4. Требования к древесному сырью для производства древесной массы из щепы

Весь процесс производства различных видов ДМ из щепы можно укрупнёно разбить на 3 стадии - подготовку древесины, получение массы и её обработку.

В первую стадию производства входят: доставка сырья на предприятие; подготовка его размолу, включая промывку и другие операции, способствующие получению массы необходимого качества. Если при производстве целлюлозы влияние качества древесины можно в какой-то мере отрегулировать изменением параметров технологического процесса, расходом химикатов, то в производстве ТММ, ХТММ, ХММ имеет место прямая связь между качеством сырья и готового полуфабриката.

На качество ДМ из щепы влияют порода древесины, химический состав её и морфология, плотность, влажность, размер технологической щепы, содержание коры и гнили, возраст древесины.

Наиболее высококачественную ДМ получают из древесины ели. Древесина сосны даёт массу с худшими свойствами, а энергии на размол и химикатов на отбелку при этом затрачивается больше. ДМ из пихты занимает промежуточное положение между ДМ из ели и сосны.

РДМ и ТММ получают из щепы ели, пихты и сосны, так как хвойная древесина может перерабатываться на ДМ без обработки химическими реагентами. Считается допустимой примесь щепы осины в количестве 10 – 30 %, хотя наличие в ДМ волокон лиственной древесины снижает показатели её прочности.

ХТММ и ХММ получают как из хвойной, так и из лиственной древесины (осина, тополь, берёза, клён, бук и др.). Целесообразность использования лиственной древесины в производстве ДМ обусловлена, во-первых, значительными её запасами (свыше 65 % лесных ресурсов мира приходится на долю лиственной древесины), и, во-вторых, положительным влиянием волокон лиственной древесины на процесс формования бумаги и ряд её показателей качества - непрозрачность, сомкнутость поверхности, печатные свойства и др. Однако расход энергии на размол щепы лиственных пород древесины выше, чем хвойных пород.

В производстве ДМ из щепы находит применение и лиственница. В Японии ДМ из щепы лиственницы успешно используют в композиции газетной бумаги. Для нашей страны лиственница также является перспективной породой для производства ДМ из щепы, так как она занимает около 40 % всей лесопокрытой площади, что в 2,5 раза больше площади, занимаемой сосной, и почти в 4 раза превышает площадь, занимаемую елью.

Особенность лиственницы - повышенное (до 30 %) содержание водорастворимых веществ. Переработка щепы лиственницы на ДМ в дисковых мельницах может проводиться по обычной технологической схеме или с предварительным «вымачиванием» в горячей воде при температуре 80-85 ⁰С для удаления экстрактивных веществ.

Плотность древесины зависит от содержания поздней и ранней древесины (колебания плотности сосны 348 – 401 кг/м³, лиственницы 486 – 537 кг/м³, берёзы 464 – 527 кг/м³, ели 337 – 400 кг/м³ и т.д.).

Волокна ранней и поздней древесины различаются по прочности и по-разному реагируют на механическое воздействие при размоле. В результате сжатия и сдвига при размоле в древесине возникают напряжения, которые приводят к пластической деформации. При этом тонкие стенки ранней древесины легче приобретают гибкость и пластичность, чем толстостенные волокна поздней древесины.

Древесина высокой плотности требует большего расхода энергии и при прочих условиях даёт полуфабрикат меньшей прочности.

В производстве ДМ из щепы важно также постоянство плотности подаваемой на размол щепы.

Влажность щепы должна быть 30 % и более, т.е. выше точки насыщения волокон водой. Оптимальная влажность щепы обеспечивается использованием свежесрубленной древесины или предварительного сжатия щепы с последующим насыщением водой.

Для поддержания необходимой влажности в древесно-подготовительном цехе предусматривается орошение балансов. В настоящее время внедряется транспортировка щепы насосами, что увеличивает продолжительность пропитки древесины водой.

Размеры щепы (оптимальные): толщина от 3,5 до 6,0 мм, длина 15 – 35 мм.

Очень важна однородность щепы по размеру. Крупная щепа вызывает неравномерный нагрев щепы и увеличивает расход энергии, затрудняет подачу щепы в дисковую мельницу. Мелкая щепа засорена корой, песком, содержит больше экстрактивных веществ, увеличивает костричность получаемой массы, снижает её белизну.

В производстве ДМ в дисковых мельницах могут быть использованы опилки. Однако средний размер опилок не превышает 1 – 1,5 мм, т.е. они не могут иметь длинных волокон, в связи с чем наличие опилок в исходном сырье снижает показатели механической прочности ДМ.

Необходимо следить за содержанием коры и гнили в щепе. Наличие коры в щепе повышает сорность массы, снижает белизну, увеличивает содержание костры, ухудшает механические показатели массы. Повреждение древесины гнилью заметно снижает выход и качество массы.