Использование древесины. Человек, который разложил костер из опавших сухих сучьев, впервые начал использовать древесину в качестве топлива.
Потом деревянную палочку он применил для добычи огня. И только значительно позже, когда появились инструменты, позволившие повалить древесный ствол и обработать его, стали изготавливать из него различные изделия. Следы использования древесины сохранились в немногих местах, слишком легко этот материал разлагается в почве. Лишь в странах с очень сухим климатом деревянные изделия пролежали тысячелетия. Так, в Древнем Египте древесина применялась довольно широко уже более 5 тыс. лет назад. В склепе вельможи по имени Хемак, захороненного около Саккарской пирамиды, был найден мозаичный деревянный ящичек, в котором лежали самые древние папирусы мира (времен I династии).
Несколько более позднего происхождения, времен III династии Древнего Египта (2778—2723 гг. до н. э.), деревянный предмет из захоронения дочери одного фараона. Этот предмет был найден в 1933 г. археологом Лауэром в алебастровом саркофаге, который находился в коридоре склепа Саккарской пирамиды. При ближайшем рассмотрении предмета исследователь обнаружил, что он сделан из шестислойного древесного материала — предшественника нынешней фанеры. Волокна каждого слоя были расположены перпендикулярно волокнам расположенного рядом слоя, и каждый из слоев был изготовлен из древесины другой породы. Пять пород удалось определить почти с абсолютной точностью; это кипарис, сосна алеппская, можжевельник, кедр и лиственное дерево местного происхождения. Слои между собой скреплялись деревянными гвоздиками.
Такой материал свидетельствует, что в Древнем Египте была довольно высокая техника обработки древесины. Тонкие дощечки, которые теперь называются шпоном, каменным топором не приготовишь. Здесь было применено какое-то специальное орудие. Использование многослойного материала позволяет предположить, что деревообработка была развита давно и что люди знали свойства древесины многих деревьев. В этой предшественнице фанеры только одна дощечка из пяти определенных местного происхождения, остальные привезены из других стран, что также свидетельствует о развитии торговли древесиной.
На территории Советского Союза следов использования древесины в глубокой древности сохранилось мало. Одна из причин этого — слишком влажный климат, препятствующий сохранности деревянных изделий. Известно, что дома из дерева возводились уже в IV веке. С XIV века на Черноморском побережье велась торговля самшитом, а на Севере было широко распространено смолокурение, углежжение и дегтекурение. Во время царствования Ивана Грозного в Вологде строились десятки судов.
В настоящее время древесина является одним из самых распространенных видов сырья в нашем хозяйстве. Из нее готовят около 15 тыс. продуктов и изделий. В некоторых отраслях народного хозяйства она применяется почти без переработки, в других претерпевает существенные превращения. Большее количество древесины у нас все еще используется в непереработанном виде, пройдя лишь очистку от коры (окорку), распиловку на бревна и доски.
Несмотря на то, что современные дома строятся из различных строительных материалов, изготовленных из минерального сырья (кирпича, бетона и др.), потребление древесины в строительстве не уменьшается. Строительство все еще остается отраслью, потребляющей самое большое количество непереработанной древесины. Она широко используется при внутренней отделке зданий на покрытие полов, устройство оконных и дверных проемов и т. п. Из древесины делают различные вспомогательные помещения, изгороди вокруг строящихся зданий и леса. В сельских районах из древесины еще строится большинство домов. Широкое распространение в некоторых районах получил древесно-щитовые дома, при строительстве которых наряду с древесиной используются и отходы, полученные при ее переработке. При одинаковой толщине стен деревянные дома значительно теплее, так как древесина хуже проводит тепло, чем кирпич и бетон.
Много древесины потребляют угольная и горнорудная промышленность. При добыче угля шахтным способом на каждые 100 т расходуется 35—40 м3 древесины на рудничную стойку. Примерно такое же количество древесины, а иногда и больше, расходуется на каждые 100 т добытой руды. Все больше шахт и рудников работают на металлической и железобетонной рудничной стойке, но еще нет возможности полностью отказаться от использования деревянной. Последняя имеет и ряд преимуществ. Она легче и трещит при оседании пластов, предупреждая людей о возможности обвалов.
Железные дороги (как новые, строящиеся, так и старые эксплуатируемые) являются крупнейшим потребителем древесины — шпал. На каждый километр железной дороги в среднем укладывается 1700 шпал — расходуется около 340 м3 древесины. На действующих дорогах ежегодно меняются пришедшие в негодность шпалы, что составляет до 40—50 м3 в год на каждый километр действующей дороги в пересчете на одну колею. Во многих странах мира шпалы делают из железобетона, начали внедрять их и на железных дорогах нашей страны, но еще не скоро наступит время, когда мы сможем полностью отказаться от использования деревянных шпал.
Широко используется древесина в вагоно — и кораблестроении. Несмотря на то, что большинство вагонов и крупных судов делают из металла, потребление древесины в этих отраслях производства не уменьшается. Цельнометаллические вагоны внутри отделывают древесиной или продуктами ее переработки, а на постройку одного среднего по размерам океанского корабля расходуется до 4000 м3 лесоматериалов. Меньшее количество древесины используется в сельскохозяйственном машиностроении, самолетостроении и других аналогичных производствах.
Очень много древесины расходуется на производство тары. Из древесины делают различные ящики для перевозки продовольственных продуктов, мебели и других изделий. Часто эта тара одноразового использования — и горят костры возле магазинов, складов, поглощая кислород воздуха. Особые породы древесины идут на изготовление бочек. Все шире внедряется картонная тара, но и картон получают из древесины и отходов ее переработки.
Значительное количество древесины употребляют в качестве топлива. Хорошо, если это отходы, оставшиеся при раскряжевке хлыстов, и дровяные стволы. В лесных районах часто используют на топливо и стволы ценных пород, имеющие прямослойную, легко раскалывающуюся древесину. Последние годы в связи с резким увеличением добычи газа использование дров для отопления уменьшилось и низкокачественную древесину стали направлять на переработку.
Из других отраслей народного хозяйства, потребляющих древесину в непереработанном виде, следует назвать связь, где все еще немало столбов для телефонных и телеграфных линий связи изготовляют из дерева. Деревянные столбы используют в сельских районах при строительстве линий электропередач и радиолиний. Много древесины расходуется при строительстве небольших мостов на дорогах местного значения, на сваи и т. п.
Русская изба. В старину русский человек не представлял родины без золотистой рубленой избы, сторожевой башни под шатром крыши, чудного и дивного храма. Радость и счастье в доме он связывал со светлыми, просторными хоромами; безопасность и воинскую доблесть — с несокрушимыми бастионами крепостных стен; идеал красоты и величие духа — с монументальностью стройных храмов, единственных в то время общественных зданий. Дерево было основным строительным материалом у славянских племен, живших на территории нашей страны. Из него строили жилища, стены и башни городищ, языческие храмы. Первые православные храмы тоже были деревянные. В летописи упоминается, например, деревянный Софийский собор в Новгороде о «тринадцати верхах», сооруженный в начале XI века. А в XVII веке в Коломенском под Москвой для царя Алексея Михайловича были построены грандиозные деревянные хоромы с множеством теремов, светлиц, переходов, крылец, обрамленных разными украшениями. Недаром этот удивительный ансамбль в то время называли восьмым чудом света. Мало сохранилось замечательных старинных образцов народной деревянной архитектуры. Есть они в Поволжье, на Урале, в Сибири, но чаще всего их можно встретить на Севере.
Русский Север — это огромный и единственный в своем роде заповедник деревянного зодчества. В Карельской и Коми автономных республиках, в северных областях РСФСР — Архангельской, Вологодской, Костромской, Кировской и некоторых других — есть еще замечательные памятники народного творчества, воссоздающие в своей совокупности яркую картину древнерусской архитектуры.
Избу срубить — не простое дело. Это не только четыре угла да крыша. Русский крестьянин ставил дом прочно, основательно, на века. Чтобы и жить в нем было тепло, уютно, чтобы и всякий, кто посмотрел, порадовался. Стоит такая изба, обратившись «лицом» к проезжей дороге, к реке или к озеру, поблескивает на солнце высоко поднятыми над землей окнами. Обширное крыльцо радушно манит к себе добрых гостей. Под кровом такой избы жили одной семьей деды, отцы, сыновья и внуки.
И строили такую избу самыми простыми инструментами — топором, скобелем да долотом. Пилу, конечно, знали, но употребляли редко. Топором было сподручнее, им хороший мастер и дерево срубит, и обтешет его, и доску вытешет, да так гладко, что не всякий рубанком выстругает, и ложку вырежет. Всю избу сложит без единого гвоздя (железная поковка на селе всегда стоила дорого). Впрочем, гвозди были не нужны — и без них ни одно бревнышко не сдвинется. Так строить дед учил отца, отец — сына, а сын — внука.
Сруб будущей избы ставили, как правило, на землю, иногда на низкий фундамент, сложенный из плоских камней или врытых в землю низких столбов. Сам сруб — это творение высокого народного строительного искусства. И тот, кто не чувствует прелести бревенчатого сруба, никогда не познает самой сути русского деревянного зодчества. Прекрасны четкие, ясные формы сруба, его несколько суховатая, мужественная монументальность. Он хорош прежде всего своей первозданной силой, естественной и природной красотой, простым ритмом могучих венцов. В прямых, крепких соснах и елях, взращенных русской землей, еще струятся неистребимые жизненные силы и, притронувшись к бревнам, мы словно ощущаем их трепетный поток. Чудесен теплый цвет и оттенки дерева, доброго и надежного, дубленного северными ветрами, насквозь прогретого солнцем и теплом разгоряченных рабочих рук. Словно внутри разгорается огонь, и вся изба начинает светиться янтарным жаром, всеми оттенками старого червонного золота. И никогда истинно русский человек не закроет в избе стены штукатуркой или обоями.
Не очень любил суровый северный народ затейливые украшения, но, строя избу, в резьбе причелин и полотенец он давал волю своей богатейшей фантазии. Что ни изба, то новая выдумка, словно кружева обрамляют резные наличники окна, бегут по коньку, спускаются по углам. Но почти всегда на концах причелин и полотенец резная круглая розетка — символическое изображение солнца. В этих символах, ставших давней и прочной традицией, слышатся отголоски древних времен, когда славяне-язычники поклонялись самому могучему и доброму божеству — Яриле Солнцу. Вырезая символ солнца — розетку, русский крестьянин, словно навсегда овладевал частицей его вечного живительного тепла.
Северная изба — это царство дерева. Все (или почти все) в ней делалось руками крестьянских умельцев. Привозного, покупного было мало: деньги в деревнях водились не часто. Долгими зимними вечерами долбили нехитрыми инструментами громадные ковши, резали миски и ложки, плели кошели и солонки, в которых соль всегда оставалась сухой, мастерили из бересты туеса для ягод, меда и грибов. Предметом особой гордости считались прялки. Между хозяйками существовало даже своеобразное соревнование: чья прялка украшена более тонкой и затейливой росписью и резьбой. Вот почему в северных деревнях трудно найти две одинаковые прялки. Из дерева мастерили и ткацкие станки. Вещи все простые, утилитарные и делали их не для выставок. И получались они порой, может быть, слегка грубоватыми, но сколько в них было внутреннего изящества, вкуса, стремления мастера к прекрасному. Мало кто так любил и понимал дерево, как эти народные умельцы. Они знали его неисчерпаемые выразительные возможности, умели слушать и извлекать из дерева потаенную музыку. В душе труженика всегда уживалась любовь к простоте и к прекрасному. Самую простую повседневную утварь он создавал по единому закону пользы и красоты не только удобной и практичной, но и радующей глаз своей формой, линиями и цветом. И недаром не иссякает до сих пор поток людей, приезжающих полюбоваться дивными творениями народных зодчих в Кижи и другие музеи.
Изделия из древесины. Довольно много древесины идет на различные изделия. Прежде всего из нее вырабатывают такие материалы, как фанера, древесноволокнистые и древесностружечные плиты. Для производства фанеры используют шпон — тонкие листы древесины толщиной около 1 мм. Для этих целей употребляют лущеный шпон, получаемый путем снятия тонкой стружки с обрезков бревен длиной 1—2 м по спирали, ножами такой же длины. Листы шпона склеивают во взаимно перпендикулярных направлениях волокон под прессом. Обычная фанера чаще состоит из трех слоев шпона. Многослойную фанеру, состоящую из шести и более слоев, применяют для производства мебели и других изделий. Для производства мебели изготовляют и специальные древесностружечные плиты (из мелких обрезков досок и стружек). Сверху такие плиты покрывают шпоном из ценных пород, имеющих красивые цвет или текстуру. В этом случае чаще используют строганый шпон, получаемый путем простого строгания бревен. Иногда на плиты наклеивают декоративную пленку с рисунком. Из таких плит делают наиболее ценные сорта мебели. Дешевую мебель изготовляют и из обычных досок.
Древесина часто идет на мелкие токарные поделки. Это и различные сувенирные изделия, среди которых известная во всем мире матрешка, это и различные рукоятки, скалки, детская и кукольная мебель и т. п. Из древесины делают лыжи, карандаши, спички и многие изделия. Мелкую крошку в смеси с опилками применяют для получения лигностона, из которого под прессом можно изготовить различные детали и изделия. Древесина идет на упаковочную стружку, применяемую при упаковке бьющихся деталей.
При сухой перегонке древесины (сжигании без доступа воздуха) образуются древесный уголь, ацетон, метиловый спирт, формалин, уксусная кислота и деготь. Когда-то древесный уголь широко употребляли в металлургии при выплавке металлов. Все наши уральские заводы работали на древесном угле. Потом его место занял кокс, а уголь стали использовать для очистки различных продуктов, в противогазах, для выплавки особо чистых металлов и для приготовления пороха. Остальные вещества, получаемые при сухой перегонке древесины, также пользуются неограниченным спросом в народном хозяйстве. Взять в качестве примера хотя бы ацетон, который является прекрасным растворителем для многих веществ. Не меньшим спросом пользуются уксусная кислота, формалин и др.
Химическая переработка. Большое количество древесины перерабатывается в целлюлозно-бумажной промышленности. Древесина состоит из двух основных составных элементов: клетчатки, или целлюлозы, и лигнина, который, как уже отмечалось раньше, придает твердость древесине. Лигнин для производства бумаги не используется. Более того, чем меньше его в бумаге, тем она лучше. Поэтому для получения бумаги древесину размалывают и в результате сложной переработки удаляют лигнин. Бумага самых высоких сортов состоит из одной целлюлозы — волокон древесины, которые проходят дополнительную обработку. Наиболее длинные волокна у ели, поэтому она чаще всего используется в целлюлозно-бумажном производстве. Оберточную бумагу и картон обычно делают из неочищенной целлюлозы.
Обрабатывая целлюлозу различными веществами (кислотами, щелочами и др.), получают пироксилин, целлулоид и вискозу. Жидкая вискоза пропускается через маленькие отверстия, и после специальной обработки из нее получают тонкие нити, которые скручиваются в пряжу. Из вискозной пряжи вырабатывают красивые шелковые ткани. Из 1 м3 древесины можно получить до 150 м2 шелковой ткани. Из вискозы изготовляют также трикотажные изделия, соломку для шляп, прозрачный упаковочный материал — целлофан и много других изделий.
В результате гидролиза древесины — воздействия на нее серной кислотой при высоком давлении и высокой температуре — получают сахар. Этот сахар перерабатывается в технический этиловый спирт, который используется очень широко. Готовят из древесины и кормовые дрожжи, употребляемые в животноводстве. Древесина — это огромные запасы готового органического вещества, и в специальной литературе все чаще появляются высказывания о необходимости бережного ее расходования и возможности использования (после соответствующей переработки) в качестве кормовых средств и даже пищевых продуктов.
Плетение из ивовых прутьев. С давних пор служит человеку ива. Ее гибкие прутья использовались для изготовления самых разнообразных изделий. Например, из ивовых прутьев было сплетено ложе классических героев древности — Филемона и Бавкиды. Описание плетеных кресел встречается у древнеримского историка Плиния Младшего. Из ивовых прутьев в те времена плели кафедры для римских учителей, короба для хранения продуктов, легкие красивые сандалии. Ивовый промысел и в нашей стране зародился очень давно. Из ивового прута плели корзины различной формы и назначения. Есть корзины — короба, кошелки, предназначенные для гужевого транспорта, крупные овощные (вместимостью по 10—20 кг) и ягодные (по 3—5 кг) корзины.
Кроме хозяйственных корзин, из ивовых прутьев плетут декоративные корзины для цветов и грибов, оригинальные дамские сумки и т. п. Но особенно широкое распространение получила плетеная мебель — плетеные стулья и даже столы, диванчики, кресла-качалки, — которая часто используется на дачах. В среднеазиатских республиках ивовый прут используется в качестве строительного материала для изготовления деталей юрт, а иногда и в качестве основы других строений — мазанок.
Для заготовки ивового прута, помимо естественных зарослей ив, создают и специальные плантации искусственным путем — посадкой ивовых черенков или прутьев. Ивовый прут на них режут осенью и весной до начала сокодвижения. Заготовленный прут пропаривают в кипящей воде в течение 2—4 ч. Затем с него снимают кору и высушивают. Непосредственно перед плетением прут снова ошпаривают горячей водой.
Использование недревесных продуктов. Помимо древесины, в лесах много других продуктов. Некоторые из них готовят из дерева, но они не являются древесиной. Самыми ценными из этих продуктов являются различные соки деревьев. Наиболее широкую известность получили соки тропических деревьев (гевейи и др.), из которых получают сырье для производства резины. В наших лесах заготавливают соки хвойных деревьев — живицу. Заготовка живицы получила настолько большое распространение, что для ее проведения организованы специальные предприятия. Добыча живицы получила название подсочки деревьев. Наиболее широко распространена подсочка сосны. На стволах делают косые надрезы, которые сходятся углом на одной линии. Все надрезы с центральным желобом по виду несколько напоминают перо птицы. Внизу желобка устанавливают специальный приемник, и в него стекают янтарные капли живицы.
Живицу добывали еще в Древней Греции. Подогревая ее, получали скипидар, который использовали в медицине. Позже подсочка получила широкое распространение в различных странах. Особенно много смолы требовалось для нужд кораблестроения. Недаром на Севере нашей страны первой широкое распространение получила «химическая» переработка древесины с целью получения смолы. Позже смолу начали применять для получения скипидара и канифоли. Скипидар, помимо приготовления лекарственных препаратов, употребляют для изготовления красок, лаков и в парфюмерии. Канифоль нужна в производстве мыла и бумаги. Без нее натуральное мыло не мылится, а бумага пропускает чернила. Застывшая в воде сосновая смола превращалась в янтарь.
Помимо сосны, подсачивать можно кедр, ель и лиственницу. Смола последней часто известна под именем венецианского бальзама. Особенно ценится смола различных видов пихт. Но заготовлять ее приходится другим способом, так как у пихт смола находится в небольших желваках в коре. Этот процесс можно совмещать с окоркой деревьев.
Подсочка стволов деревьев ослабляет их жизнедеятельность и потому для получения живицы используются только те древостой, которые в ближайшее время будут обязательно назначены в рубку.
Вначале надрезы на стволе производят на одной стороне, потом полностью окружают ими весь периметр ствола.
Заготовка коры. Наиболее древним промыслом является заготовка коры липы. Кору молодых деревьев — лыко использовали для плетения корзин, веревок, лаптей. Наряду с заготовкой липовой коры на Руси был широко известен и мочальный промысел — получение из липовой коры лубяных волокон. Для изготовления мочала использовались липы среднего возраста, так как получаемые из них лубяные волокна характеризуются более светлой окраской и достаточной прочностью. Для некоторых крестьянских семей мочальный промысел был основным средством существования, а так называемые «мочища» (омуты в лесных речках и ручьях или специально вырытые небольшие пруды, где липовая кора отмачивалась для лучшего отделения лубяных волокон от грубой коры) считались у крестьян заветными и передавались по наследству.
Если теперь при слове «мочало» у нас чаще возникает ассоциация с липовой мочалкой, и по сей день пользующейся непререкаемым авторитетом у любителей русской бани, то в недавние времена область использования мочала была значительно шире. Довольно широкое распространение имела рогожа — грубая ткань, вытканная из лубяных волокон. Она использовалась в качестве упаковки. Из рогожи шили так называемые кули, употреблявшиеся для перевозки сыпучего груза, преимущественно зерна. Мочальная рогожа даже экспортировалась из России. В древности мочало шло на паруса для речных судов, из него плели канаты и веревки, делали упряжь для лошадей и даже сети и ловушки для рыбы, птиц и зверей. В Средней Азии аналогичным образом использовали волокна, получаемые из коры шелковицы.
Кора многих древесных пород содержит дубильные вещества, которые особенно широко применяют в качестве дубителей в кожевенной промышленности. Дубители имеются в коре дуба, по имени которого они и названы, в коре ив, лиственницы, ели и некоторых других пород. Для получения пробки употребляют кору пробкового дуба, а в наших лесах — кору бархата амурского. Кору многих древесных пород можно использовать в качестве заполнителя при изготовлении строительных и некоторых других материалов.
Использование хвои и листьев. В народном хозяйстве наиболее широко используют хвою. На многих лесосеках или складах строят специальные установки, предназначенные для получения хвойно-витаминной муки. Эта мука богата каротином, витаминами С, К, Е, Р и некоторыми из группы В, железом, микроэлементами и фитонцидами. Ее употребляют в качестве ценной добавки к корму домашних копытных животных, птиц и рыб, при специальном выращивании их в прудах и водоемах. Хвойно-витаминная мука является исходным сырьем для получения и многих других продуктов.
Из хвои или уже приготовленной хвойно-витаминной муки получают и хлорофиллокаротиновую пасту, которая, помимо лекарственного применения, идет на изготовление предметов санитарно-гигиенического назначения: хвойного и лесного туалетного мыла, мыльного крема для бритья, хвойного экстракта для лечебных ванн и др. Из сосновой хвои изготовляют искусственную шерсть, а из пихтовой — пихтовое эфирное масло. При производстве этого масла попутно получают и хвойно-лечебный экстракт, который скапливается на дне отстойника и представляет собой густую черно-зеленую жидкость после перегонки.
Недавно в нашей печати появилось сообщение еще об одном интересном применении сосновой хвои. Длительное время амбру, которую применяли при изготовлении самых стойких духов, получали из внутренностей кашалота. За эту сероватую воскоподобную массу парфюмеры платили баснословные деньги. Стадо кашалотов уменьшалось так быстро, что про амбру стали забывать вообще. И вдруг открытие. Заведующий проблемной лабораторией Ленинградской лесотехнической академии им. С. М. Кирова В. И. Рощин нашел амбру в хвое сосны. И уже разработана технология получения амбры из сосновой хвои, которая позволит получать амбреин почти в каждом лесхозе.
Листья древесных пород с давних пор используют на корм скоту в зимний период. Особенно широко молодые веточки употребляли в корм козам в горных странах. В нашей стране их при меняли для корма домашних животных, если по каким-нибудь причинам не удавалось заготовить сена. И оказалось, что по своим питательным свойствам веточный корм (так его теперь называют) не уступает травам. Особенно ценный корм получается из бобовых кустарников. Для заготовки веточного корма желательно шире использовать деревья, срубленные на лесосеках главных рубок или при проведении рубок ухода. Живые листья шелковицы используют для выкормки гусениц тутового шелкопряда, а живыми веточками питаются дикие копытные животные.