Tuloksia nopeakasvuisen männyn laadusta, pystykarsinnasta ja laadun hyödyntämisestä puutuotteissa Erkki Verkasalo, Esko Sirparanta, Mitchell Baker, Harri Kilpeläinen, Antti Ihalainen Itä-Savon laatukasvatuspäivä Rantasalmi, 21.8.2012
Metlan tutkimushanke Männyn ja kuusen raaka-ainepotentiaalit, ominaisuudet, soveltuvuus ja kilpailukyky puutuoteteolisuudessa (PUU-ohjelma, 2008-2013) Osahanke Nimi Tutkijat (osatutkimukset) 1 Viljelymännyn raaka-aine- ja puutuotetutkimukset Erkki Verkasalo, Martti Venäläinen & projektitutkijoita 2 Viljelykuusen raaka-aine- ja puutuotetutkimukset Erkki Verkasalo, Henrik Heräjärvi & projektitutkijoita 3 Viljelyhavupuun eurooppalainen bench-marking Lisäksi: Nordic pine ja Suomi-Venäjä havupuututkimusten loppuun vieminen 4 Havupuutavaralajien koko- ja laatujakaumat Lisäksi: VMI-tarkastelut viljely- ja luonnonmetsien määristä, laadusta ja puutavaralajeista 5 Harvennusmänty sahauksessa ja jatkojalostuksessa Lisäksi: Pienpuuhun perustuvien liimattujen rakennetuotteiden ja piharakentamisen tuotteiden ominaisuudet Erkki Verkasalo & Tuula Nuutinen Mika Grekin Sanna Hautamäki Tuula Nuutinen & MELA-ryhmä Harri Kilpeläinen, Antti Ihalainen & Erkki Verkasalo Reeta Stöd Reeta Stöd, Henrik Heräjärvi, Veikko Möttönen & Keijo Heikkilä 17.8.2012 2
VILJELY- JA LUONNONPUUSTOJEN MÄÄRÄ JA LAATU VMI 10 -AINEISTOIHIN PERUSTUVIA TULOKSIA TEHTÄVÄT 1) Kartoittaa nykyisten mänty- ja kuusivaltaisten viljelymetsien pinta-alat, puustojen määrät ja keskitilavuudet kehitysluokittain 2) Laskea männyn ja kuusen läpimittaluokittaiset dimensiotunnukset ja saatavissa olevat ulkoisen laadun tunnukset VMI-koepuuaineiston perusteella D1.3 -läpimittaluokittain 3) Laskea männyn ja kuusen tärkeimpien puutavaralajien kertymät VMIkoepuuaineiston perusteella ja siihen apteerauksen simulointia soveltaen läpimittaluokittain VMI-koepuuaineiston perusteella D1.3 -läpimittaluokittain Laskelmat tehdään erikseen neljälle suuralueelle kasvupaikkaryhmittäin kaikissa tapauksissa luonnonsyntyisiin metsiin vertaillen Tekijät: Harri Kilpeläinen, Antti Ihalainen, Erkki Verkasalo 17.8.2012 3 17.8.2012 3
Metla / VMI10 Metla / VMI10 Nopeakasvuisten puustojen asema Mänty-, kuusi- ja lehtipuuvaltaisten metsien pinta-alat kasvupaikkaluokittain ja puuston kehitysluokittain metsikön vallitsevan puulajin mukaan Itä-Suomi - puuntuotannon metsämaa pl. aukeat / VMI10 12000 Pinta-alat (km 2 ) kasvupaikoittain 12000 Pinta-alat (km 2 ) kehitysluokittain 10000 8000 Mäntyvaltaiset Kuusivaltaiset Lehtipuuvaltaiset 10000 8000 Pieni taimikko Varttunut taimikko Nuori kasvatusmetsä Varttunut kasvatusmetsä Uudistuskypsä Suojus- tai siemenpuusto 6000 6000 4000 4000 2000 0 OMT+ MT VT- Ojittamaton Ojitettu 2000 0 Mäntyvaltaiset Kuusivaltaiset Lehtipuuvaltaiset 17.8.2012 4
Metla / VMI10 Metla / VMI10 Nopeakasvuisten puustojen asema Mänty-, kuusi- ja lehtipuuvaltaisten metsien keski-tilavuudet kasvupaikkaluokittain ja puuston kehitysluokittain metsikön vallitsevan puulajin mukaan Itä-Suomi - puuntuotannon metsämaa pl. aukeat / VMI10 300 Keskitilavuudet (m 3 /ha) kasvupaikoittain 400 350 300 Keskitilavuudet (m 3 /ha) kehitysluokittain Pieni taimikko Varttunut taimikko Nuori kasvatusmetsä Varttunut kasvatusmetsä Uudistuskypsä Suojus- tai siemenpuusto Mäntyvaltainen 250 Kuusivaltainen 250 Lehtipuuvaltainen 200 200 150 150 100 100 50 50 0 OMT+ MT VT- Ojittamaton Ojitettu 0 Mäntyvaltainen Kuusivaltainen Lehtipuuvaltainen 17.8.2012 5
Metla / VMI10 Metla / VMI10 Nopeakasvuisten havupuustojen asema Mänty- ja kuusivaltaisten metsien pinta-alat puuston kehitysluokan ja syntytavan mukaan Itä-Suomi - puuntuotannon metsämaa pl. aukeat / VMI10 12000 Mäntyvaltaisten metsien pinta-ala (km 2 ) 6000 Kuusivaltaisten metsien pinta-ala (km 2 ) Kylvö 10000 Istutus Luontainen 5000 Viljely Luontainen 8000 4000 6000 3000 4000 2000 2000 1000 0 Pieni taimikko Varttunut taimikko Nuori kasvatusmetsä Varttunut Uudistuskypsä kasvatusmetsä Suojus- tai siemenpuusto 0 Pieni taimikko Varttunut taimikko Nuori kasvatusmetsä Varttunut Uudistuskypsä kasvatusmetsä Suojus- tai siemenpuusto 17.8.2012 6
Metla / VMI10 Metla / VMI10 Nopeakasvuisten havupuustojen asema Mänty- ja kuusivaltaisten metsien keskitilavuudet puuston kehitysluokan ja syntytavan mukaan Itä-Suomi - puuntuotannon metsämaa pl. aukeat / VMI10 300 Mäntyvaltaisten metsien keskitilavuudet (m 3 /ha) 300 Kuusivaltaisten metsien keskitilavuudet (m 3 /ha) 250 Luontainen Istutus Kylvö 250 Luontainen Viljely 200 200 150 150 100 100 50 50 0 Pieni taimikko Varttunut taimikko Nuori kasvatusmetsä Varttunut Uudistuskypsä kasvatusmetsä Suojus- tai siemenpuusto 0 Pieni taimikko Varttunut taimikko Nuori Varttunut Uudistuskypsä Suojus- tai kasvatusmetsä kasvatusmetsä siemenpuusto 17.8.2012 7
NOPEAKASVUISEN MÄNNYN PYSTYKARSINTA JA ERIKOISSAHAUS TULOKSIA EMPIIRISISTÄ SAHAUSKOKEISTA JA PUUN SISÄISEN LAADUN TUTKIMUKSISTA TUTKIMUKSEN KOHTEET 1) Rakennuspuusepän- ja sisustuskäyttöön tarkoitettujen, tukkien läpisahauksen ja pinnanmyötäisen sahauksen yhdistelmällä saatavien tuoteaihioiden saanto, laatu ja arvo nopeakasvuisista karsituista tyvitukeista verrattuna karsimattomista tukeista saataviin massiivipuisiksi tai massiivipuisiksi ja sormijatketuiksi komponenteiksi 2) Oksattoman puun muodostumisen prosessi nopeakasvuisissa männyissä, karsinnan jälkeen muodostuneen puun paksuus ja puutekninen laatu 3) Nopeakasvuisen männyn karsinnan taloudelliset edellytykset ja kannattavuus puuntuottajan kannalta, kun sovelletaan kohdassa 1 kuvattua erikoissahausta Tekijät: Esko Sirparanta (pro gradu), Mitchell Baker (kv-harjoittelija), Seppo Silvennoinen (Sil-Kas Oy, konsultointi), Erkki Verkasalo (styyrmanni) 17.8.2012 8 17.8.2012 8
MITÄ HYÖTYÄ TUTKIMUKSESTA PUUNTUOTTAJAN KANNALTA - Suomessa on pystykarsittu metsiä julkisella tuella 141 000 hehtaaria vuosina 1985-2010 männiköitä arvatenkin yli puolet (Varpu Hulsi 2012) - Pystykarsintaa on tehty myös ilmeisen paljon ilman tukia (isäntälinja) - Viljavien kasvupaikkojen nopeakasvuisia männiköitä, mukaan lukien viljelymänniköitä on tulossa hakkuisiin kasvavia määriä Itä- ja Etelä- Suomessa 10 vuodessa. Näistä saadaan jo nyt tukkimittaista puuta, jonkun verran on myös pystykarsittu. - Laatukasvatuksen mahdollisuudet ensiharvennusvaiheeseen tulevissa viljavien maiden männiköissä metsänhoidollisia valintoja silmällä pitäen. Nykyiset pystykarsintaohjeet koskevat verraten hidaskasvuista mäntyä, ohjeistus nopeakasvuiselle puuttuu tai karsintaa ei suositella. - Arvio ajasta missä ulkoisesti karsintakelpoiset nopeakasvuiset männyt kehittävät arvokasta oksatonta puuta virheettömänä tyvitukkien pintaosiin teknisesti oikein tehdyn karsinnan jälkeen ja viitteitä odotettavissa olevasta kantoraha-arvosta puuteknologisin perustein, kun käytössä tähdätään arvokkaisiin lopputuotteisiin. - Lisätietoa optimikiertoaikalaskelmille ja pohjaa suosituksille tämäntyyppisten männiköiden kannattavalle laatukasvatukselle. 17.8.2012 9
MITÄ HYÖTYÄ TUTKIMUKSESTA PUUNKÄYTTÄJÄN KANNALTA - Pystykarsittu mänty on erinomaista raaka-ainetta laadukkaisiin lopputuotteisiin tähtäävälle puusepänteollisuudelle ja arvokkaimpiin rakennustuotteisiin - Läpisahaukseen ja läpisaheiden pinnanmyötäiseen sahaukseen perustuvalla erikoissahauksella voidaan maksimoida erinomaista ulkonäkölaatua edustavan oksattoman, suorasyisen pintapuun saanto - Karsinnan jälkeen muodostuva puuaine on tasalaatuista, helposti työstettävää ja liitettävää ja pitää mittansa ja muotonsa todennäköisesti tavallista paremmin kuivauksessa ja välijalostuksessa sekä tuotteiden potentiaalisissa käyttökohteissa - Mahdollisia tuotteita: 1) ikkuna- ja oviteollisuuden arvokkaimpien tuotteiden aihiot, 2) visuaalisesti näyttävät pinnaltaan oksattomat hirsitalojen seinä- ja sisäpalkkirakenteet, 3) mäntyviilu sisustus- ja huonekalutuotteiden päällystykseen (mieluiten leikattuna viiluna), 4) massiivipuiset listat ja sisustuspaneelit (perinteisiä tuotteita) 17.8.2012 10
- Tulokset antavat pohjaa puutuoteyrityksille tuotteiden arvon maksimointiin, osoittavat käytön kannattavuuden ja auttavat määrittelemään tuotekehityksen ja investointien suuntaamista - Tulokset antavat pohjaa tulevien mäntyvarojen kannattavaan hyödyntämiseen puutuotealalla - Potentiaaliset tuotteet ja pystykarsittu raaka-aine sopivat erityisen hyvin puutuotealan pk-yritysten asiakastuotestrategiaan - Kone- ja laitevalmistajat saavat lisätietoa tuotesuunnittelua varten Varpu Hulsi 2012, kysely 35 sahayritykselle Etelä-Pohjanmaalla: Mielipiteet pystykarsinnasta vaihtelevat. Osa sahalaitoksista piti pystykarsintaa hyvänä laadukkaan puutavaran lisäämismenetelmänä, osa taas kokee sen kannattamattomaksi toiminnaksi. Yleisesti kuitenkin todetaan, että päällisin puolin oksaton ja laadukas tukki ei ole tae virheettömästä puuaineksesta. Sahalaitoksista ja jatkojalostajista 92 % on valmis maksamaan enemmän laadukkaammasta puu- ja sahatavarasta. Hintojen nousu ei vaikuttaisi yrityksiin, mikäli myös raaka-aineen laatu nousisi samaa tahtia. 17.8.2012 11
MIKSI ERIKOISSAHAUS: ARVOSAANTO Nelisahaus Läpisahaus Lähde: Arto Usenius VTT, 11.1.2011 Komponenttisahaus 17.8.2012 12 17.8.2012 12
MIKSI PYSTYKARSIA NOPEAKASVUISTA MÄNTYÄ: VIRHEETÖNTÄ PUUTA - NOPEASTI 17.8.2012 2010 Erkki Salo, METLA 13 2010 Merja Lindroos, METLA
17.8.2012 14
17.8.2012 15
TUTKIMUSAINEISTOT (RANTASALMI, KIIHTELYSVAARA) - Koeleimikot: neljä MT-OMT (ikä 45-75 v.), yksi VT-verrokki (nro 3, ikä 110 v.) - Koetukit: 20 karsittua ja 5 karsimatonta (pl. nro 2) per leimikko, yht. 100 + 20 kpl 4-metrin tyvitukit koesahaukseen, saheet saannon ja visuaalisiin laatumuuttujien mittauksiin sekä kaupalliseen laatuluokitteluun ja arvonmääritykseen - Oksakiehkurapölkyt: viidestä karsitusta puusta per leimikko virheettömän puun muodostumisen laboratoriomittauksiin; kolme karsitusta tyvitukista ja kaksi karsimattomasta välitukista - Kiekkonäytteet: kaikkien tukkien päistä ja oksakiehkurapölkkyjen yläpuolelta (näistä puista) 1 karsittu ei-karsittu 2 karsittu ei-karsittu 3 karsittu ei-karsittu 4 karsittu ei-karsittu 5 karsittu ei-karsittu karsittu ei-karsittu Ikä a 51 52 74... 111 89 44 46 58 58 67 61 D1,3 mm 320 340 359 328 336 282 284 297 298 318 315 Pituus m 23,2 24,7 23,8 23,4 22,6 20,1 20,6 22,8 23,1 22,7 22,7 Koepuut Kapeneminen mm (1,3-6,0 m) 48 47 65 51 61 50 54 46 48 52 49 Latvusraja m 12,1 14,3 11,3 12,7 13,6 9,7 10,9 12,3 12,3 11,6 11,7 Koetukit Latvalpm Tilavuus (neen) (kneen) mm dm 3 273 302 292 341 300 376... 278 326 275 333 234 241 233 235 250 268 252 274 267 302 259 284 Leimikko ja karsintaaste Kuivaoksaraja m 5,8 1,3 5,6 7,0 2,7 4,5 1,5 5,1 1,0 5,6 1,6 Lustonleveys mm 3,4 3,5 2,7 1,6 2,1 3,6 3,4 2,8 2,8 2,8 2,9 17.8.2012 16
LEIMIKOT 1 2010 Erkki Verkasalo, METLA 2 3 YKSITYINEN OMISTAJA RANTASALMEN KUNTA YKSITYINEN OMISTAJA 4 5 YKSITYINEN 17.8.2012 OMISTAJA RANTASALMEN KUNTA 17
@ 2011 Mitchell Baker Virheettömän puun muodostumisen tutkiminen @2010 Erkki Salo, METLA Männyn kuolleena karsitun oksan kyljestyminen ja muodostuva pihkatappi: a) oksan halkileikkauksessa, b) oksan poikkileikkauksessa @ 2010 Erkki Salo 17.8.2012 18
Tuloksia pystykarsinnan jälkeen muodostuneesta puuaineesta ja puuteknisestä laadusta (Mitchell Baker 2011) Sädekasvunopeus ennen ja jälkeen pystykarsinnan leimikoittain Leimikko nro N kpl Keskiarvo mm Keskihajonta mm Ennen karsintaa 1 55 3,74 0,55 2 52 3,48 0,73 3 44 1,90 0,25 4 52 3,79 0,55 5 57 3,45 0,53 Kaikki 260 3,32 0,86 Karsinnan jälkeen 1 55 2,44 0,56 2 52 2,83 0,77 3 44 1,93 0,64 4 52 3,03 0,65 5 57 1,99 0,41 Kaikki 260 2,45 0,75 2010 Erkki Salo, METLA
Oksien karsintajäljen laadun mukaiset jakaumat leimikoittain Leimikko Laatu 1 2 3 4 1 58 29 7 5 2 38 35 15 12 3 9 35 20 37 4 63 27 6 4 5 51 21 23 5 Kaikki 45 29 14 12 1 = Terävä katkaisupinta 2 = Tylsä katkaisupinta 3 = Murtunut katkaisupinta 4 = Lyöty poikki 17.8.2012 20
Oksaisen sisäosan ja karsinnan jälkeen syntyneen vikaisen ja virheettömän puun säde karsitussa oksakiehkurassa leimikoittain Vikaisuuden lajit: pihkatappi, värivika tai laho, sisäänjäänyt kuori, häiriöt syysuunnassa 17.8.2012 21
Karsinnan jälkeen muodostuneen puuaineen ja virheettömän puuaineen säteen suhde kasvunopeuteen ennen ja jälkeen karsinnan leimikoittain 17.8.2012 22
Karsinnan jälkeen muodostuneen virheettömän puuaineen säteen suhde karsitun oksan läpimittaan leimikoittain 17.8.2012 23
Karsinnan jälkeen muodostuneen vikaisen puuaineen säteen suhde karsitun oksan läpimittaan leimikoittain 17.8.2012 24
ERIKOISSAHAUS, LAATULUOKITUS, ARVONLASKENTA * Sahaus pyörösahatekniikalla (kenttäsirkkeli), kartionmuotoiset keskikappaleet rimoiksi höyläämällä. * Ikkunanpuitelaatuiset soirot ja listalaatuiset rimat lämminilmakuivattiin tavoitekosteuteen 10-12 %, muut saheet tuoreita Piirros: Seija Sulonen, Metla Saheiden luokitus Sil-Kas Oy:n asiakaslaatuvaatimusten mukaan: * Soirot A1: ikkunanpuiteaihioihin * Soirot A2: ikkunanpuiteaihioihin (tasauksen jälkeen, min. ½ A1 laatua) * Soirot B: rakennussahatavaraksi yms. * Rimat A, tukin sahauspinnoista: listoihin ja kapeisiin paneeleihin * Rimat B1, muut tukin sahauspinnoista; pakkaustavaraksi, välirimoiksi * Rimat B2, muut tukin sydänosasta; pakkaustavaraksi, välirimoiksi * Soirot A1 ja A2 ikkunanpuitekelpoinen osa yhdistettiin soirolaaduksi A * Sivutuotteet = kuori, sahanpuru, höylälastut, sahauspinnat, A2-soirojen tasauspätkät bioenergiaksi 17.8.2012 25
@ 2011 Merja Lindroos, METLA 26
Tukin käyttösuhde ja sahatuotteiden bruttoarvo karsituilla ja karsimattomilla tukeilla leimikoittain Leimikko ja karsinta-aste 1 karsittu ei-karsittu 2 karsittu ei-karsittu 3 karsittu ei-karsittu 4 karsittu ei-karsittu 5 karsittu ei-karsittu karsittu ei-karsittu 2,44 2,34 2,42 2,62 2,32 2,43 Sahatuotteiden bruttoarvo Euroa / Tukki-m 3 Tukin käyttösuhde Tukki-m 3 / Sahatavara-m 3 Massiivipuuaihioiden Massiiivipuu- ja sormijatkos- valmistus aihioiden valmistus 2,33 2,28 2,33 2,39 2,34 2,31 2,31 2,33 2,48 2,40 2,42 2,40 2,76 2,61 2,52 2,45 Massiivipuuaihioiden valmistus 188 126 212 207 192 186 142 161 109 193 145 Massiiivipuu- ja sormijatkosaihioiden valmistus 207 177 217 208 198 196 173 180 155 204 178 17.8.2012 27
221-230 231-240 241-250 251-260 261-270 271-280 281-290 291-300 301-310 311-320 321-330 331-340 341-350 221-230 231-240 241-250 251-260 261-270 271-280 281-290 291-300 301-310 311-320 321-330 331-340 341-350 Tukin latvaläpimitan vaikutus sahatuotteiden bruttoarvoon karsituilla tukeilla tuotantostraregiasta riippuen 300 300 Tukin kokonaisarvo, /m 3 250 200 150 100 50 Tukin kokonaisarvo, /m 3 250 200 150 100 50 0 0 Tukin latvaläpimittaluokka, mm Tukin latvaläpimittaluokka, mm Pystykarsittujen tukkien kokonaisarvo latvaläpimittaluokittain valmistettaessa massiivipuuaihioita (vasen) tai massiivipuuaiheioita ja sormijatkoskomponentteja (oikea), Euroa / Tukki-m 3. 17.8.2012 28
Päätelmiä 1. Käyttösuhde oli keskimäärin noin 0,1 m 3 /m 3 parempi karsituilla kuin karsimattomilla tukeilla, mutta ero oli systemaattinen vain massiivipuu- ja sormijatkosaihioita yhdessä valmistettaessa - massiivipuutuotteilla ratkaisee enemmän tukin laatu kuin muoto 2. Tukin latvaläpimitta vaikutti tukin käyttösuhteeseen ja bruttoarvoon käytännössä vain massiivipuu- ja sormijatkosaihioita yhdessä valmistettaessa. 3. Käyttösuhde heikkeni erikoissahauksessa jonkun verran eli 0.1 0.2 m 3 /m 3 verrattuna nelisahaukseen (aikaisemmat suomalaiset ja ruotsalaiset tutkimukset ja käytännön kokemukset samoista tukkidimensioista) 4. Pinnanmyötäinen sahaus kohottaa saantoa tukin pinnasta päin hieman vähemmän kuin alentaa sitä tukin sydämestä (kartionmuotoinen keskikappale) sahaustekniikkaa ja sen hallintaa voidaan parantaa huomattavasti ja aihioiden saantoa täten kohottaa 5. Soirojen osuus sahatavarasta oli 85 % eli paljon korkeampi kuin nelisahauksessa. Aihiolaatu A on ratkaiseva tukin arvonmuodostukselle: osuus 78-87% karsittujen tukkien arvosta ja 46-76 % karsimattomien tukkien arvosta eri leimikoissa. 29
Päätelmiä 6. Karsintahyöty vaihteli tukkien bruttoarvon perusteella arvioituna massiivipuuaihioiden valmistuksessa välillä 44-62 /m 3 (31 49%) nopeakasvuisissa leimikoissa, mutta lisäys oli vain 15 /m 3 (8%) VTleimikossa - mitä nopeampi kasvu, sitä suurempi arvonlisäys 7. Karsintahyöty vaihteli vastaavasti massiivipuu- ja sormijatkosaihioita valmistettaessa välillä 23-30 /m 3 (13 17%) nopeakasvuisissa leimikoissa, mutta lisäys oli vain 10 /m 3 (5%) VT-leimikossa 8. Sormijatkoskomponenttien valmistus lisäsi karsimattomien tukkien arvoa nopeakasvuisissa leimikoissa 31-51 /m 3 (22-42 %), mutta vaikutus oli karsituilla tukeilla vain 5-19 /m 3, 2-12 %) ja VT-leimikossa olematon (hyvä laatu muutenkin) Vrt. Nelisahauksessa tukin käyttösuhde on ollut pystykarsituilla mäntytukeilla 0,05 0,15 m 3 /m 3 matalampi kuin karsimattomilla tukeilla ja karsinnasta saatu arvonlisäys 10 31% (NT-laatulajittelu sahatavaralla), samankokoisilla tukeilla ja vastaavalla karsinnasta kuluneella ajalla kuin tässä tutkimuksessa 8 %-yksikköä suurempi arvonlisäys saatu jos päätehakkuu tehtiin 35 45 vuotta karsinnan jälkeen 30
karsittu karsimaton karsittu karsimaton karsittu karsimaton karsittu karsimaton karsittu karsimaton karsittu karsimaton Osuus sahatavarasta % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 B-laatu, sisärimat B-laatu, pintarimat A-laatu, rimat B-laatu, ikkunanpuiteaihiot A-laatu, ikkunanpuiteaihiot OMT1 OMT2 VT1 MT1 MT2 Kaikki Leimikko Pystykarsittujen ja karsimattomien tukkien sahatavaran laatuluokkajakaumat leimikoittain ja leimikoiden keskiarvona A-B-luokituksen mukaan. 17.8.2012 31
Osuus ikkunanpuiteaihioista, % karsittu karsimaton karsittu karsimaton karsittu karsimaton karsittu karsimaton karsittu karsimaton karsittu karsimaton 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 virheetöntä sivua 1 virheetöntä sivua 2 virheetöntä sivua 3 virheetöntä sivua 4 virheetöntä sivua OMT1 OMT2 VT1 MT1 MT2 Kaikki Leimikko Pystykarsituista ja -karsimattomista tukeista sahattujen ikkunanpuiteaihioiden laatujakaumat leimikoittain ja leimikoiden keskiarvona virheettömien sivujen lukumäärän mukaan. 17.8.2012 32
Päätelmiä 1. Laadun A soirojen ja rimojen saanto karsituilla tukeilla 10 17 %-yksikköä korkeampi kuin karsimattomilla tukeilla nopeakasvuisissa leimikoissa hyvä tulos ottaen huomioon vain 30 vuotta karsinnasta. 2. VT-kasvupaikan referenssileimikossa (nro 3) saannon kohoaminen oli vain 3 %-yksikköä, mutta osuus oli varsin korkea ilman karsintaakin. 3. Laadun A soirojen osuus sahatavarasta oli korkea karsituilla tukeilla, 60-82 %-yksikköä leimikosta riippuen 4. Laadun A soirojen osuus sahatavarasta oli karsituilla tukeilla 17 38 %-yksikköä korkeampi kuin karsimattomilla tukeilla nopeakasvuisissa leimikoissa, vain 1 %-yksikköä korkeampi VT-leimikossa. Vrt. 1. Nelisahauksessa u/s-sahatavaran osuus sydäntavarasta on ollut suomalaisissa ja ruotsalaisissa tutkimuksissa karsituilla tukeilla 68-79 % ja karsimattomilla tukeilla 43-53 %, samankokoisten tukkien ja vastaavan karsinnasta kuluneen ajan aineistoissa. Vrt. 2. Kahdessa suomalaisessa mäntyviilun sorvauskokeessa korkealaatuisen viilun osuus on ollut karsituilla tukeilla 46 % ja 66 % ja karsimattomilla tukeilla 14 % and 9 %. 5. Vain karsituista tukeista saatiin 4 tai 3 sivulta oksattomia soiroja osuudet kuitenkin vain 0 5 % ja 3 13 % eri leimikoissa 6. Kahdelta tai yhdeltä sivulta oksattomia soiroja oli karsituilla tukeilla13 30 % ja 28 40 %, karsimattomilla tukeilla 0 7 % ja 4 31 % 7. Päätehakkuun pitkittäminen kauemmaksi kuin 30 vuotta karsinnasta parantaa olennaisesti karsintatulosta tässäkin suhteessa.
Ikkunanpuiteaihion laatuisten soirojen kuivauslaatu karsituilla ja karsimattomilla tukeilla Mittaus yhden metrin pätkissä tukin tyvestä alkaen Karsitut Karsimattomat Lapevääryys Lapevääryys Luokka Luokka Pätkä A B C Pätkä A B C 1 82,3 12,3 5,4 1 81,5 13,6 4,9 2 81,3 13,8 4,9 2 80,6 15,1 4,3 3 80,3 14,6 5,1 3 81,8 14,8 3,4 4 80,6 14,8 4,6 4 79,0 16,7 4,3 Karsitut Karsimattomat Syrjävääryys Syrjävääryys Luokka Luokka Pätkä A B C Pätkä A B C 1 80,9 11,7 7,3 1 73,6 19,1 7,4 2 81,2 11,7 7,1 2 74,2 18,5 7,4 3 81,1 11,8 7,1 3 74,2 18,4 7,4 4 81,1 11,9 7,0 4 74,2 18,4 7,4 Karsitut Karsimattomat Kuperuus Kuperuus Luokka Luokka Pätkä A B C Pätkä A B C 1 100,0 0,0 0,0 1 100,0 0,0 0,0 2 100,0 0,0 0,0 2 100,0 0,0 0,0 3 100,0 0,0 0,0 3 100,0 0,0 0,0 4 100,0 0,0 0,0 4 100,0 0,0 0,0 Karsitut Karsimattomat Kierous Kierous Luokka Luokka Pätkä A B C Pätkä A B C 1 72,9 23,2 4,0 1 73,2 22,3 4,5 2 75,6 20,4 4,0 2 73,7 21,9 4,5 3 76,3 20,0 3,6 3 73,7 21,9 4,5 4 75,5 20,9 3,6 4 73,7 21,9 4,5 Päätelmiä: 1. Syrjävääryys karsitussa puussa vähäisempää kuin karsimattomassa. 2. Lapevääryydessä ei eroa. 3. Kieroudessa karsittu puu näytti hieman huonommalta kuin karsimaton (pl. tyvipätkä), mutta ero ei merkitsevä (mahdollinen syy: sydänpuun sisäosa saatu tarkemmin talteen). 4. Kuperuutta ei lainkaan, karsinnasta riippumatta (pinnanmyötäinen sahaus) 17.8.2012 34
Soirojen laatujakaumat syysuoruuden ja vuosirengaskulman perusteella karsituilla ja karsimattomilla tukeilla leimikoittain Vinosyisyys yhden metrin pätkissä tukin tyvestä alkaen ja lustokuvio soiron latvapään perusteella Vinosyisyys Karsitut Luokka Vinosyisyys Karsimattomat Luokka Pätkä 1 2 3 4 Pätkä 1 2 3 4 1 55,6 24,9 11,0 8,5 1 56,6 23,6 12,3 7,6 2 89,0 9,2 1,3 0,4 2 90,6 7,7 1,7 0,0 3 98,3 1,4 0,2 0,0 3 98,7 1,3 0,0 0,0 4 97,2 2,3 0,3 0,2 4 95,9 3,5 0,0 0,6 Karsitut Karsimattomat Lustokuvio Lustokuvio Luokka Luokka 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 12,7 40,1 27,4 11,6 8,2 0,0 12,3 35,1 27,6 15,5 9,6 0,0 Päätelmiä: 1. Suorasyisyydessä ei ilmennyt ainakaan etua karsitulle puulle riippuu enemmän korkeusasemasta rungossa: tyvipätkässä selvästi eniten vinosyisyyttä 2. Lustokuvio ehkä hieman edullisempi karsitussa kuin karsitussa puussa (luokat 1-2) 17.8.2012 35
JOHTOPÄÄTÖKSET JA SUOSITUKSET 1) Pystykarsinnalla saadaan teknisesti oikein ja turvallisena vuodenaikana tehtynä huomattava arvonlisäys NOPEAKASVUISELLA MÄNNYLLÄ (lustonleveys 3-6 mm), jos karsittavat puut valitaan oikein: d 1,3 <15 cm, tyvitukkiosan oksat <25 mm, suora runko, terve puu = SAMAT VAATIMUKSET KUIN PYSTYKARSINNASSA YLEENSÄKIN 2) Karsintahyöty on suurempi nopea- kuin hidaskasvuisella männyllä nopeamman virheettömän puuaineen muodostumisen ansiosta alkaa karsinnan jälkeen noin 2 cm:n sädekasvun jälkeen 2) Erikoissahaus pintapuun tarkemmaksi talteen saamiseksi lisää merkittävästi karsintahyötyä, selvästi enemmän kuin nelisahaus teolliset teknologiset ratkaisut todennäköisimmin näiden sahaus- ja työstötapojen välimuotoja ja/tai yhdistelmiä (vrt. trapetsisahaus, timanttisahaus, lockwood-menetelmä, kronenholz-menetelmä, woodmizer-menetelmä,...) 4) Tutkitulla tekniikalla pystykarsinta tuottaa keskimäärin ainakin noin 30 % (vajaa 50 /m 3 ) ja 15 % (noin 25 /m 3 ) bruttotuottojen lisäyksen männyn tyvitukeille, kun tavoiteltaessa massiivipuuaihioita tai vaihtoehtoisesti massiivipuu- ja sormijatkosaihioita (tässä ikkunanpuitteiden materiaaliksi) tuotantokustannukset vaikuttavat varmasti nettotuottojen eroihin (tutkimuksessa ei pystytty ottamaan huomioon) 5) Sormijatkaminen tuo käytännössä lisäarvoa vain karsimattomien nopeakasvuisten mäntyjen tukeille ei karsituille tai luontaisesti muutenkin hyvälaatuisille tukeilla 6) Karsintahyöty kasvaa olennaisesti, jos päätehakkuu tehdään myöhemmin kuin tässä 17.8.2012 tutkimuksessa eli vasta yli 30 vuotta karsinnan jälkeen hyvä tulos silti tälläkin 36
MUISTAMISET Sil-KaS Oy, Kuopio ja Rantasalmi suunnittelu, konsultointi, tehdaskoepaikat ja järjestelyt, muu yhteistyö Kolkonjoen Mylly ja Saha Oy, Rantasalmi - sahauspalvelut Tmi Saarenpää, Vuohijärvi sahatavaran kuivauspalvelut Rantasalmen kunta koetukkien lahjoitus Rantasalmen mhy - korjuupalvelut METLA rahoitus, henkilöresurssit, viestintäpalvelut Itä-Suomen yliopisto, metsätieteiden osasto opinnäytetyön ohjaus Lisätietoja: erkki.verkasalo@metla.fi 17.8.2012 37