Совершенствование эффективности переработки леса в России и за рубежом

производственных отходов на деревообрабатывающих предприятиях);

это помогло бы сбалансировать предложение и спрос, а также

отчасти снять антропогенную нагрузку с естественных лесов.

Преимущества подобного подхода очевидны, однако столь же очевидны

и недостатки. Более интенсивное использование расширенного

ассортимента древесных пород может привести к более интенсивной

эксплуатации лесов, и в том случае, если сперва не будут

разработаны системы ведения лесного хозяйства, позволяющие

обеспечить неистощительное и непрерывное лесопользование,

возникнет угроза крупномасштабной вырубки лесов и "подрыва" базы

лесных ресурсов (Goodland, 1985, World…, 1985, Lal, 1986).

Альтернативы использованию первичных (и вторичных) лесов с

целью получения древесины, побочных продуктов леса, развития

экстенсивного земледелия и животноводства на лесных землях могут

быть следующими (Справочное, 1995 б):

- сокращение потребления древесины путем ее экономии,

усовершенствования дровяных печей, использования других видов

топлива;

- изготовление шпонов, вафельных плит и древесностружечных

плит с улучшенными эксплуатационными параметрами, использование

древесных отходов;

- более интенсивное использование древесных пород путем

усовершенствования технологии деревообработки, создания

новых видов продукции, расширения рынков;

- закладка плантации для увеличения объема производства

лесоматериалов;

- разработка программ общинного лесоводства и посадка

деревьев отдельными землевладельцами с целью увеличения

объема производства лесоматериалов;

- содействие развитию отечественной деревообрабатывающей

промышленности с целью получения прибыли от добавленной

стоимости, отказ от политики, предусматривающей

максимализацию объема лесозаготовок в расчете лишь на

краткосрочную перспективу;

- развитие экологического туризма в качестве одного из

мероприятий по непрерывному, неистощительному и рентабельному

использованию тропических лесов;

- полное использование деревьев, уничтоженных в процессе

сведения лесов, для целей, не имеющих отношения к лесному

хозяйству (например, для сооружения плотин и водохранилищ,

строительства дорог, промышленных предприятий, жилых домов);

- интенсификация сельскохозяйственного производства и

повышение продуктивности лесных плантаций на плодородных

почвах или на участках, которые уже были расчищены от

лесной растительности.

В качестве конкретного примера альтернативного использования

малоценных пород и порубочных остатков в приложении 1 приводится

проект создания комплекса по заготовке и переработке деловой

древесины в Ленинградской области шведского концерна Лемо. В

данном проекте предусматривается лесозаготовка хвойной и

лиственной древесины для ЦБП и получения пиловочника, лесопильное

производство из древесины хвойных пород, а также энергопаллетное

производства из низкосортной древесины, порубочных остатков и

отходов лесопильного производства.

В приложении 2 демонстрируется пример наиболее типичного

современного завода механической переработки древесины от

сортиментов до пиломатериалов финской фирмы Lekopa Oy.

3.2. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЦБП

Процессы производства целлюлозы и бумаги сопровождаются

потреблением большого количества воды, расходуемой на промывку, а

также используемой в мокрых скрубберах и прочих очистных

сооружениях. Для того, чтобы уменьшить потребление воды,

забираемой из внешних источников, необходимо подвергать сточные

воды очистке и, если позволит качество, повторно использовать их

в производственных операциях. Возврат очищенных сточных вод в

производственный цикл можно облегчить, отделяя сильнозагрязненные

потоки сточных вод от слабозагрязненных [Htun, N. 1982].

Удаление твердых отходов следует свести к минимуму. Твердые

отходы можно использовать непосредственно на предприятии в

качестве топлива для производства технологического пара, хотя при

этом может потребоваться установка циклонов и оборудования для

очистки отходящих газов.

При выборе площадок под промышленные предприятия особое

внимание необходимо уделять гарантированным поставкам сырьевых

материалов на предприятия деревообрабатывающей и целлюлозно-

бумажной промышленности, поэтому крайне желательно, чтобы цехи

были расположены поблизости от источников снабжения древесиной.

На стадии разработки проекта необходимо выявить лесные массивы, в

которых будет производиться заготовка древесины, и учесть

вероятные последствия этого процесса для окружающей среды

[Jensen, W. 1986].

Другим важным фактором при выборе площадки является

местонахождение близлежащих городов и деревень. Зная направление

господствующих ветров, необходимо располагать предприятие с

подветренной стороны по отношению к населенным пунктам.

Неподходящими являются районы, где качество воды в приемниках

стоков не соответствует нормативам и стандартам, либо способность

водных объектов к ассимиляции отходов недостаточно велика для

того, чтобы в них можно было сбрасывать даже хорошо очищенные

сточные воды.

В ряде развивающихся стран создание предприятий по

переработке сельскохозяйственной продукции способствует

расширению и укреплению сотрудничества между сельскими общинами и

предприятиями целлюлозно-бумажной промышленности в вопросах,

связанных с посадкой и выращиванием деревьев при одновременном

выращивании сельскохозяйственных культур на вырубленных участках

леса. Некоторые из этих стран надеются, благодаря подобным

соглашениям в области "агролесоводства", ежегодно получать до 40

% балансовой древесины, используемой для варки целлюлозы; при

выборе площадки необходимо учитывать эти соглашения [Справочное,

1995 б].

Наконец, важную роль при выборе площадки может играть

регулирование стока и водосбора.

3.2.1. Производственные процессы

Существует множество альтернативных вариантов производства

бумажной массы, однако эти возможности становятся ограниченными,

если возникает необходимость в изготовлении бумаги определенных

типов и определенных категорий качества. Каждый производственный

процесс разработан специально для того, чтобы, во-первых,

удовлетворялись заданные критерии, относящиеся к потребительским

свойствам и внешнему виду бумаги, а во-вторых, была обеспечена

рентабельность. При осуществлении любого производственного

процесса образуются отходы, которые поступают в окружающую среду,

однако сами процессы различаются между собой с точки зрения

качественных и количественных параметров загрязнителей воздушного

бассейна, сточных вод и твердых отходов. На стадии разработки

проекта вопрос о выборе жизнеспособных альтернатив будет зависеть

от критериев, которым должна соответствовать готовая продукция,

от ограничений, накладываемых технологией производства, и от

задач в области охраны окружающей среды. Если, например,

требуется только бумага, которая по качеству соответствует

газетной, тогда, в зависимости от типа имеющейся древесины, может

оказаться вполне достаточным применение механического способа

производства целлюлозы, который в меньшей степени влияет на

состояние природной среды. Другим вариантом может быть

переработка газетной макулатуры и прочих типов бумаги

[Справочное, 1995 б].

Разработаны новые производственные процессы, цель которых

заключается в уменьшении количества отходов, и ряд из них ухе

применен на практике. Один из этих процессов - кислородная варка

целлюлозы, при которой не используются сернистые соединения и

можно обойтись без отбелки целлюлозы хлором. Хотя качество

получаемой бумаги пока еще ниже, чем при использовании

сульфатного способа варки, дальнейшие исследования помогут

ликвидировать этот недостаток. Другой новинкой стал процесс

Рансона - усовершенствованный сульфатный способ варки, который

осуществляется по замкнутой схеме [United, 1982].

На стадии разработки проекта необходимо изучить возможности

использования побочных продуктов производства целлюлозы в других

отраслях (например, использования щепы и стружки для изготовления

древесно-стружечных плит, древесных отходов - для изготовления

древесно-волокнистых плит, безвредных твердых отходов - для

использования в сельском хозяйстве, и т.д.). В связи с этим

крайне важно рассортировывать отходы непосредственно на месте их

образования, что облегчит их утилизацию. Необходимо

рассортировывать и разделять следующие виды отходов: волокнистый

шлам, шлам, в котором содержатся неорганические химические

вещества, кору, древесные отходы, золу, масла, опасные химикалии,

металлический лом и шламы, активные в биологическом отношении.

Особенно важно отделять отходы, в которых содержатся опасные

химикалии, от крупногабаритных твердых отходов [Леонович, 1999].

3.2.2. Борьба с загрязнением воздушного бассейна

В зависимости от технологии производства и местонахождения

предприятия могут потребоваться (по отдельности или в сочетании)

следующие методы уменьшения выбросов загрязнителей в атмосферу до

приемлемых уровней:

. использование электрофильтров;

. использование скрубберов;

. использование циклонов;

. использование каплеотбойников из проволочной сетки;

. использование фильтров;

. сжигание газообразных загрязнителей;

. чистка воздушной струей или десорбция паром;

. жадкофазное окисление;

. абсорбция [Мазур, 1996].

3.2.3. Борьба с загрязнением водных объектов

Могут применяться следующие варианты обезвреживания и очистки

сточных вод:

- очистка и повторное использование воды;

- обезвоживание ила и шлама;

- выпаривание сточных вод;

- осаждение, флокуляция, фильтрование твердых частиц;

- нейтрализация кислых или щелочных сточных вод;

- использование очищенных сточных вод в сельском хозяйстве;

- денитрификация сточных вод [Очистка, 1989].

3.3. Новое В ИССЛЕДОВАНИЯХ И ТЕХНОЛОГИЯХ ПРОИЗВОДСТВА

ДРЕВЕСНОСТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ

Рынок ДСтП в основном насыщен. Экологические ограничения и

поиск новых областей использования плитных материалов в

строительстве, транспортных средствах, упаковке обусловили такие

требования к ним как долговечность, био- и огнезащищенность,

высокие санитарно-гигиенические показатели, возможность

утилизации. Совершенствование технологии и качества ДСтП

происходит на фоне конкуренции с интенсивно развивающимся

производством ДВП средней плотности (МОР) [Леонович, 1999].

К слагаемым повышения физико-механических характеристик ДСгП

следует отнести сохранение качества древесины в частицах при их

получении, геометрию частиц, создание механизма перераспределения

напряжений при деформации, направленное изменение свойств

отверждающегося связующего в тонких слоях, граничащих с древесной

частицей. Исследованиями, выполненными с использованием

электронной микроскопии установили, что степень разрушения

древесинного вещества зависит от вида и режима работы стружечных

станков, способа получения стружки. Прочность частиц значительно

ниже прочности исходной древесины. Отсутствие сплошности в

клеевых швах и дефектность полимерной структуры дополнительно

предопределяют заниженную прочность ДСтП по сравнению с

древесиной и модельными образцами. Для улучшения качества

предлагают использовать безножевые методы получения древесных

частиц, изготовлять частицы из шпона, специально получаемого на

лущильных станках для последующего дробления. Структура ДСтП из

таких частиц в большей мере отвечает условию снижения внутренних

напряжений при рациональном распределении связующего по пласти

частиц. В ряде работ предлагается химически модифицировать

поверхность древесных частиц использованием так называемых

аппретов, обрабатывать уксусным ангидридом, наносить

лигносульфонаты и другие вещества. Разрабатываются различные

приемы создания ориентированной структуры плит из крупноразмерных

частиц (OSB) [Древесные, 1999].

В США и Японии доля КФС в общем объеме связующих существенно

сокращается. Это связано с низкой гидролитической устойчивостью

смолы и высокой эмиссией формальдегида из ДСтП. Использование

"маломольных" карбамидоформальдегидных смол (КФС) (низкая доля

СН2О) уменьшает токсичность ДСтП, но малоперспективно для

усиления прочностных свойств. Вопросы снижения токсичности ДСтП

на основе КФС являются предметом особого внимания исследователей.

Рассматриваются пути снижения токсичности ДСтП строительного

назначения за счет специальных отвердителей - кислых

фосфорнокислых солей металлов (Аl, Cr, Zn, В). В частности,

использование алюмохромофосфата в количестве 2% обеспечивает

снижение свободного формальдегида в ДСтП в 2 раза. Гигиенические

характеристики ДСтП рассматриваются с точки зрения здоровья

населения и среды обитания. В КНР разработан способ снижения

токсичности ДСтП с использованием натриевой соли кислого лигнина

в качестве поглотителя СН^О. Добавку смешивают с эмульгированным

парафином и вводят в стружечную массу в количестве 6%. Этим

достигают снижения эмиссии формальдегида с 28,5 до 15.6 мг/100 г

плиты. Токсичность КФС снижают в процессе синтеза

модифицированием неорганическими электролитами. На структуру и

свойства смолы оказывает влияние природа ионов. Лучшие результаты

получены в присутствии NaСI и КСl. В процессе выдержки смол

увеличивается радиус глобулярных частиц и, следовательно,

вязкость, незначительно растет время желатинизации. Предметом

многих патентов и заявок являются режимы синтеза КФС и добавка

различных модификаторов при синтезе: лигносульфонатов, отходов

производства ПЭПА, ацетатов меламина, алюмосиликатов, протеинов и

крахмала. Среди модификаторов готовой КФС перспективно

использование кремнезоля, который переходит в гель в режиме

отверждения КФС и при этом сорбирует СН2О. Взаимопроникающие

полимерные сетки повышают прочность клеевых швов и получаемых

ДСтП [Леонович, 1999].

Водостойкость ДСтП улучшают использованием меламино- или

фенолофор-мальдегидных смол. Предлагаются новые решения по

синтезу меламинокар-бамидоформальдегидных смол с кислым сульфитом

щелочных металлов, обеспечивающие содержание свободного СН2О

менее 0,1% , а также по минимизации в рецептуре меламина как

более дорогого компонента. Для синтеза фенолоформальдегидной

смолы (ФФС) используют отходы производства фенола кумольным

методом с ГМТА, смесь фенола и n-третбутилфенола,

дифенилолпропан. Синтезированный олигомер модифицируют тунговым

маслом или карбамидом; полученное связующее используют

исключительно для внутренних слоев ДСтП. Сравнительно редко в

качестве связующего используются водные дисперсии:

акрилобутадиенстирольные, полиуретановые, поливинилацетатные,

винилэфирполимеризатов алкилкарбоксильных кислот с виниловым

спиртом. Однако благодаря нетоксичности это направление можно

считать перспективным, также как использование связующих на

основе изоцианатов. На 11-м международном симпозиуме по клеям в

Швейцарии (май 1997 г.) сообщалось о новом поколении

полиуретановых дисперсий, разработанных в США. Был представлен

форполимер с NСО-группами для сшивки ФФС. При использовании

такого совмещенного связующего в ДСтП получен сенсационный

результат: его расход был снижен до 3% против 12% в случае

использования ФФС. Развивается направление моделирования

процессов разрушения структуры ДСтП. Предпринимаются попытки

заимствовать из бурно развивающейся механики композиционных

материалов подходы к оценке напряженно-деформационного состояния,

чтобы в конечном счете подобрать состав макроструктуры

композиционного материала с требуемыми свойствами. Предлагается

армировать ДСтП волокнами различной природы, измельченным ПВХ,

ПММА в виде гранул, а также изменять параметры связующих веществ.

Так, для мебели общественного назначения (например, школьных

парт, лабораторных столов) требуются "антивандальные" ДСтП -

ударопрочные, с высокой динамической вязкостью, хорошо

удерживающие шурупы. Достигается это использованием

бифункциональных олигомеров (например, диизоцианатов)

определенной молекулярной массы и гибкости, чтобы в готовой плите

в молекулах сохранялась некоторая сегментальная подвижность в

режиме вынужденной эластичности для диссипации механической

энергии [Древесные, 1999].

Вспенивающиеся полиизоцианаты при расходе от 10% и выше

используются для получения сэндвич-панелей с центральным слоем

из ДСтП для замены традиционного конструкционного материала -

многослойной фанеры. В качестве наружных слоев используют

древесные волокна с повышенным содержанием полиизоцианатов. При

расходе 30% плотность панелей может быть снижена до 350 кг/м3,

тогда панели одновременно служат тепло- и звукоизоляционным

материалом.

На Западе уделяется возрастающее внимание вторичной

переработке материалов. Технологии утилизации называют

"рециклами". Активно действует Европейская Ассоциация

конвертирования пластмасс (ЕиРС). Предложено изготовлять ДСтП

из железнодорожных шпал 20-летней эксплуатации, из

использованной деревянной тары. Сообщается о переработке старых

ДСтП и ДВП; плиты измельчают, обрабатывают дереворазрушающими

грибами, горячей щелочью и вновь прессуют с добавкой

связующего. Очевидно, что в производстве ДСтП использование

вторичного сырья должно занять соответствующее место в сырьевой

базе предприятий, расположенных в зоне крупных городов

[Леонович, 1999].

3.4. БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ СВОЙСТВА СОЕДИНЕНИЙ И ВОЗможНЫЕ

НАПРАВЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ЭКСТРАКТОВ ДРЕВЕСНОЙ ЗЕЛЕНИ

СОСНА - ОДНО ИЗ ДРЕВНЕЙШИХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ. ПО

ФИТОНЦИДНОЙ АКТИВНОСТИ ОНА ПРЕВОСХОДИТ МНОГИЕ ВИДЫ ДРЕВЕСНЫХ

ПОРОД. В СОСНОВЫХ ЛЕСАХ ВОЗДУХ ПРАКТИчЕСКИ СТЕРИЛЕН (200-300

БАКТЕРИАЛЬНЫХ КЛЕТОК НА 1 М). ДРЕВЕСНАя ЗЕЛЕНЬ ОчЕНЬ БОГАТА

ВИТАМИНАМИ КАК В КОЛИчЕСТВЕННОМ, ТАК И В КАчЕСТВЕННОМ ОТНОШЕНИИ.

ВЫСОКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ВИТАМИНА С И КАРОТИНА, В чАСТНОСТИ, И

ОБУСЛОВИЛИ ПЕРВЫЕ РАЗРАБОТКИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ЭТОГО СЫРЬя. ОДНАКО

НАЛИчИЕМ ЭТИХ СОЕДИНЕНИЙ ДАЛЕКО НЕ ИСчЕРПЫВАЮТСя ВОЗМОЖНОСТИ

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8