3.4.1Способы переработки древесного сырья и области использования получаемых продуктов

Древесина служит в народном хозяйстве исходным сырьем для выработки более двадцати тысяч продуктов и изделий. Способы переработки древесного сырья классифицируют на три основные группы: механические, химико-механические и химические. Различна степень превращений древесины в конечный продукт. В одних технологических процессах она сохраняет свои исходные физико-механические свойства, макро- и микроструктуру, в других – используется как источник волокнистого сырья, в третьих – как химическое сырье.

Механическая переработка древесины заключается в изменении ее форм пилением, строганием, фрезерованием, лущением, точением, сверлением, раскалыванием. В результате механической обработки получают разнообразные товары народного потребления и промышленного назначения, продукцию и сырье для смежных перерабатывающих отраслей промышленности. Механическим истиранием древесины получают волокнистые полуфабрикаты.

При химико-механической переработке получают промежуточный продукт из древесины, однородной по составу и размерам, – специально резаную стружку, дробленку, шпон. Промежуточный продукт, получаемый механическим способом, покрывают синтетическим связующим веществом. Под действием температуры и давления происходит реакция полимеризации связующего, в результате чего промежуточный древесный продукт прочно склеивается. В качестве связующего вещества может быть использован цемент и другие минеральные вяжущие вещества. При химико-механической переработке получают фанеру, столярные изделия, древесностружечные и цементно-стружечные плиты, арболит и фибролит. Химико-механический способ используют при получении волокнистых полуфабрикатов в целлюлозно-бумажной промышленности.

Одно из направлений химико-механической переработки состоит в получении модифицированной древесины. Наиболее простой способ улучшения природных свойств древесины – увеличение ее плотности прессованием, называют термомеханическим модифицированием. Заготовки в виде брусков, досок, стержней или цилиндров уплотняют в пресс-формах под давлением до 70 МПа. Механическое воздействие может сочетаться с нагревом, пропаркой, пропиткой древесины минеральными маслами или смолами. Химико-механическое модифицирование осуществляется предварительной обработкой древесины аммиаком или мочевиной с последующим прессованием. Комбинированное механическое, термическое и химическое воздействие вызывает изменения физических свойств и химического состава древесины, в результате чего повышается ее пластичность и улучшаются условия прессования.

Химическая переработка древесины осуществляется термическим разложением, воздействием на нее растворителей, щелочей, кислот, кислых солей сернистой кислоты. Термическое разложение, или пиролиз древесины, осуществляется нагреванием древесины при высокой температуре без доступа воздуха. При пиролизе получают твердые, жидкие и газообразные продукты. Из них наибольшее практическое значение в народном хозяйстве имеет древесный уголь.

При помощи растворителей из древесины, предварительно измельченной в щепу, извлекают различные экстрактивные вещества. При экстракции водой получают дубители. Клеящие свойства камеди, извлекаемой водой из древесины лиственницы, используются в полиграфической, текстильной и спичечной промышленности. При экстракции бензином пневого осмола, измельченного в щепу, из древесины наиболее экономным способом извлекают канифоль. Этот ценный продукт широко используют для получения высококачественной бумаги, как заменитель жиров в мыловарении, для производства лаков, линолеума, резины, электротехнических и других изделий.

При обработке хвойной древесины слабыми растворами щелочей, без давления, из нее извлекают смолистые вещества и небольшое количество лигнина, гемицеллюлоз. При варке измельченной в щепу древесины с 5…15%-ным водным раствором едкого натра, часто с добавлением сернистого натрия, большая часть лигнина растворяется и получается волокнистая целлюлоза – натронная или сульфатная. Кислоты оказывают разрушающее гидролизующее действие на древесину, что лежит в основе гидролизного процесса производства глюкозы, ксилита, спирта. Большое значение приобретают кормовые дрожжи, полученные на гидролизных и целлюлозных предприятиях из углеводов, содержащихся в гидролизатах и сульфитных щелочах. Гидролизом лиственной древесины, разбавленной кислотой или водой под давлением, получают фурфурол.