Okas- ja lehtpuidu keemiline koostis (1)

Haridus - ja Teadusministeerium
Võrumaa Kutsehariduskeskus
Puidutöötlemise tehnoloogia õppetool
Õpperühma kood PT-07
Tauri Tohvri
Okas- ja lehtpuidu keemiline koostis
Juhendaja nimi:
Ene Laane
Väimela 2009

Sisukord

Sisukord 2
Sissejuhatus. 3
1.Puittaimede talitlus. 4
1.1 Fotosüntees 4
1.2 Transpiratsioon . 5
1.3 Lämmastiku aineringe . 6
1.4 Hingamine . 7
2.Puidu koostis 7
2.1 Tselluloos . 10
2.2 Ligniin . 10
2.3 Hüdrolüüs. 11
2.4 Bioaktiivsed ained puidu haljasmassis. 11
2.5 Puidu põlemine. 11
2.6 Traditsiooniline naturaalne saepuru suits. 11
2.7 Puidu niiskus. 12
2.8 Puidu kütteväärtus. 13
2.9 Süttimistemperatuur, lendosised ja koks. 13
2.10 Tuhk . 14
3. Millist puitu tuppa tahta? 14
Kokkuvõte 15
Kasutatud kirjandus: 16

Sissejuhatus.

Kuna puitu saadakse puudest, siis oma töö esimeses peatükis käsitlen puittaimede talitust . Kirjeldan puude fotosünteesi, transpiratisooni, lämmastiku aineringet ning hingamist.
Teises osas vaatlen puidu keemilist koostist: tselluloosi, ligniini , puidu põlemist, niiskust, tuhka jm.
Kolmandas peatükis lähtusin erialasest huvist: millist puitu tuppa tahta?

Puittaimede talitlus.

1.1 Fotosüntees

Pea kogu energia, mida Maa elusorganismid kasutavad, on sidunud rohelised taimed. Taimedes sisalduv klorofüll suudab siduda päikeselt saabuvaid valguskvante ning muuta need keemiliseks energiaks. Tänapäeva atmosfääri koostises leidub süsihappegaasi ligi 0,04%, kuid sellest piisab taimedele tõhusa fotosünteesi tagamiseks. Fotosünteesi lõppproduktiks on glükoos (C6H12O6).
Koolibioloogiast tuttav fotosünteesi summaarne võrrand on järgmine:
6CO2 + 6H2 + valgusenergia → C6H12O6 + 6O2
Fotosünteesi käigus vabaneb atmosfääri molekulaarne hapnik, mida elusorganismid kasutavad hingamiseks. Glükoos on universaalseks energia- ja süsinikuallikaks, millest taimede säilitusorganeis sünteesitakse tärklis ja puittaimede rakukestades nende põhikomponent – tselloloos. Molekulaarne hapnik saadakse fotosünteesi valgusstaadiumis veest. Hapnik hakkas maakera atmosfääris akumuleeruma umbes kolme miljardi aasta eest ja praegu on selle sisaldus maapinnalähedastes õhukihtides veidi vähem kui 21%. Klorofülli sünteesimiseks vajavad taimed magneesiumi ja lämmastikku, samuti kaaliumi , rauda ja mangaani . Klorofüll esineb fotosünteesivõimelistes organismides mitme erineva vormina, kuid põhiliselt esinevad kõrgemates taimedes a-klorofüll (C55H72O5N4Mg, ¾ ulatuses) ja b-klorofüll (C55H70O6N4Mg, ¼ ulatuses). Päikeseenergia kinnipüüdmist ja energeetilist sidumist nimetatakse fotosünteesi valgusstaadiumiks ja päikeseenergiat mittevajavat CO2 assimilatsiooni pimedusstaadiumiks. Fotosünteesi kiirust piirab enamasti pimedusstaadium. Taimelehele langenud valgusest kasutatakse fotosünteesiks vaid 0,1...0,5%.
Okaspuud hakkavad kevadel fotosünteesima kohe pärast õhutemperatuuri tõusu sobivale tasemele , lehtpuud peavad kõigepealt kasvatama lehestiku ja saavad alles siis alustada orgaanilise aine sünteesi. Kui mullas on vett küllaldaselt, kulgeb fotosüntees normaalselt. Kestva kuivaperioodi puhul on fotosüntees takistatud vee defitsiidi tõttu ja selle tõttu, et on häiritud süsihappegaasi pääs läbi suletud õhulõhede lehtedesse. Sünteesitakse vähe suhkruid, mille tagajärjel puu võib hukkuda [9].

1.2 Transpiratsioon.

Puittaimede elutegevuse ja fotosünteesi normaalseks kulgemiseks on vaja, et taimekudedes püsiks teatud kindel hulk vett. Lehtedes leidub arvukalt väikeseid avausi, õhulõhesid, mis koosnevad sulgrakkudest. Õhulõhede kaudu tungib süsihappegaas lehtedesse ja nende kaudu aurub vesi ka atmosfääri. Vesi imatakse mullast risodermi ja juurekarvade abil, mille välispind võib olla üllatavalt suur. Vee kättesaadavust mõjutavad mulla veesisaldus, temperatuur ja õhustatus. Õhulõhed asuvad enamasti lehtede alumisel pinnal ja moodustavad umbes ühe protsendi lehelaba pindalast. Õhulõhesid moodustavad sulgrakud on omapärase ehitusega: nende õhupilupoolsed rakukestad on paksemad kui välimised rakukestad. Sulgrakkude välisküljed venivad raku siserõhu ehk turgori mõjul rohkem välja kui siseküljed, rakud muutuvad kumeraks ning õhulõhe avaneb . Kui sulgrakkude turgor väheneb, tõmbuvad rakud sirgu ja õhulõhe sulgub. Väiksem osa veest (kuni 10%) aurustub ka lehe epidermi katva kutiikula (hüdrofoobne kiht) kaudu. Taim püüab võimalikult vähe vett kaotada, vältides asjatut transpiratisooni, kuid see on vastuolus taime vajadusega kindlustada õhulõhede kaudu fotosünteesiks vajalik CO2 kogus. Transpiratsioon on vee ja mineraalainete (tõusva) voolu liikumapanevaks jõuks juhtkimpude puiduosas e ksüleemis ning aitab ühtlasi vältida lehtede ülekuumenemist. Liigse päikesekiirguse ja ülekuumenemise vältimiseks on taimedel ja teisi mehhanisme. Näiteks eukalüptiliikide lehed asetuvad langevate päikesekiirte suhtes serviti .
Vesi imendub juurestikku peamiselt osmoosi teel, ksüleemis aga liigub kohesioonijõu toimel. Okaspuudes liigub vesi maltspuiud aastarõngaste kevadosas paiknevates suuremõõtmelistes trahheiidides, lehtpuudes aga totukujulistes soontes. Üks puu võib soojal suvisel ajal ööpäevas transpireerida sadu liitreid vett. Varakevadel, kui taimelehed (assimilatsiooniaparaat) ei ole veel jõudnud välja areneda, kuid taim saab sulanud maapinnast juba vett kätte, kujuneb juurtes vee imamise tõttu positiivne rõhk, mille mõjul tüve- ja võrsevigastustest väljub ksüleemimahl. Seda nähtust nimetatakse mahlavooluks. Kevadine mahlajooks esineb näiteks kaskedel ja vahtratel.
Puittaimede transpiratsiooni taset mõjutavad alljärgnevad tegurid.

Päikesekiirguse intensiivsus – valguse toimel tõuseb lehtede ja okaste temperatuut kiiresti ning selle alandamiseks toimub transpiratsioon. Kõrgemal temperatuuril on vee aurustumine intensiivsem. Öisel ajal lehtede kuumenemise ohtu ei ole ning aurumine lehepinnalt on kümneid kordi vhem intensiivne. Lisaks eelnevale stimuleerib valgus õhulõhede avanemist ja suurendab leherakkude protoplasma läbilaskvust, aidates kaasa transpiratsiooni intensiivistumisele.

Mida kuivem on ümbritsev õhk, seda intensiivsem on veemolekulide difusioon läbi õhulõhede ning kõrgem transpiratisiooni tase.

Tuul suurendab transpiratsiooni tunduvalt, kandes lehtedelt ära niiskema õhu ja tuues asmele kuivema. Tihedas puistus , kus tuule kiirus on palju väiksem, on puudel märksa madalam transpiratsiooni tase kui lagedal kasvavatel, tuultele avatud puudel.

Transpiratsioon oleneb mulla veevarust.
Kui mullas on vett küllaldaselt, kulgeb transpiratsioon normaalselt. Praeguste arusaamade kohaselt pidurdabki puude lõputut kasvamist kõrgusesse eeskätt vee raskendatud transport lehtedesse [9].

1.3 Lämmastiku aineringe.

Lämmastik kui biogeneetiline element on tähtsal kohal kõigi organismide elus. Lisaks valkudele kuulub lämmastik paljude füsioloogiliselt oluliste ühendite (klorofüll, aminohapped , alkaloidid , vitamiinid jne) koostisse. Kuigi atmosfääris leidub molekulaarset lämmastikku (N2) umbes 78 mahuprotsenti, ei suuda taimed seda iseseisvalt omastada. Lämmastikuvaru maapinda katvas õhukihis on ligikaudu 70 000 tonni hektari kohta, kuid taimedele on see omastatav vaid ammmoonium- ja nitraatioonidena. Need tekivad mikroorganismide tegevuse tagajärjel orgaanilise aine lagunemisel mullas ning naid protsesse nimetataksegi vastavalt ammonifikatsiooniks ja nitrifikatsiooniks.
Lämmastiku aineringeks nimetatakse atmosfääri molekulaarse lämmastiku tsüklist muundumist anorgaaniliste ja orgaaniliste ühendite lämmastikuks ja tagasi.
Teiste taimeorganitega võrreldes on lehtedes lämmastikusisaldus kõige suurem, ulatudes eri liikidel kuni 50 protsendini üldsisaldusest. Enamikul liikidel transporditakse suurem osa lämmastikust ja muudest toitainetest enne lehtede langemist taime teistesse osadesse. Meie lehtpuudest on ses mõttes erilised lepad, mis käituvad lämmastiku suhtes pillavamalt ning langetavad lehed lämmastikurikkaina, rikastades sel viisil oma kasvukohtade muldi. Puidus on lämmastikusisaldus suurem sügisel ja talvel ning see väheneb kasvuperioodi kestel. Umbes viiendik tarbitud lämmastikust deponeeritakse valmivates viljades. Lehtpuupuistud kasutavad vegetatsiooniperioodi jooksul 30..60 kg lämmastikku hektari kohta, millest osa tagastatakse mulda varisega. Ligikaudu kolmandik lämmastikust on seotud puude maa- alustes osades [9].

1.4 Hingamine.

Hingamise käigus kasutavad taimed varem sünteesitud glükoosi, mis lagundatakse hapniku toimel anorgaanilisteks ühenditeks: veeks ning süsinikdioksiidiks. Protsessi käigus vabaneb energia. Selles aeroobse lagundamise ahelas on umbes kakskümmend vaheprodukti, mis tekivad eri ensüümide katalüüsitavates reaktsioonides. Ühe grammi glükoosi lagundamiseks saadakse energiat umbes kaks ja pool kilokalorit. Energia seotakse enargiarikastesse ATP ( adenosiintrifosfaat )-sidemetesse. ATP-energiat kasutatakse rakkudes füsioloogilis-biokeemilisteks protsessideks, taimede kasvuks ja arenguks, mineraalainete hankimiseks mullast jne. Toimuvat reaktsiooni kirjandab valem: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H20 + energia puittaimede hingamist mõjutavad mitmed tegurid. Intensiivselt hingavad meristeemkoe rakud: kambium , juurte ja võrsete kasvukuhikud ning noored taimekoed . Eri organitest hingavad kõige intensiivsemalt lehed, nende osa taime üldises hingamises võib ulatuda 30....60 protsendini. Intensiivselt hingavad ka valmivad viljad . Hingamise ja fotosünteesi suhe muutub puude eluea kestel, sõltudes paljudest faktoritest. Nooremad puud kasutavad sünteesitud ainete hingamiseks 30...40 protsenti, vanemad puud palju enam. See on põhjuseid, miks puude kasv vananedes aeglustub. Puude hingamisintensiivsust mõjutavad välisteguritest tugevasti mulla- ja õhutemperatuur, mulla niiskus, valgus, keemilised ühendid, samuti mitmesugused vigastused [9].

Puidu koostis

Puit on puittaimede (puude, põõsaste) tüve ja okste põhiosa, mis koosneb peamiselt
puitunud rakkudest. Puidu rakud koosnevad mitmetest orgaanilistest polümeeridest: tselluloos 40-45%, hemitselluloos 20 -35%, ligniin 18-38%, veeslahustuvad ja lenduvad ained, happed (äädikhape kuni5%), ekstratiivained, rasved, vaigud , anorgaanilised ained, valgud, pektiinid.
Puidu põhilised orgaanilised ained on:
1. tselluloos 41-50%
2. hemitselluloos (polüsahhariidid) 15-25%
3. ligniin (puitaine) 20-30%Männi, kuuse ja kase tüvepuit sisaldab ülaltoodud komponente erineval hulgal.
Okas- ja lehtpuupuidu koostise erinevused on toodud tabelis
Mänd
Kuusk
Kask
Tselluloos
45
41
38
Hemitselluloos
20
26
37
Ligniin
28
29
20
Ekstraktiivained(vaigud,parkained)
6
3
4
Tuhk
0,4
0,4
0,4
Lämmastik
0,1
0,1
0,1
Summa
99,5
99,5
99,5
Põhilised keemilised elemendid on:

• Süsinik 50%
  
• Hapnik 44%
  
• Vesinik 6%
  
• Lämmastik 0,1 %
  

Samuti esineb puus mineraalseid aineid (tuhk), mida on 0,1 – 1,2% [1.]
Puidurakkude kest koosneb põhiliselt tselluloosist, hemitselluloosist ja ligniinist. Ligniin
annab puidule mehaanilise tugevuse. Männi, kuuse ja kasepuidu kuivaines on tselluloosi
40…45%, hemitselluloosi 25…40%. Ligniini sisaldus okaspuude kuivaines on 24…33%,
lehtpuudes 16…25%. Puidu kütteväärtusest langeb ca. 40% ligniinile.
Metsas kasvava puu kogumahust saadakse puitu 66…75%, oksad, kännud ja koor
moodustavad 25…33%. Puu biomassi jagunemine tüve, koore, okste ja lehtede (okaste) vahel
sõltub suuresti puu liigist ja vanusest.
Puidu biomassi kui taastuvat vaadeldakse tänapäeval stabiilse nii energiaallikana kui ka
toorainena keemiatööstusele. Ülemaailmse energeetika nõukogu andmetel(1996) kasutati
puitu maailmas 1,9 109 (miljardit) m3, puidujäätmeid aga 300 miljonit m3.
Ülemaailmse energeetika nõukogu andmetel (1996) kasutati biomassi puiduna 1,9 109
(miljardit) m3, puidujäätmetena 300 miljonit m3. Euroopa liidu riikides 35 kogu
energiavajadusest kaetakse biomassi arvelt, mõnedes riikide ulatub see näitaja aga 23%-ni
(Soome), 18% (Rootsi) ja 12% (Austria)
1,9 mln. ha ehk 44,4% Eesti pindalast on kaetud metsaga, mille kasvav varu on ca 280
mln.m3. Aastane prognoositud juurdekasv on 9,2….9,8 mln m3 ja vastavalt Eesti
Põllumajandusülikooli andmetele võiks lubatav raiemaht ulatuda 8…9 mln. m3-ni.
Puidujäätmed tekivad nii metsa ülestöötamisel – raiejäätmed, kui ka puidu töötlemisel –
puidutöötlemisjäätmed.
Toormaterjalist läheb saagimisel puidutöötlemisjäätmeteks 35…40%, vineeri tootmisel kuni
60% ja mööblitööstuses 60…70%. Puidutöötlemisjäätmete hulka loetakse ka koor, saepuru ja
höövlilaastud.
Puidust saadava katelde ja ahjude kolletes kasutatava biokütuse liigid:
• Halupuit – tarbepuiduks sobimatutest tüvedest või nende osadest saetud ja lõhutud
kindla pikkusega (1; 0.75; 0.5; 0.33 või 0.25 m) halud.
• Hakkpuit – spetsiaalse hakkruiga tarbepuiduks sobimatutest tüvedest, laasitud
tüvedest, raie- või puidutöötlemisjäätmetest saadud peenestatud kütteaine (keskmine
tüki pikkus 25…40 mm).
• Puidubrikett – peenestatud ja kuivatatud tootmisjäätmetest kõrge rõhu all (70…200
MPa) sideaineta pressitud, tihedad , korrapärase kujuga tooted. Külje pikkus või
läbimõõt on 50…80 mm. Briketi keskel võib olla ava läbimõõduga 10…20 mm.
Mõõtmed võivad olla ka samad mis turbabriketil 180 x 75 x 35 mm.
• Puidupelletid ehk graanulid – kuivatatud ja peenestatud puidujäätmetest pressitud
peened (sõrmejämedused) pulgad või kuubid.
• Puusüsi – suure süsinikusisaldusega (ca. 80%) ning kõrge kütteväärtusega (27…31
MJ/kg) aine, mis tekib puidu kuumutamisel õhu juurdepääsuta või vähese juurdepääsu
korral.
• Puugaas – puidu termilisel lagunemisel (kuumutamisel ilma õhu juurdepääsuta) või
gaasistamisel saadav põlevgaas kütteväärtusega 4.5…15 MJ/m3. Eristatakse kahte
liiki:
Generaatorgaas , mille peamiseks põlevosaks on CO ja vesigaas, mille põlevosa
moodustavad CO ja H2 [2].
Küttepuidu tarbimisaine koosneb ballastainest (niiskus + tuhk) ja põlevainest
Puit sisaldab 50 % süsinikku. Tänapäeval kaotab puit kütusena oma tähtsuse. Puit on tähtis tooraine keemiatööstuses ja teistes rahvamajandusharudes. Puidust saadakse tärpentiini ja piiritust. Puitu tarvitatakse paberi, kunstkiu ja plastmasside tootmisel [10].

2.1 Tselluloos.

Tselluloosil on suur majanduslik tähtsus. Ta on paberi, etenooli, mitmete tehiskiudude, jõhkeainete ja teiste materjalide tootmise lähteaineks.
Tselluloosi toodetakse peamiselt okaspuude aga ka lehtpuude puidust. Peenestatud puitu keedetakse kas kaltsiumvesiniksulfiti Ca(HSO3)2 lahusega või naatriumhüdroksiidi ja naatriumsulfiidi lahusega. Sellise töötlemise eesmärgiks on kõrvaldada puidus esinevad kõrvalained hemitselluloos, ligniin jt. Need lahustuvad, tselluloos pestakse, pressitakse ja kuivatatakse.
Suurim tselluloosi tarbija on paberitööstus. Paber ei ole lihtsalt tselluloos. Odavam paber sisaldab vaid 25% tselluloosi ja suurel hulgal peenestatud puidumassi. Kvaliteetpaberile lisatakse hulgaliselt mitmesuguseid aineid, mis muudavad paberi tugevaks , valgeks, kauasäilivaks jne. [11].

2.2 Ligniin.

Põhjustab puitumist, puitumine on lignifitseerumine ehk ligniini ladestumine. Ligniin annab rakukestadele jäikuse. Eriti rakud kivisrakud (nt viljaluudes, pähklikoores). Lehtpuu puidus rohkem ja okaspuu puidus vähem ligniini.
Tselluloos – glükoosi molekulid pikas reas, ligniinil fenoolsed ühendid omavahel harunevates ühikutes, ligniin ladestub tselluloosi kudede vahele. Molekul hajutatud , ometi suur ja üks.
Ligniin väga raskesti lagundatav. Tselluloosi lagundamisega ei saa paljud organismid hakkama, ligniiniga ei saa enamus.
Parkained
Toomingamarjad, tammetõrud. Taimele kaitseained. Inimese jaoks olulised: naha parkimine [4].

2.3 Hüdrolüüs.

See on purustatud puidumassi töötlemine kõrgel temperatuuril. Selle reaktsiooni
tulemusel saadakse tehniline suhkur. Viimast kääritatakse ning saadakse tehniline
piiritus . Ühest tonnist puidust saab ~160 l. tehn. piiritust.

2.4 Bioaktiivsed ained puidu haljasmassis.

Bioaktiivsed ained paiknevad lehtedes ja okstes. Siia kuuluvad ka vitamiinid. Männi
okastes on vitamiini 3x rohkem kui sidrunis (toodetakse vitamiinijahu) [1].

2.5 Puidu põlemine.

Termiline lõhustamine, pürolüüs –täielik alates 500 ˚CCa 100 ˚C algavad muutused puidus
Kuni 170 ˚C kuivamine , vee aurustumine
200 –260 ˚C hemitselluloosi lõhustumine
260 –310 ˚C tselluloosi lõhustumine
310 –500 ˚C ligniini lõhustumine
Üle 500 ˚C pürolüüs, oksüdatsioon, polümerisatsioon, kondenseerumine
Süsi vajab täielikuks põlemiseks üle 1000 ˚C

2.6 Traditsiooniline naturaalne saepuru suits.

Traditsiooniline saepuru suits koosneb kahest faasist:
-Tahke faas (silmaga nähtavad osakesed)
-Gaasiline faas (nähtamatu)
PUIDU PÕLEMINE
Puidu põlemisel tekibGaase25 %
Süsi32 %
Vesi27 %
Tõrva16 %
SUITSU TAHKE FAAS: Naturaalse puusuitsu tahke faas ei lahustu vees ja see sisaldab ca 70 erinevat keemilist ühendit:
-Lenduv tuhk
- Pigi , tõrv
Pigi sisaldab polütsüklilisi aromaatseid süsiniku-ühendeid
SUITSU GAASILINE FAAS: Saepuru suitsu gaasiline faas on vees lahustuv ja sisaldab:
-Aur
- Fenoolid (suitsu maitse ja - aroom )
-Karbonüülid (suitsutatud tootele omane värvus)
-Happed (äädikhape [5]

2.7 Puidu niiskus.

Niiskus on puu biomassi kui kütuse kahjulik komponent , mis vähendab kütteväärtust,
suurendab põlemisgaasi mahtu ja halvendab süttimist.
Puidu niiskuse määramiseks võetava proovi kogus oleneb kütuse osakeste suurusest ja
kaalumise täpsusest, kui kaalumise täpsus onn 0,01 g, siis võetakse kaks kaalutist 30…100 g,
kui aga kaalumise täpsus on 0,1 g, siis võetakse kaks kaalutist a 200…400g. Proov
kuivatatakse ringleva õhuga kuivatuskapis 105±2°C juures püsiva massini. Tavaliselt piisab
selleks 16 tunnist , kui kihi paksus on väiksem kui 30 mm. Proove ei kuivatata üle 24 tunni.
Kuivad proovid tuleb enne märgade proovide paigaldamist kuivatuskapist välja võtta. Peale
kuivamist jahutatakse proovid eksikaatoris ja kaalutakse.
Puidu niiskus koosneb välisest ehk mehaanilisest ja sisemisest ehk hügroskoopsest niiskusest.
Väline niiskus eraldub puidust loomulikul kuivamisel õhus. Hügroskoopne niiskus eraldub
täielikult puidu kuumutamisel üle 100oC. Puidu hügroskoopne niiskus on ca. 15%.
Mõnel puhul jaotatakse puit niiskuse järgi kolme kategooriasse:
• õhukuiv 20 (25)%,
• poolkuiv 21 (26)...33 (50)%,
• toores üle 33 (50)%,
kus esimene arv näitab tarbimisaine niiskust, sulgudes olev arv absoluutset niiskust.
Toore puidu niiskus on piirides 40…60%. Niiskust mõjutavateks teguriteks on aastaaeg,
kasvukoht, puuliik ja iga.
Tavaliselt kuivatatakse puitu enne tema kasutamist. Vabas õhus kuivatatud puit sisaldab 20...25% niiskust. Katuse all kuivanud puidu niiskus on 15…20%.
Kuivatites võib saada absoluutselt kuiva puitu.

2.8 Puidu kütteväärtus.

Puidu kütteväärtus on soojushulk , mis eraldub 1 kg puidu täielikul põlemisel. Kui põlemisel
tekkiv veeaur kondenseeruks ja vabastaks ka kondenseerumissoojuse, siis vaadeldav
soojushulk oleks ülemine kütteväärtus , MJ/kg. Kui aga tekkiv veeaur ei kondenseeru on
tegemist alumise kütteväärtusegaQ, MJ/kg. Suitsugaas lahkub harilikult katelseadmest
veeauru kondenseerumise temperatuurist kõrgemal temperatuuril. Puidu kui väävlivaese
kütuse puhul oleks aga kondenseerumissoojuse kasutamine mõttekas.

2.9 Süttimistemperatuur, lendosised ja koks.

Põlevaine süttib vaid siis, kui ta on kuumutatud teatava temperatuurini, mida nimetatakse
selle aine süttimistemperatuuriks. Puit süttib temperatuuri piirides 240…270°C. Enne puidu
süttimist aga algab tema orgaanilise osa lagunemine , mis jätkub väga kõrgete
temperatuurideni. Selle tulemusena eralduvad gaasilised produktid – puidu lendosad.
Puidu termiline lagunemine algab temperatuuridel 150…160°C. Kütuse termilisest
lagunemisest (kuumutamisel temperatuurini 850±10°C) tekkinud massikadu loetakse
tinglikult kütuse lendosade sisalduseks. Puidu lendosade sisaldus on 80…85%. Puidu
lendosad koosnevad põhiliselt järgmistest komponentidest: CO, H2, CH4, CO2 ja H2O.
Põlemisel järelejäänud tahke mass on koks, mis koosneb peamiselt süsinikust.
Lendosade hulk ja koksi siseehitus on oluline kütuse põlemise korraldamisel kolletes, sellest
sõltub ka kütuseosakeste põlemiskiirus.
Suure lendosade sisaldusega puit süttib hästi ning tema põlemisel pole vaja põlemise
stabiliseerimiseks kasutada erivõtteid, nii nagu lendosadevaeste kütuste puhul.

2.10 Tuhk.

Tuhk on kütuse täielikul põlemisel tekkinud tahke jääk. Tuhk jagatakse sisemiseks ja
välimiseks tuhaks. Sisemiseks tuhaks loetakse puidu kiudaines sisalduvaid mineraalseid
ühendeid, mis peegeldavad pinnase koostist, milles puu kasvas. Välimine tuhk aga on seotud
mineraalsete ühenditega, mis sattusid puidubiomassi tema töötlemisel, ladustamisel ja
transpordil.
Katelseadmete arvutamisel võiks tüvepuidu kuivaine tuhasisalduse võtta võrdseks 1%-ga.
Puidutuha keemiline koostis sõltub kasvukohast ja puuliigist ning võib muutuda küllaltki
suurtes piirides (%):
Siinjuures tuleb märkima seda, et ca. 50% K2O on vees lahustuv. Väävli olemasolule viitab
ka 1…4%-ne SO3 sisaldus tuhas. Tuhk on reaalselt kasutatav kaaliumirikka põlluväetisena.
Sulamistemperatuuri järgi kuulub puutuhk raskesti sulavate tuhkade klassi:
• tuha deformatsioonitemperatuur tA = 1115…1290°C,
• tuha pehmenemistemperatuur tB = 1365…1490°C,
• tuha sulamistemperatuur tC > 1500°C.
Puidu väike tuhasisaldus, pulbrine tuhk, mis kergesti vajub läbi kitsaste avadega resti ning
tuha kõrged sulamistemperatuurid viitavad heale energeetilisele kütusele [2].

3. Millist puitu tuppa tahta?

Seda kas puidu niiskussisaldus vastab standardile, saab parimates poodides isegi mõõta. Standardi järgi peab niiskussisaldus olema 10%, kuid täiesti rahuldav on ka 12%. Mõned firmad nõuavad 8% niiskust, aga selline on juba mööblikuiv puit.
Puit on „elav” materjal, lauad paisuvad ja tõmbuvad kuigivõrd kokku ka toaõhust imatud niiskuse mõjul. Kuivatamisest sõltub aga laua sirgus ja kõverus.
Tamme ja saart , millest tuleb väga esinduslik põrand, peetakse väärispuuks [6].
Kodumaistest lehtpuudest sobivad seina- ja laelauaks haab ja lepp ja ka kask. Võrreldes okaspuudega on lepa- ja haavalaud kallim. Lehtpuud on asendamatud saunas , sest kuumuse mõjul hakkavad mänd ja kuusk vaiku välja ajama . Ehituseeskirjadki ei luba vaigupuud kasutada ruumis, kus temperatuur üle 90 tõuseb. Hea lõhna annab must lepp ja seda on kerge puhastada. Lepp sobib hästi seina ja lava astmelauaks. Haab ei lähe väga kuumaks [7].
Tugevama struktuuriga lehtpuulaudade (tamm, saar, kask) puhul piisab 15-20-millimeetrise paksusega põrandalauast, sest lehtpuu tugevusvaru on sellistegi piisav. Pealegi on lehtpuu okaspuidust tunduvalt kulumiskindlam. Laudpõrandate puhul peetakse üheks kõige rohkem silma hakkavaks veaks puidu kokkutõmbumisest tingitud pragude tekkimist lauavahedesse. Selles osas on stabiilseim termotöödeldud puit, mille õhuniiskusest tingitud mõõtmete muutused on kaks korda väiksemad kui harilikes, õhkkuivadel laudadel.
Õhuniiskuse vaheldumise tõttu pole pragudest põrandalaudade vahel pääsu [8].

Kokkuvõte

Antud tööga tegin endale selgeks puude puittaimede talitluse: fotosünteesi, transpiratisooni, lämmastiku aineringe ning hingamise. Vaatlesin nii leht-kui okaspuidu keemilist koostist, puidu põlemist, suitsu, niiskust, tuhka. Veendusin, et tuppa sobib tahta nii leht-kui okaspuupuitu (oleneb mis otstarbeks vaja). Keemiliselt koostiselt pole okas- ja lehtpuidul väga suuri erinevusi.

Kasutatud kirjandus:

http://www.hot.ee/poldmets/

http://deepzone2.ttu.ee/soojus/loengud/paist/mse006102.pdf

http://www.furnitureindustry.ee/failid/Ando_Roos.pdf

http://www.tlu.ee/~emeier/Elusloodus/Lingid/Taime_keemiline_koostis.rtf

http://vl.emu.ee/orb.aw/class=file/action=preview/id=455521/Randpere.pdf

Maakodu nr.1. 2002

Maakodu nr.1. 2003

Maakodu nr.1. 2008

Roht , Urmas Lehtpuud I. 2007. As Atlex . Tartu

Stugatski, M. Üldine keemia.Valgus 1969

Tuulmets, Ants. Orgaaniline keemia XI klassile. Koolibri.1998
17