Химические продукты из древесины

За годы Советской власти вошли в строй сотни различных предприятий для химической переработки древесины, оснащен­ных самой современной техникой. Новые производственные мощности обеспечили значительное увеличение выпуска про­дукции. Если объем заготовок деловой древесины за 50 лет Советской власти вырос в 9 раз, то производство бумаги и картона - в 20 раз, а целлюлозы и древесной массы - в 18 раз.

В текущей пятилетке вывозка древесины возрастает незна­чительно, а производство целлюлозы, бумаги, картона и дру­гой продукции увеличивается в значительной степени. Это го­ворит о разумном, экономически обоснованном подходе в нашей стране к использованию имеющихся лесных богатств.

Осуществление экономической реформы, одобренной XXIII съездом КПСС, позволяет вовлечь в хозяйственный обо­рот наиболее богатые и легкодоступные ресурсы, поднять эф­фективность производства и его технический уровень.

Капитальные вложения в сооружение целлюлозно-бумаж­ных предприятий окупаются за 3-5 лет.

В целлюлозно-бумажной, гидролизной и лесохимической промышленности все больше и больше внедряются новейшие химические процессы и методы переработки сырья с использо­ванием химических материалов. В то же время непрерывно увеличивается количество полуфабрикатов, вырабатываемых этими отраслями промышленности для химической индустрии.

На основании отечественного и зарубежного опыта уста­новлено, что наиболее выгодным использованием древесины является ее химическая переработка. Расчеты, проведенные специалистами, показывают, что на каждый рубль, затрачен­ный на заготовку древесины, можно получить продукции цел­люлозно-бумажной промышленности на 2,5-5 рублей, тогда как мебели всего на 1.7-2 рубля, а строительных деталей только на 1,1 - 1,2 рубля.

Так, из кубометра древесины можно получить: 200 кило­граммов целлюлозы, а из нее 160 килограммов шелка, кото­рого достаточно для того, чтобы соткать 1500 метров шелко­вой штапельной ткани или связать 4000 пар шелковых чулок (рис. 20). Одновременно при этом из того же кубометра дре­весины извлекают около 19 литров этилового спирта (96%-ного), 10-22 килограмма кормовых дрожжей, 0,6 кило­грамма метилового спирта и 250 килограммов бардяных кон­центратов (50%-ной влажности). Следует напомнить, что из 19 литров спирта (для производства такого количества спирта потребовалось бы почти 60 килограммов зерна или 165 кило­граммов картофеля) можно получить каучука в количестве, достаточном для изготовления 36 пар мужских галош. Эти примеры убедительно свидетельствуют о том, что химическая переработка древесины несравненно более выгодна, чем лю­бая механическая обработка.

Наша страна располагает огромными ресурсами различного сырья (разнообразные отходы, дровяная древесина, тростник, солома и т. д.), которые позволяют создать огромные мощно­сти по производству бумаги и картона. Уже к концу текущей пятилетки целлюлозно-бумажная промышленность должна увеличить объем переработки лиственной и дровяной древе­сины и технологической щепы до 12 млн. кубометров в год. Можно напомнить, что на всех комбинатах страны в 1965 г. было израсходовано 18,6 млн. кубометров древесины и в том числе только 6,2% дровяной.

Интересно отметить, что в настоящее время мировое про­изводство волокнистых полуфабрикатов превысило 100 млн. тонн в год. Четверть общего выпуска составляет дре­весная масса и почти две трети (около 64%)-полуцеллю­лоза и целлюлоза.

Более 90% целлюлозы получают из древесины и в основ­ном хвойной (80%). При мировом производстве синтетических полимеров (пластмасс, синтетических волокон и каучуков) при­мерно 25 млн. тонн в год целлюлоза и в наши дни является одним из самых основных видов полимерных материалов.

За прошедшие 50 лет коренные изменения произошли и в отечественной целлюлозно-бумажной промышленности. В 1913 г. во всей России было выработано всего 258 тыс. тонн целлюлозы и 269 тыс. тонн бумаги.

До середины XIX века в бумажном производстве использо­вали тряпье и целлюлозу, полученную из соломы. Только в 50-х годах прошлого столетия был предложен натронный (щелочной) способ производства целлюлозы из древесины и в начале 80-х годов того же столетия начал применяться сульфатный щелочной способ варки. Первый завод, вырабаты­вающий сульфитную целлюлозу, был пущен в Швеции в 1874 г.

Из литературных источников известно, что Богородицкий бумажный завод использовал солому для производства бумаги еще в 1707-1714 гг. В 1870 г. при Невской бумажной фабрике в Петербурге был пущен первый в России завод по произ­водству соломенной целлюлозы. В начале 70-х годов XIX сто­летия в Боровическом уезде Новгородской губернии была вы­строена фабрика «... для приготовления из дерева особой массы, называемой клетчаткой, и выделки из оной различных сортов бумаги и других изделий по особому способу, поныне в России еще не известному». В 1875 г. сообщается в печати об учреждении первого русского общества для приготовления древесной клетчатки.

Заводы по производству древесной натронной целлюлозы были в Петербурге выстроены позднее: при Чекушской писче­бумажной фабрике в 1881 г. и в Устье-Ижоре в 1886 г. Пер­вые сульфитно-целлюлозные заводы были сооружены при Окуловской писчебумажной фабрике (Новгородская губерния) в 1883 г. и в том же году при Каменской писчебумажной фаб­рике (Тверская губерния).

Исследования, проведенные учеными и инженерами-техно­логами (Л. П. Жеребовым, Ю. К. Орловским, Руктешелем и др.), в те годы позволили получать целлюлозу высокой чистоты. К концу прошлого столетия, в 1892-1893 гг., научно-техническая лаборатория Морского ведомства под руководст­вом Д. П. Менделеева получила очень чистую древесную цел­люлозу в виде тонких белых листов и разработала ряд чув­ствительных реакций, помогающих быстро определять чистоту древесной массы и ее пригодность для дальнейшей перера­ботки. Но общий уровень производства целлюлозы в дорево­люционной России все же был очень низок. Следует еще от­метить, что в 1811 г. Петербургский литейный завод и Красно-польская бумажная мануфактура впервые в Европе выпустили бумагоделательные машины оригинальной конструкции, кото­рые дали возможность повысить в 10 раз производительность той фабрики, на которой они были установлены. Интересно также, что в 1845 г. крестьянину Гаврииле Ушкову было дано особое право пользоваться машиной для выделки бесконечных листов бумаги.

В 1917 г. производство бумаги и картона в стране уменьши­лось до 137 тыс. тонн, а в 1920 г.- даже до 38 тыс. тонн. В 1918 г. было 97 действующих предприятий бумажной про­мышленности, в том числе 49 бумажных и 16 картонных фаб­рик, 26 древесномассных и 6 целлюлозных заводов. Уровень 1913 г. по выработке бумаги был достигнут в 1928 г., а по цел­люлозе- только в 1935 г.

Научно-исследовательский институт целлюлозно-бумажной промышленности был создан 30 мая 1930 г.

Для производства различных сортов бумаги, картона, цел­люлозы, древесноволокнистых плит необходимо из древесины и других видов сырья (тростника, соломы и т. п.) получить волокнистую массу. Для этой цели применяют механическое истирание древесины, а также воздействие на нее химических соединений, тепла и давления. Свойства получаемой волокни­стой массы и ее выход зависят от того, какой метод (или ком­бинацию их) использован в технологическом процессе.

Исходя из этого существующие способы производства могут быть све­дены в следующие пять групп:

1. Механическое истирание, при котором получа­ется белая древесная масса того же химического состава, что и исходная древесина;

2. Размол древесины после предварительного воздейст­вия на нее тепла и давления позволяет получить массу для строительных картонов и древесноволокнистых плит;

3. Мягкая химическая и тепловая обработка с последующим размолом, в результате чего получается хими­ческая древесная масса;

4. Умеренная химическая обработка с размо­лом, позволяющая получить массу, которая занимает промежу­точное положение между обычной древесной массой и целлюло­зой. Такой волокнистый материал называется полуцеллюлозой или целлюлозой высокого выхода, так как в этом случае зна­чительная доля составных частей древесины, сопутствующих целлюлозе, остается в пей и не переходит в раствор.

5. Интенсивная химическая обработка древес­ной щепы, позволяющая получить целлюлозу различной сте­пени чистоты.

Все эти перечисленные способы производства по-разному воздействуют на составные части древесины. Поэтому получае­мые волокнистые материалы отличаются друг от друга выхо­дом и степенью чистоты, а изделия, вырабатываемые из этих материалов, имеют не только разную механическую прочность, по и различные физико-механические свойства.

Масштабы современных целлюлозно-бумажных комбинатов исключительно велики. Например, только для того, чтобы осу­ществить пуск первой очереди Котласского комбината, нужно было вынуть более 2 млн. кубометров грунта, уложить 500 тыс. кубометров бетона и железобетона (есть железобетонные кон­струкции высотой до 40 метров и весом более 37 тонн каждая), проложить 400 километров трубопроводов, примерно 800 кило­метров бронированного кабеля, построить 80 километров подъ­ездных железнодорожных путей и смонтировать десятки тысяч единиц различной запорной арматуры.

Гиганты, строящиеся в Сибири и на Дальнем Востоке (Брат­ский, Байкальский, Комсомольский комбинаты), будут иметь еще большую мощность. Некоторые из них будут выпускать до 1 млн. тонн в год товарной продукции. Для таких комбина­тов изготовляется уникальное оборудование в виде поточных технологических линий мощностью 125 и 250 тыс. тонн целлю­лозы в год. Каждая такая линия снабжена непрерывно дейст­вующим варочным аппаратом с суточной производительностью 800-900 тонн целлюлозы и другим соответствующим обору­дованием.

источник: А. Авербух, "Что делает химия из древесины", Москва, издательство "Лесная промышленность", 1970 год

UP

Вход/Регистрация - Присоединяйтесь! Ваше имя: (или войдите через соц. сети ниже)

Комментарии и отзывы ( потяните за правый нижний край для увеличения окна ):

Введите код, который Вы видите на изображении выше (чувствителен к регистру). Для обновления изображения нажмите на него.

• Араукария Каннингема (Araucaria cunninghamii), дерево, свойства древесины
• Тасманский дуб (E. delegatensis, E. obliqua & E. regnans), дерево, свойства древесины
• Бекхаусия Бэнкрофта (Backhousia bancroftii), дерево, свойства древесины
• Жёлтый кедр (Chamaecyparis nootkatensis), дерево, свойства древесины
• Американский белый дуб (Quercus alba), дерево, свойства древесины