13. Лесозаготовительное и лесопильное производство. Комплексное использование древесных ресурсов.

Лесозаготовительное производство – это отрасль народного хозяйства связанная с заготовкой древесины и получением из нее некоторых продуктов, для нужд человека и других отраслей народного хозяйства.

Вцелом лесозаготовительное производство или лесозаготовка делится на три основные фазы:

1) лесосечные работы – работы связанные с заготовкой древесины непосредственно на лесосеках.

Ключевым понятием в данном определении является понятие лесосеки. Лесосека – это однородный, обособленный участок спелого леса, отведенный в рубку. Лесосека может отводиться на летний или зимний период и состоять как из одного, так и из нескольких таксационных выделов.

В свою очередь процесс лесосечных работ включает в себя:

а) процесс первичной лесозаготовки – включает все операции производимые непосредственной близости от места произрастания заготавливаемых деревьев (у пня).

б) трелевку древесины – операции связанные с перемещение заготовленной древесины от места первичной лесозаготовки до погрузочного пункта лесосеки.

2)вывозка леса – это операция, связанная с перемещением древесины от лесосеки до нижнего склада.

3)нижнескладские работы – это комплекс операции по обработке, сортировке

иперемещению древесины выполняемый на нижнем складе лесозаготовительного предприятия.

Нижний склад лесозаготовительного предприятия – это место, куда свозится древесина с разрабатываемых лесосек, где производятся операции ее сортировки и обработки, с целью получения продукции лесозаготовок, а также ее отгрузки конечному потребителю. Обычно нижний склад устраивается в непосредственной близости к пути по которому будет вывозиться конечная продукция лесозаготовок, чаще всего в населенном пункте.

Лесозаготовительное производство имеет целый ряд особенностей, отличающих ее от других отраслей народного хозяйства. Эти особенности обусловлены предмета труда и его пространственным расположением.

Основные особенности заключаются в следующем:

1) Лесозаготовки производятся в исключительно разнообразных природных и производственных условиях. Лесозаготовительные предприятия расположены в районах с различным климатом, лесные площади имеют различный рельеф, различные грунты и почвы. Это требует индивидуального подхода при выборе технологии и машин и механизмов для освоения лесных массивов.

2) Деревья по своим размерам, породам и качеству, различна и продукция, получаемая из них. Указанная особенность создает дополнительные трудности для механизации и особенно автоматизации процессов лесозаготовительного производства.

3) Запасы сырья на лесных площадях незначительны. Так при запасе 200 м3на гектар толщина слоя равномерно распределенной по площади лесосеки древесины составила бы лишь 2 см, тогда как толщина торфяных залежей достигает7-10м, а мощность угольных пластов доходит до 15 м. Это является причиной частых перемещений лесозаготовительной техники, приводит к значительной протяженности транспортных путей, ограничивает срок действия предприятия. Так например лесозаготовительные предприятия с годовым объемом лесозаготовок 200 тыс. м3ежегодно вырубают800-1300га лесного фонда и строит около 40 км лесовозных автомобильных дорог.

4) В отличии от торфа, руды, угля, допускающих возможность дробления их на мелкие фракции, лесоматериалы на протяжении всего процесса лесозаготовок остаются в целом виде. Поэтому для работ требуются машины значительной мощности, в узлах которых создаются большие кратковременные напряжения.

5) Территориально цехи и участки предприятия разобщены, что создает трудности для управления, снабжения и т.д.

6) В лесу происходит периодическое природное восстановление запасов сырья. Учитывая эту особенность в будущем можно с успехом решить вопрос создания постоянно действующих предприятий.

Лесопильное производство, изготовление пиломатериалов (брусьев и досок) из брёвен. Переработка брёвен осуществляется на лесопильном заводе, который включает лесопильный и сушильный цеха, склады сырья и пиломатериалов, а также вспомогательные цеха. На складах сырья производятся: выгрузка брёвен, сортировка сырья по размерам и качеству, укладка брёвен в штабеля для зимнего хранения, оттаивание брёвен в зимнее время, окорка и подача их для распиловки в лесопильный цех. Для выполнения этих работ служат краны (кабельные, козловые, башенные), цепные и тросовые транспортёры, лебёдки, бревнотаски, сортировочные устройства, утеплённые бассейны. При поставке пиловочного сырья к заводам сплавом устраиваются рейды для приёмки, сортировки и выгрузки брёвен.

В лесопильном цехе производятся продольный раскрой брёвен и брусьев, а также продольный раскрой не обрезных досок и их торцовка. Для продольного раскроя брёвен и брусьев используются ленточнопильные станки, круглопильные станки и лесопильные рамы . Из этих станков в лесопильном цехе комплектуются поточные линии с комплексной механизацией транспортных операций. Для переработки кусковых отходов на технологическую щепу применяют рубительные машины. Полученные пиломатериалы сортируют, укладывают в пакеты и транспортируют автолесовозами на склад пиломатериалов для атмосферной сушки или в сушильный цех для камерной сушки. На складах для атмосферной сушки пиломатериалы размещают в штабелях, группами, между которыми предусматривают проезды, позволяющие транспортировать по ним сырую и просушенную продукцию. В летнее время перед сушкой для предохранения пиломатериалов от поражения грибами проводят их поверхностное антисептирование. При камерной сушке процесс интенсифицируется применением подогретого воздуха или смеси топочных газов с воздухом, циркулирующих между рядами досок, уложенных в штабеля. После сушки товарные пиломатериалы на многих заводах окончательно сортируются, торцуются и укладываются в плотные транспортные пакеты, которые отгружаются потребителям. Выход пиломатериалов из брёвен составляет в среднем 60-65%.

КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ, всестороннее экономически оправданное использование всех полезных компонентов древесины и древесных отходов. Древесина используется в круглом виде как строит, материал, сырьё для произ-ва пиломатериалов, шпал, фанеры, мебели, тары деревянной и т. д. Круглый лесоматериал применяется также в угольной и горнорудной пром-сти. Значит. кол-во пилопродукции поставляется авто-, вагоно- и судостроению. Путём химич. переработки древесины получают целлюлозу, бумагу, картон, ткани, сахар, этиловый спирт, кормовые дрожжи, белок, смазочные масла и пр. В 1980-е гг. из древесины изготовляются изделия ок. 20 тыс. наименований.

Наряду с деловой древесиной в хоз. оборот интенсивно вовлекаются кусковые отходы лесопильной и деревообр, пром-сти, низкосортная древесина, маломерная древесина от рубок ухода, сыпучие отходы (опилки) и кора, лесосечные отходы (ветки, сучья, пни) всех сортов и видов древесины.

Путём химико-механич. переработки низкокачеств. древесного сырья и отходов древесины можно получить такие высокоэффективные заменители деловой древесины, как древесноволокнистые, древесностружечные плиты, тарный картон и пр. Кроме того, переработка всех составных частей древесины химич. методами обеспечивает произ-во такой продукции, к-рая заменяет с.-х. сырьё и продовольств. товары. Осн. направление использования кусковых отходов лесопиления и деревообработки — произ-во технологич. щепы для целл.-бум. пром-сти. Для переработки кусковых отходов лесопиления на щепу требуется на 30—40% меньше капитальных вложений, чем при произ-ве щепы в леспромхозах из дров и лесосечных отходов. Важное значение имеет полная переработка кусковых отходов фанерного произ-ва для изготовления древесностружечных плит, а также фанеры при формировании её внутр. слоев.

Эффективно также использование в целл.-бум. произ-ве хвойных технологич. дров, щепы, вырабатываемой из них, и топливных дров, хотя переработка их связана с большими эксплуатац. затратами, чем переработка балансовой древесины, из-за повышенного расхода энергии и химикатов, большей длительности производств. цикла и т. д. Низкокачеств. древесина и древесные отходы широко применяются и в гидролизной пром-сти.

В 80-е гг. решается проблема использования древесины мягких листв. пород, особенно на терр. Европ. части СССР. Древесина листв. пород в композиции с хвойной — полноценное сырьё для произ-ва тароупаковочных, писчепечатных и др. видов бумаги, внутр. слоев тарного картона, а в чистом виде — при изготовлении целлюлозы для химич. переработки. Лиственная древесина в больших кол-вах расходуется также на изготовление пиломатериалов, строит. деталей, тары, клёпки, древесностружечных и древесноволокнистых плит, фанеры, спичек, мебельных и иных заготовок.

Древесина вершинной части деревьев и толстых сучьев (составляет 7—8% от общей массы дерева) может быть использована в качестве сырья для выработки технологич. щепы, балансов, чему способствует внедрение в пром-сть метода сухой окорки древесины в окорочных барабанах производительностью до 30 тыс. м³ в год.

Древесина, получаемая при рубках ухода, пригодна для произ-ва древесных плит, тарного картона, для изготовления садовых и виноградных кольев, штукатурной драни, изделий ширпотреба и др. продукции.

К числу отходов лесозаготовок, не считая пнёвой, корневой древесины и коры, относят разл. отходы стволовой древесины, образующиеся на всех фазах лесозаготовит. процесса. Шепа, приготовленная из отходов лесозаготовок, может быть использована для произ-ва нек-рых видов полуфабрикатов в целл.-бум. произ-ве.

За рубежом широко применяются в произ-ве целлюлозы древесные опилки. Они могут служить сырьём для получения сульфатной целлюлозы. Однако из-за малых размеров и повреждения волокна при пилении волокнистый полуфабрикат из опилок по механич. прочности на 30—35% уступает целлюлозе из обычной щепы. Вследствие этого целлюлозу из опилок целесообразно использовать в произ-ве разл. видов бумаги и картона в качестве добавки к длинноволокнистым полуфабрикатам.

Из еловой, ивовой коры, коры лиственницы получают дубильные экстракты (таннины). На многих предприятиях строятся утилизационные котлы, в к-рых в качестве топлива используется кора. В целл.-бум. пром-сти всё шире применяется сухая окорка древесины, что делает кору ценным высококалорийным топливом. Всесоюзное научно-производств. объединение бум. пром-сти разработало разл. варианты технологич. схем получения удобрений из коры. Пром. произ-во удобрений основывается на использовании молотковых мельниц.

Гидролизная пром-сть выпускает из древесного и др. растит. сырья белковые кормовые дрожжи, к-рые являются полноценным заменителем белка и витаминов в животноводстве. Современный уровень техники позволяет получить из 1 т сухих древесных отходов до 235 кг товарных дрожжей.

При сульфитной варке древесины её нецеллюлозные составляющие части образуют сульфитный щёлок. Растворённые в нём в-ва состоят из Сахаров, органич. и минер. к-т и пр. На 1 т целлюлозы приходится 8—10 м³ сульфитного щёлока, из к-рого можно получить 180—200 кг сахара или 70—80 кг кормовых дрожжей, или 75—80 л этилового спирта. Водные р-ры органич. соединений (сахаров, органич. кислот), получаемые при сульфатной варке древесины, используются для произ-ва кормовых дрожжей. На 1 т сульфатной целлюлозы приходится 5—6 м³ предгидролизата, из к-рого можно получить 200—250 кг сахара или 80—100 кг кормовых дрожжей. При пиролизе древесины образуются древесный уголь, смола, метиловый спирт, растворители, горючие и негорючие газы. Из добытой при подсечке деревьев (сосны, кедра, лиственницы) живицы получают скипидар и канифоль. Для получения этих же продуктов экстракц. способом используют осмолы.

Эффективность К. и. д. проявляется в экономии капитальных вложений, в сокращении трудоёмкости и текущих издержек произ-ва. Эта экономия, являющаяся следствием преимуществ, развития произ-ва высокоэффективных видов продукции на базе К. и. д., образуется как в отраслях лесной и лесоперерабатывающей пром-сти, так и в отраслях, потребляющих продукцию из древесины.