Pinotiheys mäntypaperipuiden laaturyhmän tunnuksena

Transkriptio

1 METSXTEHON TIEDOITUKSIA METSXTEHO REPORT 155 H E~L S 1N K SÄilYTYS : 11 OLLI MAKKONEN Pinotiheys mäntypaperipuiden laaturyhmän tunnuksena Johdanto Pohjois- Suomessa jaetaan mäntypaperipuu eli sulfaattipuu alkuperän mukaan.kolmeen ryhmään. Ensimmäisen ja parhaana pidetyn ryhmän muodostaa paperipuuleimikoista peräisin oleva tavara siinä tapauksessa, että rungot on kokonaisuudessaan valmistettu sulfaattipuuksi. Tämä lajittelematon sulfaattipuu käy nimellä r u n k osu 11 i. Toisen ryhmän muodostaa lafi:teltu sulfaattipuu eli sellainen paperipuuleimikoista peräisin oleva tavara, joka on jäänyt jäljelle, kun leimikosta on ensin tehty kaivospuuta. Johtuen -siitä, että laadultaan parhaat rungonosat on tällöin käytetty muuhun tarkoitukseen, käy ryhmä nimellä k e r m o t t u s u 11 i. Kolmannen ryhmän muodostaa tukkipuiden latvuksista peräisin oleva sulfaattipuu eli n o k k a s u 11 i. Koska on ollut aihetta otaksua, että näiden ryhmien pinotiheys on erilainen ja koska Kemijoen yhteisuiton ja määräerottelun takia kaikki Kemijoen Uittoyhdistykseen kuuluvat uittajat saavat sekoitettua, keskimääräiseltä laadultaan jotakuinkin samanlaista tavaraa, on herännyt ajatus, että ne uittajat, jotka hankkivat jokivarteen etupäässä hyvälaatuista tavaraa, kärsivät jokisuulla määrällisen tappion, kun taas ne, jotka luo uttavat uittoon etupäässä huonolaatuista tavaraa vastaavasti voittavat. Lisäksi on ar eltu että myös lopullinen massatuotos kiintokuutio ksikköä kohti saattaisi olla sulfaattipuun eri laaturyhmillä erilainen. Kysymyksen selvittämisek i on ensimmäisenä vaiheena suoritettu 2 m mäntypaperipuita koskeva pinotiheystutkimus. Tämän yhteydessä kokeiltiin myös kahta pinotihe smittaria, ns. pinotihey kiilaa ja pinotiheysmittaria Snellman, mutta niitä koskevat tulok et julkai taan erikseen. Aineisto Tutkimusaihe on luonteeltaan sellainen että en kiistaton selvittäminen vaatisi tila ollisesti edus- tavan ja niin ollen sangen laajan aineiston. Koska ei ollut varmuutta, tulisivalko tutkimustulokset antamaan aihetta toimenpiteisiin, ei katsottu suoralta kädeltä voitavan ryhtyä kovin suuriin taloudellisiin uhrauksiin. Sen vuoksi tyydyttiin orientoivaan tutkimukseen sillä varauksella, että sen tulosten perusteella harkitaan, ovatko laajemmat tutkimukset aiheellisia. Aineisto pyrittiin saamaan todellisia olosuhteita vastaavaksi siten, että sen valinnan suorittivat Kemijoen Uittoyhdistyksen palveluksessa olevat, pitkäaikaisen kokemuksen omaavat metsäammattimiehet Tosiasiassa valintaan tulivat sangen voimakkaasti vaikuttamaan mittausryhmien majoitusmahdollisuudet ja kulkuyhteydet, joista tavaran laadun ei voitane olettaa riippuvan. Yksityisten pinojen kohdalla jäi tutkimuksen suorittajaliekin vielä valinnan varaa. Mitattavat erät valittiin useilta eri paikkakunnilta Kemijoen eri haarojen varsilta. Mittauspaikat on mainittu mittaustuloksia esittelevissä taulukoissa. Huolimatta tutkimuksen orientoivasta luonteesta pyrittiin aineisto kunkin laaturyhmän osalta saamaan vähintään yhtä laajaksi kuin aikaisemmissa julkaistuissa pinotiheystutkimuksissa Tarkoituksena oli mitata n. 300 p-m3 kuhunkin laaturyhmään kuuluvaa tavaraa Mittaukset suoritettiin keväällä 1958 ja uittokauden alkuun mennessä päästiinkin melko lähelle tavoitetta. Runkosullia mitattiin 287 p-m 3, kermottua sullia 292 p-m3 ja nokkasullia 251 p-m3 Pölkyt kuutioitiin pituuden puoli älistä kahdessa toisiaan vasten kohtisuorassa suunnassa millimetrin tarkkuudella mitatun läpimitan keskiarvon perusteella. Mittaukset suoritettiin ruostumattomasta teräksestä valmistetuilla, Ruotsista hankituilla tarkkuussaksilla. Koska ennakolta tiedettiin, että pölkyn keskeltä mitatun läpimitan eli keskusläpimitan perusteella kuutioimineo antaa tyvipölkyille selvästi liian pienen ja myös erotte-

2 Ta'IJ,lukko - Tale 1 Mittaustulokset. 2 m lajittelematon sulfaattipuu (Runkosulli). Measuring Results. Quality Group I of 2-metre pine pulpwood. 1 Pinon kor- Pinon pikeus keski- tuus keskimäärin, cm määrin, cm Pinon pölkkyjen tilavuus, k-m3 Volwne of pile, cu.m. pijed measure Volume of olts of the pile, cu.m. Pinotiheysluku Pinon n:o Pölkkyjä, kpl Pölkkyjä, kpl/p-ma Locality Pile No. Numer of olts Numer of olts per cu.m. plled measure Orakoski 1 a Orakoski 2 a a a a a Kemijärvi, Luusua 7 a a Unari 9 a Kierinki 10 a Yht. a Total 1 Average height of pije, cm a =koskematon pino - untouched pile = uudelleen pinottuna pölkkyjen mittauksen jälkeen - lemattomille pölkyille keskimäärin jonkin verran liian pienen kuution, kun taas latvatavaran kohdalla päädytään tällä tavoin liian suureen kuutioon, mitattiin n. 10 % kunkin laaturyhmän pölkyistä tyvestä, keskeltä ja latvasta, kaikissa tapauksissa kahdessa toisiaan vasten kohtisuorassa suunnassa. Kun nama erät kuutioitiin sekä Simpsonin kaavalla, joka antaa hyvin lähellä oikeaa olevan likiarvon, että keskusläpimitan perusteella, saatiin kullekin ryhmälle keskusläpimittakuutioinnin korjauskerroin, runkosullille , kermotulle sullille ja nokkasullille Jos kuutiointi olisi suoritettu tyvi- ja latvaläpimittojen keskiarvon perusteella, olisivat korjauskertoimet olleet runkosullille , kermotulle sullille ja nokkasullille Pinon tilavuus, p-m3 Paikkakunta Average length of plle, cm (s) Pile density figure o.io4 repiled after measuring Tutkimustulokset Mittaustulokset näkyvät yksityiskohtaisesti taulukaista 1, 2 ja 3. Keskimääräiseksi pinotiheysluvuksi saatiin runkosullille (ääriarvot ), kermotulle sullille (ääriarvot ) ja nokkasullille (ääriarvot ). Runkosullin pinotiheys näyttää siis olevan keskimäärin vähän parempi kuin kahden muun ryhmän, joilla ei ole keskenään sanottavaa eroa. Pinotiheyden vaihtelu äli on suurin nokkasullilla. Pinojen kuutiomäärillä painottaen laskettu hajonta eli 6 oli runkosullilla kermatulla sullilla ja nokkasullilla kermatulla sullilla siis pienin ja nokkasullilla suurin. Mainitut luvut tarkoittavat koskemattomia varastopinoja

3 Taulukko - Tale 2 Mittaustulokset 2 m lajiteltu sulfaattipuu (Kermottu sulli). Measuring Results. Quality Group II of 2-metre pine pupwood. Paikkakunta Pinon n :o Pölkkyjä, kpl Pölkkyjä, kpijp-ms Pinon korkeus keskimäärin, cm Pinon pituus keskimäärin, cm Pinon tilavuus, p-m3 Pinon pölkkyjen tilavuus. k-m:! Pino- tiheys- Juku Locality P.ile No. Numer of olts Numer of olts per cu.m. piled measure Average height of p.ile, cm Average Jength of pile, cm Volume of p.ile, cu.m. p.iled measure Volume of olts of the p.ile, cu.m. ( s) P.ile density fl.gure Kelukoski 1 a Sopankylä, Kelukoski Varotussuvanto Kelukoski 2 a 3 a 4 a Varotussuvanto 5 a Varotussuvan to 6 a Kemijärvi, Luusua 7 a Kemijärvi, Luusua 8 a Kemijärvi, Luusua 9 a Kierinki 10 a Rovaniemen mlk., Iisinki 11 a Rovaniemen mlk., Iisinki 12 a I Yht. a 1 Total a = koskematon pino - untouched pile = uudelleen pinottuna pölkkyjen mittauksen jälkeen - repiled after measuring ennen niiden hajoittamista ja pölkkyjen mittaamista. Uudelleen pinottuina oli at pinot keskimäärin jonkin verran harvempia kuin ennen pölkkyjen mittausta, mutta muutoksen suunta kuitenkin vaihteli yksityistapauksissa. Aineiston valintatavan huomioon ottaen ei mitattuja sulfaattipuueriä voida pitää umpimähkäisinä näytteillä, koska kaikilla kysymykseen tulevilla pinoilla ei ollut yhtä suurta mahdollisuutta tulla valituksi. Niin ollen ei ät ke kivirhelaskelmat tarkasti ottaen ole oikeutettuja, mutta kun valinta puutavaran laadun kannalt.a tosiasiassa muodostui melko sattumanvaraiseksi. voitaisiin kyseisten laskelmien perusteella ehkä jotakin päätellä. Ne osoittaisivat, että koskemattomien jokivarsipinojen ollessa kysymyksessä runkosuliin keskimääräinen pinotiheys tulisi pysymään kolminkertaisen keskivirheen määrittämissä rajoissa , jos vastaavansuuruisia aineistoja toistuvasti mitattaisiin. Kermotulle sullille ja nokkasullille saadut keskimääräiset pinotiheysluvut mahtuvat näiden rajojen sisäpuolelle, joten runkosullin pinotiheyden eroavuutta muiden ryhmien pinotiheydestä ei voitaisi pitää merkitse änä. Ker- 3

4 Taulukko - Tale 3 Mittaus tulokset. 2 m latvatavara (NoKkasulli). Measuring Results Quality Group III of 2-metre pine pulpwood. Paikkakunta Pinon Pölkkyjä, Pö!kkyjä, Pinon kor- Pinon pi- Pinon tila- Pinon pölk- Pinon :o kpl kpl/p-m3 keus keski- tuus keski- vuus, p-m3 kyjen tila- tiheysmäärin, cm määrin, cm vuus, k-m3 luku Numer of Volume of Volume of olts per Average Average pile, cu.m. olts of the Pile Pile Numer cu.m. piled height of length of piled meas- pile, cu.m. density Locality No. of olts measure pile, cm pile, cm \Ure (s) figure 1 a Orakoski a Orakoski a Orakoski a Varotussuvanto Kemijärvi, 5 a Luusua Kemijärvi, 6 a Luusua Kemijärvi, 7 a Luusua a Kelukoski Kemijärvi, 9 a Luusua a Rovaniem. mlk., 11 a Tapionkylä Yht. a Total a =koskematon pino- untouched pile = uudelleen pinottuna pölkkyjen mittauksen jälkeen- repiled aiter measuring motun sullin keskimääräinen pinotiheys tulisi samaa suuruusluokkaa olevien aineistojen puitteissa pysymään rajoissa , joten runkosullille saatu keskimääräinen pinotiheysluku jäisi niiden ulkopuolelle ja näiden kahden ryhmän pinotiheyksien ero siis olisi merkitsevä. Eri suuntiin laskemalla saisimme siis erilaisen tuloksen, mutta erotuksen keskivirhe kuitenkin ratkaisisi asian ensiksi tehdyn toteamuksen hyväksi. Erotus keskivirheineen on nimittäin ± 0.008, joten erotus on kolminkertaista keskivirhettään pienempi. Nokkasuliin keskimääräinen pinotiheys tulisi vastaavanlaisten aineistojen puitteissa pysymään rajoissa ja sulkisi niin ollen muut ryhmät piiriinsä. Keskivirhelaskelmat eivät siis näyttäisi antavan aihetta pitää suliaattipuun eri laaturyhmien pinotiheyseroja merkitsevinä. Tutkimu st ulo sten perusteella näyttävät niin ollen 2-metrisen s ulfaattipuun eri laaturyhmien pinotiheyserot ole an keskimäärin niin vähäisiä että ne tuskin puoltavat kompensaatiotoimenpit e i s i i n r y h t. y m i s t ä j o k i s u u 11 a. Yksityistapauksissa saatta at eri ryhmien erot kyllä olla melko huomatta ia. Kar innan laatu näyttää aihtelevan alueittain suuresti hakkuuttajan ja työnjohdon aatimusten mukaan. Kar innan huo- 4

5 lellisuus tulee kysymykseen erityisesti latvatavaran kohdalla, mihin viittaa sekin, että pinotiheyden vaihteluväli ja hajonta olivat latvatavaralla laajimpia. Erittäin hyvin karsitulla ja_ suoralla latvatavaralla saattaa pinotiheys joskus olla suurempikin kuin yhtä hyvin karsitulla runkotavaralla, jonka kohdalla voimakkaasti neiloidimaiset ja tyvileikkaukseltaan usein epäsäännölliset tyvipölkyt pienentävät pinotiheyttä. (Moottorisahojen käyttö on omiaan lyhentämään kantoa ja suurentamaan tyvileikkauksen epäsäännöllisyyttä.) Muistettava on myös, että latvatavara on yleensä tuntuvasti järeämpää kuin pinotavaraleimikoista peräisin oleva tavara ja että pölk.yissä olevien epäsäännöllisyyksien vaikutus pinotiheyteen on sitä vähäisempi, mitä pienempi on kappaleluku tilavuusyksikköä kohti. Per t o v a a r a ( Pinotiheysmittauksia Tornionjoen Uittoyhdistyksen alueella, Uittoteho r.y:n julk. n:o 146) on saanut Tengeliöjoen varrella suorittamissaan mittauksissa 2 m nokkasuliin pinotiheydeksi ainoastaan Aineisto sisältää kolme pinoa, yhteensä 112 p-m3, jotka kaikki on mitattu samalla paikalla. Pinotiheysluvun pienuus saattaa niin ollen johtua paikallisista tekijöistä. Nyt selostettavan tutkimuksen yhteydessä saatiin Rovaniemen maalaiskunnassa nokkasuliin pinotiheydeksi ainoastaan Syynä oli sekä karsinnan heik'kous että pölkkyjen mutkaisuus, joiden vaikutusta tavallista suurempi kappaleluku p-m~ kohti vielä tehosti. Eri laaturyhmien keskimääräisiä pinotiheyslukuja tarkasteltaessa kiinnittää huomiota, että ne ovat kautta linjan suurempia kuin 2-metri sten mäntypaperipuiden pinotihe ysl uku Tapion taskukirj a n m u k a a n. Mainitun lähdeteoksen mukaan on samanpituisten kuusi- ja mäntypaperipuiden pinotiheydessä selvä ero. Esim. 2 m kuusipaperipuiden pinotiheysluvuksi ilmoitetaan 0.73 ja 2 m mäntypaperipuiden pinotiheysluvuksi Nyt on kuitenkin Pohjois-Suomessa päädytty 2 m runkosuliin kohdalla keskimääräiseen pinotiheyslukuun 0.735, siis jopa kuusen lukua suurempaan. Nyt käsillä oleva aineisto ei sisällä lainkaan kuusta, mutta Pe r t o vaara on edellä mainitun tutkimuksensa yhteydessä suorittanut sekä kuusi- että mäntypaperipuita koskevia pinotiheysmittauksia. Hän sai pinotiheydeksi 2 m kuusipaperipuille 0.718, 2 m mäntypaperipuille 0.725, 4 m kuusipaperipuille ja 4 m mäntypaperipuille Mäntypaperipuiden pinotiheys on siis ollut keskimäärin hiukan parempi kuin kuusipaperipuiden, vaikkakaan erot eivät ole merkitseviä. Mäntypaperipuut olivat tosin hieman järeämpiä kuin kuusipaperipuut (2 m mänty 23 kp p-m3 ja 2 m kuusi 27 kpl/p-m3 ), mutta tällaisen eron ei ole todettu vaikuttavan pinotiheyteen. Näyttää siis siltä, e t t e i y l e i s e s t i k ä y t e t t y k u u si - ja mäntypaperipuiden pinotiheyslukujen suhde pitäi si paikkaansa Pohjois-Suomes sa. Tämä suhde ei perustunekaan vertaileviin rinnakkaismittauksiin samalla paikkakunnalla, vaan 2 m kuusipaperipuille käytetty keskimääräinen pinotiheysluku perustuu lähinnä A r on {1931) tutkimuksiin ja mäntypaperipuita koskevat luvut Saaren, K e 1 tikan k aan ja Vuoti n (1939) ilmoituksen mukaan useiden eri henkilöiden suorittamiin koemittauksiin, jonka lisäksi vertailuaineistona on käytetty Ruotsissa aikaisemmin suoritettujen mittausten tuloksia (Vid virkesmätning erforderliga relationstal 1923). Kuten oheisista taulukoistakin käy selvästi ilmi, vaihtelee pinotiheys Runkosulli Quality Group I - - Quality Group II - - Quality Group III Pölkyn keskusläpimitta, cm - Middle diameter of olt, cm. Piirros. Eri laaturyhmien pölkkyjen jakaantuminen keskusläpimittaluokkiin tasaavan luokituksen mukaisesti. Figure. Distriution of the olts ot the different quality groups into middle diameter cl.a.sses in accorda.nce with a levelling cla.ssification. 5

6 yksityistapauksissa sangen paljon, joten ei ole ihmeellistä, että eri paikkakunnilla suoritetuissa tutkimuksissa päädytään jonkin verran erilaisiin tuloksiin. Tarvittaisiin laaja, alueittain kerätty tilastollinen materiaali, ennen kuin voitaisiin selvittää, miten asia todella keskimäärin ottaen on. Pölkkyjen prosenttinen jakaantuminen läpimittaluokkiin oli kussakin ryhmässä, kuten odottaa saattaakin, h y v i n e r i 1 a i n e n. Oheinen piirros valaisee asiaa. R u n k o s u 11 i n j a k a a n t u m i s k u v i o on s e 1 v ä s t i v a s e m m a 11 e v i n o, niin kuin yleensäkin erottelemattomien pölkkyjen ollessa kysymyksessä. K e r m o t u n s u 11 i n 1 ä pimittajakaantumiskuviosta näkyy kermomisen vaikutus hyvin se 1 v ä s t i. Pölkkyjä kuuluu suhteellisesti enemmän pieniin ja suuriin läpimittaluokkiin kuin r unkosullilla, ja niiden läpimittaluokkien kohdalla, jotka ovat kaivospuiksi sopivimpia, on jakaantumiskuviossa selvä painanne. N o k k a s u 11 i n j a k aan t u m isku v i o on h uoma t t av a n s y mm et r i ne n ja huippu sattuu tuntuvasti suuremman läpimitan kohdalle kuin muilla ryhmillä. Jakaantumiskuvio on kullakin ryhmällä siinä määrin tyypillinen, että tutkimalla läpimittajakaantuminen voitaisiin ilmeisesti yksityisen, suurehkon pinonkin kohdalla osoittaa, mihin sulj aattipuun ryhmään se kuuluu, jos asiasta ei jostakin syystä muuten saataisi varmuutta. KIRJALLISUUTTA Aro, Paavo Ta allisimpien suomalaisten pinopuutavarain pinotiheys (Reierat: "Oer den Festgehalt der wichtigsten Finnischen Schichtholzsortimente). Metsätieteellisen tutkimuslaitoksen julkaisuja 14. Helsinki. Aro, Pqavo Pinopuutavarat Tapion taskukirja. Kolmastoista painos. Helsinki. Pertovaara, H Pinotiheysmittauksia Tornionjoen Uittoyhdistyksen alueella. Uittoteho r.y. Kemi. N:o 146 (Moniste). Saari, E., Kelttikangas, V., ja Vuoti, E Kuusi- ja mäntypaperipuiden pinotiheys ja kuorimishukka. Metsätaloudellinen Aikakauslehti n:o 1. Helsinki. Pile Density as a Characteristic of the Ouality Grou p of Pine Pulpwood SUMMARY It is customary in Northern Finland to distriute pine pulpwood, i.e. sulphate timer, into three quality groups. Quality group I is sulphate wood deriving from pulpwood stands of which the stems in their entirety are made into sulphate wood. Quality group II consists of pulpwood stand sulphate wood left ehind after making pitprops from the stands; the est parts of the stems go to the pitprops. Quality group III is sulphate wood made from the tops of saw log stems. As these groups differ in origin, mean size and diameter distriution, it has een suggested that their pile density also differs. As pulpwood is now floated down Finland's greatest floatway, the River Kemijoki, without the owners' marks and is distriuted at the mouth of the river etween the owners in ratio to the cuic volumes declared y them to e floated, it has een suggested that the floaters who send down chiefly good-quality timer suffer at the mouth of the river a quantitative loss while the floaters who send chiefly poor-quality timer enefit correspondingly. This would e so if, for instance, the pile density of quality group I is clearly etter than that of groups II and 111. The point was explored y making pile density measurements of 2-metre pine pulpwood at the forks of the Kemijoki. The volume of the individual olts was calculated as carefully as possile. The piles were measured ac- cording to the timer measw ing system in force in Finland, however with greater accuracy than is oserved in practice in measuring work. Tales 1, 2 and 3 show the results. The mean pile density figure otained for quality group I (in Finland the pile density figure means the ratio et een the solid cuic olume of the olts in the pile and the pile volume) was 0.735, te corresponding figures for quality groups II and III eing and respectively. In this case the measurement concerned olts of untouched river-ank piles eiore U1ey were scattered. Re-piled, the piles were on an a erage sligtly less dense than efore the olts were measured, ut the change varied in individual cases in either direction. The pile density was thus slightly etter with quality group I than 'vith te other groups etween which there was no notale difference. Howe er, standard error calculations showed that even the difference of quality group 1 from the other groups is not significant. The dispersion was smallest with quality group II and greatest with TII. The average pile density figure of all the quality groups was slightly greater than the figure (0.71) generally applied in Finland so far for 2-metre pine pulpwood. Owing to the differen t origin of the different quality groups, the diameter distriution varied greatly and was typical of each group. This will e seen from the Figure. Eripainos MetsätaloudelLisesta Aikakauslehdestä n:o 3/1959 6

7

8 Saaristo & K :nlt Oy. Helsinki 1959