3.4.8.1Заготовка древесной зелени.

Древесная зелень является ценным сырьем. Сырье представляет собой охвоенные ветви диаметром не более 8 мм. В массе товарной древесной зелени должно быть не менее 60 % хвои и неодревесневших побегов, не более 30 % одревесневших побегов. Количество листьев, мха и других органических примесей допускается не более 10 %, минеральных примесей не более 0,2 %. Древесную зелень поставляют перерабатывающим предприятиям как целыми ветвями, так и в измельченном виде. Характерная особенность древесной зелени – ограниченный срок хранения, так как содержащиеся в ней хлорофилл, каротин и витамины быстро разлагаются. Сырьем для заготовки древесной зелени служат тонкомерные деревья, сучья и вершины, а также зеленая щепа. Заготовляют древесную зелень как на лесосеке, непосредственно у пня сразу после валки дерева и обрезки сучьев, так и на лесных складах.

В состав операций по заготовке древесной зелени входят сбор сырья, отделение охвоенных ветвей, транспортировка сырья или продукции на склад предприятия. Основная технологическая операция в заготовке древесной зелени – отделение ее от сучьев, вершин и тонкомерных деревьев ручным пли механизированным инструментом. Наиболее трудоемка заготовка древесной зелени вручную с. помощью специальных ножей.

Механизированное отделение древесной зелени осуществляется в стационарных или передвижных хвоеотделптелях. Основным рабочим органом механического отделителя, например типа ОДЗ-12А, является вращающийся барабан с шарнирно укрепленными на его обечайке штифтами или ножами. Сучья и тонкомерные деревья загружают комлем вперед в приемную часть конвейера, после чего они захватываются ребристыми вальцами, которые подают их в рабочую зону барабана. Длина сучьев должна быть не менее 1 м, а диаметр не более 60 мм. Под воздействием штифтов, вращающихся вместе с барабаном, хвоя и тонкие ветви отделяются от проходящих мимо сучьев.

Разработана передвижная установка, на которой из сучьев получают и древесную зелень и щепу. Она состоит из базовой машины, на которой смонтированы механический хвоеотделитель с вентилятором и рубительная машина, имеющие общий привод от вала отбора мощности. Древесная зелень из хвоеотделителя выбрасывается по трубопроводу в один из контейнеров, расположенный на прицепе.

Стационарные установки позволяют получать одновременно древесную зелень и очищенную щепу. Технологический процесс (рис. 133) включает предварительное измельчение отходов в зеленую щепу и ее сортировку пневматическим способом. Привезенные к месту переработки сучья, вершины и тонкомерные деревья манипулятором 2 подают на загрузочный конвейер 1 рубительной машины 3 типа ДУ-2А или МРГС-7. Полученная зеленая щепа выбрасывается в бункер-накопитель 5. Часть отходов, не содержащая древесную зелень, измельчается в щепу, которая направляется в отдельный бункер 4. Зеленая щепа из промежуточного бункера 5 с помощью скребкового конвейера равномерно подается в шлюзовой затвор-питатель пневмосортировочного узла. В его наклонном трубопроводе частицы подхватываются воздушным потоком, который нагнетается вентилятором 6 через специальные жалюзи. Во взвешенном состоянии измельченная масса поступает в первую сортировочную колонну 7, где для большего разрыхления щепы укреплена решетка. Скорость воздуха отрегулирована таким образом, чтобы крупные тяжелые частицы выпадали из массы щепы, а мелкие уносились в циклон. В нем частицы оседают и через шлюзовой затвор-питатель направляются во вторую сортировочную колонну 8 аналогичной конструкции. Скорость воздушного потока во второй колонне подобрана меньше, чем в первой. Благодаря этому в осадок выпадают частицы щепы кондиционной фракции. Древесная зелень с остатками щепы с помощью вентилятора 9 выбрасывается на экран 10, где разделяется на две фракции. Отходы ссыпаются на ближний конвейер и возвращаются на повторную сортировку, а древесная зелень выносным конвейером направляется в перерабатывающий цех.

Иной принцип отделения древесной зелени положен в основу термомеханического устройства, где сучья предварительно подвергаются сушке. Высушенная древесная зелень легко осыпается при небольшом механическом воздействии. Основным рабочим органом этого устройства является сушильный барабан, предназначенный для сушки сыпучих материалов. Его внутренний диаметр составляет 1,5 м, общая длина 9 м. Загрузочная и выгрузочная секции барабана оборудованы термокамерами, внутри которых смонтированы сетчатые обечайки. Через бандажные кольца барабан опирается на катки и с помощью привода вращается с частотой 3 мин^-1. Для предотвращения потерь тепла корпус барабана и термокамеры покрыты слоем теплоизоляции.

Под воздействием теплоносителя происходит быстрое высушивание хвои. Процесс перемешивания способствует отделению древесной зелени, которая полностью ссыпается с сучьев, когда они достигают выгрузочной камеры. Здесь сухая зелень через сетчатую обечайку ссыпается в бункер, откуда по всасывающему пневмопроводу поступает в циклон и далее на переработку для получения витаминной муки.

3.4.8.2Производство продукции из древесной зелени. Из-за ограниченного срока хранения древесную зелень перерабатывают обычно на том предприятии, где ее заготовляют. Она служит сырьем для производства хвойной хлорофилло-каротиновой пасты, эфирных масел и хвойного лечебного экстракта. Извлекают эти продукты экстракцией хвои бензином, паром и водой.

Хлорофилло-каротиновая паста представляет собой густую однородную массу желтовато- или буровато-зеленого цвета с характерным запахом хвои. Паста является поливитаминно-фитонцидным препаратом, ее применяют в медицине и парфюмерной промышленности (ее добавляют в количестве 3…5 % в мыло, зубную пасту и кремы). Паста служит сырьем для получения концентратов каротина, витамина Е, хлорофиллина натрия и других ценных, препаратов.

Технологический процесс производства (рис. 134, а) включает подготовку древесной зелени, экстракцию смолистых веществ хвои бензином, отгонку бензина и обработку выделенных смолистых веществ. В агрегате 1 древесную зелень подвергают дополнительному измельчению и вальцеванию, чтобы разрушить целостность хвоинок. В естественном состоянии они покрыты тончайшей пленкой, препятствующей процессу экстракции. Подготовленная древесная зелень поступает в промежуточные бункеры 4, откуда загружается в экстракторы 2 специальной конструкции. Экстрактор состоит из средней цилиндрической части с ложным днищем, верхней откидной крышки с охлаждающим элементом 3 и нижней конусной части с встроенным пароподогревателем. После загрузки сырья в нижнюю часть экстрактора закачивают насосом 10 бензин, который, испаряясь, прогревает хвою. Достигнув верхней крышки, пары бензина конденсируются на поверхности охлаждающего элемента 3. Стекающие капли бензина проходят через массу хвои и экстрагируют смолистые вещества. Процесс экстракции длится 3,0…3,5 ч. По окончании процесса экстракт сливают в баки, а экстрагированную хвою обрабатывают паром. В холодильнике 5 пары конденсируются. Смесь бензина и воды сливается в флорентину 9 – сосуд, где происходит разделение жидкостей с различной плотностью. Из верхней части флорентины сливается в бак 8 бензин, а из нижней – вода. Полученный экстракт из бака 11 перекачивают в перегонный куб 6. После отгонки бензина смолистые вещества в виде пасты-сырца сливаются в омылятор 7. Здесь при перемешивании с раствором натриевой щелочи нейтрализуются свободные кислоты. После нейтрализации влажность продукта доводится до 50 %. В горячем состоянии готовая паста расфасовывается в бидоны. Средний выход пасты из 1 т древесной зелени составляет 40…55 кг.

Эфирные масла добывают из хвои пихты сибирской, сосны, ели и кедра. Наибольшую ценность имеет пихтовое масло, содержащее борнилацетат – продукт, используемый для синтеза медицинской камфары. Пихтовое эфирное масло представляет собой прозрачную жидкость плотностью 900…925 кг/м³ с содержанием борнилацетата не менее 32 %. Содержание эфирного масла в пихтовой зелени – до 2,5 %. Общим способом получения эфирных масел является отгонка их из хвои водяным паром. Значительную часть пихтового масла получают на стационарных или передвижных установках периодического действия западно-сибирского типа (рис. 134, б). Установки оборудованы одним или двумя перегонными чанами 1, паровым котлом 2, баком для воды 3, холодильником 4, флорентиной 5 и сборником готового продукта. Для получения пара на большинстве установок используют паровые котлы. Древесную зелень предварительно подвергают измельчению и загружают в чан емкостью 7,5 м³. Через массу хвои пропускают пар, который прогревает ее и увлекает с собой эфирное масло. Пары масла и воды направляются в холодильник, где конденсируются и поступают на разделение в флорентину. Годовая выработка пихтового масла на одночанной установке достигает 5 т, на двухчанной – до 8 т.

Для производства масла разработана также установка непрерывного действия типа УНП со шнековым измельчителем древесной зелени. Ее основной частью являются две вертикальные колонны. В первой колонне измельченная масса перемещается вверх при помощи шнека с перфорированными витками и прямотоком обрабатывается паром. Во второй колонне обработка паром ведется противотоком. Зелень после отгонки масла может быть использована для получения кормов.

Хвойный экстракт, используемый в лечебных целях, получают из сосновой или еловой древесной зелени водной экстракцией сырья. Полученную водную вытяжку упаривают для получения жидкого или твердого хвойного лечебного экстракта. Жидкий экстракт упаривают до плотности 1190 кг/м³, добавляют к нему поваренную соль и до 1 % эфирного масла. Готовый продукт представляет собой коричнево-черную жидкость с хвойным запахом. Выход экстракта с 50 %-ным содержанием сухого вещества составляет 170…200 кг из 1 т древесной зелени. Твердый брикетированный экстракт получают в виде таблеток по 50 г при более длительном упаривании и с добавкой большего количества соли. Экстракт хорошо растворяется в теплой воде.