Вопрос 43 Продукция лесохимических производств.

Продуктами целлюлозно-бумажного производства являются целлюлоза, бумага, картон, древесно-волокнистые плиты, древесно-стружечные плиты, кровельные материалыи изоляционные материалы, нитроцеллюлоза, лигнин, технические лигносульфонаты. Основным процессом в производстве является варка, тепловая обработка древесины растворами химических реагентов, способных растворять лигнин (чаще всего щелочные растворы сульфидов, сульфитов, сульфатов натрия). Входе варки волокна целлюлозы, связанные лигнином высвобождаются, а лигнин переходит в раствор. Сырьём для данного производства служат преимущественно хвойные и лиственные породы древесины. Основными направлениями развития являются: вовлечение в переработку отходов лесозаготовки и обработки древесины, тростника, соломы и т. п.; использование вторичных ресурсов (макулатуры); совершенствование систем, обеспечивающих экологическую безопасность. Удельный вес целлюлозно-бумажного производства в валовом выпуске предприятий лесохимии составляет 84 %.

Гидролизное производство вырабатывает: фурфурол, этиловый спирт, глюкозу, сорбит, ксилит, белково-витаминные концентраты. Основным химическим процессом при получении перечисленных веществ является гидролиз полисахаридов, входящих в состав растений. В качестве сырья используются: отходы лесозаготовки и некоторых сельскохозяйственных культур. Удельный вес продукции гидролизного производства ~9 % от валового выпуска продуктов лесохимии.

Дубильно-экстрактовое производство вырабатывает дубильные вещества. Основным процессом является водная экстракция. В качестве сырья наиболее широко применяется т. н. корьё (поленья, пни и корни) дуба и каштана, реже ивы, ели. Ведутся работы по вовлечению в производство отходов (коры) лиственницы. (Доля в объёме продуктов лесохимии около 1 %).

Основным процессом канифольно-скипидарного производства является перегонка с водяным паром сосновых живицы и осмола.

В процессе пиролиза древесины вырабатываются: уксусная, пропионовая, масляная кислоты, метанол, древесная смола, древесный уголь и др. В настоящее время только древесный уголь имеет практическое применение в промышленности и в быту и пользуется потребительским спросом.

Экстракцией из хвои извлекается целый ряд препаратов, применяемых в фармокопее и парфюмерии. Хвоя, это естественная фабрика, продуцирующая вещества, с помощью которых дерево защищается от вредных воздействий окружающей среды.

Вопрос 44 Антисептики и методы их применения для защиты деревьев.

Методы защитной обработки древесины антисептиками можно разбить на две группы: 1. Методы пропитки без применения внешнего давления. К ним относятся диффузионная пропитка пастами и растворами, пропитка вымачиванием и в горяче-холодных ваннах. 2. Методы пропитки с применением внешнего давления, включающие пропитку с торца и пропитку в автоклавах. Диффузионная пропитка заключается в нанесении на поверхность древесины паст или концентрированных растворов и последующей диффузии антисептика во внутренние слои. Эта пропитка осуществляется благодаря градиенту концентрации.

Диффузионной пропитке пастами подвергается сырая древесина. Обычно для полной пропитки заболони круглых сортиментов требуется около 3 месяцев. Во избежание высыхания древесину в течение этого периода выдерживают в плотных, укрытых толем штабелях. По истечении этого срока штабеля раскрывают и после подсыхания древесину ставят в службу. При обработке фтористыми пастами сверху наносят слой гидроизоляции (каменноугольный лак Б или нефтебитум). Пастами обрабатывают столбы линий связи или электролиний, устанавливаемые вблизи от мест заготовки, а также еловые столбы, плохо пропитываемые другими методами. Диффузионная пропитка пастами находит применение и для обработки столбов, находящихся в службе. В этих случаях на часть столба, наиболее подверженную загниванию, надевают антисептический бандаж, стягивая его проволокой. Диффузионная пропитка растворами применяется для тех случаев, когда невозможно вымывание. Работы проводятся обычно на стройплощадках и рассматриваются как дополнительные защитные мероприятия к конструктивной профилактике. Пропитка вымачиванием относится к полукустарным методам. Применяется она для небольших партий материала.

Пропитка в горяче-холодных ваннах довольно распространена у нас, особенно при обработке деталей заводского домостроения. В последнее время все в большей степени она заменяется более эффективной пропиткой в автоклавах. Пропитка в горяче-холодных ваннах применяется для древесины влажностью не более 40%. Сущность ее заключается в том, что при прогревании воздух, находящийся в древесине, расширяется и частично выходит наружу. При последующем охлаждении в холодной ванне оставшийся в древесине воздух сжимается и за счет создавшегося разрежения раствор всасывается внутрь.

Метод горяче-холодных ванн применяется нескольких вариантов: а) пропитка в одной ванне с быстрой заменой горячего раствора холодным; б) пропитка в одной ванне с медленным остыванием горячего раствора; в) пропитка в двух ваннах с переносом древесины из горячего раствора в холодный; г) в качестве горячей ванны используется прогрев древесины паром или горячим воздухом.

Каждый из перечисленных способов имеет свои достоинства и недостатки. Более индустриальными из перечисленных являются варианты «б» и «в». Они применяются при относительно больших объемах пропитки. Однако при двухванновом варианте неблагоприятным, снижающим эффективность является контакт древесины с воздухом при переносе ее из горячей ванны в холодную. Вариант «г» рекомендуется при пропитке древесины хромсодержащими антисептиками.

Пропитка под давлением в автоклавах наиболее эффективна. Она обеспечивает высокое поглощение, необходимое для защиты древесины внешней службы (шпалы, столбы, элементы мостов и т. д.). Под давлением древесину можно пропитывать несколькими способами. Наиболее распространены из них два: способ полного насыщения; способ ограниченного поглощения.

Первый способ в основном применим для водорастворимых антисептиков. Сущность его заключается в следующем. После загрузки древесины из автоклава удаляют воздух, доводя разрежение до 600—650 мм рт. ст., затем подают пропиточный раствор и создают давление 8—14 ати. Способ ограниченного поглощения в основном применяется при пропитке маслами. Он позволяет регулировать поглощение практически без изменения глубины пропитки. При пропитке этим способом лесоматериалы после загрузки в автоклав подвергаются воздушному давлению 2—4 ати, вследствие чего воздух в клетках древесины сжимается. Затем в автоклав подают антисептик и давление повышают до 8—14 ати. По окончании пропитки и снятия давления в автоклаве создают вакуум. При этом воздух в клетках древесины расширяется и выталкивает из нее часть поглощенного антисептика.

Древесина, подвергаемая пропитке в автоклавах, должна быть предварительно высушена до W = 20÷25%. Основные параметры режима пропитки под давлением — продолжительность вакуумирования или воздушного давления и продолжительность жидкостного давления. Эти параметры зависят от толщины пропитываемых сортиментов, заданного поглощения, породы древесины и других факторов.