Древесина – это природный материал, из которого человек научился изготавливать полуфабрикаты и другие продукты. Однако для промышленности простое дерево не представляет большой ценности, поэтому его необходимо обрабатывать на специальном оборудовании. Но тут есть множество нюансов и интересных моментов. Давайте поговорим с вами о том, что такое переработка древесины, и какова технология процесса.
Общая полезная информация
Самое ценное, что получают из переработанной древесины, это бумага. Сегодня бумагодельная промышленность имеет огромное значение. Каждый день в мире производятся сотни тонн бумаги. Ведь этот продукт имеет различное назначение: бытовое, промышленное и т. д. Нельзя не сказать и о том, что именно из дерева изготавливается самая дорогостоящая мебель.
В принципе, есть огромное количество материалов, которые получают из древесины. Сегодня крайне популярными стали древесностружечные плиты. Они чем-то схожи с доской, но менее однородны и чаще всего имеют размеры 205 х 520 см. Давайте поговорим обо всем более подробно. Для начала необходимо разобраться с видами переработки древесины.
Химическая переработка
Лесохимическая технология позволяет получить следующие продукты: канифоль, древесный уголь, скипидар, уксусную кислоту и т. д. Из этого можно сделать вполне закономерный вывод о том, что это крайне популярный метод. В основе лежит гидролиз – реакция полисахаридов и воды. В результате получаются моносахариды, которые перерабатывают биохимическим методом. После этого удается получить такие продукты, как глюкоза, этиловый спирт, а также белковые вещества.
Если же рассматривать чисто химическую обработку, то таким методом добывают фурфурол. Последний является основой для изготовления лекарств, пластмассы и многого другого. Нельзя не отметить, что в качестве основного сырья чаще всего используют деревья лиственной породы: бук, осину, березу, ясень и т. п. Безусловно, линии по переработке древесины химическим методом довольно сложные и требуют много внимания, а также высококвалифицированных специалистов. Куда более простой способ, который мы сейчас рассмотрим.
Механическая обработка
Суть данного метода заключается в изменении размера и объема древесины. Несложно догадаться, что в нашем случае это достигается механическим способом, если проще говорить, то резаньем, распилом, строганием, фрезерованием и так далее. К примеру, сначала из исходного сырья получают щепу, а затем делают ДСП-материал, с которым почти каждый из нас знаком. Но чтобы вы понимали, щепу делают из технологических отходов, а не из цельной древесины.
Такой подход позволяет не только экономить средства, но и сократить расход дерева. Несмотря на то что химическая обработка более сложная и тонкая, тут тоже не все так просто. В зависимости от размеров, а также вида древесины и дальнейшего назначения материала используются различные станки, о чем мы поговорим немного ниже. С каждым днем технологии становятся все совершеннее, что позволяет добиться лучших результатов. Большое распространение продукты механической обработки получили в строительстве, также широко применяют топливные брикеты и древесные гранулы.
Основное оборудование для переработки
Автоматизированное оборудование позволяет не только увеличить производительность цехов и заводов, но и значительно сократить количество производственных травм, что немаловажно. В зависимости от объемов, а также направления переработки могут использоваться как несложные агрегаты, так и целые комплексы. Давайте рассмотрим основные станки:
- Шредеры – используются для измельчения отходов различного размера. В качестве основного рабочего органа применяются режущие ножи. Чем они прочнее, тем лучше.
- Тихоходные измельчители – характеризируются высокой производительностью и надежностью. Позволяют получать щепы размером 8-10 мм.
- Брикетировочный пресс – позволяет получать брикеты, используемые для отопления помещения или в промышленности. Характеризируется функциональностью – возможностью работы с различными видами материалов, например, деревом, бумагой.
- Горизонтальные шредеры – предназначены для обработки коротких, а также длинномерных отходов.
- Силосы – не являются обязательными, но просто необходимы, особенно если цех по переработке древесины имеет большие производственные мощности. Служат для хранения, перевозки и разгрузки.
Станки для переработки древесины
Как было отмечено в самом начале данной статьи, механическая обработка подразумевает распил, фрезерование, а также строгание и другие подобные операции. Поэтому обойтись без соответствующего оборудования даже в небольшом цеху вряд ли удастся.
- Строгальный станок – используется для снятия поверхностного слоя древесины. Помимо этого, во время выполнения строгания полируется поверхность. Современные станки позволяют за один заход обрабатывать обе стороны доски. Стружка же, как раньше было, не сжигается, а отправляется на дальнейшую переработку.
- Фрезерные станки – применяются для вырезания канавок, шлицов и т. п.
- Лущильные станки нужны для получения шпона, и относятся они к безстружечным (в процессе не образуется стружка).
- Окорочные станки позволяют снимать кору с бревен. В зависимости от назначения древесины могут использоваться рифленые валки или дисковые ножи. Первые нужны для грубой обработки, вторые – для чистовой.
Комплексная переработка древесины
Сегодня остро стоит вопрос утилизации отходов деревообрабатывающей и лесохимической промышленностей. Примерно 50% древесины выбрасывалось, так как это были отходы. Благодаря внедрению комплексной переработки удалось добиться значительного снижения этого показателя. Так, в настоящее время на утилизацию уходит уже не 50%, а 30% отходов.
Такие цифры обусловлены тем, что, к примеру, опилки, щепа и кора – материалы, которые крайне неудобно транспортировать и хранить. Более того, без предварительной подготовки (сушки, измельчения) их невозможно использовать. Тем не менее, существует оборудование для переработки древесины. На заводах с такой техникой можно получить:
- древесный уголь;
- древесно-угольные брикеты;
- брикетирование древесных отходов;
- газификацию - превращение твердого топлива (в нашем случае отходов древесины) в газ.
Получение древесного угля
По мнению многих экспертов, данный метод утилизации является одним из лучших и самых эффективных. Обусловлено это большой потребностью населения и промышленности в таком угле. Это один из немногих способов эффективно очистить лес от отходов вырубки. Также можно утилизировать мягколистную древесину. Чтобы получить древесный уголь, необходимо обзавестись оборудованием для пиролиза. Суть метода заключается в разложении сырья в специальном аппарате без доступа кислорода. Сегодня выделяют три группы полученного угля:
- марка А – полученная путем переработки отходов твердолиственной древесины;
- марка Б – смесь твердо- и мягколиственных отходов древесины;
- марка С – смесь твердо- и мягколиственных, а также хвойных отходов.
Промышленное значение имеет только первая группа. Дело в том, что такой уголь используется для изготовления активного угля и кристаллического кремния. На некоторых металлургических заводах данный продукт применяется в качестве восстановителя.
Производство древесно-угольных брикетов
Как показывает практика, на предприятиях, которые изготавливают древесный уголь путем пиролиза, скапливается довольно много мелочи, которая не находит никакого применения и чаще всего просто выбрасывается. Но сегодня есть более консервативные решения, например изготовление брикетов. Кто бы мог подумать, что продукты переработки древесины могут иметь большое значение, особенно для бытовых целей?
В принципе, это один из самых эффективных и дешевых видов топлива. Сегодня брикеты принято подразделять на две большие группы: технологические и топливные. Последние нашли широкое применение в быту, например, для топки камина или печи. Реже используются в ТЭЦ. Кстати, продукт сгорания считается отличным удобрением. Но стоит обратить ваше внимание на то, что получить полноценный брикет одним лишь прессованием невозможно. Тут необходим связующий элемент, например, древесные смолы, продукты нефтепереработки или другие вяжущие вещества.
Заготовка и переработка отходов деревообработки
По статистике, на территории России находится примерно 30% мирового запаса древесины. Данный показатель соответствует 18 миллионам тонн топлива, а ежегодно выбрасывается порядка 40 миллионов тонн продуктов деревообработки. В качестве топлива могут использовать самые различные отходы. К примеру, это могут быть пни, щепка, кора, опилки, горбыль, а также шпалы, фанера или даже телеграфные столбы.
Транспортировка отходов должна осуществляться при помощи грузовых автомобилей, а хранение - на складах. Последние могут не иметь отопления, но должны быть крыты и хорошо защищены от влаги. Обусловлено это тем, что повышенная влажность препятствует изготовлению высококачественного топлива. Можно с уверенностью сказать о том, что заготовка и переработка древесины на территории РФ развита довольно слабо. Это обусловлено незаинтересованностью государства, а также сложностью заготовки, транспортировки и хранения.
Изготовление бумаги химической обработкой
Большинство предпринимателей занимаются изготовлением бумаги из отходов деревообработки. Обусловлено такое решение небольшими вложениями и невысокой стоимостью основного сырья. Чтобы получить продукт необходимого качества, сначала выводят целлюлозу. Дальше в водной среде осуществляется смешивание наполнителей, проклейки и красителей.
Потом создают непрерывно движущуюся сетку бумажной массы, которую в дальнейшем сушат, прогоняют через пресс, а также сматывают в рулон. Так как процесс непрерывный, то выход готового продукта из станка довольно большой, составляет примерно 800-1000 метров в минуту. В принципе, химическая переработка древесины является лучшим способом изготовления бумаги разного качества. Такой подход позволяет очистить лес и утилизировать отходы на производстве.
Что делать с низкосортной древесиной?
Мы рассмотрели основные виды переработки древесины. Из этого можно сделать вывод о том, что довольно большое количество отходов удается все же переработать. Но если твердые породы деревьев еще представляют интерес, то низкосортные отходы практически никого не волнуют. Обусловлено это тем, что из них нельзя сделать ни качественной бумаги, ни хорошего топлива.
Но и тут есть несколько достойных решений. Можно делать столовую древесину или упаковочную стружку. Есть рентабельные предприятия по изготовлению штукатурной дранки, метел и т. п. В принципе, переработка отходов древесины низкого качества постепенно находит свое место. Так, «тонкомер» все чаще дают животным в качестве добавки к основному корму и используют как подстил.
Несколько важных моментов
Как вы видите, глубокая переработка древесины позволит не только грамотно утилизировать отходы, но и сделать много чего полезного. В первую очередь это топливо используют не только в быту, но и в промышленных масштабах. Нельзя не упомянуть и о производстве бумаги, тем более что в мире есть много бедных на леса стран, которые нуждаются в подобной продукции. Но технология переработки древесины достаточно сложная и трудоемкая, а вот рентабельность иногда заставляет задуматься. По этой простой причине многие не рискуют работать в этом направлении.
Заключение
Вот мы и рассмотрели основные моменты по данной теме. В принципе, направление весьма интересное, но недостаточная развитость отрасли отпугивает большинство предпринимателей. Но на это есть основания. К примеру, на сегодняшний день еще не найден рациональный способ переработки древесной коры, хоть попытки делались неоднократно. Но можно проследить тенденцию, что с каждым годом заинтересованность становится все выше. Так, мебельные фабрики, фермерские угодья, а также заводы, изготавливающие бумагу, покупают большие партии сырья. Но переработка тонкомерной древесины требует серьезных линий, поэтому многие считают целесообразным покупать уже подготовленное сырье.