Види деревних відходів та їх використання

Для отримання загального уявлення про те, які деревні відходи існують і як вони утворюються, простежимо шлях деревини з моменту заготівлі до отримання кінцевої продукції деревообробки. Після виконання першої технологічної операції - валки дерев у лісі залишаються пні та коріння, що представляють собою відходи лісозаготівель. Фізико-механічні та хімічні властивості пнів і коріння дозволяють виробляти з них різну продукцію, але занадто дорого заготовлювати їх і очищати від мінеральних частинок. Крім того, погіршуються умови для подальшого ліcо-вирощування: в ґрунті залишається менше поживних речовин. Тому заготовляють в основному соснові пні та коріння для вилучення необхідних промисловості смолистих речовин.

Повалені дерева очищають від сучків. Частина сучків, гілок і обламати при валки дерев вершин використовується для зміцнення трелювальних волоків (шляхів, по яких трелювальні трактори доставляють дерева з місця валки до транспортних шляхів), для створення тимчасових лісовозних доріг і інших цілей.

Очищені від сучків стовбури, звані хлистами, після вивезення на нижній склад зазвичай раскряжують на колоди (сортименти) певних розмірів і призначення. При виконанні цієї операції для вирівнювання торців і видалення ділянок, що містять неприпустимі в сортиментах пороки, відпилюють відрізки. Вони називаються відходами розкряжування.

 Сировину направляються на лісо-пильні-деревообробні підприємства, де триває перетворення деревини в кінцеву продукцію.У процесі лісо-, шпали-й таро-пілення у відходи йдуть периферійні округлі частини колод. Ці відходи називають обапола.

 Якщо на лісопильній рамі розпиляти круглі колоди, то виходять необрізні дошки, тобто дошки з не відпиляними крайками. При обрізанні цих крайок, а також при розкрою пиломатеріалів по ширині залишаються вузькі і довгі шматки деревини - рейки. Коли ж пиломатеріали розпилюють по довжині, торцюють або вирізують дефекти і вади деревини, виходять відходи різної довжини, іменовані відрізками пиломатеріалів.

 При виробництві, сортуванні й рубання за форматом лущеного і струганого шпону утворюються відходи у вигляді шматків, звані шпоною-рваний. У процесі лущення чураки безперервно зменшуються в діаметрі, залишаються циліндричні стрижні, які більше лущити не можна, - олівці.
 Після обробки деревної сировини з метою отримання струганого шпону у відходи йдуть дошки нестандартних розмірів - отструг. Оскільки струганий шпон в основному виробляють з деревини цінних порід, то і отструг володіє всіма її якостями - має гарні колір і текстуру деревини.

 Фанеру, шпон, деревні плити розкраюють на заготовки заданих форм і розмірів. При цьому частина матеріалів перетворюється на шматки - обрізки, з яких неможливо отримати заготовки потрібних розмірів. Всі процеси поперечної (поперек волокон) і поздовжньої (вздовж волокон) розпилювання круглих лісоматеріалів і пиломатеріалів супроводжуються утворенням дрібних частинок деревини - тирси. Обов'язковою відходом при струганні, фрезеруванні і свердлінні пиломатеріалів, заготовок і деталей є стружки верстатні, форма і розміри яких залежать від типу верстатів і характеру обробки. Шліфувальний пил, що виникає при обробці деревини на шліфувальних верстатах, крім дрібних деревних частинок, містить частинки абразивного матеріалу.

 Всі перераховані види деревних відходів - вторинні ресурси лісової і деревообробної промисловості і можуть бути використані на технологічні (для отримання продукції) та паливні потреби. Відходи, що використовуються на технологічні цілі, називають вторинною деревним сировиною.

Швидкими темпами в усіх країнах світу, в тому числі і в нашій, зростає виробництво паперу та картону, відповідно збільшується і витрата деревної сировини. Якщо з цією метою споживати тільки круглі лісоматеріали (баланси), то довелося б помітно розширити лісозаготівлі. Технічно таке рішення задачі здається найбільш простим, але економічно воно не завжди краще. Згадаймо процес отримання паперу. Основними її компонентами є целюлоза і деревна маса. Деревини, призначеної для виробництва целюлози (а також напів целюлози, використовуваної у виробництві картону), спочатку переробляють на рубильних машинах в тріску, потім шляхом її хімічної обробки в спеціальних котлах отримують целюлозу.

Деревна маса може вироблятися як із балансів механічним способом, так і з подрібненої деревини хімічним або термомеханічним способом. Сировина для виробництва целюлози тим краще, чим більше в ньому міститься целюлози, а оскільки деревина все одно піддається попередньою подрібненню в тріску, то в даному випадку зовсім не обов'язково використовувати круглі лісоматеріали.

Краща сировина для одержання целюлози - кускові відходи лісопиляння, які утворюються з периферійної частини стовбурної деревини. Придатні і інші види деревних відходів, з яких можна виробити якісну технологічну тріску. У зв'язку з цим з середини 50-х років відходи лісопиляння, а пізніше і лісозаготівель (відрізки стовбурів) почали переробляти в технологічну тріску для целюлозно-паперового виробництва, що дозволило за 15 років заощадити близько 70 мільйонів кубічних метрів високоякісної стовбурної деревини. З одного кубічного метра деревних відходів в результаті хімічної переробки можна отримати 190 кілограмів целюлози, або 230 кілограмів паперу.

Деревні відходи використовуються і у виробництві тарного картону - ефективного замінника ділової деревини. Відомо, що 1 тонна тарного картону замінює 10 кубічних метрів пиломатеріалів або 15 кубічних метрів пиловочника, необхідних для виробництва ящиків. На вироблення 1 тонни картону витрачається близько 4,4 кубічного метра деревних відходів, отже, 1 кубічний метр відходів економить 3,4 кубічного метра пиловочника - високоякісної стовбурної деревини.

Досить ефективними замінниками ділової деревини є деревні плити. Деревостружкові плити виготовляються гарячим пресуванням подрібнених деревних частинок, змішаних з речовиною. З цих плит роблять меблі, панелі, будівельні конструкції, корпуси приладів, радіоприймачів, телевізорів, тару (крім харчової), контейнери, стелажі. Велика частина плит - близько двох третин - використовується у виробництві меблів. Для додання декоративних властивостей плити облицьовують шпоною, паперово-шаруватими пластиками, обробляють лакофарбовими матеріалами. Причому обробний матеріал, зокрема декоративний папір, може відтворити текстуру деревини будь-яких цінних порід.

 З відходів лісопиляння, деревообробки, лісозаготівель і низькоякісної деревини, подрібнених до заданих розмірів на спеціальному обладнанні, виробляють дерево-волокнисті плити. Застосовуються вони в якості конструкційного, облицювального або ізоляційного матеріалу, в меблевій промисловості.

Кожен кубічний метр відходів, використаних на виробництво деревостружкових або дерево-волокнистих плит, дозволяє заощадити близько 2,2 кубічного метра ділової деревини. За останні 15 років деревостружкові плити зберегли 50 мільйонів кубічних метрів високоякісної деревини, а дерево-волокнисті - 55 мільйонів кубічних метрів.

Деревні плити можна робити з будь-яких видів відходів - з сучків, гілок, зламаних вершинок, мало розмірної деревини, які в целюлозно-паперовій промисловості менш ефективні через зниженого вмісту целюлози.

Цінні продукти одержують, піддаючи деревину гідролізу, заснованому на розщепленні складних цукрів на прості при взаємодії їх з водою в присутності каталізаторів. Вихід цукрів при цьому залежить від хімічного складу вихідної сировини, який майже однаковий для деревини будь-якої породи, і від ступеня подрібнення сировини. Чим менше деревні частинки, тим краще йде процес гідролізу. У зв'язку з цим неминуче утворюються при розпилюванні деревини тирсу є найбільш придатною сировиною для гідролізу. Отримувані при гідролізі деревини цукру в більшості випадків піддаються подальшій переробці. При біохімічній переробці з них виробляють етиловий (винний) спирт і білкові речовини, при хімічній переробці - фурфурол, використовуваний в якості розчинника або сировини для синтетичних смол, плівкоутворювальних матеріалів, медичних препаратів.

 У гідролізним виробництві з 1 тонни абсолютно сухої деревини при комплексній переробці отримують 150-180 літрів етилового спирту, 30-40 кілограмів білкових кормових дріжджів, 300 кілограмів технічного лігніну, 25-30 кілограмів рідкої вуглекислоти, 4-7 кілограмів фурфуролу, а 1 тонна абсолютно сухої тирси у виробництві етилового спирту замінює 2 тонни картоплі або 10 кілограмів гліцерину, на отримання якого треба було б 90 кілограмів харчових жирів і 50 кілограмів білкових кормових дріжджів. У свою чергу, 1 тонна кормових дріжджів, додана в корму разом з іншими речовинами мікробіології, економить 5-7 тонн зерна і забезпечує додаткове виробництво 1-1,5 тонни м'яса птиці, або 0,5-0,8 тонни свинини, або 10 -15 000 штук яєць.

 Ми розглянули лише чотири основні напрямки використання деревних відходів, але з них отримують і багато інших матеріалів - тарні комплекти, щитовий паркет, килимово-рейкові і рейкові щити, товари народного споживання, будівельні матеріали з подрібнених деревних відходів, тирси і стружок, в суміші з цементом або вапном. Ми залишили без уваги і відходи у вигляді кори та деревної зелені. За фізико-механічними і хімічними властивостями, принципам використання вони істотно відрізняються від деревини, і тому питання їх використання є темою для спеціального розгляду.