţii de producţie şi a productivităţii muncii la derulare.

Fig. 5.19. Influenţa vitezei de tăiere şi a speciei lemnului asupra puterii de antrenare a

maşinii de derulat furnir Odată cu mărirea vitezei de tăiere se îmbunătăţeşte calitatea suprafeţelor, creşte

stabilitatea procesului sub efectul giroscopic al rotirii butucului, creşte capacitatea de producţie şi productivitatea muncii. Mărirea vitezei de tăiere atrage după sine mărirea puterii instalate şi absorbite. Se constată că la viteze mari se reduce influenţa speciei asupra consumului de energie (figura 5.19).

La maşinile moderne se lucrează cu viteze de tăiere care ajung la 300 m/min. Sunt preferate maşinile de derulat la care viteza de tăiere se menţine constantă indiferent de diametrul butucului, la care turaţia acestuia creşte exponenţial cu scăderea diametrului. Menţinând constantă viteza de tăiere creşte capacitatea de producţie şi productivitatea muncii, timpul de derulare al unui butuc reducându-se substanţial (figura 5.20), (Mitişor, 1982; Kulikov, 1976).

Fig. 5.20. Dependenţa timpului de derulare a unui butuc de sistemul de antrenare în mişcarea de rotaţie: 1 – cu turaţie constantă; 2 – cu viteză de tăiere constantă

Pentru realizarea mişcării de avans, corelat cu mişcarea de tăiere se utilizează cutii Norton, care limitează gama grosimilor, se aplică procedeul derulării prin copiere, sau se utilizează sisteme de avans acţionate prin acţionare hidraulică progresivă controlată prin calculator.

26

5.5. Concluzii Tăierea furnirelor prin derulare este un proces complex influenţat de parametri

constructivi ai maşinilor (cinematica, dinamica, rigiditatea) de parametri de formă şi poziţie ai sculelor (cuţit şi bară de presare), de caracteristicile lemnului dobândite în urma unor tratamente prealabile (plastifiere) precum şi de caracteristicile speciei de lemn prelucrate (structură, caracteristici fizice şi mecanice).

Toţi aceşti factori influenţează asupra procesului de tăiere a furnirelor prin derulare atât în mod independent cât şi în interdependenţă.

Astfel, în urma analizei efectuate anterior se costată că unghiul de aşezare a cuţitului este unul dintre factorii influenţaţi în mare măsură de caracteristicile speciei lemnoase. Având în vedere că valoarea unghiului de aşezare este o mărime care poate fi reglată între anumite limite de către operatorul care serveşte maşina de derulat furnir am considerat utilă cercetarea experimentală a influenţei unghiului de aşezare asupra calităţii furnirelor de plop şi mesteacăn provenit din arealul Ocolului silvic Răşinari.

Deoarece unghiul de aşezare a cuţitului cuprins între faţa de aşezare şi vectorul vitezei de tăiere, respectiv tangenta la spirala traiectoriei de tăiere în punctul de contact lemn – cuţit nu poate fi măsurat practic (tangenta la spirală neputând fi materializată), cercetările se vor efectua asupra unghiului de poziţie a cuţitului, unghiul dintre faţa de aşezare şi verticală unghi măsurabil cu dispozitive cu bulă de nivel. Diferenţa dintre cele două unghiuri a fost prezentată în paragraful 5.2.

6. Cercetări experimentale privind valorificarea resurselor lemnoase

de plop tremurător şi mesteacăn pentru obţinerea furnirelor tehnice 6.1. Metodica cercetărilor Se consideră valori optime ale unghiului de poziţie a cuţitului acelea pentru care calitatea

furnirelor obţinute este cea mai bună. Calitatea furnirelor este, la rândul său, caracterizată de numeroşi parametri cum sunt:

rugozitatea suprafeţelor, abaterile de la grosimea nominală, culoarea, gradul de fisurare, permeabilitatea la apă, rezistenţa la tracţiune paralelă cu fibrele, rezistenţa la tracţiune perpendiculară pe fibre ş.a.

Unele dintre aceste caracteristici influenţează direct asupra utilizării furnirelor cum sunt rugozitatea, gradul de fisurare, iar altele indirect: rezistenţa la tracţiune perpendiculară pe fibre.

Dintre caracteristicile furnirelor enumerate, rezistenţa la tracţiune perpendiculară pe fibre este în cea mai mare măsură influenţată de corectitudinea procesului de tăiere a furnirelor.

Astfel, în cazul unei tăieri deficitare, frecvenţa şi adâncimea fisurilor apărute pe dosul furnirului sunt mari, furnirul este rugos, cu permeabilitate mare la apă, cu abateri mari de la grosimea nominală, toate acestea conduc către o rezistenţă redusă la tracţiune perpendiculară pe fibre.

De aceea deşi rezistenţa furnirului la tracţiune transversală influenţează direct în mică măsură asupra utilizării furnirelor (respectiv furnirele cu rezistenţă redusă se vor fisura şi rupe într-o mai mare măsură la manipulările necesare efectuării operaţiilor de îndreptare a canturilor, îmbinare etc.) ea reflectă cel mai fidel corectitudinea procesului de tăiere a furnirelor.

27

De altfel adeseori se practică, pentru evaluarea calităţii furnirelor, aşa zisa cotă de calitate, k, exprimată prin raportul dintre rezistenţa la tracţiune transversală a furnirului, f⊥σ şi

rezistenţa la tracţiune transversală a lemnului masiv din specia din care a provenit, lm⊥σ ,

respectiv:

lm

fk

⊥

⊥=σ

σ. (6.1)

Acest coeficient este întotdeauna subunitar. Ca urmare se va considera valoarea optimă a unghiului de poziţie a cuţitului valoarea

pentru care rezistenţa la tracţiune transversală a furnirului va fi maximă, deci rezistenţa la tracţiune transversală a furnirului va fi considerată principalul criteriu de evaluare a calităţii furnirului.

Pentru stabilirea valorilor optime ale unghiului de poziţie a cuţitului se vor debita furnire cu diverse mărimi ale acestui unghi menţinând toţi ceilalţi parametri constanţi.

Deoarece lemnul de plop are o plasticitate naturală ridicată (Boiciuc, 1964; Marinescu, 1980) recomandă derularea sa la temperaturi peste +10°C fără tratamente prealabile de plastifiere; s-a experimentat numai tăierea lemnului de plop proaspăt recoltat, în sevă.

În cazul lemnului de mesteacăn s-au efectuat experimentări atât pentru lemnul proaspăt doborât cât şi pentru lemnul tratat hidrotermic la temperatura de 65°C (Boiciuc, 1964; Kulikov, 1976).

Pentru experimentări s-au utilizat buşteni cu diametrul cuprins între 400 şi 500mm recoltaţi randomizat.

Au fost recoltaţi trei buşteni de plop tremurător din UB VI Răşinari, ua 4 (zona Catrina) şi şase buşteni de mesteacăn din UB VI Răşinari, ua 35 (zona Râul Caselor).

Experimentările s-au efectuat în maximum o lună de la recoltare timp în care buştenii n-au fost supuşi nici unui tratament de conservare.

Experimentările s-au efectuat începând cu luna august 2007 în cadrul laboratorului Tehnologia Produselor Stratificate din Lemn din cadrul Facultăţii Industria Lemnului, Universitatea „Transilvania”, Braşov şi SC Losan Romania SRL.

6.2. Desfăşurarea cercetărilor experimentale Buştenii au fost secţionaţi la lungimea de 0.8 m, corespunzător deschiderii de lucru a

maşinii de derulat din laborator. Secţionarea sa efectuat cu ajutorul ferăstrăului cu lanţ. După secţionare butucii obţinuţi au fost cojiţi manual, cu toporul în vederea îndepărtării

ritidomului pentru a permite tratarea pentru plastifiere şi derularea în bune condiţiuni. La secţionare s-au extras câte trei epruvete din fiecare buştean pentru determinarea

umidităţii lemnului prin metoda cântăririi şi uscării. S-a constatat că umiditatea iniţială la plop a fost cuprinsă între 110% şi 150%, iar la mesteacăn între 100% şi 120%.

Trei butuci de plop şi trei butuci de mesteacăn au fost supuşi tăierii prin derulare fără aplicarea niciunui tratament prealabil, iar trei butuci de mesteacăn au fost supuşi tratamentului hidrotermic în autoclavă. S-a utilizat autoclava cu încălzire electrică şi reglarea automată a temperaturii.

Ridicarea temperaturii mediului de tratare, respectiv a apei, până la 65°C, temperatura de regim, a durat trei ore apoi după menţinerea acesteia timp de şase ore, butucii au fost răciţi lent timp de două ore, când temperatura mediului de tratare a ajuns la 30 – 35°C.

După plastifiere, butucii au fost extraşi cu graiferul, apoi cu ajutorul unui electropalon cu capacitatea de ridicare de 5000 N au fost transportaţi la maşina de derulat.

28

Experimentările de tăiere prin derulare s-au efectuat pe maşina de derulat MIHOMA, FRS8-8.

Stabilirea mărimii optime a unghiului de poziţie a cuţitului s-a făcut pentru trei grosimi nominale ale furnirului umed: 1.2; 2.2 şi 3.2 mm.

Pentru fiecare grosime de furnir a fost necesară reglarea lanţului cinematic al avansului de lucru prin montarea roţilor dinţate corespunzătoare schemei de angrenare precizată tabelar pe capacul cutiei de viteze cu roţi de schimb a maşinii.

S-a utilizat un cuţit cu unghiul de ascuţire de 20° şi o bară de presare plană cu unghi de ascuţire de 80° având muchia de presare rotunjită după o rază de 0.3 mm.

Montarea cuţitului s-a făcut în aşa fel încât muchia tăietoare să fie rectilinie şi poziţionată coaxial cu axa lagărului semiinelar, astfel ca prin mişcarea de avans de rototranslaţie cuţitul să se rotească în jurul muchiei tăietoare. Acest reglaj s-a efectuat cu dispozitivul de reglare a înălţimii muchiei cuţitului din dotarea maşinii .

Reglarea rectilinităţii muchiei de apăsare a barei de presare s-a efectuat având plan de referinţă spatele cuţitului, cu ajutorul lamelelor calibrate (trusă de spioni).

Reglajul distanţei în plan vertical dintre muchia tăietoare a cuţitului şi muchia barei de apăsare s-a efectuat cu lamela calibrată de 0.2 mm prin acţionarea şuruburilor care rotesc suportul barei de presare.

Pentru reglajul unghiului de poziţie a cuţitului s-a utilizat dispozitivul din figura 6.9, dotat cu vernier care asigură o precizie de citire a unghiului de 10’.

Reglajul unghiului de poziţie a cuţitului s-a efectuat pentru o rază a butucului de 200 mm. În acest scop suportul cuţitului a fost deplasat la o distanţă de 200 mm faţă de axa de rotaţie a rozetelor de fixare a butucului. Apoi dispozitivul de măsurare a unghiului de poziţie a cuţitului s-a reglat la mărimea dorită respectiv -1°; -0.5°; 0; 0.5°; 1°, după care a fost aşezat pe faţa de aşezare a cuţitului şi s-a acţionat rotirea suportului cuţitului până ce bula de nivel a dispozitivului arată zero.

În final s-a reglat poziţia barei de presare, cu ajutorul roţii de mână, care acţionează deplasarea suportului barei corespunzător gradului de presare stabilit în funcţie de specie şi grosime .

Indicaţiile gradaţiilor roţii de mână s-au verificat prin introducerea lamelor calibrate corespunzătoare grosimii, s0, în pasajul furnirului, astfel încât să gliseze uniform, în lungul cuţitului, în contact permanent cu suprafaţa de degajare a acestuia.

Tabelul 6.3. Valorile distanţei minime între cuţit şi bara de presare, s0, în funcţie de furnir şi gradul de presare adoptat.

Tipul furnirului

Mărimea avansului sa,

mm

Gradul de presare, ∆,

%

Mărimea pasajului, s0,

mm 1.2 10 1.08 2.2 15 1.87

Furnir de mesteacăn tăiat în sevă

3.2 20 2.56 1.2 8 1.10 2.2 12 1.94

Furnir de mesteacăn tratat termic

3.2 16 2.69 1.2 8 1.10 2.2 12 1.94

Furnir de plop tăiat în sevă

3.2 16 2.69 Cu maşina de derulat astfel reglată s-au tăiat furnire (figura 6.13 şi 6.14).

29

Fig. 6.13. Tăierea furnirelor prin derulare.

Manetele de comandă a mişcării de tăiere şi a celei de avans

Fig. 6.14. Evacuarea benzii de furnir din derulor

Pentru măsurarea grosimii furnirelor (figura 6.15) s-a utilizat dispozitivul din figura 6.16, cu ceas comparator cu precizie de 0.01 mm şi palpatoare plane, circulare, cu aria de 1cm2.

Din benzile continue de furnir de diverse grosimi, tăiate cu diverse mărimi ale unghiului de poziţie a cuţitului s-au extras probe pe care s-a notat tipul furnirului şi mărimea unghiului de poziţie.

Din furnirele de probă în stare udă s-au tăiat epruvete pentru încercarea la tracţiune transversală, precum şi epruvete de 200 x 300 mm pentru alte tipuri de încercări.

Tăierea epruvetelor s-a efectuat cu foarfeca ghilotină cu grindă de presare existentă la SC Losan Romania SRL, în pachete, epruvetele marginale fiind eliminate.

Uscarea epruvetelor a decurs natural până la 11 .. 13% şi s-a urmărit cu umidometrul electric, Feutron tip 2126, prezentat în figura 6.17.

Pentru determinarea rezistenţei la rupere a furnirelor prin tracţiune transversală s-a utilizat maşina universală pentru încercări mecanice tip ZD 10 (figura 6.18).

Maşina electronizată este dotată cu traductor de măsurare inductiv care lucrează la tracţiune. Scările de măsurare a forţelor sunt între 2*103N şi 10*105N.

Deoarece rezistenţa la tracţiune transversală a furnirelor este relativ mică, forţa de rupere fiind de cca. 40 .. 100N, eroarea de măsurare este mare chiar dacă se lucrează pe scara cea mai mică, de 2000N. În scopul măririi preciziei de măsurare s-a utilizat o doză suplimentară de măsurare, poz. 1, figura 6.18, care a permis extinderea scărilor de 100 ori. Experimentările s-au efectuat pe scara a treia, de 10*103N care în urma utilizării dozei suplimentare de măsurare a permis măsurarea forţelor de la 0 la 100 N.

30

Fig. 6.18. Maşina universală de încercări mecanice tip ZD 10

1 – Doza suplimentară de măsurare a forţei; 2 – Amplificatorul electric al dozei suplimentare de măsurare; 3 – Manetă pentru cuplarea dozei suplimentare de măsurare a forţei. În afara rezistenţei la tracţiune transversală, pentru caracterizarea furnirelor obţinute s-au

determinat coordonatele de culoare ale furnirelor utilizând un aparat CHROMA METER CR – 410 KONIKA MINOLTA, precum şi gradul de reflexie al suprafeţelor cu un aparat BYK GARDENER, aparate din dotare SC Losan România SRL.

6.3. Analiza rezultatelor cercetărilor 6.3.1. Rezistenţa la tracţiune transversală a furnirelor În funcţie de dimensiunile epruvetelor şi forţa de rupere, s-a determinat tensiunea de

rupere cu relaţia:

bs

F

⋅=⊥σ , [MPa] (6.2)

în care σ┴ este tensiunea de rupere la tracţiune perpendiculară pe fibre, MPa; F – forţa de rupere, N; s – grosimea epruvetei, mm; b – lăţimea epruvetei, mm. Şirurile de valori ale tensiunii de rupere la tracţiune perpendiculară pe fibre, σ┴,

deretminate pentru tăierea în furnire cu grosimile nominale în stare udă de 1.2; 2.2 şi 3.2mm cu diverse unghiuri de poziţie, σ0: -1°; -0.5°; 0.5°; 1° au fost prelucrate statistic (Constantinescu I, 1980) determinându-se principalii parametri statistici.

Ca parametri de tendinţă, s-a calculat media aritmetică, ⊥σ , cu relaţia:

∑

=⊥⋅=⊥

n

iin 1

1 σσ , (6.3)

în care σ┴i sunt valorile şirului, iar n este numărul valorilor şirului, adoptat pentru asigurarea unei precizii satisfăcătoare n =10.

Ca indice de împrăştiere s-a calculat abaterea pătratică medie de sondaj, σn, cu relaţia:

31

( )∑

−⊥−⊥⋅=

n

iiin

nn1

21 σσσ . (6.4)

În cazul încercării furnirului obţinut din butuci de mesteacăn tăiaţi în sevă, fără un

tratament prealabil de plastifiere (tratare termică) valorile tensiunilor de rupere prin tracţiune transversală pe fibre, ⊥σ , abaterea pătratică medie, σn, şi grosimea medie a furnirelor, s , sunt

prezentate în tabelele 6.4, 6.5 şi 6.6, respectiv pentru furnirele cu grosimea nominală de 1.2; 2.2 şi 3.2 mm.

Tabelul 6.4 Rezultatele încercării la tracţiune transversală pentru furnir din mesteacăn tăiat în sevă (netratat termic) cu grosimea nominală de 1.2 mm.

Dimensiunile secţiunii de rupere, mm Nr.

crt. Grosime, s

Lăţime, b

Forţa de rupere, F, N

Tensiunea de rupere, σ┴, MPa

Unghiul de poziţie a

cuţitului, σ°

Parametrii statistici

0 1 2 3 4 5 6 În scopul evidenţierii influenţei mărimii unghiului de poziţie a cuţitului la derulare asupra

tensiunii de rupere la tracţiune transversală a furnirelor cu grosimile nominale de 1.2; 2.2 şi 3.2 mm au fost trasate diagramele din figurile 6.19; 6.20 şi 6.21.

1

1 .1

1 .2

1 .3

1 .4

1 .5

1 .6

1 .7

-1.5 -1 -0.5 0 0 .5 1 1 .5

Un g h iu l d e p o z itie a c u titu lu i

Ten

siun

ea d

e ru

pere

[M

Pa]

1 .2 m m 2 .2 m m 3 .2 m m - g ro s im e a no m ina la

Fig. 6.19. Variaţia tensiunii de rupere la tracţiune transversală a furnirelor în funcţie de grosimea nominală şi de unghiul de poziţie a cuţitului în cazul tăierii lemnului de mesteacăn în

sevă (netratat termic)

1

1.5

2

2 .5

3

3 .5

4

-1 .5 -1 -0 .5 0 0 .5 1 1 .5

U n g h iu l d e p o z itie a c u titu lu i

Ten

siun

ea d

e ru

pere

, [M

Pa]

1 .2 m m 2 .2 m m 3 .2 m m - g ro s im e a no m ina la Fig. 6.20. Variaţia tensiunii de rupere la tracţiune transversală a furnirului în funcţie de

grosimea nominală şi de unghiul de poziţie a cuţitului în cazul tăierii lemnului de mesteacăn în prealabil plastifiat prin tratament hidrotermic

32

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

-1 .5 -1 -0 .5 0 0.5 1 1.5

U n g h iu l d e p o z itie a c u titu lu i

Ten

siun

ea d

e ru

per

e,

[MP

a]1 .2 m m 2 .2 m m 3 .2 m m - g ro s im e a no m ina la

Fig. 6.21. Variaţia tensiunii de rupere la tracţiune transversală a furnirelor în funcţie de grosimea nominală şi de unghiul de poziţie a cuţitului în cazul tăierii lemnului de plop în sevă

(netratat termic) Se constată că mărimea valorilor tensiunii de rupere a furnirelor la tracţiune transversală

pe fibrele lemnului este variabilă în funcţie de mărimea unghiului de poziţie a cuţitului. Pentru fiecare grosime de furnir există un punct sau un domeniu al valorilor unghiului de poziţie a cuţitului pentru care rezistenţa furnirelor la tracţiune transversală pe fibră este maximă, considerată optimă, valori prezentate în tabelul 6.13.

Valoarea optimă a unghiului de poziţie a cuţitului este mai mică, chiar negativă, pentru furnire mai groase, cel mai concludent fiind cazul derulării lemnului de plop în sevă, figura 6.21. Din analiza valorilor se constată că rezistenţa la tracţiune transversală se reduce cu cât grosimea furnirului obţinut prin derulare este mai mare.

Astfel pentru lemnul de mesteacăn tăiat în sevă, rezistenţa la tracţiune transversală a furnirelor se reduce de la 1.628 MPa la furnirele cu grosimea nominală de 1.2mm la 1.452 MPa la furnirele cu grosimea nominală de 3.2 mm, deci cu cca. 11%.

În cazul derulării lemnului de mesteacăn plastifiat în prealabil prin tratare hidrotermică rezistenţa la tracţiune transversală se majorează substanţial, crescând de la 1.628 MPa la 3.832 MPa, respectiv cu cca. 235% la furnirul cu grosimea de 1.2 mm şi de la 1.431 MPa la 2.201 MPa la grosimea de 2.2 mm, respectiv cu cca. 153%, iar la furnirele cu grosimea de 3.2 mm creşterea este de numai cca. 111%, fapt ce reflectă şi confirmă efectul favorabil al plastifierii lemnului prealabil derulării. De asemenea se constată că în cazul derulării lemnului de mesteacăn neplastifiat în prealabil valorile optime ale unghiului de poziţie a cuţitului sunt mai mici decât în cazul derulării lemnului de mesteacăn plastifiat.

Se constată că în cazul derulării lemnului de mesteacăn plastifiat, indiferent de grosimea nominală a furnirului (în domeniul 1.2 – 3.2 mm) unghiul de poziţie a cuţitului la diametrul butucului de 400 mm poate fi menţinut constant, respectiv de + 0.5°.

În funcţie de starea lemnului şi de grosimea furnirelor la derulare se recomandă utilizarea unghiurilor de poziţie a cuţitului din tabelul 6.13.

Tabelul 6.13 Valori recomandate pentru unghiul de poziţie a cuţitului la diametrul butucului de 400 mm, în funcţie de grosimea furnirelor.

Unghiul de poziţie a cuţitului pentru grosimea furnirelor, mm Lemnul derulat

1.2 2.2 3.2 Mesteacăn în sevă + 0.5° - 0.5° - 0.5°

Mesteacăn tratat hidrotermic + 0.5° + 0.5° + 0.5° Plop în sevă + 1° + 0.5° - 0.5°

33

6.3.2. Grosimea furnirelor Prin pierderea umidităţii sub punctul de saturaţie a fibrei (membranelor celulare) furnirele

se contrag. Grosimea furnirelor obţinute prin derulare centrică este orientată pe direcţia radială a lemnului, ca urmare va fi afectată de contragerea radială a lemnului.

După Filipovici (1965) umiditatea de saturaţie a lemnului de plop este de 35%, iar a lemnului de mesteacăn de 32%. După Râmbu (1978) contragerea totală pe direcţia radială, �tr, a lemnului de plop tremurător este de 2.3%, iar pentru mesteacăn contragerea totală pe direcţia radială este de 5.3%. Ca urmare contragerea radială unitară, �1r, (respectiv pentru un procent de umiditate) va fi de 0.0657% pentru lemnul de plop şi de 0.1656% pentru lemnul de mesteacăn.

Deci contragerea în grosime a furnirelor, �f, va fi:

rUf 1αα ⋅∆= , (6.5)

∆U fiind diferenţa dintre umiditatea de saturaţie a fibrei, USF şi umiditatea finală U, a furnirelor.

Respectiv:

( )SFUrUSFUf

1αα ⋅−= , (6.6)

în care: USF este umiditatea de saturaţie a fibrelor; U – umiditatea furnirelor, U=10%; α1r – contragerea radială pentru un procent de umiditate. Efectuând calculele rezultă că prin uscare până la umiditatea finală, U=10%, furnirele de

plop se vor contrage în grosime cu:

( ) 006428.1

35

3.21035 =⋅−=fplopα (6.7)

iar cele de mesteacăn:

( ) 006437.3

32

3.51032 =⋅−=fmesteacanα . (6.8)

Considerând grosimile nominale ale furnirelor ude, s, 1.2; 2.2 şi 3.2 mm, rezultă că grosimile furnirelor după uscare, sf, din cauza contragerii, ar trebui să aibă valorile din tabelul 4.14, calculate cu relaţia:

( )100

1f

ssfα

−⋅= . (6.9)

Tabelul 6.14 Grosimea nominală a furnirelor uscate

Specia Grosimea nominală a furnirelor ude, mm

Grosimea nominală a furnirelor uscate la 10%, mm

1.2 1.180 2.2 2.163 Plop tremurător 3.2 3.147 1.2 1.156 2.2 2.119 Mesteacăn 3.2 3.083

În ce priveşte grosimea efectivă a furnirelor, s, (tabelul 6.15) se constată că aceasta, în stare uscată, se încadrează în grosimile nominale măsurate la umiditatea lemnului de 10 ± 2%, reglementate de STAS 9406 – 84, respectiv de 1.10; 2.10 şi 3.10mm cu abateri limită de ± 0.10 mm.

34

Furnirele rezultate din butucii de mesteacăn tăiaţi în sevă, neplastifiaţi, au abaterile la grosime negative, cele mai mari, în special, cele cu grosimea de 3.2 mm. De asemenea se constată concordanţa existentă între grosimile nominale finale ale furnirelor, calculate în tabelul 6.14 şi cele efective, măsurate, prezentate în tabelul 6.15.

Tabelul 6.15 Valorile grosimii medii efective a furnirelor în stare uscată. Grosimea furnirelor, mm

Nominală Lemnul derulat În stare udă

(u > 30%) În stare uscată

Efectivă la umiditatea de 10 ± 2%

(media generală)

Abaterea de la grosime, mm

1.2 1.1 1.115 + 0.015 2.2 2.1 2.060 - 0.040

Mesteacăn în sevă

3.2 3.1 2.983 - 0.117 1.2 1.1 1.170 + 0.070 2.2 2.1 2.152 + 0.052

Mesteacăn tratat

hidrotermic 3.2 3.1 3.095 - 0.005 1.2 1.1 1.185 + 0.085 2.2 2.1 2.182 + 0.082 Plop în sevă 3.2 3.1 3.087 - 0.013

Având în vedere grosimea furnirelor precum şi rezistenţa acestora la tracţiune transversală se poate trage concluzia că în cazul derulării butucilor de mesteacăn pentru obţinerea unor furnire de calitate superioară se recomandă aplicarea unui tratament de plastifiere prealabilă a lemnului.

6.3.3. Culoarea furnirelor Pentru caracterizarea furnirelor obţinute s-au efectuat determinări ale coordonatelor de

culoare conform ISO 7724 – 2 (Mitucă şi Bratu, 2008) utilizând un aparat CHROMA METER CR – 410 KONIKA MINOLTA.

Fig. 6.22. Determinarea coordonatelor de culoare a furnirelor cu ajutorul aparatului

CHROMA METER CR – 410

35

Tabelul 6.16 Rezultatele determinărilor de culoare a furnirelor

Coordonatele de culoare Furnir de plop tăiat în sevă

Furnir de mesteacăn tăiat

în sevă

Furnir de mesteacăn tratat

hidrotermic L* gradul de luminozitate de la

alb (100) la negru (0) 87.65 75.15 78.76

a* gradul de roşu - verde

1.46 5.66 3.81

b* gradul de galben - albastru

19.60 34.21 24.76

E spaţiul de culoare 89.82 82.76 82.65 S-au determinat culorile pentru cinci epruvete, prelevate randomizat din furnirele de plop

tăiat în sevă, mesteacăn tăiat în sevă şi mesteacăn tratat hidrotermic, rezultatele fiind prezentate în tabelul 6.16.

Spaţiul de culoare, E, s-a calculat cu relaţia: 2∗+∗+∗= baLE (6.10)

Se constată că cele mai luminoase sunt furnirele de plop. Furnirul de mesteacăn, în urma tratării termice îşi schimbă culoarea. Diferenţa de culoare,

∆E, dintre furnirul de mesteacăn tratat şi netratat s-a calculat cu relaţia:

( ) ( ) ( )212

212

21∗−∗+∗−∗+∗−∗=∆ bbaaLLE , (6.11)

În care cu indice 1 şi 2 sunt notate coordonatele de culoare ale celor două furnire care se compară. Efectuând înlocuirile rezultă că diferenţa de culoare dintre furnirul de mesteacăn tratat şi netratat termic este ∆E = 10.2838, considerabil de mare, având în vedere că, organoleptic, este sesizabilă o diferenţă de culoare ∆E = 1 .. 2.

Furnirul de mesteacăn tăiat în sevă în raport cu cel din mesteacăn tratat hidrotermic este cu 4.6 % mai puţin luminos, cu 48.5% mai roşcat şi cu 38.2% mai gălbui. Aceste diferenţe variază odată cu parametrii regimului de tratare aplicat prealabil tăieri furnirelor.

6.3.4. Gradul de reflexie al suprafeţelor furnirelor Gradul de reflexie al suprafeţelor furnirului s-a determinat cu un aparat BYK

GARDNER (figura 6.23), pentru aceleaşi epruvete pe care s-au determinat coordonatele de culoare.

36

Fig. 6.23. Reflectometrul BYK GARDNER

Aparatul măsoară diferenţa dintre intensitatea unei raze luminoase proiectată pe suprafaţă (sub diverse unghiuri) şi intensitatea razei reflectate, diferenţa pe care o exprimă în procente. S-au efectuat măsurători pe faţa furnirului, sub unghiuri ale razei incidente de 20° şi 60° atât în lungul fibrelor cât şi transversal.

Rezultatele măsurătorilor sunt prezentate în tabelul 6.17 Tabelul 6.17 Gradul de reflexie al suprafeţelor furnirului Reducerea intensităţii luminoase a razei reflectate [%]

Longitudinal Transversal Unghiul de incidenţă Unghiul de incidenţă

Tip furnir

20° 60° 20° 60° Furnir de plop tăiat în sevă 2.43 5.00 2.13 3.00

Furnir de mesteacăn tăiat în sevă 1.60 2.40 1.56 2.60 Furnir de mesteacăn

tratat hidrotermic 1.66 2.36 1.80 3.36

Se constată că furnirul de mesteacăn reflectă într-o mai mare măsură lumina decât cel de

plop, iar prin tratarea hidrotermică, gradul de reflexie se diminuează în mică măsură, el fiind determinat de structura şi compoziţia chimică a lemnului.

37

6.3.

5. P

aram

etrii

tehn

olog

ici l

a de

rula

rea

furn

irelo

r te

hnic

e În

tab

elu

l 6.1

8 s

unt

red

ate

valo

rile

op

time

reco

man

dat

e al

e p

aram

etril

or

teh

nolo

gic

i la

der

ula

rea

furn

irelo

r te

hnic

e d

in p

lop

tr

emu

răto

r şi m

este

acăn

din

Oco

lul S

ilvic

Răş

inar

i.

38

6.4. Concluzii În urma analizelor efectuate se desprind următoarele concluzii: • Valoarea tensiunii de rupere a furnirelor la tracţiune transversală pe fibrele lemnului

este influenţată de mărirea unghiului de poziţie a cuţitului. • Există o valoare sau un domeniu al mărimii unghiului de poziţie a cuţitului,

considerată valoare optimă pentru care se obţin furnire cu rezistenţă maximă la tracţiune transversală.

• Valoarea optimă a unghiului de poziţie a cuţitului depinde de grosimea furnirului. Pentru grosimi mai mari ale furnirelor valorile optime ale unghiului de poziţie a cuţitului sunt mai mici.

• Rezistenţa la tracţiune transversală a furnirelor subţiri este mai mare decât a celor groase, chiar tăiate în condiţiile valorilor optime ale unghiului de poziţie a cuţitului.

• În cazul derulării butucilor plastifiaţi prin tratament termic prealabil mărimea optimă a unghiului de poziţie a cuţitului nu este influenţată de grosimea furnirelor.

• Grosimea efectivă a furnirelor derulate cu grosimile 1.2; 2.2 şi 3.2 mm, după uscare se încadrează în abaterile la grosime prevăzute de standard pentru furnirele cu grosimea de 1.1; 2.1 şi respectiv 3.1 mm.

• Prin aplicarea unui tratament hidrotermic de plastifiere la derularea butucilor de mesteacăn se obţin furnire cu rezistenţă mai mare la tracţiune transversală şi colorate diferit (diferenţa de culoare ∆E = 10.2838).

• Furnirele de mesteacăn reflectă lumina într-o mai mare măsură decât cele de plop. Prin tratare hidrotermică a butucilor de mesteacăn gradul de reflexie al furnirelor se diminuează în mică măsură.

• În cazul derulării buştenilor de mesteacăn pentru obţinerea unor furnire de calitate superioară se recomandă aplicarea unui tratament de plastifiere prealabilă.

• Derularea buştenilor de plop în sevă, la temperatura de + 10°C, conduce la obţinerea unor furnire de calitate superioară, având rezistenţa la tracţiune transversală comparabilă cu rezistenţa furnirelor obţinute din buşteni de mesteacăn tăiaţi în sevă, deşi rezistenţele mecanice ale lemnului de mesteacăn (Filipovici, 1965) sunt cu cca. 50% superioare celui de plop.

• Au fost stabilite valorile unghiului de poziţie a cuţitului pentru obţinerea furnirelor prin derulare centrică din butuci de plop şi mesteacăn.

• Au fost stabiliţi parametrii tehnologici recomandaţi pentru derularea furnirelor tehnice din plop tremurător şi mesteacăn din Ocolul Silvic Răşinari.

6.5. Cercetarea influenţei defectelor asupra obţinerii furnirelor 6.5.1. Influenţa defectelor de formă asupra randamentului în furnire

Influen ţa conicităţii

Conicitatea pronunţată conduce la micşorarea randamentelor la debitarea cherestelei şi derularea furnirelor. Produsele rezultate sunt de calitate inferioară, prezentând fibră torsă. Conicitatea anormală este considerată de către unii autori cea care depăşeşte 1 cm/m (1%), în timp ce după alţi autori ea ar fi cea care depăşeşte valoarea limită stabilită prin standardul sortimentului dat. Această valoare este de 1% la lemnul rotund de răşinoase pentru furnir estetic şi tehnic, 1.5% la lemnul de fag cu aceeaşi destinaţie, şi 2% la lemnul de gorun, stejar, gârniţă şi cer pentru furnir estetic.

39

Indicele de utilizare a lemnului transformat în furnire derulate va fi, iu,

100⋅=bVfV

ui [%], (6.13)

în care Vf este volumul lemnului transformat în bandă continuă de furnir; Vb – volumul butucului.

Se constată că valoarea conicităţii influenţează aproape liniar indicele de utilizare a lemnului la derulare, iar pierderile admise în condiţiile actuale pentru conicităţi de max. 1.5 % la butucii cu lungimea de 220 cm, se realizează, în cazul butucilor cu lungimea de 60 cm pentru conicităţi de până la 6%.

Considerând D=38 cm, dr=10 cm, variaţia indicelui de utilizare în funcţie de conicitatea buşteanului, în cazul l=60cm şi l=220cm este prezentată în graficul din fig.6.25.

Fig.6.25. Variaţia indicelui de utilizare a lemnului la derulare în funcţie de

conicitatea buşteanului D=38 cm; dr=10 cm Pentru obţinerea furnirelor estetice cu lungime corespunzătoare din butuci conici,

precum şi pentru fixarea prismei pe maşină este necesară eliminarea prin prismuire (fig. 6.26) a unor zone mari din butuc, calote, deci se măresc pierderile de lemn la prismuire.

Fig. 6.26. Prismuirea buştenilor conici

Deoarece furnirele estetice se comercializează având format dreptunghiular, utilizând buşteni conici o bună parte din furnire se elimină şi la formatizare (fig. 6.27).

Fig. 6.27. Formatizarea furnirelor

În acest caz prin tăierea plană se obţin furnire din care la formatizare se obţin furnire dreptunghiulare, după cum se vede, cu pierderi mari de lemn, deci randament scăzut de utilizare a lemnului. Totodată furnirele rezultate au fibrele deviate, ca urmare probabilitatea deformării furnirului după uscare creşte, din cauza neuniformităţii contragerii lemnului în lungul fibrelor şi transversal pe ele.

Datorită conicităţii fibrele furnirului sunt înclinate şi pe grosimea furnirului, ca urmare contragerea în lungul foii este longitudinal – radială în zona centrală, respectiv este mai mare decât contragerea din zona marginală care este în mai mare măsură longitudinală, deci mai mică. În consecinţă, la furnirele din zona conică, adesea zona centrală se scurtează

40

mai mult prin uscare decât zona marginală şi ca urmare după uscare zona marginală se ondulează, chiar se cutează.

Influen ţa curburii

Datorită prezenţei curburii posibilităţile de utilizare a lemnului sunt restrânse, randamentul cantitativ şi calitativ la prelucrarea lemnului în furnire şi cherestea este redus (se obţin piese scurte, cu fibră înclinată, care se deformează uşor prin uscare), iar lemnul cu curbură nu se poate folosi la solicitări mecanice longitudinale, rezistenţa lui fiind mult diminuată (Beldeanu, 2008).

La plop tremurător şi mesteacăn, rectitudinea trunchiului poate fi controlată genetic, din observaţiile efectuate, se constată că la exemplare cu trunchiuri drepte, defectele de formă (implicit curbura şi ovalitatea) au o intensitate mai scăzută.

Luând în considerare curbura simplă, într-un plan, pentru calculul indicelui de utilizare a butucilor curbi la derulare s-a dedus relaţia:

1002

22)210(⋅

−⋅⋅−−=

D

rdluCDui [%], (6.17)

în care D – este diametrul butucului în cm, iar dr – diametrul rolei de derulare, exprimat în cm.

Considerând D=38 cm, dr=10 cm, dependenţa indicelui de utilizare de curbura butucului pentru diverse lungimi de butuci este prezentată în graficul din fig. 6.30.

Fig.6.30. Dependenţa indicelui de utilizare a lemnului la derulare de curbura

butucilor. D=38 cm, dr=10 cm De asemenea, se constată că mărimea curburii butucului influenţează puternic

indicele de utilizare a lemnului la derulare. Indicele de utilizare înregistrat pentru curbură de 2%, admisă după standardul actual de buşteni la butucii cu lungimea de 220 cm este echivalent cu indicele de utilizare a buştenilor având curbura de 7%, în cazul lungimii de 60 cm.

Rezultă o depreciere a desenului şi a aspectului decorativ a furnirelor. În urma uscării, din cauza orientărilor foarte diferite ale fibrelor, aceste furnire se ondulează într-o mai mare măsură.

La prelucrarea buştenilor curbi se va urmării, la secţionare, obţinerea unor butuci cu o singură curbură (curbură simplă) şi cu săgeata cât mai mică, dar corelat neapărat cu deschiderea de lucru a maşinilor de tăiat furnir. În caz contrar, dacă lungimea butucilor este mult mai mică în raport cu deschiderea de lucru a maşinilor de tăiat furnir, scade capacitatea de producţie a maşinilor de debitat, exprimată în m2/schimb, scade calitatea furnirelor (respectiv din cauza lungimii mai mici furnirele se încadrează în clasele de calitate inferioare) şi se reduce productivitatea muncii, exprimată în om ore muncitor direct productiv / 1000 m2 furnir.

41

Fig. 6.31. Formatizarea furnirelor obţinute din buşteni curbi

Prismuirea butucilor curbi (pentru fixarea pe masa maşinii de tăiat furnir) se recomandă să se facă astfel încât fixarea să se facă paralel cu planul curburii (fig. 6.32).

Fig. 6.32. Planul de prismuire a buştenilor curbi

Furnirele curbe se pot valorifica mai bine în cazul livrării lor neformatizate, în bulzi, urmând ca formatizarea să se facă mai judicios la beneficiar, în funcţie de formatele necesare semifabricatelor.

Dacă prismuirea butucilor curbi s-ar face perpendicular pe planul curburii furnirele rezultate din partea superioară a butucului vor avea desenul de forma prezentată în figura 6.33.

Fig. 6.33. Furnir rezultat partea superioară a butucului

Iar cele din partea inferioară a butucului ar avea un desen asemenea celui prezentat in fig. 6.34:

Fig. 6.34. Furnir rezultat din partea inferioară a butucului

Rezultă o depreciere a desenului şi a aspectului decorativ a furnirelor. În această variantă cresc pierderile de lemn la operaţia de fasonare (prismuire),

creşte ponderea furnirelor subdimensionate şi ca urmare pierderile de furnire umede, calitatea furnirului scade, procesul tăierii furnirelor este mai îndelungat (la acelaşi butuc numărul de tăieri fiind mai mare) ca urmare reducându-se capacitatea de producţie şi productivitatea muncii.

În urma uscării, din cauza orientărilor foarte diferite ale fibrelor, aceste furnire se ondulează într-o mai mare măsură.

De aceea se preferă prima variantă, respectiv când planul de prismuire este paralel cu planul curburii.

În acelaşi mod influenţează şi însăbierea asupra procesului de fabricare a furnirelor estetice.

Influen ţa înfurcirii

În dreptul înfurcii trunchiul are creşteri neregulate, lemnul cu acest defect fiind inapt pentru majoritatea utilizărilor. De asemenea, această zonă este puternic expusă alterării, permiţând stagnarea apei din precipitaţii şi întrunind condiţiile favorabile pentru instalarea

42

ciupercilor xilofage. Urechiatu (1988) afirmă despre calitatea lemnului pe picior că este influenţată de unele caracteristici ale coroanei, printre care şi înfurcirea, care este sub control genetic având un grad mare de eritabilitate.

Influen ţa ovalităţii Indicele de utilizare a lemnului cu ovalitatea la derulare, iu, în cazul asimilării cu elipsa

este:

1002

)210()22(⋅

⋅−−⋅−=

d

vOlrddui , [%] (6.19)

în care dr este diametrul rolei nederulare exprimat în cm, iar l lungimea butucului, în cm. Considerând d=38 cm, dr=10 cm, dependenţa indicelui de utilizare a lemnului la derulare

de ovalitatea secţiunii transversale a butucului, este prezentată în fig.6.37. Indicele de utilizare scade liniar cu mărimea ovalităţii butucului indiferent de lungimea acestuia.

Fig.6.37. Dependenţa indicelui de utilizare a lemnului la derulare de ovalitatea

secţiunii transversale a butucilor; d=38 cm, dr=10 cm Furnirele rezultate din buşteni cu ovalitate sunt în general mai ondulate deoarece au

o neuniformitate mai accentuată a lăţimii inelelor anuale pe lăţimea foii de furnir şi odată cu aceasta neuniformitate a contragerii pe lăţimea benzii de furnir.

6.5.2. Influenţa defectelor de structură Dimensiunile şi calitatea furnirelor obţinute sunt influenţate de către defectele de

prelucrare, de structură şi a celor apărute ca urmare a unor agresiuni din timpul creşterii lemnului, precum şi noduri, crăpături, găuri de insecte etc.

Influen ţa gelivurii Gelivura reprezintă crăpătura radială a trunchiului, dezvoltată în lungul acestuia, uneori

cu traiectorie elicoidală, fiind cauzată de gerurile excesive survenite brusc în timpul iernii. Gelivurile produc în toate cazurile inimă stelată de gelivură, a cărei prezenţă

declasează lemnul rotund apt pentru lucru în lemn despicat. Gelivura mai poate fi însoţită de rulură şi de coajă înfundată, această din urmă făcând-şi apariţia dacă după o vreme, discontinuitatea a fost acoperită cu ţesuturi noi (Beldeanu, 2001). Jonsson (2000) afirmă că sensibilitatea arborilor la îngheţ poate fi cauzată şi de concentraţia nutrienţilor din sol, astfel arborii cu gelivură au un conţinut mare de azot şi aluminiu, indicând o aciditate mare a solului. Atacul Piptoporus betulinus duce la degradarea lemnului de mesteacăn situat la altitudini mari. Frecvenţa gelivurilor creşte puternic la altitudini peste 850 m. Totodată se constată o frecvenţă ridicată a gelivurii la arborii de mesteacăn de vârstă sub 20 de ani.

43

Influen ţa crăpăturilor Crăparea buştenilor (fig. 6.39) se datorează factorilor biotici (ger, secetă, tensiuni

interne), condiţiilor tehnice de recoltare (doborâre) precum şi pierderii rapide şi neuniforme a umidităţii prin conservarea incorectă pe durate lungi.

Prima măsură de reducere a influenţei negative a crăpăturilor este aplicarea unui tratament de conservare corect. Se observă capetele buşteanului şi dacă se constată tendinţa apariţiei unor fisuri – crăpături se recomandă aplicarea imediată a unor agrafe, din metal sau plastic, care să preia tensiunile care tind să crape lemnul. Acestea pot fi în formă de „S”, „I” sau „O”. Cele ovale evită amorsarea crăpăturilor la capetele agrafelor şi preiau într-o mai mare măsură tensiunile de crăpare protejând lemnul (fig. 6.40).

Fig. 6.40.Agrafe recomandate pentru prevenirea crăpării buştenilor

Crăparea este mai frecventă la speciile de lemn cu coeficientul mare de contragere cu un volum mare de raze medulare (şi deci cu rezistenţă redusă la despicare) şi cu tensiuni interne mari (de exemplu fagul).

La prelucrarea în furnire prima măsură pentru reducerea efectului negativ al crăpăturilor buştenilor constă în eliminarea sau reducerea lor prin secţionarea judicioasă a buşteanului. Ţinând seama de mărimea şi numărul crăpăturilor eliminarea lor se face în condiţiile obţinerii unor butuci cu lungimea apropiată de deschiderea maşinilor de debitat furnire, după care, la fabricarea furnirelor estetice, operatorul de la secţionare va marca buşteanul ţinând seama de crăpăturile rămase, eventual de alte defecte existente, de specia şi diametrul buşteanului, precum şi de tipul furnirelor ce urmează a fi fabricate.

Pentru reducerea influenţei negative a crăpăturilor se recomandă ca fasonarea (prismuirea), la ferăstrăul panglică sau la ferăstrăul circular (fig. 6.41), să se facă în planul crăpăturilor, planul de tăiere (1). Dacă sunt mai multe crăpături ele trebuie eliminate prin tăieri suplimentare (2) la fasonare sau prin rindeluire la toaletare.

Fig. 6.41. Prismuirea butucilor pentru reducerea influenţei crăpăturilor

În consecinţă, tăierea în furnire a lemnului crăpat are drept urmare: - reducerea randamentului cantitativ şi calitativ (dimensiuni mai mici) în furnire. Dacă

la formatizare nu se elimină crăpăturile de capăt ale furnirelor, acestea pot amorsa ruperi la manipularea furnirelor;

- reducerea productivităţii muncii, eliminarea crăpăturilor necesitând manoperă suplimentară;

- reducerea capacităţii de producţie; - mărirea consumului specific de scule şi de energie; - pericol de accidente.

44

Nodurile Sunt părţi din ramurile arborilor încorporate în masa lemnului, ca urmare a creşterii

trunchiului în grosime. Prezenţa lor fiind legată de existenţa ramurilor, ele sunt defecte ale lemnului inevitabile.

Nodurile pot avea la origine ramuri formate din muguri laterali, proventivi (dorminzi) şi adventivi. În cazul ramurilor date din muguri laterali rezultă nodurile cu consecinţele cele mai grave pentru calitatea lemnului, deoarece pornesc din inima arborilor şi pot persista întreaga viaţă a acestora, ajungând la dimensiuni foarte mari (Beldeanu, 2001).

Fiind o consecinţă a existenţei crăcilor, nodurile sunt formate din inele anuale mult mai mici decât cele din trunchi. Atâta timp cât craca este vie, fibrele şi celelalte elemente anatomice ale lemnului sunt deviate, în procesul de creştere, fără să se producă vreo întrerupere în continuitatea masei lemnoase, rezultând noduri concrescute sau aderente. Dacă ramurile sunt uscate între acestea şi creşterile ulterioare ale trunchiului se creează discontinuităţi rezultând noduri căzătoare sau neaderente. În cazul în care ramurile verzi, tăiate prin elagaj, sau a celor uscate şi rupte, nodurile sunt acoperite cu timpul de creşterile trunchiului, în dreptul lor formându-se umflături locale, care mai devreme sau mai târziu, în funcţie de mărimea cioturilor rămase iniţial, dispar.

Nodurile întâlnite la lemnul rotund se pot clasifica în funcţie de gradul de aderenţă la lemnul înconjurător (fig.6.42), de mărime, poziţie, gradul de sănătate, coloraţie.

Fig. 6.42. Tipuri de noduri: a-nod concrescut (aderent); b-nod căzător (neaderent); c-nod

ascuns (după Beldeanu, 2001) Nodurile constituie una din cauzele care conduc la deprecierea calităţii lemnului.

Influenţa nodurilor asupra proprietăţii lemnului depinde de felul nodurilor, de tipul de solicitare a pieselor de lemn, de raportul dintre mărimea nodurilor şi de dimensiunile pieselor. Cea mai mică influenţă negativă o au nodurile sănătoase, rotunde şi concrescute, iar cele mai păgubitoare sunt nodurile străpungătoare şi grupate.

Deşi nodurile sunt caracteristici normale (fireşti) ale lemnului, din punct de vedere al utilizării lemnului sunt considerate defecte (fig. 6.42). Tot aşa este considerată măduva (inima) precum şi la unele specii, alburnul.

Nodurile sunt mai frecvente la arborii izolaţi şi mai puţine la baza arborelui. Nodurile măresc anizotropia lemnului. Cele căzătoare, mai ales, sunt concentratori de

tensiune. Din cauza inelelor anuale foarte înguste, nodurile sunt mai dure, mai ales la paltin, plop.

Prezenţa nodurilor determină devierea fibrelor, apariţia „buclelor” care măresc rezistenţa la despicare a lemnului. La furnire, buclele determină un desen particular, îngreunând interschimbabilitatea pieselor de mobilă, iar din cauza devierii fibrelor după uscare furnirele se ondulează.

Lemnul din zona nodului, concrescut sau căzător, este cu densitate mai mare, inelele anuale mai înguste şi cu fibrele orientate diferit, chiar perpendicular pe orientarea fibrelor din restul furnirului. Deci zona nodului se taie adesea transversal pe fibre, cu forţe de tăiere mai

45

mari, care uzează sau chiar ştirbesc muchia tăietoare a cuţitului (al cărui unghi de ascuţire este cca. 18°), chiar în cazul speciilor moi ca plopul sau speciilor cu lemn omogen, uşor prelucrabil, ca paltinul.

Nodurile căzătoare, vicioase sau putrede se elimină la formatizarea furnirelor şi o dată cu ele o bună suprafaţă de furnire sănătoase, ceea ce duce la mărirea pierderilor de lemn la formatizare, mărirea consumului de manoperă, reducerea capacităţii de producţie şi reducerea dimensiunilor (respectiv a calităţii) furnirelor.

În procesul uscării furnirelor, devierea fibrelor (buclele) cauzate de noduri determină ondularea şi deformarea furnirelor (fig. 6.45).

Fig. 6.45. Devierea fibrelor în zona nodurilor la furnire

Dacă în punctul (1) fibrele lemnului sunt paralele cu lungimea furnirelor şi contragerea lemnului în lungul fibrei de furnir în urma pierderii de umiditate la uscare este minimă, în punctul (2), orientarea fibrelor fiind diferită, contragerea lemnului în lungul furnirului va fi mai mare şi ca urmare tensiunile apărute se vor echilibra prin deformarea furnirului.

În cazul în care furnirul nu se poate deforma, restabilirea echilibrului se face prin ondularea, fisurarea sau chiar ruperea furnirelor.

Cu cât mărimea nodurilor şi frecvenţa lor este mai mare, fibrele vor fi orientate mai diferit iar deformarea şi ondularea furnirelor vor fi mai accentuate.

Furnirele ondulate conduc la apariţia fisurilor sau suprapunerilor de furnir în procesul furniruirii panourilor, defecte calitative inadmisibile.

Duramenul fals este denumirea generică a unor defecte ale lemnului sub formă de coloraţii anormale ale zonei centrale ale trunchiului, în general neuniforme şi cu contur neregulat, ce apar la specii forestiere care în mod obişnuit nu au duramen, dar şi la specii cu duramen. În această categorie se încadrează şi inima cenuşie a plopului. Ciupercile tipice care produc coloraţii anormale fac parte din rândul ascomycetelor inferioare, respectiv familia Ophiostomataceae. Hifele acestora se răspândesc în lemn prin cavităţile traheidelor şi vaselor, trecerea de la o celulă la alta făcându-se prin punctuaţii, rareori prin străpungerea (pe cale mecanică) a pereţilor celulari. Modificările cromatice produse se datoresc pigmenţilor pe care acestea le secretă ca şi culorii hifelor. Întrucât pereţii celulari rămân intacţi, proprietăţile fizicomecanice ale lemnului nu suferă modificări semnificative. De asemenea, există şi alte ciuperci parazite inferioare din genurile Verticilium şi Fusarium care produc pătarea lemnului la foarte multe specii. Au mai fost identificate şi bacterii şi anume cele din genul Erwinia care cauzează alterarea cromatică a lemnului la speciile de stejar şi gorun dar care nu afectează caracteristicile de rezistenţă ale lemnului (Georgescu, 1957).

Defectul reprezentat de coloraţii anormale îşi poate face apariţia la arborii în picioare, la materialul proaspăt doborât, precum şi la piesele debitate proaspăt din acest material. De regulă, acestea nu afectează întreaga masă a lemnului.

Cele mai frecvente coloraţii anormale sunt reprezentate de duramenul fals, albăstreala şi încinderea.

Inima cenuşie a plopului reprezintă coloraţii anormale cenuşii ale zonei centrale a trunchiului, lemnul cu acest defect păstrându-şi neschimbate proprietăţile caracteristice. Zestrea genetică nu influenţează proporţia duramenului fals pe secţiunea transversală a arborilor. În această categorie se încadrează şi inima cenuşie a plopului.

46

Albăstreala este o coloraţie anormală a alburnului, albăstrie până la negricioasă, cu nuanţe de la albăstrui până la verzui, fiind provocată de ciuperci, a căror acţiune nu afectează rezistenţele mecanice ale lemnului.

Încinderea este coloraţia anormală gălbui-roşiatică, roşiatică, până la brună cu diferite nuanţe, relativ uniformă, întâlnită îndeosebi în cazul lemnului de fag, dar şi la alte specii foioase: mesteacăn, carpen, paltin, tei, plop. Ea afectează lemnul doborât în timpul sezonului cald, fiind prezentă la capetele sortimentelor de lemn brut rotund, ca şi în părţile laterale fără coajă ale acestuia. Coloraţia afectează lemnul rotund rămas multă vreme în pădure sau în depozitele fabricilor, fără aplicarea măsurilor de protecţie.

Încinderea se propagă în cuprinsul lemnului pe direcţie longitudinală, de la capetele buştenilor, sub formă de fâşii ce se îngustează treptat, precum şi pe direcţie radială, din părţile laterale către centru.

Rănile sunt leziuni ale arborilor produse de cauze diferite, constând în distrugeri de ţesuturi şi dislocări ale elementelor şi formaţiilor anatomice din conexiunile lor normale.

Fibra ondulată (creaţă), fibra înclinată, răsucită, încâlcită măresc anizotropia lemnului şi îngreunează fabricarea furnirelor atât la tăiere, unde pot determina tăiere în „răspăr”, zone „rare” şi alte defecte ale calităţii suprafeţei furnirului, cât şi la uscare, unde din cauza contragerii neuniforme pot dezechilibra furnirul ondulându-l. La tăierea plopului cu lemn de tensiune furnirul are aspect vălurat, mai ales la exteriorul butucului.

Zona cu inele anuale înguste, apare mai densă şi are o contragere longitudinală mai mare aşa că după uscare aceste furnire se cutează (ondulează) transversal pe fibre (fig. 6.47).

Fig. 6.47. Furnir rezultat din lemn de tensiune: 1-zonă cu inele anuale înguste

(sub 2 mm), mai dense În general neregularitatea inelelor anuale provoacă variaţia densităţii, măreşte anizotropia

(neuniformitatea), reduce prelucrabilitatea şi afectează aspectul lemnului, inclusiv culoarea. Dificultăţile la tăierea furnirelor sunt amplificate de existenţa unei diferenţe mari,

delimitate net între lemnul târziu şi cel timpuriu în cadrul inelului anual. Parametrii de tăiere (unghiul de aşezare, gradul de presare etc.) optimi pentru lemnul târziu, tare (dens, greu de prelucrat) sunt nefavorabili lemnului timpuriu moale (afânat). Astfel, frecvent la tăierea lemnului de brad (răşinoase în general), adeseori lemnul timpuriu se dislocă (se desprind particule) care scad calitatea suprafeţei furnirului dar şi rezistenţa acestuia, mai ales la tracţiune transversală.

Diametrul buştenilor Cu cât diametrul buştenilor este mai mare, calitatea furnirelor este mai bună

(dimensiunile furnirelor sunt mai mari, se pot obţine într-o mai mare măsură furnire cu desenul solicitat de beneficiar), pierderile de lemn (rest cuţit, role, etc.) sunt mai mici, deci şi consumul specific de lemn este mai mic. Însă la buştenii cu diametre mari, care au vârsta înaintată, creşte posibilitatea existenţei unor defecte interioare, ascunse, astfel că randamentul în furnire creşte foarte puternic până la diametrul de 60–70 cm, în funcţie de specie (fig. 6.48).

47

y = -0 .0 0 88 x2 + 1 .7 1 8 8 x - 1 1 .6 8 1

R 2 = 0 .9 9 8 9

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 2 0 40 60 80 100 120 140 160

D ia m e tru l b u şte a n u lu i, [cm ]

Ran

dam

entu

l în

furn

ire,

[%]

Fig. 6.48. Variaţia randamentului în furnire funcţie de diametrul buşteanului

6.5.3. Sortarea buştenilor pentru obţinerea furnirelor tehnice În prezent condiţiile tehnice de calitate pentru lemnul provenit din exploatări forestiere,

sunt cele impuse de STAS-urile în vigoare. Condiţionarea lemnului destinat industrializării este reglementată prin STAS 3302 – 1993 „Lemn rotund de diverse specii tari şi moi pentru industrializare” – după care se vor sorta şi buştenii de plop şi mesteacăn.

6.6. Soluţii pentru reducerea influenţei negative a defectelor lemnului. Pentru obţinerea unor furnire de calitate superioară zonele defecte se înlătură din banda

de furnir prin secţionări paralele cu fibrele lemnului. În acest fel o dată cu zonele defecte se înlătură şi furnir de calitate bună, pierderile de lemn crescând o dată cu lungimea butucilor derulaţi, aşa cum rezultă din fig. 6.49.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 50 100 150 200

L u n g im e a b u tu c u lu i [c m ]

Pon

dere

a fu

rniru

lui

elim

inat

pen

tru in

latu

rare

a un

ui d

efec

t [%

]

y = 0 .5x

R 2 = 1

Fig.6.49. Dependenţa ponderii de furnir eliminat pentru înlăturarea unui defect

de lungimea butucului Defectele de formă au o influenţă mai mare asupra indicelui de utilizare a butucilor cu

diametre mici, după cum rezultă din fig. 6.50. Ca urmare nu se recomandă reducerea diametrului minim de 24 cm conform STAS 2024-

91. Pentru reducerea influenţei negative a conicităţii şi curburii se recomandă reducerea

lungimii butucilor derulaţi, fig. 6.51.

48

0

1 0

2 0

3 0

4 0

5 0

6 0

7 0

8 0

9 0

10 0

0 20 4 0 6 0 80 100 12 0

D ia m e tru l b u s te a n u lu i, D [c m ]

indi

cele

de

utili

zare

, iu

[%]

c urb ura 2 %c o nic itate 1 .5 %

l=2 2 0 c m , d r= 1 0 c m

y = 17 .5 65 Ln(x) + 12 .084

R 2 = 0 .938 9

y = 19 .7 37 Ln(x) + 8 .49 79

R 2 = 0 .8 62 9

Fig.6.50. Dependenţa indicelui de utilizare a lemnului la derularea butucilor

conici sau curbi de diametrul acestora Astfel în ipoteza admiterii indicelui actual de utilizare a lemnului, prin reducerea lungimii

butucilor de la 220 cm la 60 cm, conicitatea admisă poate creşte de la 1.5 % la 6%, iar curbura de la 2% la 7%, fapt ce permite o importantă extindere a bazei de materii prime.

0

1 0

2 0

3 0

4 0

5 0

6 0

7 0

8 0

9 0

10 0

0 0. 5 1 1. 5 2 2. 5 3 3 .5

L u n g im e a b u tu c u lu i, l [m ]

Indi

cele

de

util

izar

e, iu

[%]

co nic ita te 1 .5%

curb ura 2 %

D =3 8 cm , d r=10 c m

y = -10 .3 4 x + 9 9 .7 99

R 2 = 0 .9 98 7

y = -5 x + 9 4

R 2 = 1

Fig.6.51. Dependenţa indicelui de utilizare a lemnului la derulare a butucilor

conici sau curbi de lungimea acestora

Reducerea influenţei negative a defectelor de structură şi ca urmare a unor agresiuni asupra lemnului se poate realiza de asemenea prin reducerea lungimii butucului. Astfel, după cum rezultă din fig. 6.49, prin reducerea lungimii butucului de la 220 cm la 60 cm ponderea furnirului de calitate bună eliminat o dată cu zonele defecte se reduce la circa 35%.

Reducerea lungimii butucilor derulaţi permite utilizare unor butuci cu defecte mai mari decât cele admise de standardul actual însă reclamă noi tehnologii pentru fabricarea formelor normale de furnir.

În concluzie, pentru reducerea influenţei negative a defectelor buştenilor asupra indicelui de utilizare a lemnului la fabricarea furnirelor tehnice, se propun următoarele: • limitarea diametrului minim al buştenilor utilizaţi, măsură ce se poate implementa prin

normative; • reducerea lungimii butucilor utilizaţi, măsură ce trebuie coroborată cu elaborarea unor noi

tehnologii pentru realizarea formatelor mari de furnire atât prin îmbinarea fâşiilor în lungul fibrelor lemnului, cât şi prin îmbinarea lor transversal pe fibre (înnădire), precum şi prin elaborarea unor noi structuri la fabricarea produselor stratificate;

• adoptarea unor măsuri silviculturale care să aibă drept scop creşterea calităţii resurselor lemnoase.

49

7. Stabilirea unor măsuri silviculturale pentru creşterea calităţii resurselor lemnoase de plop şi mesteacăn

Obiectul silviculturii este pădurea, aceasta stând în centrul preocupărilor întregului sector forestier. Scopul silviculturii este punerea în valoare a produselor şi influenţelor binefăcătoare ale pădurii, conform intereselor social-economice.

7.1.Măsuri silviculturale 7.1.1.Instalarea Instalarea plopului tremur ător Se face pe cale naturală preponderent din sămânţă. Aşa cum reiese din studiile citate în

capitolul 1.1, clonele hibrizilor obţinuţi între P. tremula x P. tremuloides, sunt cele mai indicate a fi promovate. În ţara noastră, în vederea instalării plopului tremurător pe cale artificială, producerea puieţilor în pepinieră este strict legată de fructificaţie.

Instalarea mesteacănului Date fiind aptitudinile mesteacănului de a suporta gerurile mari, îngheţurile târzii şi

uscăciunea de vară, cât şi de a creşte pe cele mai sărace, superficiale sau umede soluri, el apare ca specie destinată să îndrepte unele greşeli făcute în silvicultură. Se instalează singur, cu uşurinţă, în locurile deschise cum sunt parchetele tăiate ras, golurile produse de doborâturile de vânt, locurile mlăştinoase şi găurile de frig, oferind în felul acesta acoperiş speciilor mai delicate, cum sunt: bradul, fagul, molidul.

7.1.2. Lucrări de întreţinere Încă din primul an de la instalare, asemenea celorlalte specii forestiere, plopul tremurător

şi mesteacănul au nevoie de ajutor în vederea depăşirii factorilor de risc cu care se confruntă până la încheierea stării de masiv. Pe lângă factorii abiotici (arşiţă, uscăciune, ger, îngheţ), o importanţă deosebită se acordă combaterii acţiunii factorilor biotici (agenţi fitopatogeni, vegetaţie erbacee). În primii ani de la instalare se va urmări starea generală a seminţişului şi se vor executa lucrări de revizuiri acolo unde vetrele au fost colmatate, puieţii au suferit de pe urma îngheţului – dezgheţului repetat, producându-se aşa numitul fenomen de deşosare (descălţare). Vetrele vor fi refăcute, iar peste rădăcinile puieţilor se va acţiona astfel încât acestea să fie acoperite integral cu pământ.

Combaterea vegetaţiei erbacee se realizează prin lucrări de descopleşiri, executate fie manual cu ajutorul secerilor, a cosoarelor, fie mecanizat folosind motocoase portabile. Vegetaţia erbacee se va înlătura din jurul puieţilor, recomandată fiind luna septembrie pentru execuţie, vegetaţia erbacee oferind protecţie puieţilor în lunile călduroase de vară, protejându-i de arşiţă şi uscăciune. Creşterile sunt active în primii ani, după unele cercetări, în primul an plopul tremurător înregistrează chiar şi 1 m înălţime.

7.1.3. Îngrijire şi conducere Îngrijirea şi conducerea plopului tremurător şi a mesteacănului este în strânsă legătură cu

îngrijirea speciilor de bază. Participând doar în amestec în arborete, alături de speciile de bază, atenţia trebuie îndreptată asupra exemplarelor de viitor.

După realizarea stării de masiv (stadiul de desiş), în primele etape ale existenţei, trecând de la o existenţă izolată la una în comun, în interdependenţă, în etapa de desiş, degajările sunt primele lucrări care se execută.

De asemenea, în primii ani de la plantare se recomandă aplicarea tăierilor de formare a coroanei, în vederea evitării înfurcirilor sau a formării crăcilor lacome.

50

Curăţirile sunt intervenţii aplicate în pădurea cultivată în fazele de nuieliş şi prăjiniş, în scopul înlăturării exemplarelor necorespunzătoare. De punerea în practică a degajărilor şi curăţirilor depinde calitatea pădurilor secolului următor (Lanier, 1994).

Răriturile sunt lucrări executate în fazele de păriş, codrişor şi codru mijlociu şi care se ocupă cu îngrijirea individuală a arborilor, cu scopul de a contribui cât mai activ la ridicarea valorii productive şi protectoare a pădurii cultivate. În acest stadiu accentul se pune pe arbori individual, urmărindu-se promovarea arborilor valoroşi, de viitor, care vor rămâne în arboret la exploatabilitate, intervenţia având caracterul unei selecţii individuale pozitive.

7.1.4. Lucrări speciale de îngrijire şi conducere a arboretelor Lucr ări de igienă Prin aceste lucrări se urmăreşte menţinerea sau ameliorarea unei stări fitosanitare a

arborilor şi se realizează prin extragerea arborilor uscaţi sau în curs de uscare, rupţi sau doborâţi de vânt sau zăpadă, puternic atacaţi de insecte sau ciuperci ori arbori cu vătămări mecanice. Coloraţiile şi putregaiurile sunt produse de ciuperci sau bacterii, a căror activitate poate fi redusă sau chiar stopată aplicând la timp măsuri de combatere, precum şi prin aplicarea corectă a lucrărilor de îngrijire şi conducere a arboretelor.

Lucr ări de elagaj artificial Acesta trebuie efectuat de timpuriu, când ramurile ce urmează a fi îndepărtate sunt subţiri

(sub 2 cm), astfel ca să rezulte noduri cât mai mici, dispuse numai în partea centrală a trunchiului, peste care, ulterior, să se formeze lemn fără noduri, sănătos.

În cazul în care urmează să se producă lemn pentru furnir tehnic, obţinut prin derulare centrică, elagajul va fi executat la vârsta la care arborii nu depăşesc în grosime diametrul rolei, adică a părţii axiale, cilindrice, a butucului, ce rămâne după derulare între vârfurile de prindere ale maşinii folosite la realizarea acestei operaţii.

După Nicolescu (2007), studii efectuate în Finlanda au demonstrat că elagajul artificial la mesteacăn se execută în luna iulie cu ajutorul foarfecelor normale montate pe prăjini telescopice până la o înălţime a trunchiului de 2.3 – 5 m, pe maximum 50% din înălţimea totală a arborilor elagaţi.

Fig. 7.3. Elagaj artificial la mesteacăn

Fertiliz ări Fertilizările nu sunt o practică uzuală în silvicultura mesteacănului. Câteva rezultate ale

unor fertilizări empirice sugerează că aceste lucrări, în cazul mesteacănului, nu sunt profitabile, în special în răspunsul în creştere (Oikarinen & Pyykkonen, 1981).

51

7.1.5. Regimuri şi tratamente Plopul tremurător este o specie puţin longevivă (80-100 de ani) în comparaţie cu speciile

de bază, motiv pentru care se recomandă adoptarea de cicluri scurte de producţie. Instalarea plopului tremurător din sămânţă, preponderent pe cale naturală, dar şi introdus artificial acolo unde urmează a se introduce specii de bază cu temperament de umbră sau semiumbră, sau acolo unde nevoile ecologice o cer (în cazul fixării râpelor sau a terenurilor neproductive ori degradate), recomandă adoptarea regimului codrului, în condiţiile Ocolului Silvic Răşinari.

Mesteacănul se pretează foarte bine la regimul crângului (ceea ce presupune înmulţirea vegetativă din lăstari) dar având în vedere condiţiile Ocolului Silvic Răşinari, precum şi faptul că lăstăreşte slab iar cioatele au o durată limitată luminându-se de timpuriu, din care cauză degradează solul şi producând puţin, nu se recomandă a se aplica.

7.1.6. Aspecte genetice privind reducerea defectelor Plopul tremurător, după Ivănescu (1967), prezintă trei biotipuri, şi anume: plopul

tremurător roşu, alb şi negru. Primul biotip prezintă rezistenţa cea mai mare la atacul ciupercilor, ca urmare el formând lemnul cel mai sănătos, fără putregai, dar şi cu proprietăţile fizico-mecanice cele mai bune (rezistenţa la compresiune paralelă cu fibrele, rezistenţa la tracţiune paralel cu fibrele, rezistenţa la încovoiere statică). Plopul tremurător este un arbore diploid. Cel mai bine s-au comportat exemplarele obţinute prin încrucişări între indivizi tetraploizi şi diploizi. S-au obţinut astfel indivizi triploizi ai căror însuşiri sunt net superioare celorlalte forme de poliploidie: rapiditate de creştere, rezistenţă la atacul ciupercilor, lemn de calitate superioară cu rezistenţe mecanice superioare. Se recomandă ca pe viitor să se continue studiile privind ameliorarea genetică a plopului tremurător, potenţialul acestei specii nefiind explorat în totalitate.

Deşi la noi în ţară mesteacănul nu este pe deplin valorificat, în ţările nordice (Finlanda, Suedia) această specie se bucură de o atenţie deosebită (Nicolescu, 2007). După studii efectuate de METLA (Institutul Naţional de Cercetări Silvice din Finlanda), mesteacănul prezintă o formă numită mesteacăn creţ (Betula pendula var. carelica). După Hagqvist (2007), mesteacănul creţ este o varietate genetică a mesteacănului obişnuit, cauzată de mutaţia uneia sau mai multor gene.

Primele plantaţii cu mesteacăn creţ datează din anii 1930 (Nicolescu, 2007), când METLA a împădurit 20 ha. Lucrările de acest gen au cunoscut o amploare deosebită după 1980, când puieţii multiplicaţi vegetativ (clonaţi) sau obţinuţi din seminţele provenite din plantaje au devenit disponibili pe scară largă. În prezent se regenerează anual 300 – 400 ha cu mesteacăn creţ.

Fig. 7.4. Mesteacăn cu fibra creaţă (Betula pendula var. carelica)

52

Lemnul mesteacănului cu fibra creaţă se prezintă ca în figura 7.5.

Fig. 7.5. Secţiune transversală într-un arbore de mesteacăn cu lemn creţ

7.1.7. Concluzii Instalarea plopului tremurător şi a mesteacănului este indicată, ele fructificând potenţialul

productiv al terenurilor lipsite de vegetaţie forestieră. Prin lucrări de întreţinere (revizuiri, descopleşiri, mobilizări) se îmbunătăţesc condiţiile

de vegetaţie în primii ani de la instalarea vegetaţiei forestiere (plop tremurător şi mesteacăn), lucrări executate în faza de seminţiş.

După realizarea stării de masiv, trecând la existenţa în comun, în stadiul de desiş se execută degajările. În fazele de nuieliş, prăjiniş se execută curăţiri, cu scopul îndepărtării exemplarelor necorespunzătoare. Răriturile se vor executa începând cu stadiul de nuieliş, continuând în codrişor şi codru mijlociu. Menţinerea unei stări fitosanitare conduce la obţinerea de lemn sănătos, fără defecte (coloraţii, putregai, găuri şi galerii cauzate de insecte). Execuţia lucrărilor de formare a coroanelor se va face începând de la vârste mici (din stadiul de desiş). Reducerea defectelor de formă (ovalitate, curbură) este posibilă prin aplicarea operaţiunilor culturale. Reducerea defectelor de structură (coloraţii, putregai, noduri) se face prin lucrări de igienă şi elagaj artificial.

La introducerea pe cale artificială a plopului, se vor promova clonele hibrizilor P. tremula x P. tremuloides. Se va promova biotipul plop tremurător roşu, caracterizat prin rezistenţe sporite la atacul ciupercilor, cu creşteri mai active şi proprietăţi fizico-mecanice superioare.

Şi în ţara noastră ar trebui abordate lucrări de cercetare noi pentru identificarea şi selecţia mesteacănul creţ (Betula pendula var. carelica), în vederea promovării în cultură a acestui biotip foarte valoros.

7.2. Efectele economice pe care le implică aplicarea soluţiilor rezultate în urma

cercetărilor Valorificarea superioară a resurselor de material lemnos este una din preocupările actuale

ale sectorului forestier. Calculele se vor efectua pentru un hectar de cultură, în condiţii medii de dificultate. Producerea puieţilor de plop tremurător şi mesteacăn se va face în pepinierele proprii (fig.

7.6, fig. 7.7). Dacă la cheltuielile prevăzute în tabelul 7.1 se mai adaugă costul puieţilor, costul de

producere a 1000 de puieţi fiind de 350 lei (conform datelor furnizate de la compartimentul cultură refacere din cadrul Ocolului Silvic Răşinari), iar execuţia degajărilor şi a curăţirilor se va face la două intervenţii, elagajul artificial se va executa în cca. 10 intervenţii, se obţine un cost total de 4 401 lei / ha. Se consideră că materialul rezultat în urma răriturilor sau a tăierilor de igienă asigură resursele financiare pentru execuţia lucrărilor.

53

Fig.7.6. Pepiniera cantonală Strâmbu

Având în vedere că buştenii de plop tremurător şi mesteacăn pentru derulaj, clasa Ft, se comercializează la valoarea de cca. 100 euro/m3, se pot calcula efectele economice ale aplicării rezultatelor cercetărilor.

Fig. 7.7. Pepiniera centrală Răşinari

În tabelul 7.1. se prezintă devizul de lucrări pentru instalarea şi întreţinerea culturilor, pentru execuţia lucrărilor de conducere şi îngrijire precum şi lucrări speciale (toaletarea coroanei, elagaj artificial).

54

Tabelul 7.1.Devizul lucrărilor Nr. crt.

Lucrarea (specificaţii) NT TO [lei]

Valoare [lei]

0 1 2 3 4 1 Curăţirea terenului în vederea împăduririi 68 1.85 125.80

2 Pregătirea solului cu unelte manuale în teren lucrat anterior

260 1.85 481.00

3 Plantarea puieţilor forestieri în teren pregătit 82.75 2.46 203.56 4 Revizuirea plantaţiilor şi a semănăturilor directe 28 2.04 57.12 5 Descopleşirea speciilor forestiere 47 2.18 102.46 6 Tăieri de îngrijire – degajări 56 2.18 122.08 7 Tăieri de îngrijire – curăţiri 37.21 2.04 75.91 8 Tăieri de formare, întreţinere şi corecţie a coroanelor 92.5 2.46 227.55 9 Elagaj artificial 80 2.04 163.20

Total 1 1558.68 Cote aplicate (CAS, şomaj, pensii) 31% 483.19

Total general [lei / ha] 2041.87 În tabelul 7.2 sunt prezentate creşterile speciilor studiate.

Tabelul 7.2. Indicatorii de creştere

Nr. crt. Specia Creştere anuală

[mc/an/ha] Numărul de ani

din ciclu Volum realizat

[mc/ha] 0 1 2 3 4 1 Plop tremurător 9 50 450 2 Mesteacăn 7 50 350 Din total volum masă lemnoasă de plop tremurător sau mesteacăn obţinută de pe un

hectar, lemnul apt pentru valorificat în furnire tehnice reprezintă, p, 30%. Rezultă că de pe un hectar de plop se pot comercializa 81 mc furnir tehnic, iar de pe un

hectar de mesteacăn 63 mc furnir tehnic. Din valorile calculate însă se scad costurile legate de întemeierea, conducerea şi îngrijirea

arboretelor, astfel că se pot obţine următoarele beneficii: Tabelul 7.3. Calculul efectelor economice

Nr. crt.

Specia

Volum masă

lemnoasă [mc/ha]

Volum buşteni clasa Ft [mc/ha]

Volum lemn de foc

[mc/ha]

Valoare buşteni clasa Ft [lei/ha]

Valoare lemn de foc [lei/ha]

Cheltuieli legate de instalare, îngrijire şi conducere, exploatare

buşteni [lei/ha]

Profit [lei/ha]

0 1 2 3 4 5 6 7 8

1 Plop

tremurător 450 81 369 34 830 40 590 24 651 50 829

2 Mesteacăn 350 63 287 27 090 31 570 20 151 38 509 Apreciind ca derizorii sumele obţinute în prezent prin valorificare lemnului de plop

tremurător şi mesteacăn (sub 1500 lei anual), precum şi calculul economic din tabelul 7.3, se poate conchide că valorificarea lemnului din speciile studiate în furnire tehnice este justificată.

55

8. Rezultate şi concluzii finale Din prelucrarea datelor şi interpretarea rezultatelor obţinute în cadrul prezentului studiu

pentru promovarea unor specii repede crescătoare, pioniere, spontane (plopul tremurător şi mesteacănul) din flora forestieră caracteristică zonelor deluroase şi montane, se desprind concluziile prezentate mai jos.

Referitor la stadiul actual şi estimarea resurselor de plop tremurător şi mesteacăn din Ocolul Silvic Răşinari: • pădurile comunei Răşinari se întind în cinci etaje de vegetaţie (FM3, FM2, FM1+FD4,

FD3, FD1); • sezonul de vegetaţie este favorabil unei perioade lungi de creştere şi dezvoltare,

implicit de acumulări importante de masă lemnoasă; • introducerea ca specii de primă împădurire pe terenurile lipsite de vegetaţie

forestieră, la adăpostul cărora se pot introduce specii de bază (fag, brad, molid), precum şi pe terenurile degradate conduce la reanalizarea interesului pentru plop tremurător şi mesteacăn; din punct de vedere al cerinţelor faţă de climă şi sol, ambele specii au pretenţii reduse, însă creşteri importante au în staţiuni de bonitate superioară;

• valorificarea actuală a speciilor studiate este cu mult sub potenţialul celor două specii, ele fiind realmente neglijate;

• cilindricitatea, zvelteţea trunchiurilor le recomandă pentru valorificare în furnire tehnice.

Referitor la lucrările de cercetare pentru valorificarea resurselor lemnoase de plop

tremurător şi mesteacăn pentru obţinerea furnirelor tehnice: • tăierea furnirelor este un proces complex, influenţat de: parametrii constructivi ai

maşinilor (cinematică, dinamică, rigiditate); de parametrii de formă şi poziţie a sculelor (cuţit şi bară de presare); caracteristicile lemnului dobândite în timpul unor tratamente prealabile (plastifiere); caracteristicile speciei de lemn prelucrate (structură, proprietăţi fizico-mecanice, chimice);

• randamentul în furnire este strâns legat de prezenţa şi frecvenţa defectelor de formă şi structură;

• valoarea tensiunii de rupere a furnirelor la tracţiune transversală pe fibrele lemnului este influenţată de mărirea unghiului de poziţie a cuţitului şi poate fi considerat criteriu principal pentru determinarea valorii optime a unghiului de poziţie a cuţitului;

• există o valoare sau un domeniu al mărimii unghiului de poziţie a cuţitului, pentru care se obţin furnire cu rezistenţă maximă la tracţiune transversală;

• valoarea optimă a unghiului de poziţie a cuţitului depinde de grosimea furnirului. Pentru grosimi mai mari ale furnirelor valorile optime ale unghiului de poziţie a cuţitului sunt mai mici;

• rezistenţa la tracţiune transversală a furnirelor subţiri este mai mare decât a celor groase, chiar tăiate în condiţiile valorilor optime ale unghiului de poziţie a cuţitului;

• grosimea efectivă a furnirelor derulate cu grosimile 1.2; 2.2 şi 3.2 mm, după uscare se încadrează în abaterile la grosime prevăzute de standard pentru furnirele cu grosimea de 1.1; 2.1 şi respectiv 3.1 mm;

56

• prin aplicarea unui tratament hidrotermic de plastifiere la derularea butucilor de mesteacăn se obţin furnire cu rezistenţă mai mare la tracţiune transversală şi colorate diferit (diferenţa de culoare ∆E = 10.2838);

• furnirele de mesteacăn reflectă lumina într-o mai mare măsură decât cele de plop. Prin tratare hidrotermică a butucilor de mesteacăn gradul de reflexie al furnirelor se diminuează în mică măsură;

• în cazul derulării buştenilor de mesteacăn pentru obţinerea unor furnire de calitate superioară se recomandă aplicarea unui tratament de plastifiere prealabilă;

• derularea buştenilor de plop în sevă, la temperatura de + 10°C, conduce la obţinerea unor furnire de calitate superioară, având rezistenţa la tracţiune transversală comparabilă cu rezistenţa furnirelor obţinute din buşteni de mesteacăn tăiaţi în sevă, deşi rezistenţele mecanice ale lemnului de mesteacăn (Filipovici, 1965) sunt cu cca. 50% superioare celui de plop;

• Au fost stabilite valorile unghiului de poziţie a cuţitului pentru obţinerea furnirelor prin derulare centrică din butuci de plop şi mesteacăn.

• Au fost stabiliţi parametrii tehnologici recomandaţi pentru derularea furnirelor tehnice din plop tremurător şi mesteacăn din Ocolul Silvic Răşinari.

Referitor la stabilirea măsurilor silviculturale pentru creşterea calităţii resurselor

lemnoase de plop tremurător şi mesteacăn: • instalarea speciilor în cadrul Ocolului Silvic Răşinari, actualmente se face exclusiv

pe cale naturală; • instalarea pe cale artificială se realizează acolo unde speciile de bază cu

temperament de umbră (fag, brad) au nevoie de protecţie superioară, precum şi pe terenurile degradate;

• fiind specii cu temperament de lumină, concurenţa interspecifică şi intraspecifică este redusă;

• regimul adoptat este cel al codrului cu cicluri scurte (40-50 de ani); • încă de la vârste mici se vor executa lucrări de formare a coroanelor; • pentru obţinerea de trunchiuri drepte, bine elagate, se vor executa lucrări de elagaj

artificial; • La introducerea pe cale artificială a plopului, se vor promova clonele hibrizilor P.

tremula x P. tremuloides • se va promova biotipul plopului tremurător roşu datorită rezistenţei superioare faţă

de atacul agenţilor fitopatogeni, a creşterilor superioare, a proprietăţilor fizico-mecanice superioare celorlalte biotipuri de plop tremurător;

• se va urmări promovarea şi introducerea în cultură a mesteacănului creţ. Referitor la efectele economice obţinute prin valorificarea resurselor lemnoase de plop

tremurător şi mesteacăn pentru obţinerea furnirelor tehnice: • chiar dacă în stadiul actual speciile studiate sunt neglijate din punct de vedere al

valorificării, calculele economice sugerează necesitatea valorificării în furnire tehnice a resurselor lemnoase din cele două specii;

• promovarea în cultură a celor două specii şi aplicarea măsurilor silviculturale adecvate pot conduce la o creştere cantitativă şi calitativă a resurselor lemnoase din cele două specii şi la o valorificare superioară şi eficientă prin obţinerea de furnire tehnice.

57

Bibliografie selectivă 2. Beldeanu, C., E., 2001: Produse forestiere şi studiul lemnului, Ed. Universităţii

„Transilvania” Braşov 7. Blada, I., 1997: Stone Pine (Pinus cembra L.) provenances experiment in Romania.

Silvae Genetica, Bucureşti 8. Blada, I., Popescu, F., 2008: Diallel crossing in Pinus Cembra: Age trends in genetic

parameters and genetic gain for growth and branching traits. in Annals of Forest Research. Journal of forestry and enviromental sciences, Forest Research and Management Institute, Bucureşti

10.Bratu, I., Mitişor, Al., Mitucă, C., Lupaşcu, M., 2008: Studiu privind influenţa temperaturii de uscare asupra culorii furnirelor din lemn de fag, ProLigno, vol. 4, Braşov

11. Bratu, I., Particularităţi ecologice şi biometrice ale mesteacănului şi plopului în Ocolul Silvic Răşinari, Acta ecologică, Universitatea „Lucian Blaga”, Sibiu, în curs de apariţie

12. Bratu, I., 2008: Influenţa caracteristicilor buştenilor asupra furnirelor tehnice, Revista de silvicultură si cinegetică, Braşov

13. Câmpu, R., 2008: Cercetări privind posibilităţile de evaluare a calităţii lemnului pe picior, în arborete pure de fag (Fagus sylvatica L.) din bazinul Târlungului, Teză de doctorat. Universitatea „Transilvania”, Braşov

14. Cismaru, I., 1985: Contribuţii la studiul tăierii lemnului fără aşchii, Teză de doctorat 15. Cismaru, I., 1994: Studiu privind influenţa unghiului de ascuţire al cuţitului asupra

forţei de pătrundere, la tăierea fără aşchii a lemnului, Buletinul Universităţii „Transilvania” Braşov

16. Cismaru, M., 1998: Cercetări privind influenţa contragerii furnirelor asupra stabilităţii formei panourilor furniruit. Rezumatul tezei de doctorat. Reprografia Universităţii „Transilvania”, Braşov

17. Cismaru, M., 1999: Influenţa speciei, grosimii şi modului de debitare a furnirelor asupra contragerii acestora. Rev. Industria Lemnului

22. Curtu, I., 1977: Rezistenţa materialelor, vol. I şi II. Tipografia Universităţii din Braşov

26. Dupré, S., Thiébaut, B., Teissier du Cros, E., 1986: Morphologie et arhitecture des junes hêtres (Fagus sylvatica L.) influence du milieu, variabilité génétique, Annales des Sciences Forestiéres

28. Filipovici, J., 1965: Studiul lemnului. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti 29. Feihl, O., 1971: Design and performance of roller pressure bars for veneer lathes,

[Information Canada] 31. Fotin, A., Cismaru, I., Salcă, E.,A., 2008: Cercetări experimentale privind puterea

consumată la şlefuirea lemnului de mesteacăn, ProLigno, vol. 4, Braşov 35. Giurgiu, V., Drăghiciu, D., 2004: Modele matematico-auxologice şi tabele de

producţie pentru arborete, ed. Ceres, Bucureşti 36. Giurgiu, V., Drăghiciu, D., 2004: Metode şi tabele dendrometrice, Ed. Ceres,

Bucureşti 38. Haralamb, At., 1963: Cultura speciilor forestiere, Ed. Agrosilvică, Bucureşti 39. Hagqvist, R., 2007: Curly Birch (Betula pendula var carelica) and its management in

Finland. Conferinţă susţinută la întrunirea Acţiunii COST E42 Growing broadleaved tree species, Lahti, Finlanda

44. Ivănescu, D., 1967: Plopul tremurător, Ed. Agro-Silvică, Bucureşti

58

46. Johansson, Tord, 1996: Site index curves for European aspen (Populus tremula L.) growing on forest land of different soils in Sweden. Silva Fennica 30 (4): 437–458

47. Johnsson, H., 1953: Hybridaspens ungdomsutvecklingoch ett forsok till framtidsprognos. Tidskr., 51: 21-44

50. Johnsson, H., 1956b: Heterosiserscheinungenbei Hybriden zwischenBretengradrassen von Populus tremula. Zeichtschrift fur forstgenetikund Forstpflanzenzuchtung. 5: 156-160

52. Karlsson, A., Albrektson, A., Forsgren, A. & Svensson, L., 1998: An analysis of successful natural regeneration of downy and silver birch on abandoned farmland in Sweden. Silva Fennica 32(3): 229–240

53. Kozlovski, V.B., 1960: Influenţa mesteacănului asupra productivităţii arboretelor de molid, Moscova

54. Kula, E., Buchta, I., Stransky, P., 2006: Frost cracks and their effect on the stability of birch stands in the Krusne horzy Mts., Journal of forest sience

55. Kulikov, V., A., 1976: Fabricarea placajelor, Lesnaia promâşlenosti, Moscova 59. Luoranen, J., Lappi, J., Zhang, G., & Smolander, H., 2006: Field performance of

hybrid aspen clones planted in summer. Silva Fennica 40(2): 257–269 61. Marcu, M., 1983: Meteorologie. Editura Ceres. Bucureşti 62. Marcu, O., 2005: Fitopatologie forestieră, Ed. Silvodel, Braşov 64. Mitişor, Al., 1973: Contribuţii la îmbunătăţirea utilajului şi a procesului tehnologic

de derulare. Teza de doctorat. Universitatea din Braşov 66. Mitişor, Al., Istrate, V., 1982: Tehnologia furnirelor, placajelor şi plăcilor din fibre

de lemn. Editura Tehnică, Bucureşti 68. Nicolescu, N.V., 2002: Silvicultură, Ed. Universităţii Transilvania Braşov 69. Nicolescu, N., V., 2007: Mesteacănul creţ (Betula pendula var. carelica), cel mai

valoros component al pădurilor finlandeze, Revista Pădurilor, nr.6, Braşov 74. Qibin Yu, P.M.A. Tigerstedt & Matti Haapanen, 2001.: Growth and phenology of

hybrid aspen clones (Populus tremula L. x Populus tremuloides Michx.). Silva Fennica 35(1): 15–25

76. Oikarinen, M., Pyykkonen, J., 1981: The effect of thinning and fertilization on the growth of pubescens birch (Betula pubescens) an drained Myrtillus spruce swamp in Ostrobothnia, Folia Forestalia

77. Oikarinen, M., 1983: Summary: Growth and yield models for silver birch (Betula pendula) plantation in southern Finland. Communicationes Instituit Forestalis Fenniae 113

78. Parascan, D., Danciu, M., 1996: Botanică forestieră, Ed. Ceres, Bucureşti 79. Paşcovschi, S., Leandru, V., 1958: Tipuri de pădure din Republica Populară

Română, Ed. Agro-Silvică, Bucureşti 81. Petrovici, V., 1997: Chimia şi prelucrarea chimică a lemnului, vol. I, Chimia

lemnului, Ed. Lux Libris, Braşov 82. Popa, C., 2009: Pădurile comunei Răşinari, manuscris 84. Râmbu, I. ş.a., 1978: Tehnologia prelucrării lemnului. Vol. I, Editura Tehnică,

Bucureşti 85. Repola, J., 2008: Biomass equations for birch in Finland. Silva Fennica 42 (4): 605–

624 86. Rytter, L. & Stener, L.G., 2003: Clonal variation in nutrient content in woody

biomass of hybrid aspen (Populus tremula L. x P. tremuloides Michx.). Silva Fennica 37(3): 313–324

87. Rucăreanu, N., Amenajarea pădurilor, Ed. Agrosilvică, Bucureşti,1962

59

88. Salcă, E., Fotin, A., Cismaru, I., 2008: Evaluarea calităţii suprafeţei la frezarea profilată a lemnului de arin şi mesteacăn, ProLigno, vol. 4, Braşov

89. Schatz, U., Heräjärvi, H., Kannisto, K. & Rantatalo, M., 2008: Influence of saw and secateur pruning on stem discoloration, wound cicatrisation and diameter growth of Betula pendula. Silva Fennica 42(2): 295–305

93. Simionescu, C., Grigoraş,M., Cernatescu-Asandei,A., 1964: Chimia Lemnului din R.P.R., Ed. Academiei Republicii Populare Române, Bucureşti

94. Spârchez, G., 1991: Elemente de geologie şi geomorfologie. Tipografia Universităţii Transilvania, Braşov

95. Stănescu, V., Şofletea, N., 1999: Silvicultura cu bazele geneticii forestiere, Ed. Ceres, Bucureşti

98. Şofletea, N., Curtu, L., 2007: Dendrologie, Ed. Universităţii „Transilvania” Braşov 100.Târziu, D., 2008: Pedologie generală şi forestieră, Ed. Universităţii „Transilvania”,

Braşov 101.URECHIATU, M., 1988: Aspecte privind variabilitatea intra şi interpopulaţională a

fagului carpatin, Revista Pădurilor nr. 4, pp.178 – 183, Bucureşti 102.Valjakka,M.,Aronen,T.,Kangasjärvi,J.,Vapaavuori,E.,häggman,H., 2000: Genetic

transformation of silver birch (Betula pendula) by particle bombardment, Heron Publishing—Victoria, Canada

108.Wright, J.W., 1963: Aspectes genetiques de l′amelioration des arbres forestiers. FAO, p.371

110. ISO 7724-2 Determinări de culoare 111. STAS 9406-84 Furnire tehnice 112. STAS 3302 – 1993 Lemn rotund de diverse specii tari şi moi pentru industrializare 113. ***, 2003: Amenajamentul Ocolului Silvic Răşinari – Studiu General 114. ***, 2003: Amenajamentul UB V Onceşti 115. ***, 2003: Amenajamentul UB VI Răşinari 116. ***, 2000:Norme tehnice pentru evaluarea lemnului destinat comercializării ,

Ministerul Apelor, Pădurilor şi Protecţiei Mediului, Bucureşti 117. ***, 2000: Norme tehnice pentru îngrijirea şi conducerea arboretelor, Ministerul

Apelor, Pădurilor şi Protecţiei Mediului, Bucureşti 118. ***, 2000: Norme tehnice pentru aplicare tratamentelor, Ministerul Apelor,

Pădurilor şi Protecţiei Mediului, Bucureşti 119. ***, 2000: HG 1090, pentru aprobarea Criteriilor de măsurare, clasificare şi

marcare a lemnului în stare brută, M.O. 622 / 2000 120. ***, 2003: Sistemul Român de Taxonomie a Solurilor (SRTS), aprobat prin OM 519

/ 2003. Autori: Florea, N. şi Munteanu, I., ICDA. Editura ESFALIA, Bucureşti 121. Forest and Agriculture Organization of the United Nations, http://www.fao.org 122. Institutul Naţional de Statistică, http://www.insse.ro 123. Arboricultural information exchange, http://www.aie.org.uk

CURRICULUM VITAE

DATE PERSONALE

Numele şi prenumele: BRATU Iulian-Alexandru

Data şi locul naşterii: 06.10.1979, Brad, jud. Hunedoara

Starea civilă: necăsătorit

Locul de muncă: Ocolul Silvic Răşinari

Domiciliul: Sibiu, str. George Bacovia, nr. 25

STUDII

1986-1994 Şcoala Generală nr. 6, Sibiu, jud. Sibiu

1994-1998 Liceul Silvic Gurghiu, jud. Mureş

1998-2003 Facultatea de Silvicultură şi Exploatări Forestiere, Universitatea

„Transilvania”, Braşov

2003-2005 Masterat – Facultatea de Inginerie, Universitatea „Lucian Blaga”,

Sibiu

ACTIVITATEA PROFESIONALĂ

07.07.2003-30.10.20003 Topometrist SC Aquacon Proiect SA

01.11.2003-14.01.2004 Inspector de specialitate, Primăria Sibiu

15.01.2004-14.10.2004 Inginer silvic, Direcţia Silvică Miercurea Ciuc

15.10.2004-prezent Inginer silvic Ocolul Silvic Răşinari

ACTIVITATE ŞTIINŢIFICĂ

Articole publicate: 3

LIMBI STRĂINE CUNOSCUTE

Engleza, franceza

CURRICULUM VITAE

PERSONAL DATA

Surname and first name: BRATU Iulian-Alexandru

Date and place of birth: 06.10.1979, Brad, Hunedoara

Marital status: unmarried

Working for: Forest District Răşinari

Home address: Sibiu, str. George Bacovia, nr. 25

STUDIES

1986-1994 Primary school no 6, Sibiu, Sibiu

1994-1998 High School of Silviculture, Gurghiu, Mureş

1998-2003 „Transilvania” University of Braşov, Faculty of Silviculture and

Forest Engineering

2003-2005 „Lucian Blaga” University, Master – Faculty of Engineering,

Sibiu

PROFESSIONAL ACTIVITY

07.07.2003-30.10.20003 Topographer SC Aquacon Proiect SA

01.11.2003-14.01.2004 Supervisor, Sibiu City Hall

15.01.2004-14.10.2004 Silvic engineer, Forestry Department Miercurea

Ciuc

15.10.2004-prezent Silvic engineer, Forest District Răşinari

STIENTIFICAL ACTIVITY

Published papers: 3

FOREIGN LANGUAGE

English, French

Rezumat

Teza de doctorat „Cercetări privind valorificarea în furnire tehnice a

lemnului de plop (Populus tremula L.) şi mesteacăn (Betula pendula Roth.) din

Ocolul Silvic Răşinari” sintetizează rezultatele cercetărilor ştiinţifice efectuate

de autor în domeniul promovării unor specii repede crescătoare, pioniere,

spontane din flora forestieră caracteristică zonelor deluroase şi montane.

Structurată pe 8 capitole, teza aduce o contribuţie originală în

problematica valorificării superioare a fondului forestier, abordând aspecte

privind stabilirea parametrilor tehnologici la obţinerea furnirelor tehnice,

îmbunătăţirea randamentului în furnire, cultura şi gospodărirea speciilor

studiate, identificarea prin selecţie genetică a celor mai corespunzători arbori,

efectele economice pe care le implică aplicarea soluţiilor rezultate în urma

cercetărilor.

Scopul final al tezei a constat în valorificarea superioară a fondului

forestier, lărgirea bazei de materii prime necesare industriei de prelucrare a

lemnului, dar şi îmbunătăţirea procesului de prelucrare prin derulare a celor

două specii studiate.

Abstract

The Ph. D. thesis entitled „ Research concerning the use in technical

veneers of aspen (Populus tremula L.) and birch wood (Betula pendula Roth.)

from the Forest District of Rasinari” summarises the scientific research

conducted by the author in the field of promoting certain fast growing, pioneer

and spontaneous species of the forest fauna characteristic of the hill and

mountain areas.

Divided into eight chapters the thesis brings original contributions in

the field of the superior use of forests, approaching aspects concerning the

establishment of technological parameters for the obtaining of technical

veneers, the improvement of veneer efficiency, the culture and management of

the studied species, the identification by means of genetic selection of the best

trees and, the economic effects resulting from the implementation of the

solutions of this research.

The ultimate aim of the thesis was represented by the superior use of

forests, the increase of raw materials necessary in the wood processing industry

as well as the improvement of rotary cutting in the case of the two studied

species.