Виды современной переработки древесины. Какие полуфабрикаты получают из древесины. древесина

Переработка древесины бывает разной: химической, биологической, механической. Выбор вида переработки зависит от того, какой конечный продукт из древесины необходимо получить.

    Переработка дерева бывает трех видов:

    - переработка посредством изменения дерева с помощью строгания, распиливания, раскалывания, измельчения называется механической. С использованием этого вида переработки можно получить сырье для потребления людьми, а также для промышленности, которая в свою очередь тоже перерабатывает древесное сырье. Виды обработки древесины
    Механическим путем из дерева добывают волокнистые полуфабрикаты;

    - химико-механическая переработка дает производству однородный продукт из дерева: шпон, стружку. При использовании данного вида переработки получается древесностружечные плиты, фанера, арболит. Этот способ переработки также применяют в бумажной промышленности;

    - переработка химическими веществами:

        кислотой;
        щелочью.

    - термическая переработка подразумевает переработку дерева под воздействием высокой температуры без использования воздуха в туннельных печах. Продуктом такой обработки становится древесный угол и парогазовая смесь. Из парогазовой смеси, потом выделяют смолу, газы и конденсат воды. Посредством древесного угля изготавливается сталь, из смол – антиокислители и фенол (используется в производстве лекарственных препаратов). Из водного конденсата получают уксусную кислоту и метиловый спирт.

    Дерево в целлюлозно-бумажной промышленности и производстве древесноволокнистых плит Дерево также используется в производстве картона и бумаги. Для изготовления используют высокий процент древесной целлюлозы. Остатки же путем химической обработки перерабатывают на кинопленку, пластмассу, целлофан и прочие продукты.

    Древесноволокнистые плиты широко используются в сфере строительства. В основном используют их в строительстве небольших домов, в строении судов, изготовлении мебели. Использование этих плит из древесных отходов существенно сокращает использование леса.

    Переработка низкокачественной древесины

    Необходимость создания на территории области предприятий, перерабатывающих низкосортную древесину и заключение долгосрочных арендных договоров - два основных направления, которые должны лечь в основу развития лесопромышленного комплекса Новгородской области.

    В Новгородской области леса занимают 4,1 млн. гектар, что составляет 65% от еe площади. Общий запас древесины более 590 млн. кубометров. Ежегодная расчетная лесосека в Новгородской области установлена в размере 8,8 млн. кубометров.Проблемы низкосортной древесины
    На сегодняшний день лесная промышленность занимает значимое место в экономике региона. Удельный вес лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности в валовом региональном продукте составляет 16,4%. В 2007 году объем лесопереработки увеличился на 10,5%.

    В структуре экспорта области 33% приходится на древесину и изделия из неe.

    Импорт из соседних регионов составляет около 700 тыс. кубометров в год, а объем переработки собственного сырья составляет всего 900 тыс. кубометров.

    На территории области присутствуют все виды переработки леса, производство фанеры, ДСП, бумаги и других видов продукции из дерева. Но, к сожалению ситуация складывается не лучшим образом: за пределы области вывозится в основном кругляк, ценные виды древесины, а собственная переработка низкосортного сырья практически не ведется.

    Губернатором было подчеркнуто о необходимости создания на территории области предприятий, ведущих переработку низкосортной древесины. Получение высокотехнологичной продукции с большой долей добавленной стоимости, в свою очередь, приведет к увеличению налогооблагаемой базы. В объеме всех лесов Новгородской области низкосортные породы дерева составляют 80%.

    Какие полуфабрикаты из древесины можно получить?

    При производстве древесных материалов в виде заготовок для мебели, автомобилестроения, судостроения и т. д. несколько десятилетий назад особое значение приобрели древесноволокнистые и древесностружечные плиты. Это по сути дела родственники доски, но они намного более однородны, чем природная древесина и могут иметь гораздо большие размеры (например, 205 х 520 см). При производстве древесностружечных плит окоренный древесный материал на резальных станках превращают в стружку, затем сушат и пропитывают мочевиноформальдегидным смоляным клеем. Эту массу подают на конвейер, где она проходит предварительное прессование, разрезается по формату и поступает в многоэтажный обогреваемый пресс. В течение нескольких минут под давлением 2-3 МПа и температуре 140-170 °С возникают плоские плиты, предназначенные в основном для изготовления мебели. Готовые плиты проходят зону охлаждения и, в конце концов, поступают на конечную обработку, где, разрезанные, выструганные или отшлифованные, они приобретают нужную толщину (обычно около 18 мм).

    Переработка отходов древесиныДревесноволокнистые плиты производят как сухим, так и чаще всего используемым сегодня мокрым способом, который во многих отношениях напоминает производство картона (см. следующий раздел).

    Во втором случае после обезвоживания готовые плиты получаются гладкими только с одной стороны. При сухом способе они получаются гладкими с обеих сторон и легкими (600 кг/м3 по сравнению с 1000 кг/м3 при мокром способе). Качество их поверхности позволяет использовать современные машины непрерывного действия для нанесения покрытий.

    В строительстве в качестве изоляционного материала используют легкие волокнистые плиты, получаемые иногда с применением древовидных частей некоторых однолетних растений, например ботвы картофеля.

    Шпон-это деревянные листы толщиной от 0,1 до 3 мм (табл. 22) изготовляемые из размягченной древесины путем срезания пластин или лущения. Ножевой шпон благодаря обработке взад и вперед движущимся ножом имеет красивый рисунок и часто применяется поэтому в декоративных целях. На лущеном шпоне легко различима картина тангенциального среза. Шпон этого типа чаще всего служит для производства фанеры.

    Целлюлоза и древесная масса исходные вещества для производства бумаги

    Производство целлюлозы, древесной массы и бумаги отличается от способов, принятых в деревообрабатывающей промышленности тем, что здесь используется химическая варка древесины.

    Чаще всего встречается сульфитная (с гидросульфитом калия и натрия) и сульфатная (с гидроксидом натрия) варка. Получаемую при этом целлюлозу в изрубленном виде варят 5-10 часов при температуре 130-180 °С и давлении в 0,6-1,2 МПа. В ходе протекающих в это время химических процессов лигнин и гемицеллюлоза растворяются. В результате последующих процессов-сепарации, очистки, обезвоживания и сушки-получают целлюлозу.

    Основной проблемой в производстве целлюлозы всегда было и теперь остается использование щелоков. На тонну целлюлозы получается 9-10 м3 отходов, содержащих до 50% древесного вещества. Раньше их постоянно спускали в пруды и реки, сегодня же все шире используют для получения спиртов, дрожжей и клеев. Таким образом, в сточных водах остается в основном лигнин, и потери древесного вещества снижаются до 30%. (см. также гл. «Использовать отходы»).

    Переработка древесиныОсновным агрегатом в производстве древесной массы является дефибрер, куда загружают окоренную, пропаренную и уже частично химически обработанную древесину. Отдельные клубки волокон и щепки попадают сначала в корыто дефибрера и проходят последовательно стадии рафинирования, обезвоживания и отбеливания.

    Целлюлоза и древесная масса в основном служат для производства бумаги. В зависимости от требуемого качества продукта исходный материал можно смешивать с макулатурой или тряпьем, соединять с наполнителями, добавлять клеи и через серию сит вводить в бумагоделательную машину. Там сильно разбавленная масса поэтапно обезвоживается до возникновения ленты, состоящей из спутанных волокон, которая затем сушится, разглаживается и сматывается. Целлюлозно-бумажные комбинаты всегда расположены у водоемов, так как в этом производстве необычайно высок расход воды.

    В этой связи нельзя не напомнить об огромном народнохозяйственном значении использования макулатуры. 500 000 т макулатуры соответствуют 2 500000 м3 древесины, и кроме того, при использовании ее в качестве сырья на 60% снижаются энергетические затраты. Поэтому все промышленные страны уделяют большое внимание макулатуре и другим видам вторичного сырья.

    Переработка  древесных отходов деревообработки

    Возобновляемые источники энергии органической природы в соответствии с общепринятой классификацией, подразделяются на группы в соответствии со своим генезисом и морфологическим составом.

    Первая группа, представляет собой древесное сырье:Переработка древесины
        Неделовая древесина, в основном мягких пород, заготовленная при санитарной вырубке лесных массивов. Потенциальный объем данного типа сырья достигает 20% от общего объема лесного массива ежегодно.     Отходы лесозаготовки - пни, корье, сучья, щепа. Доля отхода лесозаготовки от ее объема может составлять 40 % и более.
        Древесная и кустарниковая обрезь, образующаяся при обработке растительных насаждений в городской черте.
        Отходы деревообработки - опилки, щепа, горбыль (составляет не менее 40% от объема деревообработки).
        Отходы с различными пропитками: шпалы, телеграфные столбы, фанера, древесностружечные и древесноволокнистые материалы.

    Запасы древесины в России составляют не менее 30% ее мировых запасов, что эквивалентно 18 млрд. тонн условного топлива. По предварительным оценкам, в виде отходов ежегодно образуется древесного сырья эквивалентного 40 млн тонн условного топлива.

    В настоящее время в деревообрабатывающей промышленности для теплоснабжения производственных площадей и зданий, получения горячей воды, воздуха, пара, при сушке пиломатериалов в сушильных камерах применяются водогрейные, паровые котлы и теплогенераторы, использующие дорогостоящие: электроэнергию, каменный уголь, мазут, природный газ, что повышает стоимость конечной продукции и снижает конкурентные преимущества предприятий.

    Оборудование для Переработки и Утилизации отходов древесины предназначено для превращения низкосортного, бросового топлива, состоящего из отходов деревообработки - древесной щепы, опилок, обрезков, стружки и горбыля, отходы с различными пропитками: шпалы, телеграфные столбы, фанера, древесностружечные и древесноволокнистые материалы, в высококалорийное Бензиновое или Дизельное топливо, в горючий газ или электроэнергию.

    Проблема связанные с утилизацией низкосортной древесины

    До сих пор не в полной мере решена проблема утилизации низкосортной древесины. На практике ее запахивают или сжигают. А ведь удаляемая древесина — ценное природное сырье, которое может компенсировать потребности ряда отраслей экономики. Поэтому необходимо разрабатывать новые и внедрять уже имеющиеся способы переработки низкокачественной древесины. К ним относятся:

        использование стволовой древесины в качестве поделочной (колья, жерди, подпорки);

        переработка в упаковочную стружку;

        изготовление штукатурной дранки, фашинника, метел, плетневых щитов (для задерживания снега, устройства навесов, запруд и т, п.);

        прессование или пакетирование срезанного кустарника в блоки определенной геометрической формы с достаточно ровной поверхностью и плотностью до 600—650 кг/м (объемная масса плотной древесины), однако это сопряжено с большими трудностями;

        получение из древесины лиственных пород гетероциклического альдегида-фурфурола;

        переработка в щепу — основное направление использования низкокачественной древесины.Виды переработки древесины
    Технологическая щепа достаточно широко используется в различных отраслях. При влажности не менее 40 % она может служить сырьем в целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности для производства тарного картона, технических сортов бумаги, ДВП и ДСП. Щепой можно засыпать дренажные траншеи, утеплять трассы каналов и траншей, укреплять откосы каналов, заделывать ее в почву. Щепу можно применять в качестве фильтрующего материала при сооружении дренажных систем, обеспечивающих фильтрацию воды не менее 3—5 м/сутки, на слабопроницаемых грунтах тяжелого механического состава. При переработке технологической щепы энергохимическим путем получают кислоты, спирты, альдегиды, эфиры, смолу, уголь, газ. Исследования показали, что щепа из древесины березы, а также измельченная кустарниковая растительность ольхи и лещины может служить органическим наполнителем при производстве арболита для строящихся промышленных помещений. Технологическая щепа нашла применение в гидролизном производстве.

    Тонкомерная (кормовая) щепа используется в качестве кормовой добавки, а также для подстилки животным и птице и для приготовления компостов. Кусковая щепа (21—100 мм) предназначена для сжигания в котельных установках, квартирных печах и промышленных топках. В этих же целях применяют энергетическую щепу (длина волокна 3—6 мм) в брикетированном виде без добавления связующих веществ. По данным французских специалистов, с 1 га закустаренной площади в среднем можно получать до 10 т энергетической щепы, что при ее сжигании эквивалентно 2700 л жидкого топлива.

    Весьма эффективно производство топливного брикета из измельченной древесины на мобильных установках. Такой брикет может стать экспортным товаром, альтернативой газу и углю и будет вполне конкурентоспособным в регионах, испытывающих постоянный дефицит в энергоносителях.

    Однако в настоящее время объем работ, выполняемых по уходу за мелиоративными системами и их ремонту, составляет 25—40 % требуемого, что объясняется, прежде всего, отсутствием современной специализированной техники, поскольку имеющиеся машины морально устарели и сильно изношены. Поэтому многие операции выполняются с привлечением ручного труда на достаточно низком уровне. Чтобы коренным образом изменить сложившуюся ситуацию, необходимо в ближайшей перспективе разработать безотходные и экологически безопасные технологии по удалению кустарника и мелколесья вдоль каналов и дорог с возможностью хозяйственного использования удаляемой древесины, а также создать специализированные технические средства — универсальные, мобильные, надежные и доступные по цене.

     

    Какие отходы лесообрабатывающих производств получают предприятия

    Оторцовки образуют­ся при первичной обработке круглых лесоматериалов на лесопро­мышленных складах лесозаготовительных предприятий и представ­ляют собой комлевую часть ствола с пороками формы и дефектами, возникающими при валке. Длина их не превышает 1 м. Древесина откомлевок мало отличается от стволовой древесины, поэтому при­годна для производства технологической щепы. Однако наличие у такой древесины характерного порока — наклона волокон — вызы­вает при измельчении ее на щепу в рубительных машинах образова­ние мелких частиц толщиной менее допустимой и со смятыми кром­ками. Доля древесины откомлевок в общей массе перерабатываемого на лесопромышленных складах сырья составляет в среднем 2,5 %.

    При распиловке образуется от 45 до 63% отходов, количество и качество которых зависят от сортности и породы распиливаемо­го сырья, дробности сортировки, вида получаемой продукции, технической вооруженности предприятия и его мощности. Часть сырья безвозвратно теряется в результате распыла и усушки.

    Кусковые отходы деревообрабатывающих предприятий (рей­ки, горбыли, оторцовки. обрезки досок), получающиеся в ре­зультате продольной распиловки древесины в лесопильных, шпалорезных и тарных цехах, являются наиболее ценным сырьем для производства технологической щепы. Все эти отходы получают из заболонной части бревен, содержащей минимальное число суч­ков и других пороков. Кроме того, по данным Всероссийского научно-исследовательского института бумаги (ВНИИБ), щепа из отходов деревообработки содержит целлюлозы на 1,5... 2,0 % боль­ше и имеет в 2 — 2,5 раза меньшую смолистость по сравнению со щепой, получаемой из балансовой древесины. Для нее характерна высокая скорость пропитки варочными реагентами в процессе варки. Поэтому отходы лесопиления перерабатывают (обязатель­но окоренными) преимущественно на технологическую щепу для целлюлозно-бумажного производства.Станки для переработки древесины

    Короткие доски длиной 0,3... 1,0 м не относятся к отходам ле­сопиления, однако из-за трудностей сбыта они используются в качестве сырья для выработки щепы.

    При поперечной и продольной распиловке круглых лесо- и пиломатериалов образуются опилки в объеме 9... 16% от объема распиливаемого сырья. Длина таких опилок в среднем составляет 1... 5 мм, толщина — 1... 3 мм.

    Практическое значение имеют опилки длиной более 3 мм. Они используются в качестве добавок к сырью при производстве целлюлозы, бумаги, картона, находят широкое применение как сы­рье для гидролизного производства. Породный состав, количество примесей и размерный состав опилок как технологического сырья для гидролиза регламентируются государственным стандартом.

    Процесс обработки круглых лесоматериалов при производстве балансов, рудничной стойки, столбов линий связи и электропере­дачи, переработке шпального кряжа, пиловочника в большинстве случаев предусматривает предварительную окорку лесоматериалов.

    Количество коры, получаемой при окорке бревен, зависит от породы и возраста деревьев, их диаметра и условий произраста­ния. При расчетах среднее объемное содержание коры у хвойных пород принимают равным 10% объема древесины. Пригодность коры для различных видов промышленного использования зави­сит от химических и физико-механических свойств исходного сырья, способа окорки, применяемого оборудования и ряда дру­гих факторов.

     Древесина – является органическим, пористым материалом растительного происхождения, которое может быть подвержено биологическому, механическому или химическому воздействию. По способу воздействия существуют следующие виды переработки древесины: биологическая, механическая, химическая.

    Биологическая обработка древесины – это переработка низкокачественной древесины и миллионы тон разнообразных древесных и сельскохозяйственных отходов в важнейший продукт – кормовые белковые дрожжи, а так же вырабатывать этиловый спирт, фурфурол, ксилит. Биологическая обработка древесины призванная обеспечить сельскохозяйственное производство ценными продуктами микробиологического синтеза.

    Механическая переработка древесиныМеханическая обработка древесины – это обработка при которой изменяются форма и объем древесины без изменения самого вещества. Такая обработка древесины резко отличается от химической, при которой изменяется вещество древесины. Подавляющая часть древесных материалов обрабатывается с нарушением связи между волокнами. Эта обработка древесины основана на свойстве делимости и производится в основном резанием: пилением, строганием, фрезерованием и др. Значительно реже применяется обработка без нарушения связи между волокнами (прессование, гнутье), при которой используются пластические свойства древесины, т. е. способность сохранять приданную ей деформацию после прекращения действия внешних сил. Однако пластичность древесины весьма мала по сравнению с пластичностью таких материалов, как металл, в связи с чем это свойство используется в древесине в меньшей степени.

    Химическая обработка древесины – это обработка в процессе которой на древесину воздействуют различными химическими соединениями. Химическая обработка древесины объединяет несколько производств: Целлюлозно-бумажное производство – производство бумаги и картона; Гидролизное производство; Пиролиз (сухая перегонка) древесины дает древесный уголь, метиловый спирт, уксусную кислоту, фенольные смолы, различные органические растворители; Канифольно-скипидарное производство позволяет получить канифоль, скипидар. Которые используются в лакокрасочной, парфюмерной и фармацевтической промышленности.

    В связи с этим в любом деревообрабатывающем, лесопильном или химическом производстве обработка древесины происходит по этапам, в процессе которых, конечному изделию из древесины придают определенные свойства, которые должны отвечать определенным требованиям рынка. Только при выполнении этих требований можно гарантировать устойчивость изделия в процессе его эксплуатации, механическую стойкость, неизменность линейных размеров в среде, где часто возникают изменения влажности и температуры.

    Давайте заглянем в прошлое и увидим, что с развитием человечества на всех этапах его истории расширялось и применение древесины в строительстве, быту, технике, искусстве. Одновременно развивались и совершенствовались методы обработки древесины. Во все времена мастера, искусно владеющие топором, пилой, долотом, снискали всеобщее уважение и почет.

    С появлением ремесел древесина стала одним из первых конструкционных материалов для изготовления прядильных, ткацких, мельничных, гончарных и других станков. Ее широко применяли в вагоно — судо- , авто- и авиастроении.

    Развитие производства высокопрочных легированных сталей и легких металлов, а также успехи химии полимеров привели к постепенному вытеснению древесины из основных отраслей транспортного машиностроения. Тем не менее огромное значение изделий из древесины сегодня не снизилось и, несомненно, сохранится в будущем. Это объясняется многими причинами и прежде всего рядом ценнейших свойств древесины как конструкционного материала.

    В настоящее время из нее изготавливают изделия тысяч наименований. Это прежде всего мебель всевозможных видов и назначений, детали зданий и сооружений, многочисленный хозяйственный и спортивный инвентарь, музыкальные инструменты.

    Полуфабрикаты и изделия из древесиныНесмотря на большое разнообразие изделий из древесины и их конструкции, технологиии обработки древесины строят на основе одних и тех же принципов: распиливании, строгании, сверлении, точении и шлифовании. Изменились разве что способы и методы обработки древесины: на смену ручным пришли механические средства производства. Приводимые в действие электроэнергией, они значительно сокращают время обработки древесины, существенно повышают производительность труда и качество выполненных изделий. Поэтому деревообрабатывающие станки сегодня используют не только в промышленном производстве, но и в мастерских частных пользователей. Это, в основном, малогабаритные, иногда многофункциональные стационарные или переносные машины, которые позволяют производить все необходимые виды механической обработки древесины. Многие из таких универсальных машин уже имеются в продаже, однако стоят они довольно дорого. Поэтому деревообрабатывающий станок несложной конструкции можно изготовить и самому.

    Кроме того, читатель данного онлайн справочника поможет получить необходимый уровень знаний об основных видах и свойствах пород древесины, о допусках и посадках, теоретических основах оптимизации раскроя древесных материалов и припусках на их обработку, а так же о такой теме как современные технологии деревообработки.

    Отдельные рубрики сайта посвящены различным технологическим процессам механической обработки древесины. В частности, подробно освещено резание древесины, ее фрезерование, сверление, точение и шлифование на станках.

    Данный сайт расчитан как на крупное деревообрабатывающее предприятие так и на домашних умельцев, которые уже имеют в своем распоряжении малогабаритные деревообрабатывающие станки, собираются их приобрести или изготовить самостоятельно. Сайт будет интересен и полезен не только тем, кто начал изучать и осваивать основы механизации столярного дела, но и более опытным мастерам, имеющим определенный опыт и навыки работы с древесиной и деревообрабатывающими механизмами.

    Похожие товары

    Изображение
    Свойства древесины дуба. Свойства обработки и разнообразие использования дуба. Свойства различных пород древесины
    Древесина дуба признана прочной, твердой и тяжелой, а также имеющей сильный блеск и красивую текстуру. Свойства древесины дуба зависят от условий произрастания дерева.
    Отзывы :0шт.
    Анизотропные свойства древесины. В чем идеализация схемы анизотропии?
    Древесный заполнитель представляет собой анизотропный, ортотропный материал неоднородного строения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях (поперечный, радиальный, тангенциальный срезы). Исследование технологических свойств древесного заполнителя, влияющих на качество арболита, затруднено не только из-за анизотропности различных частей дерева (комель, ствол, ветви, заболонь, ядро), но и...
    Отзывы :0шт.
    Древесины ореха - особенности, главные свойства, положительные качества и использование в строительстве и мебельном производстве.
    С давних пор древесину ореха используют для производства мебели, благодаря её прочности и текстуре, и тому, что она легко гнется и поддается обработке. Кроме того, он идет на производство различного рода поделок и оружейных ложа. Строганный ореховый шпон ценится высоко и больше всего из капов. Ореховый шпон идет на облицовку столярно-строительных и мебельных изделий, а также для получения фанеры...
    Отзывы :0шт.
    Бизнес-идея: переработка древесных опилок в топливные брикеты. Особенности применения топливных брикетов.
    Один из способов переработки древесных опилок изготовление топливных древесных брикетов, применение которых в качестве топлива улучшает процесс сгорания.
    Топливные брикеты
    Вниманию всех, кто интересуется покупкой топливных брикетов в Украине! Вы можете купить древесные топливные брикеты оптом прямо у производителя в Донецке или с доставкой по Украине.
    ООО "ТПК "Древко" занимается...
    Отзывы :0шт.
    Твердость древесины по бринеллю. Как определяется твердость древесины
    Нередко в технических характеристиках того или иного напольного покрытия приходится встречать такой термин, как «твёрдость по Бриннелю». Человек, не разбирающийся в тематике, сразу и не поймёт, что же имеется в виду. Объясняем: у каждой из древесных пород разная твёрдость. Древесина разного состава по-своему противостоит механическим воздействиям, грязи и влажности.
    Отзывы :0шт.