du mitra scu ramona elena

Upload: lovedorik

Post on 10-Oct-2015

43 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

Biomasa

TRANSCRIPT

  • MINISTERUL EDUCAIEI, CERCETRII, TINERETULUI I SPORTULUI

    UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI

    Ing. Ramona Elena DUMITRACU

    CONTRIBUII LA VALORIFICAREA LEMNULUI DE FAG I MOLID DIN RRITURI FORESTIERE PENTRU REALIZAREA

    UNOR ECOSTRUCTURI

    CONTRIBUTIONS TO THE VALUE ENHANCEMENT BEECH AND SPRUCE WOOD RESULTING FROM FOREST

    THINNINGS IN ORDER TO ACHIEVE SOME ECOSTRUCTURES

    REZUMAT TEZA DE DOCTORAT

    SUMMARY OF DOCTORAL THESIS

    Conductor tiinific:

    Prof. univ. dr. ing. Loredana Anne-Marie BDESCU

    Braov, 2012

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    2

    MINISTERUL EDUCAIEI, CERCETRII, TINERETULUI I SPORTULUI

    UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAOV

    BRAOV, B-DUL EROILOR NR. 29, 500036, TEL. 0040-268-413000, FAX 0040-268-410525 D-lui (D-nei).. V aducem la cunotin c n ziua de vineri, 28 septembrie, ora 12, n sala LIII3, la Facultatea de Ingineria Lemnului va avea loc susinerea public a tezei de doctorat intitulat Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri, elaborat de ing. DUMITRCU Ramona Elena, sub conducerea tiinific a prof. univ. dr. ing. Loredana Anne-Marie BDESCU, n vederea obinerii titlului tiinific de DOCTOR, n domeniul fundamental tiine Inginereti, domeniul Inginerie industrial.

    COMPONENA Comisiei de doctorat

    Numit prin ordinul Rectorului Universitii Transilvania din Braov Nr. 5363 din 29.08.2012

    PREEDINTE: Prof. univ. dr. ing. Mihai ISPAS Universitatea Transilvania din Braov CONDUCTOR Prof. univ. dr. ing. TIINIFIC: Loredana Anne-Marie BDESCU

    Universitatea Transilvania din Braov REFERENI: Prof. univ. dr. ing. Adrian GHIONEA

    Universitatea Politehnica din Bucureti

    Prof. univ. dr. ing. Ioan MRGINEAN Universitatea Politehnica din Bucureti

    Conf. univ. dr. ing. Lidia GURU Universitatea Transilvania din Braov

    Aprecierile i observaiile dumneavoastr asupra coninutului tezei pot fi transmise la adresa: [email protected]

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    3

    CUPRINS Introducere.. Terminologie, notaii i abrevieri.................. 1. NECESITATEA CERCETRII trunchiurilor rezultate din

    rrituri forestiere................................................................ 1.1.Schema siturii prezentei cercetri n tematica strategiei

    de dezvoltare durabil... 2. STADIUL ACTUAL - Cercetri efectuate n domeniul

    lemnului provenit din rrituri forestiere 2.1 Noiuni introductive 2.2 Lemnul rezultat din rrituri o noiune complex i o

    provocare pentru proiectanii de mobilier 2.3 Studii ce vizeaz proprietile i caracteristicile lemnului

    rezultat din rrituri forestiere. 2.4 Studii ce vizeaz modalitile de utilizare a lemnului

    obinut din rrituri forestiere.. 2.5 Concluzii.............

    3. OBIECTIVELE TEZEI DE DOCTORAT..........

    4. CERCETRI TEORETICE privind identificarea unor ecostructuri obinute din trunchiuri rezultate din rrituri forestiere

    4.1 Modelarea unor ecostructuri din trunchiuri de fag i molid n combinaie cu paltin ca specie intermediar 4.1.1 Materia prim: provenien i specii lemnoase

    analizate 4.1.2 Studiul de compatibilitate a speciilor lemnoase de

    fag, molid i paltin ca specie intermediar. 4.1.3 Tipuri de ecostructuri propuse.... 4.1.4 Modaliti/tehnici de mbinare. 4.1.5 Caracterul ecologic al ecostructurilor. ......

    4.2.Simularea prin metoda elementului finit a comportamentului noilor ecostructuri propuse, n funcie de proprietile materialului i dimensiunea lamelelor.

    Teza/R 3 - 4 6

    6 7

    9 -

    11 10

    12 - 15 - 25 - 28 11

    29 12

    30 12

    31 13 32 - 33 - 38 - 40 -

    41 -

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    4

    4.3 Optimizarea n funcie de destinaie a ecostructurilor obinute.

    4.4 Aplicabilitate n design (produs proiectat).. 4.4.1 Propuneri de reprezentare a ecostructurilor n

    desenul tehnic 4.4.2 Simularea finisrii transparente cu pigmeni de

    colorare a unor variante cromatice ale ecostructurilor n vederea utilizrii n designul de interior..

    4.5 Concluzii..

    5. CERCETRI EXPERIMENTALE Organigrama cercetrilor experimentale

    A. Caracterizarea materiei prime rezultate din rrituri forestiere

    5.1 Cercetri experimentale privind structura anatomic i coninutului de lignin a lemnului rezultat din rrituri forestiere ....... 5.1.1 Determinarea caracteristicilor inelelor anuale pe

    nlimea arborelui 5.1.2 Determinarea caracteristicilor microscopice pentru

    lemnul de fag, molid i paltin (ca specie intermediar) rezultat din rrituri forestiere

    5.1.3 Determinarea coninutului de lignin la lemnul de fag i molid provenit din rrituri forestiere..

    5.2 Cercetri experimentale privind proprietile fizice i de rezisten ale lemnului rezultat din rrituri forestiere.. . 5.2.1 Determinarea umiditii lemnului de fag i molid

    rezultat din rrituri forestiere... 5.2.2 Determinarea densitii lemnului de fag i molid

    rezultat din rrituri forestiere... 5.2.3 Determinarea umflrii i contragerii lemnului de

    fag i molid rezultat din rrituri forestiere...

    5.2.4 Analiza rezistenei i modulului de elasticitate la ncovoiere static a lemnului de fag i molid rezultat din rrituri forestiere..

    45 - 48 16

    50 -

    52 - 59 - 60 17

    62 -

    62 -

    65 18

    80 21 85 23

    87 - 90 -

    95 24

    105 26

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    5

    5.2.5 Analiza rezistenei la compresiune paralel a lemnului de fag i molid rezultat din rrituri forestiere.............

    B. Caracterizarea ecostructurii modelate 5.3 Cercetri experimentale privind proprietile fizice i de

    rezisten ale ecostructurilor propuse 5.3.1.Modelarea tangibil a ecostructurilor destinate

    designului de mobil. 5.3.2.Cercetri privind rezistena i modulul de

    elasticitate la ncovoiere static a ecostructurilor realizate practic

    5.3.3 Cercetri privind stabilitatea dimensional i planeitatea ecostructurilor realizate practic..

    5.4. Concluzii 6. REZULTATE I CONCLUZII FINALE .

    7. CONTRIBUII ORIGINALE I DIRECII DE CERCETARE

    7.1Contribuii originale.. 7.2 Direcii viitoare de cercetare n domeniul tezei.. 7.3Diseminare rezultate...

    Bibliografie Anexe Autor i conductor tiinific

    120 27

    128 29

    129 30

    142 31

    157 - 165 -

    166 34

    175 46 175 47 176 47

    179 51

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    6

    TERMINOLOGIE

    Modelare aciunea de a modela, a prelucra dup forma dorit, a modifica, a influena (dup Bdescu, 2002);

    Modelul este o construcie care se comport ca i procesul sau sistemul pe care l reprezint. Modul de exprimare al modelului este foarte diversificat n funcie de scopul urmrit ncepnd cu: reprezentarea tangibil ca de exemplu circuite electrice analogice; uniti pilot la scar redus, standuri de ncercri; simulri ca de exemplu programe de calculator, relaii logice; etc. i terminnd cu reprezentarea abstract pur ca de exemplu sisteme de relaii matematice (dup Bdescu, 2002)

    Simularea reprezentarea unui complex de fenomene, utiliznd modele fizice i matematice (Danciu V., 2006)

    Structur din lemn - pri componente de baz, care formeaz scheletul unui produs finit, obinute prin prelucrarea mecanic, chimic i termic a lemnului masiv (dup Cismaru, 2003);

    Ecostructuri DSP - combinaii de lamele de mici dimensiuni, cu seciuni diferite, din dou sau mai multe specii lemnoase rezultate din rrituri forestiere mbinate ecologic. (dup Autor);

    Ecostructuri decorative DSP - produs inovativ obinut din lemn rezultat din rrituri forestiere, ce are un aspect estetic plcut i care este destinat design-ului de mic mobilier (dup Autor);

    Eco-tehnologie ansamblu de tehnici i tehnologii aferente concepiei de producie curat. (dup Danciu, 2006)

    Producie curat aplicarea continu a unei strategii preventive de producie a mediului, integrat procesului de producie i la nivelul produselor, n vederea reducerii riscurilor umane i ecologice (dup Danciu, 2006)

    Producie sustenabil utilizarea unor resurse regenerabile la o intensitate care s nu afecteze capacitatea de refacere pe termen lung (dup Danciu, 2006)

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    7

    Optimizare - alegerea i aplicarea unei soliii (economice) optime dintre mai multe posibile (dup Dicionarul explicativ al limbii romne)

    Dezvoltare durabil model de dezvoltare n care se prefigureaz satisfacerea nevoilor generaiilor prezente fr a afecta posibilitile generaiilor viitoare, de a-i satisface propriile cerine (dup Danciu, 2006)

    Produs rezultatul sau efectul unui proces( dup Bdescu, 2002); bun material rezultat din procesul de producie (dup Ackoff, 1975)

    Ecoprodusul - este produsul care rspunde cererii consumatorilor i, n acelai timp armonizeaz interesele acestora, pe termen scurt, mediu i lung.Ecoprodusele sunt: produse care sunt obinute prin intermediul unei utilizri eficiente a resurselor implicate n producerea i realizarea lor; produse care permit, ntr-o proporie mai mare sau mai mic, reciclarea lor; produse care utilizeaz resurse sau materii prime disponibile n locul celor rare sau deficitare; produse care datorit caracteristicilor lor conduc la reducerea cantitilor de deeuri rezultate n urma fie a producerii, fie a consumului de material.(dup Iosif, Gh., 1999)

    Lemn normal - n tez, noiunea este utilizat pentru lemnul recoltat la vrsta exploatabilitii i utilizat frecvent n industria de prelucrare.

    1. NECESITATEA CERCETRII Resursele forestiere au un rol important n economia planetei, dei adesea sunt luate n considerare numai beneficiile materiale pe care acestea le ofer: ca materie prim pentru producerea de energie, de mobil i alte produse. Din volumul total al produselor forestiere, ponderea cea mai important o deine lemnul. Lemnul, ca rezultat al pdurii, este utilizat tot mai mult n industrie pentru satisfacerea necesitilor omului. Dezvoltarea omenirii i a tehnicii, sporirea continu a cererilor fa de lemn i, ca urmare, diversificarea progresiv a produselor obinute pe cale industrial din materia lemnoas au condus la necesitatea utilizrii responsabile a resurselor pdurii, la extinderea utilizrii sortimentelor inferioare precum i a resurselor secundare.

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    8

    In acest sens, la nivel forestier, una dintre principalele direcii strategice actuale pe care Romnia trebuie sa-i mobilizeze eforturile n conformitate cu obiectivele i politicile convenite cu Uniunea European este: utilizarea raional i eficient a tuturor resurselor pdurii. Trunchiurile tinere rezultate n urma rriturilor forestiere sunt o resurs lemnoas, asupra creia nu s-a ndreptat, pn n prezent, atenia productorilor din sectorul designului de mobil din Romnia. Periodic, n decursul unui an calendaristic, n mediul forestier se fac operaii de curire - rrire a pdurilor. In general, scopul acestora este de a contribui ct mai activ la ridicarea valorii productive i protectoare a pdurii cultivate. Trunchiurile astfel recoltate sunt, n general, neconforme i n consecin foarte puin valorificate la nivel superior. Acestea reprezint totui o important baz de materie prim la nivelul rii noastre. Conform datelor furnizate de Romsilva Regia Naional a Pdurilor din Romnia la nivelul anului 2009 masa lemnoas secundar recoltat prin curiri i rrituri a fost de aproximativ 19 % din totalul de mas lemnoas recoltat (inclusiv produse din tieri de igiena, tieri de conservare, dar i produse accidentale).De asemenea, n 2009, prin operaiile de curire i rritur au fost recoltate 15,20 % rinoase din total rinoase recoltate; 13, 53 % fag din totalul de fag recoltat; 16,05% stejar din totalul de stejar recoltat; 31,29 % diverse specii tari i 28,61% diverse specii moi. Conform datelor din Fig. 1 procentul total de trunchiuri recoltate n urma operaiunii de rrire a crescut n 2011 cu aproximativ 14% fa de 2010.

    Fig. 1 Masa lemnoas total rezultat n urma rriturilor forestiere (date furnizate de ctre Romsilva Bucureti)

    1586,8

    1604

    1539

    1739,2

    1500

    1550

    1600

    1650

    1700

    1750

    2007 2008 2009 2010 2011 2012

    Vol

    umul

    de

    lem

    n re

    zult

    at

    [mii

    m.c

    ]

    Anul de recoltare

    Rarituri

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    9

    Fig. 2 Masa lemnoas de fag i rinoase rezultat n urma rriturilor forestiere (date furnizate de ctre Romsilva Bucureti) La nivel de industrie a mobilei, ca sector strategic n aceast perioad, se impune un accent deosebit pe produsele cu valoare adugat mare, pe produsele inovative cu caracter ecologic i cu un design eficient. Avnd n vedere faptul c aceasta resurs lemnoas oarecum neglijat n mediul industrial reprezint un procent important din fondul forestier, implicit se impune gsirea unor soluii de utilizare la nivel superior n concordan cu cerinele dezvoltrii durabile. Lemnul recoltat din primele rrituri efectuate n arborete tinere (rrituri de ordin I) este o resurs lemnoas secundar neglijat n mediul industriei mobilei, fiind n general utilizat ca surs pentru foc sau alte necesiti clasice. In acest context, abordarea trunchiurilor provenite din operaiuni forestiere de rritur contribuie la dezvoltarea cunoaterii n domeniul valorificrii resurselor naturale secundare n industria lemnului dar i la recuperarea unei surse valoroase de materie prim. n ultima perioad au aprut o serie de strategii i planuri de cercetare ca rspuns la apariia problemelor de mediu i a presiunii asupra utilizrii resurselor. Aadar, conform Planului naional pentru cercetare-dezvoltare i inovare 2007-2013 studiul abordat n cadrul tezei se ncadreaz n: Domeniul prioritar 7. Materiale, procese i produse inovative;

    461,7 453,1

    500,4

    583,1

    391,3 406 367,9

    416,5

    300

    350

    400

    450

    500

    550

    600

    2007 2008 2009 2010 2011 2012

    Vol

    umul

    de

    lem

    n re

    zult

    at

    [mii

    m.c

    ]

    Anul de recoltare

    rasinoasefag

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    10

    2. STADIUL ACTUAL CERCETRI EFECTUATE N DOMENIUL PROPRIETILOR I VALORIFICRII LEMNULUI PROVENIT DIN

    RRITURI FORESTIERE 2.1 NOIUNI INTRODUCTIVE Lemnul este una dintre cele mai valoroase resurse naturale ale Planetei, fiind un material mereu modern cu multiple utilizri i poteniale noi aplicaii. Cercetarea acestuia nu s-a epuizat i nu se va epuiza niciodat. Este un material indispensabil omului n majoritatea activitilor acestuia iar din punct de vedere ecologic, este o materie prim cu caracteristici regeneratoare. Pn nu demult resursele naturale regenerabile ale Terrei erau suficiente pentru nevoile omenirii. n prezent, ca urmare a dezvoltrii tuturor ramurilor de activitate, necesarul de materie prim i energie pentru producia de bunuri a crescut mult, iar exploatarea intens a resurselor pmntului relev, tot mai evident, un dezechilibru ecologic. Aadar, dezvoltarea economic n scopul mbuntirii standardelor de via, a condus de ceva vreme la creterea cerinelor de material lemnos pe piaa mondial. Evoluia consumului de material lemnos i a produciei de mobil n Romnia este prezentat n tabelul 2.1-1. Tabel 2.1-1. Evoluia produciei pn n 2010 i estimrile pentru 2017

    Capacitatea de producie

    u.m. 2000* 2004* 2010* 2017*

    -Exploatarea lemnului

    mil. m3 13,7 16,0 17,28 26

    - Cherestea mil. m3 3,5 5,2 5,5 10,5 - Mobila mil. USD 890 1000 1200 2100

    *Sursa: INL Bucureti, Asociaia Productorilor de Mobil din Romnia, INS Valoarea social a lemnului este afectat ns de o gam complex de factori, iar disponibilitatea lemnului n diferite domenii de utilizare, inclusiv mobilier, se raporteaz de cele mai multe ori la capacitatea industriei de a spori valoarea adugat, utilizarea sa raional, i din ce n ce mai insistent, stimularea regenerabilitii sale.

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    11

    Se pune astfel problema promovrii i susinerii politicii de dezvoltare durabil n managementul forestier i n acelai timp dezvoltarea unor produse care s asigure o utilizare eficient a resurselor naturale. Abordarea unei noi direcii de cercetare a trunchiurilor rezultate din rrituri forestiere va contribui la dezvoltarea cunoaterii n domeniul valorificrii resurselor naturale secundare n designul de mobil. 2.5 CONCLUZII Avnd n vedere datele existente n literatura de specialitate, actualitatea, dar si oportunitatea lucrrii const ntr-o abordare complex a posibilitilor practice de utilizare raional i eficient a unor resurse lemnoase secundare desconsiderate n designul mobilierului de interior trunchiurile rezultate n urma rriturilor forestiere. Utilizarea lemnului rezultat din operaiuni forestiere nseamn recuperarea unei categorii importante de materie prim. Prin valorificarea acestui sortiment cu o cantitate semnificativ de lemn juvenil, se rentabilizeaz la nivel superior, integral, producia lemnoas a pdurii rezultat din activitatea de rritur. Stadiul actual al cercetrilor privind modelarea unor ecostructuri obinute din lemn de fag i molid rezultat din rrituri forestiere dezvluie aspecte neelucidate, ca de exemplu:caracteristicile specifice ale lemnului de molid i fag din rrituri, n vederea exploatrii acestuia pentru produse ce impun anumite condiii (de exemplu: coninut de lignin, proprieti de rezisten, posibiliti de mbinare). S-au identificat o serie de neclariti privind posibilitatea proiectrii i modelrii unor produse ecologice cu valoare adugat i chiar contradicii, att la nivel naional ct i la nivel internaional, n ceea ce privete definirea categoriei de lemn. Lipsa unei baze de date clare privind caracteristicile i proprietile sursei de materie prim de fag i molid rezultat din rrituri este un impediment n proiectarea unor noi produse. Avnd n vedere, utilizrile de pn acum ale acestei resurse lemnoase, valorificarea ca semifabricat ce poate sta la baza unor noi produse inovative pentru industria mobilei, este o provocare. Aadar, pentru implementarea n industrie a unei noi surse de materie prim provenit din rrituri forestiere, a unui nou tip de material, este necesar delimitarea studiilor pe dou direcii: lemnul ca materie prim ecostructuri propuse - ca produs finit

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    12

    3. OBIECTIVELE TEZEI Pe baza concluziilor rezultate din stadiul actual al cercetrilor privind lemnul rezultat din rrituri forestiere, s-au identificat obiectivele tezei de doctorat dup cum urmeaz:

    Sistematizarea cercetrilor referitoare la proprietile lemnului

    rezultat din rrituri forestiere

    Plasarea prezentei cercetri n tematica strategiei de Dezvoltare Durabil Elaborarea unui model tangibil de msurare a parametrilor care definesc proprietile lemnului rezultat din rrituri forestiere

    Crearea unei baze de date experimentale referitoare la caracteristicile, proprietile i valorificarea trunchiurilor tinere rezultate din rrituri forestiere

    Modelarea arhitecturii unor ecostructuri pe baz de lemn din rrituri forestiere

    Elaborarea unui model tangibil de msurare a parametrilor care definesc proprietile noilor ecostructuri proiectate

    Elaborarea unor baze de date experimentale referitoare la

    caracteristicile, proprietile i valorificarea structurilor concepute

    Concluzii, recomandri i identificarea unor noi direcii de cercetare

    4. CONTRIBUII TEORETICE LA IDENTIFICAREA UNOR ECOSTRUCTURI DIN TRUNCHIURI TINERE REZULTATE DIN RRITURI FORESTIERE

    Produsul trebuie s fie puntea ntre nevoile umane, cultur i ecologie Victor Papanek

    n cadrul prezentului capitol se vor face propuneri de eco-structuri ce valorific aceast categorie de sortiment de lemn i anume trunchiurile rezultate din rrituri forestiere cu diametrul de 14 cm.

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    13

    La baza proiectrii eco-structurilor au stat principiile dezvoltrii durabile i cerinele eseniale privind eco-produsele (consumul de resurse lemnoase secundare, factorul de reciclabilitate i reutilizare a lemnului).

    Fig. 4.-1 De la resurse disponibile i cerinele pieei la eco-produs (sursa: autor)

    4.1 MODELAREA UNOR ECOSTRUCTURI DIN TRUNCHIURI DE FAG I MOLID N COMBINAIE CU PALTIN A. Materia prim: provenien i specii lemnoase analizate Conform datelor statistice furnizate de ctre Romsilva s-a observat c la nivelul anului 2011 s-a nregistrat o cretere a masei lemnoase rezultate din rrituri forestiere fa de anul 2010. Pentru rinoase valoarea fiind de 3141,5 mii m.c iar pentru foioase 3322,7 mii m.c. Din categoria foioaselor am ales pentru studiu fagul (Fagus silvatica L.) fiind, la nivel naional, ntr-un procent de 32% (ASFOR, Romnia) i paltinul (Acer Platanoides L.), ca specie intermediar pentru propunerile de eco-structuri. Din categoria rinoaselor am optat pentru molid (Picea abies L.), acesta fiind una dintre speciile dominante din aceast categorie. Materia prim obinut din rrituri forestiere s-a recoltat din cadrul Ocolului Silvic Zrneti, unde posibilitatea anual aproximativ de obinere a trunchiurilor n urma rriturilor este de 2020 m3/an

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    14

    (Amenajament, 2004). In cadrul acestei uniti de producie fagul i molidul au o pondere predominant. C. Tipuri de eco-structuri propuse innd seama de formele de utilizare ale lemnului rezultat din rrituri prezentate anterior (ca lemn mrunit pentru compozite, brichete; ca materie prim pentru bile manele, grinzi; pentru mobilier de grdin; ca lemn de foc) sortimentul cercetat - trunchiurile rezultate din rrituri forestierepoate reprezenta o categorie de materie prim alternativ pentru industria mobilei, pentru design-ul de produs.

    Fig. 4.1-4 Modul de obinere a tipurilor de lamele. Principiul de debitare are scopul de a valorifica la maxim trunchiurile rezultate din rrituri forestiere. Diametrul trunchiului, fiind de 14 cm n urma debitrii pentru obinerea lamelelor de tip A rmne o parte de material lemnos nevalorificat. Aceasta parte s-a valorificat n lamele de tip B cu dimensiunile specificate n figura 4.1.-4 Referitor la tipul C, n literatur (Olrescu, 2009) s-a artat c se pot obine panouri cu seciune transversal din lemn din crengi de rinoase, prin ncleierea ntr-un bloc liniar a unor prisme obinute din zona central a crengii. n cadrul prezentei lucrri se extinde domeniul de aplicabilitate al acestei tehnologii i la trunchiurile rezultate din rrituri forestiere, din zona de vrf unde diametrul este subire (G, F). n componena ecostructurilor, pot intra lamele att exclusiv din lemn (de fag, paltin i molid) rezultat din rrituri forestiere ct i alte sortimente de lemn precum: lemn din crengi (lamelele cu seciunea transversal), sau lemn normal utilizat n industrie. Se presupune c aceast ultim combinaie ar ridica gradul de rezisten al ecostructurilor.

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    15

    n acest context, s-au fcut urmtoarele propuneri de lamele:

    Fig. 4.1.-5 Clasificarea tipurilor de lamele n funcie de form i dimensiuni D. Modaliti/tehnici de mbinare Pentru ecostructurile propuse se pot aplica urmtoarele tipuri de mbinri:

    Fig. 4.1. -9 Tipuri de mbinri posibile

    n cadrul lucrrii s-au analizat avantajele i dezavantajele acestor tipuri de mbinri posibile. Se tie c n general lemnul poate fi topit (Timar, C., 2006) prin diverse tehnologii.Topirea sau sudarea lemnului este definit n literatura ca fiind un procedeu de friciune care permite asamblarea pieselor de lemn

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    16

    ntre ele fr s utilizeze adezivi ( Gerber, Pizzi, 2005). Astfel, avantajele acestei tehnologii sunt att economice ct i ecologice (mbinarea a dou piese de lemn nu necesit adeziv). Conform cercetrilor (Bernhard, S., 2005) tehnologia de sudare prin frecare mecanic ar putea fi o variant pentru mbinarea eco-structurilor propuse. Aceast tehnologie constnd n modificarea caracteristicilor ligninei i hemicelulozei, pereii celulelor din lemn intrnd ntr-o faz de topire (Gerber, 2005). Trunchiurile cu diametrul de 14cm, rezultate din rrituri forestiere, prezint un coninut de lignin de 52,39% (pentru molid) i respectiv 29,15%(pentru fag), conform cercetrilor experimentale din cadrul tezei. Dintre propunerile de mbinri prezentate, cea mai potrivit pentru lemnul rezultat din rrituri forestiere ar fi cea prin sudare. Aceasta datorit coninutului ridicat de lignin, datorit geometriei celulelor care, la nivel microscopic, prezint spaii intercelulare mari. Tehnologia de sudare a lemnului fiind mai puin abordat n Romnia, pentru mbinarea eco-structurilor propuse s-a optat pentru mbinarea n dini trapezoidali cu umr. 4.4 APLICABILITATE N DESIGN (PRODUS PROIECTAT) innd seama de rezultatele experimentale privind caracterizarea ecostructurilor putem meniona c acestea avnd o rezisten sczut (de 28 i respectiv18 N/mm2) i un modul de elasticitate ridicat fa de alte produse la grosimi similare (de 6117,06 i 5245,74 N/mm2) putem spune c domeniul de aplicabilitate este designul de mobilier. Din punct de vedere al stabilitii dimensionale i al planeitii s-a constatat pentru ecostructurile testate c valorile acestora nu depesc valorile admisibile prin standard. n aceste condiii, ecostructurile proiectate i realizate practic pot fi utilizate ca elemente decorative n structura unor piese de mic mobilier precum:

    Structuri decorative n designul de mic mobilier Ca elemente decorative pentru perei despritori dintr-o

    ncpere Ca plac suport pentru msue de cafea de dou persoane,

    pentru msue de scris/desenat Pentru rame decorative, pentru fee de sertar Ca elemente de placare pentru ui de interior Ca elemente decorative n proiectarea mobilierului pentru copii.

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    17

    5.CERCETRI EXPERIMENTALE

    Fig. 5.-1 Organigrama cercetrilor experimentale

    A. CARACTERIZAREA MATERIEI PRIME REZULTATE DIN RRITURI FORESTIERE

    Fig. 5.-2 Structura subcapitolelor

    Fiecare subcapitol este structurat conform schemei din figura 5.2

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    18

    5.1.2 CARACTERISTICILE MICROSCOPICE ALE LEMNULUI DE FAG, MOLID I PALTIN REZULTAT DIN RRITURI FORESTIERE n general, cunoaterea structurii lemnului, a lemnului rezultat din rrituri forestiere cu diametrul de 14 cm, prezint o importan deosebit pentru nelegerea proprietilor, oferind indicii preioase privind calitatea acestuia. Aceasta permite totodat elaborarea celor mai eficiente tehnologii de prelucrare i mbinare a lemnului. Cunoaterea caracteristicilor microscopice ale lemnului rezultat din rrituri, respectiv ale diferitelor tipuri de celule din care este compus, are de asemenea, o deosebit importan i pentru stabilirea aptitudinii lemnului de a satisface cerinele diverselor domenii de utilizare. n acest context, s-a efectuat o analiz comparativ a caracteristicilor microscopice la lemnul provenit din operaiuni forestiere de rritur i la lemnul provenit din trunchiuri ajunse la vrsta exploatabilitii (lemn normal). Aceasta este prezentat n figurile de mai jos. Efectuarea studiului a fost posibil datorit proiectului de cercetare exploratorie, ID 856, coordonat de ctre d-na profesor Maria Cristina Timar. n cadrul proiectului, n care am lucrat ca membru alturi de o ntreag echip de specialiti, am realizat practic analiza microscopic a lemnului rezultat din rrituri forestiere. Metodologie .

    Fig. 5.1.2-2 Schema de obinere a epruvetelor din trunchiuri rezultate din rrituri forestiere cu diametrul de 14 cm.

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    19

    Tehnica aplicat este microscopia optic prin transmisie (TOM), aceasta oferind informaiile necesare privind analiza elementelor anatomice componente ale speciilor lemnoase studiate. Cunoaterea caracteristicilor microscopice ale noului material, trunchiurile din rrituri forestiere cu diametrul de 14 cm, fiind unul dintre obiectivele propuse. Rezultate experimentale i analiz Caracteristicile comparative ale elementelor anatomice s-au analizat prin observaii vizuale pe cele trei seciuni: radial, tangenial i transversal pentru fiecare dintre speciile investigate, ca n tabelul 5.1.2-1. Tabel 5.1.2-1. Modul de organizare a rezultatelor obinute

    Lemn rezultat din rrituri comparativ cu lemn normal FAG MOLID PALTIN * Figura 7 (transversal), 8(radial), 9 (tangenial)

    Figura 10 (transversal), 11 (radial), 12(tangenial)

    Figura 13 (transversal), 14(radial),15(tangenial)

    *Paltin - specie lemnoas intermediar pentru eco-structuri

    De exemplu, pentru trunchiurile de fag, rezultatele obinute au fost urmtoarele:

    STRUCTURA MICROSCOPIC SECIUNE R, TG, TR TRUNCHI DIN RRITURI -TRUNCHI NORMAL FAG (Fagus Sylvatica L)

    c- trunchi din rrituri fag -

    magnificare 100x

    d- trunchi normal fag - magnificare 100x

    c- trunchi din rrituri fag - magnificare 100x

    d- trunchi normal fag -

    magnificare 100x

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    20

    Pentru compararea porilor lemnului de fag i paltin rezultat din rrituri cu lemnul normal s-a utilizat aplicaia numit ImageJ. Cu aceasta s-a analizat imaginea captat la microscopul electronic identificndu-se porii lemnului. ImageJ permite separarea, msurarea i prelucrarea statistic a datelor pentru aceste elementele anatomice. Prin aceasta s-a urmrit dimensionarea lumenului porilor dar i frecvena acestora pentru speciile lemnoase investigate comparativ cu lemnul normal (Dumitracu, et. all 2010).

    Imagine captat la microscop Selectarea 3D a elementelor anatomice

    Identificarea i separarea porilor Analiza elementelor anatomice (porii)

    Fig. 5.1.2-6 Imagini din aplicaia ImageJ privind modul de dimensionare a lumenului porilor

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    21

    5.1.3 DETERMINAREA CONINUTULUI DE LIGNIN LA LEMNUL DE FAG I MOLID PROVENIT DIN RRITURI FORESTIERE Prezentul studiu s-a efectuat cu scopul de a obine date exacte cu privire la coninutul de lignin la trunchiurile rezultate din rrituri cu diametrul de =14cm, comparativ cu diametrul de =20cm i cu diametre mai mari de >20cm. Determinrile din cadrul acestui capitol au fost efectuate sub ndrumarea specialitilor din cadrul Universitii Gheorghe Asachi din Iai, Facultatea Inginerie Chimic i Protecia Mediului, Departamentul de Polimeri Naturali i Sintetici - Ingineria Hrtiei.

    Fig. 5.1.3-1 Zona de prelevare a probelor i modul de obinere a

    acestora Rezultate experimentale i analiz Valorile calculate ale coninutului de lignin sunt prezentate n tabelul 1 i figura 5. Se tie c lignina (Curtu, 1984) contribuie la stabilitatea dimensional a lemnului i la reducerea variaiei rezistenelor lemnului

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    22

    sub influena umiditii. Aadar, influeneaz proprietile de rezisten ale lemnului. Tabel.5.1.3 -1 Valorile medii ale coninutului de lignin insolubil pentru lemnul de MOLID i FAG rezultat din rrituri forestiere Specia lemnoas

    Coninutul de lignin, % =14cm =20cm >20cm

    FAG 29,15 22,69 21,65 MOLID 52,39 32,11 31,64

    Analiznd tabelul 5.1.3-1, putem observa creterea coninutului de lignin la lemnul fag rezultat din rrituri forestiere cu 34,64% n trunchiurile cu =14cm fa de lemnul normal. De asemenea, coninutul de lignin crete la lemnul de molid rezultat din rrituri forestiere cu 65,58% fa de lemnul normal (>20 cm).

    Fig. 5.1.3 -2 Diagrama variaiei coninutului de lignin pe clase de diametru (14 cm, 20cm, >20 cm) la trunchiurile rezultate din rrituri forestiere

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    23

    5.2 CERCETRI EXPERIMENTALE PRIVIND PROPRIETILE FIZICE I DE REZISTEN ALE LEMNULUI REZULTAT DIN

    RRITURI FORESTIERE Organizarea cercetrilor privind determinarea proprietilor fizice ale lemnului a fost efectuat conform schemei din fig. 5.2-1. Cercetrile s-au efectuat pe clase de diametre i pe nlimea arborelui. Cunoaterea proprietilor fizice ale lemnului rezultat din rrituri forestiere (executate n cadrul Ocolului Silvic Zrneti, Romnia) este esenial. Umiditatea, densitatea, umflarea i contragerea fiind factori de influena asupra proprietilor de rezisten (rezistena lemnului, stabilitatea dimensional, modul de elasticitate) i asupra unor procese tehnologice.

    Fig. 5.2 -1 Organigrama cercetrilor experimentale 5.2.3 DETERMINAREA UMFLRII I CONTRAGERII LEMNULUI DE FAG I MOLID REZULTAT DIN RRITURI FORESTIERE Studiul privind umflarea i contragerea, ce implic practic modificrile dimensionale i volumice ale lemnului rezultat din rrituri forestiere cu

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    24

    diametru de 14cm i respectiv 20cm a fost efectuat pentru obinerea valorilor exacte ale variaiilor dimensionale pe nlimea arborelui i pe 2 dou clase de diametru. Rezultate experimentale i analiz

    Fig.5.2.3-6 Umflarea (valori pozitive) i contragerea (valori negative), in % a lemnului de MOLID cu = 14 cm.

    Fig. 5.2.3 -8 Umflarea (valori pozitive) i contragerea (valori negative), in % a lemnului de FAG cu = 14 cm. Valoarea coeficientului de anizotropie la contragere este, n medie, de 1, 615 la trunchiurile cu diametrul de =14 cm i de 1,899 la trunchiurile cu diametrul de =20 cm

    -15,000

    -10,000

    -5,000

    0,000

    5,000

    10,000

    15,000

    A B C D E

    Mod

    ifica

    rile

    dim

    ensi

    onal

    e [%

    ]

    Inaltimea arborelui

    RAD

    TG

    VolumRAD

    -30,000

    -20,000

    -10,000

    0,000

    10,000

    20,000

    30,000

    A B C D E F GMod

    ifica

    ri

    dim

    ensi

    onal

    e, [%

    ]

    Inaltimea arborelui

    RADTGVolumRADTGVolum

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    25

    Cunoaterea proprietilor fizice i de rezisten este una dintre condiiile utilizrii eficiente a oricrui material. n cadrul acestui studiu am ales pentru analiz trei proprieti eseniale i anume: rezistena la ncovoiere static, modulul de elasticitate la ncovoiere static i rezistena la compresiune. Sunt eseniale dac ne gndim la categoria de lemn studiat i anume lemn provenit din rrituri, etapa tinereii - faza de pri (dup clasa de diametru 10-20cm) cu o proporie considerabil de lemn juvenil; lemn care, n general, are i defecte. tiind c pe nlimea arborelui, proporia de lemn juvenil crete de la baz ctre vrf (Zobel, 1998) testele din cadrul acestui capitol au fost structurate ca n figura 5.2-2.

    Fig.5.2 -2 Organigrama cercetrilor experimentale Metodologia general Metodologia aleas prevede secionarea arborelui din metru n metru pe nlime iar din butenii rezultai s-au obinut epruvetele necesare testelor. Unul dintre avantajele aplicrii acestei metodologii este acela de a putea face o eventual clasificare a calitii lemnului pe nlime n funcie de proprietile analizate i totodat posibilitile ulterioare de valorificare a lemnului.

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    26

    Fig. 2 Schema general de debitare al epruvetelor supuse ncercrilor mecanice de ncovoiere i compresiune pentru lemnul de fag i molid. 5.2.4. ANALIZA REZISTENEI I MODULULUI DE ELASTICITATE LA NCOVOIERE STATIC A LEMNULUI DE FAG I MOLID REZULTAT DIN RRITURI Rezultate experimentale i analiz Tabel. 5.2.4-1 Rezultatele comparative, pe clase de diametre, ale cercetrilor experimentale la FAG cu =14 cm, U=8% i 12%

    1. Variaia rezistenei pe nlimea arborelui cu diametrul de =14 cm, la U=8%

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    27

    n urma ncercrilor experimentale, cu valorile obinute, s-au reprezentat diagramele de variaie a rezistenei i modulului pe nlimea arborelui, precum i influena densitii asupra celor dou proprieti. n tabelele5.2.4-1 - 5.2.4-4 sunt centralizate datele experimentale pentru fag i molid, pe clase de diametre i umiditate. Tabel. 5.2.4-3 Rezultatele comparative, pe clase de diametre, ale cercetrilor experimentale la MOLID cu =14 cm , U=8% i 12%

    1.Variaia rezistenei pe nlimea arborelui cu diametrul de =14 cm, la U=8% 5.2.5. ANALIZA REZISTENEI LA COMPRESIUNE PARALEL A LEMNULUI DE FAG I MOLID REZULTAT DIN RRITURI Rezultate experimentale i analiz n urma ncercrilor experimentale, cu valorile obinute, s-au reprezentat diagramele de variaie a rezistenei pe nlimea arborelui, precum i influena densitii asupra acestei proprieti. n tabelele 5.2.5-1- 5.2.5-4 sunt centralizate datele experimentale pentru fag i molid, pe clase de diametre i umiditate. Tabel 5.2.5-1. Rezultatele cercetrilor experimentale la FAG, U=8%

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    28

    1. Variaia rezistenei pe nlimea arborelui cu diametrul de =14 cm, la U=8% Tabel 5.2.5 - 3. Rezultatele cercetrilor experimentale la MOLID, U=8%

    1. Variaia rezistenei pe nlimea arborelui cu diametrul de =14 cm, la

    U=8%

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    29

    B. CARACTERIZAREA ECOSTRUCTURII MODELATE 5.3 CERCETRI EXPERIMENTALE PRIVIND PROPRIETILE FIZICE I DE REZISTEN ALE ECOSTRUCTURILOR PROPUSE Pentru c materialul de baz al ecostructurilor DSP, este un material cu o cantitate semnificativ de lemn juvenil reprezentat de numrul inelelor anuale late, prin clasa de diametru studiat dar i prin alte particulariti la nivel de caracteristici (microscopie, de exemplu) se impune un studiu al rezistenei la ncovoiere, al planeitii i stabilitii dimensionale. Schema dup care s-au efectuat ncercrile experimentale este cea reprezentat n figura de mai jos. Fig. 5.3-1 Schema determinrilor proprietilor mecanice ale ecostructurilor DSP

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    30

    5.3.1 MODELAREA TANGIBIL A ECOSTRUCTURILOR DESTINATE DESIGNULUI DE MOBIL Scopul aplicrii modului de exprimare a modelului tangibil este acela c permite studiul comportrii materialului lemnos provenit din rrituri forestiere nc din timpul procesului de prelucrare pn n faza final de produs. Prin aceasta putnd fi totodat elaborat fluxul general al operaiilor tehnologice necesare pentru fabricarea ecostructurilor proiectate. A. Proveniena materiei prime Studiul s-a efectuat pe trunchiuri rezultate din rriturile efectuate n unitatea de producie U.P VII Valea Cenuii, Regia Naional a Pdurilor Romsilva, Ocolul Silvic Zrneti, Direcia Silvic Braov. n figura 5.3.1-1 este reprezentat zona din care au fost recoltate trunchiurile.

    Fig. 5.3.1-1 Zona de prelevare a trunchiurilor (imagini prelucrate dup Google Earth)

    Fig. 5.3.1-3 Evoluia masei lemnoase recoltate annual n urma rriturilor

    forestiere (date furnizate de ctre Direcia Silvic Braov)

    178128

    635

    2348

    0

    500

    1000

    1500

    2000

    2500

    2008 2009 2010 2011

    Mas

    a le

    mno

    asa

    rezu

    ltat

    a, m

    3

    Anul taierilor de ingrijire: rarituri

    Rarituri, m3

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    31

    Conform amenajamentului unitii de producie, posibilitatea anual de obinere a trunchiurilor din rrituri forestiere este de aproximativ 2020 m3 pe an. Dup cum putem observa n figura 3, n 2011 creterea cantitii de mas lemnoas rezultat din rrituri este cu 269,76% fa de 2010. 5.3.2. CERCETRI PRIVIND REZISTENA I MODULUL DE ELASTICITATE LA NCOVOIERE STATIC A ECOSTRUCTURILOR REALIZATE PRACTIC n cadrul acestui capitol se vor analiza: rezistena la ncovoiere static i modulul de elasticitate pentru trei tipuri de eco-structuri, precum i influena factorilor decisivi asupra acestora. Pentru efectuarea testului s-a utilizat maina pentru ncercarea plcilor pe baz de lemn - Model IBX600 al crei productor este compania IMAL SRL, Italia. Testele s-au desfurat n cadrul Laboratorului de Cercetare - Testare a Produselor din Lemn, din cadrul Facultii de Ingineria Lemnului.

    Fig. 5.3.2-2 Standul de ncercri cu etapele de lucru i echipamentele utilizate: 1. msurarea limii i grosimii epruvetelor cu o precizie de 0,01 mm; 2. determinarea masei volumice prin cntrire la balana electronic, cu o precizie de 0,01 g; 3. poziionarea epruvetei pe cei doi supori i nceperea acionrii forei; 4. atingerea forei maxime i ruperea epruvetei.

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    32

    Rezultate experimentale i analiz n urma efecturii testelor pentru fiecare tip de ecostructur i fiecare tip de epruvet s-au reprezentat diagramele de variaie a forei n funcie de densitate i deplasare dar i influena densitii asupra rezistenei, modulului de elasticitate i sgeii maxime. a. Eco-structura de tip A: DSP- FP Tabel 5.3.2-1. Curbele caracteristice de variaie a valorilor obinute experimetal

    1. Influena densitii asupra rezistenei la ncovoiere static b. Eco-structura de tip B: DSP- MP Tabel 5.3.2 -2. Curbele caracteristice de variaie a valorilor obinute experimental

    1. Influena densitii asupra rezistenei la ncovoiere static

    = 0,0422 - 50,23 + 14885R = 0,630

    42

    42

    43

    44

    45

    46

    580 585 590 595 600

    Rezi

    sten

    a la

    nco

    voie

    re

    stat

    ic,

    MO

    R [N

    /mm

    2]

    Densitatea [Kg/m3]

    MOR

    = -0,0002 + 0,485 - 70,81R = 0,642

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    200 300 400 500Rez

    iste

    na

    la n

    covo

    iere

    st

    atic

    , M

    OR

    [N/m

    m2]

    Densitatea [kg/m3]

    MOR

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    33

    Pentru a vedea unde se situeaz ecostructurile propuse n ierarhia produselor utilizate n industria mobilei, n figura 5.3.2-12 i 5.3.2.-13 sunt reprezentate valorile comparative.

    Fig. 5.3.2-13 Modulul de elasticitate la ncovoiere static pentru diverse tipuri de materiale. Valori comparative dup ( Barbu, 1999; Boieriu, 2007; Curtu, Ghelmeziu, 1984; Olrescu, 2010) unde: EPTTCR : Eco-panouri cu textur transversal din crengi de rinoase; DSP-FF, FP, MP: DecoStructPanel ecostructuri decorative de tip panou; MDF: Plci din fibre de lemn cu densitate medie; OSB: Placi din achii de lemn de tip OSB; PAL: Plci din achii de lemn; PFL: Plci din fibre de lemn;

    1027,681

    1500

    2100

    3000

    5245,74

    6117,06

    10554,01

    0 5000 10000 15000

    EPTTCR (g=20)

    PAL (g >20)

    MDF (g=19-30)

    OSB (g = 18 - 25)

    DSP-MP (g=22)

    DSP-FP (g=22)

    DSP-FF (g=22)

    Modulul de elasticitate [N/mm2]

    Pano

    uri p

    e ba

    za d

    e le

    mn

    si

    alte

    mat

    eria

    le c

    ompo

    zite

    pe

    ntru

    uz

    inte

    rior

    (mob

    ilier

    )

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    34

    6. REZULTATE I CONCLUZII FINALE 1- Dezvoltarea economic n scopul mbuntirii standardelor de via, a condus la creterea cerinelor de material lemnos pe piaa mondial. Evoluia consumului de material lemnos n Romnia este prezentat n tabelul 6.1, iar masa lemnoas total rezultat n urma rriturilor forestiere (date furnizate de ctre Romsilva Bucureti) n figura 6.1 Tabel 6.1. Evoluia exploatrii lemnului pn n 2010 i estimrile pentru 2017

    Capacitatea de producie

    u.m. 2000* 2004* 2010* 2017*

    -Exploatarea lemnului

    mil. m3

    13,7 16,0 17,28 26

    *Sursa: INL Bucureti, Asociaia Productorilor de Mobil din Romnia, INS

    Fig. 6.1 Masa lemnoas total rezultat n urma rriturilor forestiere (date furnizate de ctre Romsilva Bucureti) n tabelul 6.2 au fost centralizate informaiile privind rezerva de mas lemnoas din anul 2010 comparativ cu estimarea pentru anul 2017

    1586,8

    1604

    1539

    1739,2

    1500

    1550

    1600

    1650

    1700

    1750

    2007 2008 2009 2010 2011 2012

    Vol

    umul

    de

    lem

    n re

    zult

    at

    [mii

    m.c

    ]

    Anul de recoltare

    Rarituri

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    35

    Tabel 6.2 Valori comparative ale rezervei de mas lemnoas Sortiment de masa lemnoasa exploatat

    UM 2010 2017

    Observ.

    Volum de lemn consumat Milioane m3

    17,28 26

    Volum de lemn provenit din rrituri forestiere

    Milioane m3

    3,28 4,94

    Lemn utilizat din rrituri pentru produsele modelate din volumul total de lemn consumat

    Milioane m3

    1,968 2,96 60% din rrituri

    Creterea volumului de mas lemnoas prin adugarea volumului de lemn provenit din rrituri forestiere utilizare

    % 11,38 17,12

    Raportat la 2010

    Creterea procentului de mas lemnoasa provenita din rrituri n 2017

    % 5,75

    Creterea consumului de mas lemnoas, dar i creterea volumului de mas lemnoas provenit din rrituri forestiere recoltat anual pun problema promovrii i susinerii politicii de dezvoltare durabil n managementul forestier i soluionarea prin dezvoltarea unor produse care s asigure o utilizare eficient a resurselor naturale. In consecin, o prim concluzie ar fi: - rezervele de lemn provenite din rrituri forestiere pot asigura fabricarea pe scar industrial a unor produse, care s contribuie la creterea volumului de materie prim utilizat n industria lemnului, fr a afecta fondul de exploatare forestier, contribuind totodat la utilizarea eficient a resurselor naturale prin dezvoltarea unor noi produse. Aceast concluzie deriv din cercetrile bibliografice realizate n capitolul 1 al tezei 2- La nivel internaional, n anul 2005 o echip franco-elveian de cercettori, a deschis calea ctre cercetri aprofundate privind sudarea lemnului. Sudarea lemnului este definit n literatur (Gerber, 2005) ca fiind un procedeu de friciune care permite asamblarea pieselor de lemn ntre ele fr s utilizeze adezivi. Avantajele acestei tehnologii sunt de ordin economic i ecologic (mbinarea a dou piese de lemn nu necesit adeziv). Procedeul de topire (sudare) a lemnului const n modificarea

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    36

    efectiv a celulozei i a ligninei la un aa nivel, nct structura i proprietile chimice ale acestor materiale i implicit ale lemnului sunt total schimbate. Se poate obine astfel un material termoplastic, un lemn ce se nmoaie i se topete la temperatura la care n mod normal s-ar degrada termochimic i s-ar aprinde. La temperaturi ridicate generate prin friciune (frecare mecanic - mai mare de 180 C) caracteristicile ligninei i hemicelulozei se modific iar pereii celulelor din lemn intr n faza de topire. Acest procedeu poate fi aplicat pentru sudarea a dou piese de aceeai esen sau a dou piese de esene diferite. Tehnica nu necesit un alt material de legtur, lignina transformat jucnd rolul de liant, aceast tehnic de sudare prezentnd rezistente bune.(Pizzi, 2005)

    Fig. 6.-3 Modaliti de mbinare prin sudare (Pizzi, 2005; Gerber, 2005) n baza cercetrilor efectuate de autor privitor la coninutul de lignin (tabel 6.-3) i la dimensiunile anatomice ale lemnului provenit din rrituri forestiere (tabel 6.-4) comparativ cu lemnul matur rezult c aceast categorie de lemn se preteaz mai bine la tehnica sudrii lemnului. Tabel 6.-3 Valorile medii ale coninutului de lignin insolubil pentru lemnul de MOLID i FAG rezultat din rrituri forestiere

    Specia lemnoas

    Coninutul de lignin, % =14cm =20cm >20cm

    FAG 29,15 22,69 21,65 MOLID 52,39 32,11 31,64

    Zona de sudare Zona de sudare

    Imbinare n lemn 40x100x3000 (mm)

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    37

    Tabel 6.-4 Dimensiunile medii ale lumenului porilor lemnului de fag i paltin (ca specie intermediar)

    Specia lemnoas

    Diametrul mediu al lumenului porilor (m)

    Diametrul maxim al lumenului porilor (m)

    Procentul total al lumenelor porilor (%)

    Trunchi (=14cm) N

    Trunchi (=14cm) N

    Trunchi (=14cm) N

    FAG 34 43 51 74 9,8 16,7 PALTIN 39 43 55 65 8.5 7.5

    mbinarea lamelelor de lemn este mai rezistena datorit dimensiunilor anatomice sczute (ale pereilor celulari, lungimii fibrei) i coninutului mai mare de lignin (liant) care ptrunde mai adnc i se repartizeaz mai uniform pe suprafeele de ncleiere. n urma acestei analize rezult a doua concluzie a tezei: - caracteristicile lemnului provenit din rrituri forestiere prezint particulariti care pot fi exploatate n cadrul unor eco-tehnologii inovative de mbinare a lamelelor prin sudarea lemnului. Aceasta concluzie deriv din cercetrile bibliografice realizate n capitolul 2 i cercetrile experimentale realizate capitolul 5 al tezei. 3- Pentru implementarea n industrie a unei noi surse de materie prim provenit din rrituri forestiere, care s rspund conceptului dezvoltrii durabile, cercetrile s-au ndreptat ctre studii privind caracterul ecologic al materialului utilizat n structura produsului i la posibilele tehnologii de realizare ale acestuia. n urma cercetrilor, n lucrare se demonstreaz posibilitatea utilizrii acestei resurse naturale secundare pentru obinerea structurii ecologice modelate, care contribuie la creterea volumului de materie prima utilizat n industria lemnului. Din aceste cercetri decurge a treia concluzie a tezei, concretizat astfel: - ecostructura modelat n teza de doctorat rspunde cerinelor crescnde de materie prim din industria lemnului, cu precdere n industria mobilei. Aceasta structur, avnd n componena sa lamele din lemn provenit din rrituri forestiere i adezivi hidrosolubili, ndeplinete condiiile pentru a fi declarat un produs

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    38

    ecologic, care concur totodat la aplicarea conceptului dezvoltrii durabile n industria lemnului. Aceasta concluzie deriv din cercetrile teoretice dar i cele experimentale realizate n capitolele 4 i 5 al tezei. 4. Rezultatele obinute n urma determinrii planeitii ecostructurilor modelate arat c stabilitatea dimensional a acestora este mai mare cu 42,99 % la DSP-FP i cu 34,57% la DSP-MP dect cea a panourilor realizate din lamele obinute din lemn matur. Abaterile de la valoarea nominal se ncadreaz n limitele admisibile conform EN 13353: 2004 Solid Wood Panels (SWP).Requirements. Fig. 6.-4 Abaterea grosimii, limii i lungimii msurate a ecostructurilor de la valoarea nominal, pe parcursul perioadei de testare Aceasta se datoreaz modulului de elasticitate al trunchiurilor cu diametrul de 14 cm care este mai mare la fag cu 17% dect la lemnul cu diametrul de 20 cm i care nu permite deformarea accentuat a structurii modelate. Aceast proprietate, permite lansarea n producie a noului produs. Eco-structurile obinute au un comportament satisfctor pentru domeniul de aplicabilitate pentru care au fost proiectate. Dimensiunile lamelelor ce intr n componena ecostructurilor se dovedesc a fi stabile n structur din acest punct de vedere.

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    39

    Astfel, putem spune c aranjarea corect a lamelelor n structur este o etap esenial, aceasta contribuind la reducerea tensiunilor interne i la realizarea unor structuri cu stabilitate dimensional i implicit cu deformri minime. Cercetrile experimentale, conform tabelului centralizator, demonstreaz c stabilitatea dimensional a panourilor DSP se realizeaz dup 4 sptmni (fig. 6.-5) i nu depesc valorile admisibile recomandate de normativele n vigoare (tabel 6.-5). Fig. 6.-5 Planeitatea i stabilitatea dimensional a ecostruturilor testate

    1 2 3 4

    1 2 3 4

    planeitate

    stabilizare

    stabiliza

    Stabilizare ecostructura

    planeitate

    planeitate

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    40

    Tabel 6.-5 Valorile obinute pentru planeitate i stabilitate dimensional

    Aceste observaii permit exprimarea urmtoarei afirmaii: utilizarea ecostructurilor DSP poate fi extins n construcia mobilei sau a altor produse finite din lemn.

    Tip de eco-structur

    Planeitate, [mm]

    580*210*22 (valori maxime)

    800*320(240)*22 (valori maxime)

    Valoarea admisibil ( SR EN 13353)

    DSP- 1 0,96 0,62 grosime: 1 [mm] DSP- 2 0,48 0,19 FF 0,03

    -0,08

    Tip de eco-structur

    Stabilitate dimensional, [mm]

    580*210*22 (valori maxime)

    800*320(240)*22 (valori maxime)

    Valoarea admisibil ( SR EN 13353)

    DSP- 1 L(0,78) l (-0,05) g (0,96)

    L(0,61) l (-0,63) g (0,62)

    lungime/lime: 2[mm] grosime: 1 [mm]

    DSP- 2 L (0,86) l (0,25) g (0,48)

    L (0,70) l (0,10) g (0,19)

    FF L (0,47) l (0,03) g (0,03)

    L (1,07) l (0,63) g (-0,084)

    Tip de eco-structur

    Deformaia maxim [mm]

    580*210*22 800*320(240)*22 DSP- 1

    0,96 0,62

    DSP- 2

    0,48 0,19

    FF 0,03

    -0,08

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    41

    Aceasta concluzie deriv din cercetrile experimentale realizate n capitolul 5 al tezei. 5. Valorile rezistenelor la ncovoiere static la care au fost supuse panourile sunt admisibile pentru domeniul de aplicabilitate stabilit iar modulul de elasticitate al ecostructurilor ndeplinete condiia de admisibilitate impuse de EN 13353: 2004 Solid Wood Panels (SWP).Requirements pentru construcia elementelor de mobilier. Structura panoului modelat i tehnica de fabricare al acestuia au permis realizarea ecostructurilor DSP la scar industrial. Tabel 6.-6

    Nr.

    Operaia tehnologic/Utilaj Modul de execuie

    1 Frezare dini trapezoidali cu umr i aplicare adeziv

    (linie tehnologic automat de frezare i aplicare adeziv)

    2 Formare baghet

    (Pres orizontal) Pentru molid: presiunea indicat: 4 bari (4 X105 Pa) Pentru fag: presiunea indicat: 5-6 bari (5X105Pa)

    3 Prelucrare 4 fee (MRP) i calibrare

    4 Presare (Pres hidraulic rotativ) i aplicare adeziv Pentru panou rezultat din rrituri forestiere se regleaz

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    42

    presiunea la 300 bari (300X105Pa)

    5

    Presarea panoului

    Aezarea baghetelor

    Reglarea presiunii Presare 6. Calibrare

    (eco-structur de tip panou) Granulaie succesiv: 40-60-120

    Tehnologia aplicat la scar industrial este aceeai cu tehnologia de fabricare a panourilor din lemn matur. Regimurile de lucru au fost uor modificate. Astfel presiunea de strngere aplicat la formarea riglelor a fost redus cu 28,5% (de la 7-8 bari a fost redusa la 5-6 bari), iar presiunea de strngere aplicat la formarea panourilor a fost redus de la 800 bari la panourile de fag la 300 bari la ecostructura DSP, adic cu 65,2%. Aceste reduceri semnificative ale presiunilor de lucru arat clar o reducere a consumurilor energetice. n ceea ce privete viteza de

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    43

    avans a benzii transportoare pentru formarea riglelor, respectiv a panoului nu s-a modificat, ceea ce demonstreaz c productivitatea (randamentele) nu se schimb (rmne aceeai). Trebuie menionat totui c, dac se aplic tehnologia de mbinare n dini, la frezarea dinilor este necesar o reglare a benzi transportoare n funcie dimensiunile lamelor. Tehnologia aplicat panourilor DSP care nu difer de tehnologiile existente, dar la care se recomand scderea presiunilor de lucru a dat rezultate pozitive. Aceasta d posibilitatea introducerii imediate a noului produs pe fluxurile industriale, fr modificarea regimurilor de lucru. In concluzie: - proprietile de rezisten (rezistenele la ncovoiere static, i modulul de elasticitate) ale panourilor DSP, au permis realizarea acestor ecostructuri la scar industrial, tehnologia aplicat dnd rezultate pozitive. Rezultatele obinute dau posibilitatea introducerii imediate a noului produs pe fluxurile industriale, cu modificarea regimurilor de lucru care duc la reducerea consumurilor energetice i conservarea randamentelor i calitii panourilor DSP. Aceasta concluzie deriva din cercetrile experimentale realizate n capitolul 5 al tezei. 6. Formarea panoului DSP necesit operaia de sortare a lamelelor funcie de desenul i culoarea lemnului.

    Fig.6.-6 Tipuri de lamele cu seciune transversal

    Atunci cnd cantitatea de lamele decorative nu poate fi asigurat, panourile formate pot fi folosite ca miez pentru alte tipuri de structuri ca de exemplu Panelul. n consecin noul produs poate avea o destinaie mai larg n industria lemnului. Proprietile noului produs DSP permit utilizarea panourilor obinute ca miez de Panel, ca reper intermediar fr vizibilitatea texturii lemnului n construcia mobilei. Aceasta n cazul n care

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    44

    sortarea decorativ a lamelelor nu satisface necesitile din punct de vedere cantitativ. Aadar, concluziile ce decurg din tez pot fi sintetizate astfel: 1. In medie 19% din masa de lemn recoltat anual, ceea ce reprezint

    60% masa lemnoasa provenit din rrituri forestiere, poate fi utilizat la obinerea panourilor DSP, ceea ce duce la o suplimentare de materie prim pentru industria lemnului cu peste 10% anual acest procent avnd un trend cresctor pentru anii urmtori. (de la 1,968 mil m3 lemn provenit din rrituri n 2011, adic 11,38% la 2,96 mil m3 lemn provenit din rrituri in 2017, adic 17,12%) n consecin, rezervele de lemn provenite din rrituri forestiere pot asigura fabricarea pe scar industrial a unor produse, fr a afecta fondul de exploatare forestier.

    2. Valorificarea resurselor de lemn provenit din rrituri forestiere se poate realiza prin dezvoltarea unor noi produse care vor asigura creterea volumului de materie prim utilizat n industria lemnului, contribuind totodat la utilizarea eficient a resurselor naturale.

    3. Modelarea teoretic a noului produs denumit DSP demonstreaz c structura realizata din lemn provenit din rrituri forestiere ndeplinete condiiile de rezistenta impuse de domeniul de aplicabilitate stabilit i totodat poate fi declarat un produs ecologic datorit componentelor ecologice din structura sa (adezivi hidrosolubili i lemn, sau lemn sudat fr adezivi)

    4. Cercetrile experimentale efectuate pe noua ecostructur DSP modelat (determinarea planeitii i stabilitatea dimensional, rezistentele la ncovoiere static, i modulul de elasticitate) arat c stabilitatea dimensional a acesteia corespunde EN 13353: 2004 Solid Wood Panels (SWP).Requirements, la fel i rezistentele mecanice impuse elementelor componente din structura mobilei. n consecin permite producerea n serie a produsului (stabilitatea fiind mai mare cu 42,99 % la DSP-FP i cu 34,57% la DSP-MP dect cea a panourilor realizate din lamele obinute din lemn matur. Aceasta se datoreaz modulului de elasticitate al lemnului din rrituri care este mai mare cu 17 % dect la lemnul matur i care nu permite deformarea accentuat a structurii modelate. Aceasta

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    45

    proprietate, permite lansarea n producie a noului produs (a ecostructurilor modelate).

    5. Realizarea acestor ecostructuri DSP la scar industrial, arat c tehnologia aplicat (tehnologia existent pe flux) la care au fost modificate numai presiunile de lucru a dat rezultate pozitive, conducnd la: reducerea consumurilor energetice cu aproximativ 30 % la formarea riglelor, 60% la formarea panourilor i n medie reducerea cu 40% pe produs, la conservarea randamentelor i la conservarea calitii panourilor DSP n raport cu fabricarea panourilor etalon (lamele din lemn matur de fag).

    6. Tehnologia de fabricare a ecostructurilor DSP poate fi nlocuit cu tehnologia prin sudarea lemnului, care nu necesit utilizarea adezivilor pentru mbinarea elementelor i are productivitate ridicat datorit timpului de sudare-condiionare de ordinul secundelor (6,5s din care: 1,5s la presiunea de 0,75MPa pentru sudare i 5s la presiunea de 2MPa pentru condiionare).

    7. Datorit proprietilor fizice i de rezisten ale noului produs DSP, precum i posibilitatea realizrii acestora pe scar industrial, ecostructurile obinute pot fi folosite pe o scar mai larg. Spre exemplificare n construcia mobilei, a produselor finite din lemn, ca miez de Panel, n cazul n care sortarea lamelelor din punct de vedere decorativ nu satisface necesitile din punct de vedere cantitativ.

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    46

    7 CONTRIBUII ORIGINALE I DIRECII VIITOARE DE CERCETARE 7.1 Contribuii originale: Sistematizarea informaiilor privitoare la situaia actual i evoluia rezervelor de lemn rezultat din rrituri forestiere din Romniei;

    Sistematizarea, prelucrarea i interpretarea stadiului actual al cercetrilor privind caracteristicile lemnului provenit din rrituri forestiere i valorificarea acestuia;

    Caracterizarea lemnului provenit din rrituri forestiere;

    Modelarea arhitecturii ecostructurilor DSP pe baz de lemn de fag i molid n combinaie cu paltin ca element de legtur rezultat din rrituri forestiere cu diametrul de 14 cm;

    Simularea comportamentului ecostructurilor DSP n funcie de proprietile lemnului de fag, paltin i molid din structura produsului i dimensiunea lamelelor.

    Sistematizarea n cadrul unor scheme sugestive a modelelor experimentale, dar i a surselor de materie prim;

    Clarificarea aspectelor microscopice, coninutul de lignin i determinarea principalelor proprieti mecanice ale lemnului provenit din rrituri forestiere;

    Caracterizarea noului produs DSP obinut din rrituri forestiere i determinarea principalelor proprieti mecanice ale DSP-FP i DSP-MP; Sistematizarea rezultatelor MOR, MOE i compararea acestora cu proprietile DSP-FF ca produs etalon;

    Crearea unei baze de date referitoare la caracteristicile i proprietile fizice i de rezisten ale lemnului de fag i molid rezultat din rrituri forestiere.

    Crearea unei baze de date referitoare la caracteristicile i proprietile fizice i de rezisten ale noului produs DSP, tipurile DSP-FP i DSP-MP

    Realizarea la scar industrial a produsului DSP i testarea acestuia; Identificarea unei noi tehnologii curate de realizare a produsului prin sudarea lemnului;

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    47

    7.2 Direcii viitoare de cercetare n domeniul tezei Domeniul abordat reflect doar un nceput n ceea ce privete explorarea valorificrii unei categorii de lemn oarecum neglijate n industria mobilei. In viitor cercetrile se pot extinde pe urmtoarele direcii de studiu: Cercetri privind dezvoltarea unor eco-tehnologii de realizare a ecostructurilor modelate din lemn provenit din rrituri forestiere prin sudarea lemnului Proprietile de prelucrabilitate a ecostructurilor DSP prin ferstruire, frezare, burghiere Extinderea cercetrilor privind rezistena la forfecare i traciune-compresiune a ecostructurilor propuse Extinderea cercetrilor i pe alte clase de diametre alte trunchiurilor rezultate din rrituri forestiere i alte specii indigene. 7.3 Diseminare rezultate Lucrri tiinifice susinute: 1. DUMITRACU, R., BDESCU, L.A.M (2008) Chemical composition, physical properties and microscopic and macroscopic characteristics of juvenile wood, 3rd International Scientific Conference Fortechenvi, 26-30 May, Brno, Praque-Czech Republic.

    2. DUMITRACU, R., BDESCU, L.A.M (2008) Juvenile wood phisical and mechanical properties, Fourth International Ph.D, DLA Symposium, 20-21 October, Pecs, Hungary.

    3. DUMITRACU, R., (2009) Juvenile wood-properties and valuing in wood industry, International Conference of Wood Science and Engineering in the third Millenium-ICWSE, 4-6 Iunie, Braov, Romnia.

    4. DUMITRACU, R., (2008) Msu multifuncional cu elemente realizate din lemn juvenil-variante constructive i modaliti de utilizare,

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    48

    Sesiunea de Comunicri tiinifice a colii Doctorale, 31 Mai, Seciunea II, Creativitate i Inventic, Braov, Romnia.

    5. DUMITRACU, R., (2009) Modele de structuri obinute din lemn provenit din rrituri, Sesiunea de Comunicri tiinifice a colii Doctorale, 23 Mai, Seciunea II, Creativitate i Inventic, Braov, Romnia.

    6. BDESCU L.A.M., DUMITRACU R. E. (2012) Static bending strength and modulus of elasticity in static bending along the height of beech wood (Fagus Sylvatica L.) obtained from forest thinning, Plenary Lecture, NAUN-European Conference of Mechanical Engineering, 2-4 December, Paris, Franta. Publicaii (ISI, BDI i de specialitate): 1. DUMITRACU R. E., BDESCU L.A.M. (2009) Analysis of two properties of juvenile stem of white cedar in order to use it for to obtain eco-structures of panel type, in Annals of DAAAM International, Viena, Austria, pg.1915, ISSN 1726-9679, ISBN 978-3-901509-70-4.(ISI)

    2. DUMITRACU R. E., BDESCU L.A.M. (2009) Determination moisture and density from trunks of spruce (Piecea Abies K.) obtained from cultural operation made in forest, in Challenges in Higher Education & Research,Vol.7,Sozopol, Bulgaria, pg.249, ISBN 978-954-580-2673.(ISI)

    3. DUMITRACU R. E., (2009) Juvenile wood-properties and valuing in wood industry, in Proceedings Wood Science and Engineering in the third Millenium - ICWSE, Brasov, Romania, pg. 35, ISSN 1843-2689.(BDI)

    4. DUMITRACU R. E., (2009) Proposals of eco-structures obtained from juvenile wood, In Revista Creativitate si Inventica/Creativity and Inventics Journal, Braov, Romnia, pg.12, Nr.1, ISSN 2067-3086

    5. DUMITRACU R. E., BDESCU L.A.M. (2010) Eco-structures of panel type and timber obtained from young stem resulted from forest thinning, 2 pg. In Annals of DAAAM International, Zadar, Croaia, pg. 0631, ISSN 1726-9679, ISBN 978-3-901509-73-5.(ISI)

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    49

    6. DUMITRACU R. E., GURU, L., TIMAR, M.C., POROJAN, M., BDESCU L.A.M. (2010) Microscopic characteristics of juvenile wood of beech (Fagus sylvatica L.) and maple (Acer platanoides L.) from thinning operations compared to mature wood, In Hardwood Science and Technology-Proceeding of 4th Conference of Hardwood Research and Utilisation in Europe, Sopron, Hungary, ISBN 978-963-9883-52-9. (ISI)

    7. GURU, L., TIMAR, M.C., CIONCA M., OLARESCU A., DUMITRACU R. E. (2010) An objective method to analyse some macroscopic characteristics of two secondary beech wood resources, In ProLigno - Scientific Journal in field of wood engineering, Vol. 6, Nr.1, ISSN 2069-7430/ISSN-L 1841-4737. (BDI)

    8. BDESCU L.A.M., DUMITRACU R. E. (2012) Static bending strength and modulus of elasticity in static bending along the height of beech wood (Fagus Sylvatica L.) obtained from forest thinning, Plenary Lecture, NAUN-European Conference of Mechanical Engineering, 2-4 December, Paris, Franta.(in press). (ISI) Lucrri susinute n cadrul unor workshopuri exploratorii internaionale: 1. DUMITRASCU, R.E., (2009) Indicatori ecologici prevazuti de standardele europene pentru produsele din lemn sau pe baza de lemn. Marime admisibila si metoda de masurare; - Workshop CCSPL Dezvoltarea unor produse si tehnologii ecologice Brasov, 7-10 iulie 2009

    2. DUMITRASCU, R.E., (2009) Model de evaluare a indicatorilor ecologici pentru produse din lemn sau pe baza de lemn; - Workshop CCSPL Dezvoltare durabila in industria lemnului Brasov,12-15 octombrie 2009

    3. DUMITRASCU, R.E., (2009) Compozitia chimica, caracteristicile microscopice si macroscopice ale lemnului juvenil comparativ cu lemnul din trunchi - Workshop CCSPL Protectia mediului industrial din domeniul industriei lemnului Brasov,noiembrie 2009

    4. DUMITRASCU, R.E., (2009) Proprietatile fizice si de rezistenta ale lemnului juvenil in raport cu lemnul din trunchi Workshop CCSPL

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    50

    Protectia mediului industrial din domeniul industriei lemnului Brasov,noiembrie 2009

    5. DUMITRASCU, R.E., (2010) Dezvoltarea modelelor tangibile si optimizarea evaluarii principalilor indicatori ecologici care influenteaza indicele ecologic al produsului - Workshop CCSPL Modelari si optimizari procese in industria lemnului Brasov,2-4 iunie 2010

    6. DUMITRASCU, R.E., (2010) Medii avansate de proiectare-simulare; - Workshop CCSPL Modelari si optimizari procese in industria lemnului Braov,2-4 iunie 2010

    7. DUMITRASCU, R.E., (2010) Conceptie si ecotehnologie pentru mobilier si alte produse realizate prin modelarea, simularea si structurarea unui nou material obtinut din lemn juvenil - Workshop CCSPL Ecotehnologii in industria lemnului Brasov,7-9 septembrie 2010

    8. DUMITRASCU, R.E., (2011) Noi materiale obtinute din lemn juveni l- Workshop CCSPL: NON TRADITIONAL PROCESSES IN PRODUCTION TECHNOLOGIES AND INTEGRATION OF THE STUDY AND RESEARCH IN THE EASTERN AND CENTRAL EUROPE UNIVERSITIES Brasov 7-8 iulie 2011 Director de proiect: 2008: Exchange of scientific research / artistic creation for young Ph.D.Students type BD, code database CNCSIS 120/2008.

    Membru n echipa de cercetare: 2006: (as Designer) Internaional Contract Research 186/2006 (contract with third parties) Designing with your hands Thinking with your hands. 2007-2010: PN2 type ideas Contract research CNCSIS, code database ID-146/2007. Models of testing conditions for the admissibility of the processes and products of wood industry on European markets, with direct impact on environmental quality in the context of sustainable development.2006-2008: Contract research CNCSIS type A, code database 450/2006. Eco-design and Eco-Technology for furniture and other products made by the modeling, simulation and structuring of a new material derived from natural resources side. 2008: PN2 type ideas CNCSIS Research Project Proposal, code database ID-738/2008. Research on the fundamentals of chemical, microscopic and physical-mechanical properties of juvenile and mature wood species with small area of propagation.

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    51

    2009-2011: Proiect IDEI CNCSIS, ID-856/2008. Creating and implementing a methodology for performing scientific research on the restoration-preservation of wood (furniture) and eco-design in the vision of sustainable development. 2008-2012: Program Proiect CEEEPUS code database CII-SK-0310-01-0809, code database CII-SK-0310-02-0910, code database CIII-SK-0310-03-1011, code database CIII-SK-0310-04-1112 Non traditional processes in production technologies and integration of the study and research in the eastern and central europe universities 2011: PROPUNERE Grant FP7-ENV-2011-282741/2011 AKEMWOOD Advancing knowledge on the assessment, verification, testing and modelling of noise, dust and VOC emissions from wood processing to promote a sustainable management of the wood chain 2011: PROPUNERE Grant bilateral Fr-Ro 36/2011 MOS-ECO-WOOD Cunotine avansate, modelare i optimizare pe componentele structurale din lemn de noi produse ecologice realizate cu dibluri sudate de lemn, cu impact direct asupra mediului, n scopul de a promova dezvoltarea durabil /Advanced knowledge, Modelling and Optimization on Structural wood components, of new ECO-products made with Welded WOOD dowels, with direct impact on environment in order to promote sustainable development .

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    52

    BIBLIOGRAFIE (selectiv) Articole tiinifice, teze de doctorat i cri A. ALBU C. T., (2010) Cercetri privind caracteristicile lemnului de molid de rezonan din bazinul rului Gurghiu (Ocoalele Silvice Gurghiu i Fncel), n corelaie cu exigenele industriei instrumentelor muzicale, Rezumat teza de doctorat,Universitatea Transilvania Braov, Facultatea de Silvicultur i Exploatri Forestiere.

    ADAMOPOULOS S., et all.(2007) Strength Properties of Juvenile Wood and Mature Wood in Black Locust (Robinia Pseudoacacia L), Wood and Fiber Science, Vol. 39, Number 2. B. BABA, M. N., (2009) Cercetri privind comportarea la rupere a unor materiale compozite lignocelulozice, Teza de doctorat, Universitatea Transilvania din Braov, Facultatea de Inginerie Mecanic.

    BARBU, M. C., (2005) Economia forestier la nceput de nou mileniu. Partea 1: Sectorul forestier i prelucrarea primar a lemnului, n ProLigno, Vol. 1, Nr. 1, pp. 11-19.

    BDESCU, L.A.M., (2005) Dezvoltare durabil, modelare, optimizare i valorificare n IL, Strategia de Dezvoltare CCSPL, Braov.

    BOIERIU, C., (2006) Contribuii la studiul panourilor reconstituite decorative, din lemn masiv de foioase, folosite n decoraiuni interioare i mobilier, Tez de doctorat, Universitatea Transilvania Braov, Facultatea de Ingineria Lemnului.

    BOTI, M., CURTU, I., et. all. (2003) Analysis of the state of strains and stresses in a wood building with FEA. n: Proceeding of the Internaional Conf. Construction, Vol. 2, 16-17 mai, Cluj Napoca.

    BOBANCU, ., (2006) Creativitate i inventic, suport de curs coala Doctoral, Universitatea Transilvania din Braov.

    BOWYER, J.L., SHMULLSKZ, R., et. all (2003) Forest Product and Wood Science: an introduction, Forth Edition, Blackwell Publishing, Ames, Iowa, USA.

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    53

    BROWN, L. R., (2006) Planul B 2.0: salvarea unei planete sub presiune i a unei civilizaii n impas, Editura tehnic, Bucureti. C. CIONCA, M., DATE., DUMITRACU, R.E., et. all (2007) Furniture design with panels made of branches wood, In Proceeding of Internaional Simposium Perspectives and Challenge in Wood Technology, Skopje, 24-26th Octomber, pp. 331-336.

    CISMARU, M., (2003) Fizica lemnului i a materialelor pe baz de lemn, Editura Universitii Transilvania din Braov.

    CURTU I., GHELMEZIU N. (1984) - Mecanica lemnului i materialelor pe baz de lemn, Editura Tehnic, Bucureti.

    CLOUTIER A., RUBEN A., et. all. (2006).Effect of radiata pine juvenile wood on the physical and mechanical properties of oriented strand board. Holz Roh Werkst.

    COWN, D.J. (1992) Corewood (juvenile wood) in pinus radiata - should we be concerned?. Lemnul juvenil de pinus radiata poate fi luat n considerare?, n Pdurea noastr , Vol.22 , Nr.1 G. GERBER, C., GFELLER, B., (2005) Join connection withwelded thermoplastic dowels & Wood Welding Technologies, CTI research, Swiss School of Engineering for the Wood industry, Biel-Bienne, Switzerland.

    GRYC, H., VAVRK, K et all. (2011) Density of juvenile wood and mature wood of selected coniferous species, Faculty of Forestry an Wood Technology, Mendel University n Brno, in Journal of Forest Science, 57, 123-130.

    GURU, L., CIONCA, M., BDESCU, L.A.M (2011) Branch Wood, a re source for eco-products, WSEAS, Recent Researches in energy, Environment and Landscape Architecture

    GURU, L., TIMAR, M.C., CIONCA M., OLRESCU A., DUMITRACU R. E., (2010) An objective method to analyse some macroscopic characteristics of two secondary beech wood resources, In ProLigno - Scientific Journal in field of wood engineering, Vol. 6, Nr.1, ISSN 2069-7430/ISSN-L 1841-4737. (BDI)

    IOSIF, GH. N., BRAN, F., (1999) Ecomarketingul societilor commerciale, Editura Tribuna Economic, Bucureti.

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    54

    J. JRME A., (2005) Influence de la densit de peuplement et de la hauteur dans L arbre sur les proprits phisico-mcaniques du bois depinette noire (Picea Mariana MILL. B.S.P.), Thse de doctorat, Facult de Foresterie et de Gomatique, Universit Laval, Qubec.

    JOZSA L.A., MIDDLETON, G.R., (1994) A discution of wood quality attributes and their practical implications,Forinteck Canada Corp Laboratory, 2665 East Mall Vancouver

    JOEL W., et. all. (2000) Juvenile wood effect in red alder: analysis of phzsical and mechanical data to delineate juvenile and mature wood zone, Forest Product Journals, Vol.50, Nr. 7/8. L. LARSON, P., et all. (2001) Formation and Properties of Juvenile Wood in Southern Pines. A Synopsis, Tehnical report, United state Department, Forest Product Laboratory. O. OLRESCU, A., (2010) Modelarea, simularea i definirea proprietilor fizico-mecanice i de prelucrabilitate a unui nou produs realizat din resurse lemnoase secundare, Tez de doctorat, Universitatea Transilvania din Braov, Facultatea de Ingineria Lemnului.

    P. PIZZI A., PROPERZI M., et all. Mechanically - Induced Wood Welding, ENSTIB-LERMAB, University of Nancy 1, Epinal, France.

    POROJAN, M., (2007) Contribuii la studiul proprietilor fizico-mecanice i tehnologice ale lemnului de salcm, Teza de doctorat, Universitatea Transilvania Braov, Facultatea de Ingineria Lemnului Braov.

    PROIECT ID-856 (2009) Crearea i implementarea unei metodologii de cercetare tiinific performant privitoare la restaurarea-conservarea lemnului (mobilei) i eco-design n viziunea dezvoltrii durabile, coordonator Maria Cristina TIMAR, Proiect de cercetare exploratorie, IDEI-856/2008.

    PROPUNERE Grant bilateral Fr-Ro 36/2011 MOS-ECO-WOOD Cunostine avansate, modelare i optimizare pe componentele structurale din lemn de noi produse ecologice realizate cu dibluri sudate de lemn, cu impact direct asupra mediului, n scopul de a promova dezvoltarea durabil.

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    55

    Directive, standarde i norme europene

    BS EN 385-2001 Finger jointed structural timber Performance requirements and minimum production requirements. ISO 3787 Wood. Test methods. Determination of ultimate stress in compression parallel to the grain. ISO 3131: Wood. Determination of density for phisical and mechanical tests. BS EN 324-1:1993 Wood-based panels. Determination of dimensions of boards Part 1: Determination of thickness, width and length BS EN 326-1: 1994 Wood based panels. Sampling, cutting and inspection. Sampling and cutting of test pieces and expression of test results. EN 326-3: 2003 Wood-based panels Sampling, cutting and inspection Part 3: Inspection of an isolated lot of panels EN 310 Wood-based panels Determination of modulus of elasticity in bending and of bending strength EN 13353: 2004 Solid Wood Panels (SWP). Requirements.

    Reviste online ***http://www.editurasilvica.ro Analele ICAS, Revista de Silvicultura i tiinele Mediului; *** http://www.proligno.ro/ro/index.htm Revista ProLigno, Braov. *** http://www.intarzia.ro/ Revista Intarzia, Odorheiul Secuiesc. Alte surse documentare *** http://www.rosilva.ro Regia Naional a Pdurilor Romsilva. Accesat n 22-03-2011 *** http://romaniadigitala.ro Harta Romniei, Accesat n12-02-2010 *** http://sezarforest.ro/ Sezar Forest S.R.L., Accesat n 6-05-2009 *** www.sorinmihai.ro Sorin Mihai S.R.L., Braov ***http://www.icasbv.ro ICAS Braov, Accesat n 2011 ***http://www.asociatiaforestierilor.ro/ ASFOR, Accesat n 20-04-2010

  • Contribuii la valorificarea lemnului de fag i molid din rrituri forestiere pentru realizarea unor ecostructuri Rezumatul tezei de doctorat

    Ing. DUMITRACU Ramona Elena

    56

    Curriculum Vitae (generalizat)

    Nume/Prenume: DUMITRACU Ramona Elena E-mail: [email protected] Naionalitate: romn

    Motto: Oamenii sunt opera propriilor gnduri (David J. Schwartz)

    Activitate de cercetare tiinific: Publicaii semnificative: 3 (ca student); 8 (ca doctorand)

    Conferine/simpozioane tiinifice/manifestri artistice: 10 (ca student); 6 (ca doctorand)

    Premii semnificative: 2 (ca student); 2 (ca doctorand)

    Educaie i formare

    Perioada 2007 - 2012

    Funcia sau postul ocupat Doctorand - cercettor tiinific

    Activiti i responsabiliti principale

    Cercetare tiinific n domenii precum lemn din rrituri, design de mobil