По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 676.16.022.6.031 DOI:10.33920/pro-05-2405-04

Получение и свойства сульфатной целлюлозы из лесосечных отходов осины

Балыбердин К.И. Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, E-mail: konstantinbalyberdin54@gmail.com
Казаков Я.В. Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова
Албаррам Фатыма Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова

Одной из актуальных проблем современной лесной промышленности является образование и накопление лесосечных отходов. Отходами являются ветви, вершины, которые целесообразно использовать как дополнительное сырье для целлюлозно-бумажной промышленности. В качестве решения данной проблемы рассмотрена возможность использования отходов, представленных ветвями и вершинками, в качестве альтернативного сырья для предприятий целлюлозно-бумажного производства, что в свою очередь имеет высокое экологическое и экономическое значение, а также является одним из ключевых аспектов соблюдения требований безопасности, охраны окружающей среды и рационального природопользования. Несмотря на различия в физических свойствах и химическом составе древесины из ветвей и ствола осины, сульфатная целлюлоза высокого выхода, полученная из них при раздельной варке, имеет схожие характеристики по выходу и содержанию лигнина. В отличие от сучков в структуре древесины древесина из ветвей не дает затруднений при сульфатной варке, а полученный волокнистый полуфабрикат из ветвей по химическому составу подходит для использования в качестве сырья для производства картона.

Литература:

1. Технология целлюлозно-бумажного производства. Справочные материалы: в 3 т. — Т. 1. Сырье и производство полуфабрикатов. — Ч. 1. — СПб.: Политехника, 2002. — 424 с.

2. Комплексная химическая переработка древесины: учебник для вузов / И.Н. Ковернинский, В.И. Комаров, С.И. Третьяков и др./ Под. ред. проф. И.Н. Ковернинского. — 3-е изд., испр. и доп. Архангельск: Изд-во Арханг. гос. тех. ун-та, 2006. — 374 с.

3. Коробов В.В., Рушнов Н.П. Переработка низкокачественного сырья (проблемы безотходной технологии). М.: Экология, 1991. — 288 с.

4. Полянин И.А., Макаров В.Е. Изготовление технологической щепы из некондиционной и пневой древесины с последующей ее переработкой // Современные наукоемкие технологии. 2016. С. 292–297.

5. Васильева Т.В. Обзор сложившихся тенденций использования древесных отходов за рубежом // Лесной вестник. 2002. № 4. С. 71–73.

6. Непенин Ю.Н., Жалина В.А. Тонкомерная древесина как сырье для целлюлозно-бумажной промышленности // Древесное сырье и возможности его комплексного использования. Петрозаводск, 1983. С. 101–108.

7. Гелес И.С., Коржицкая З.А., Агеева М.И. Использование тонкомерной древесины от рубок прореживания в производстве сульфатной целлюлозы // Химия и технология целлюлозы и лигнина: межвузовский сборник научных трудов. Л., 1982. С. 29–33.

8. Хакимова Ф.Х., Носкова О.А. Отходы лесозаготовок — сырье для волокнистых полуфабрикатов производства картона // Вестник Пермского национального политехнического университета. Химическая технология и биотехнология, 2017. № 2. С. 128–142. DOI: 10.15593/2224–9400/2017.3.11

9. Сафин Р. Г., Саттарова З. Г. Хабибуллин И. Г., Зиатдинов Р.Р., Степанова Т.О. Современные направления переработки лесных ресурсов // Вестник технологического университета. 2015. Т. 18, № 21. С. 90–93.

10. Xu E.C., Sabourin M. J. Process selection for chemimechanical pulping of aspen. // Journal of Pulp and Paper Technical Association of Canada, 2002. N 3 (103). P. 36–39.

11. Hunt K., Gee W., Hussein A., Reath S., Watson P. Kraft pulping opportunities from Canadian aspen. // PACWEST Conference, Jasper Alberta. Pulp and Paper Technical Association of Canada, 2002.

12. Хакимова Ф.Х., Хакимов Р.Р., Носкова О.А. Молодая древесина ели и березы — полноценное сырье для целлюлозно-бумажной промышленности // Химия растительного сырья. 2018. № 3. С. 261–

270. DOI: 10.14258/jcprm.2018033782.

13. Хакимова Ф.Х., Синяев К.А., Хакимов Р.Р., Носкова О.А. Молодая тонкомерная древесина от рубок ухода за лесом — резерв сырья для производства целлюлозы и бумаги // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2020. Т. 24. № 2. С. 88–97. DOI: 10.118698/2542-1468-2020-2-88-97.

14. Хакимова Ф.Х., Носкова О.А., Шевелева С.А., Хакимов Р.Р. Утилизация отходов лесозаготовок с получением полуфабриката для картона // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. 2018. № 2. С. 60–73. DOI: 10.15593/2409–5125/2018.02.05.

15. Оболенская А.В., Ельницкая З.П., Леонович А.А. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы: учебное пособие для вузов. М.: Экология, 1991. 320 с.

16. Новожилов Е.В. Попова Г.И., Грошев А.С. Выделение и определение компонентов древесины: метод. указания к выполнению лабораторных работ // Архангельск: Изд-во АГТУ, 2008. 58 с.

17. Практикум по технологии бумаги и картона. Часть 1. Анализ полуфабрикатов, химикатов и бумажной массы [Текст]: Учеб. пособие / Е.В. Дернова, В.В. Гораздова [и др.]. Архангельск: САФУ, 2022. — 88с.

18. Масленникова А.А., Окулова Е.О., Казаков Я.В., Бабич Н.А. Получение и свойства целлюлозы из древесины сосны скрученной интродуцированной // В сб. «Физикохимия растительных полимеров»: матер. VIII Междун. конфер. (1–5 июля 2019 г.) / Архангельск: Сев. (Арктич.) федер. ун-т имени М.В. Ломоносова, 2019. С. 245–249.

19. Азаров В.И., Буров А.В., Оболенская А.В. Химия древесины и синтетических полимеров: учебник для вузов. СПб.: СПбЛТА, 1999. 628 с.

Леса являются важной частью нашей планеты, выполняя ряд невероятно важных функций, от регулирования климата до сохранения биоразнообразия. Но несмотря на их ценность, мы являемся свидетелями непрерывного сокращения лесных площадей в мире. По некоторым оценкам, ежегодно теряется (вследствие вырубок, лесных пожаров, погодных невзгод) свыше 10 млн га, что является очень серьезной проблемой [1].

Предприятиями лесопромышленного комплекса в основном используется стволовая древесина, которая составляет 60…65 % всей биомассы дерева. Остальная часть — ветви и вершины 15…20 %, пни и корни 15…30 % — является отходами лесозаготовок и остается на лесосеках. Такие отходы не только портят красивый вид, мешают свободному перемещению по лесу, но и зачастую являются причиной возникновения лесных пожаров и нарушением экосистемы в местах их нахождения [2].

Понятно, что замена первичного сырья (стволовой древесины) древесными отходами имеет и экономическое, и экологическое значение за счет предотвращения ущерба, наносимого окружающей среде при неиспользуемых отходах. Необходимость полного и комплексного использования всей биомассы дерева очевидна [3, 4].

В современных условиях из-за роста потребности в лесопродукции, а также дефицита и достаточно высокой стоимости первичного сырья в виде стволовой древесины, особенно хвойных пород, все более пристальное внимание уделяется проблеме использования древесных отходов в качестве сырья для переработки, что закономерно приводит к повышению эффективности использования древесины [5, 6, 7]. Исследования в этой области ведутся уже достаточно давно, однако во многих случаях не выходят за рамки лабораторных экспериментов, тогда как проблема рационального использования древесных отходов сохраняет свою актуальность [8, 9].

До настоящего времени основным направлением применения отходов лесозаготовок оставалось использование их в качестве топлива при решении задач энергетики. Интенсивно развивались мощности по производству древесных пеллет, которые в основном шли на экспорт. Изменение политической ситуации в мире привело к отсутствию сбыта пеллет на европейские рынки и резкому сокращению их производства. В этих условиях химическая переработка отходов лесозаготовок получает новый импульс.

Для Цитирования:
Балыбердин К.И., Казаков Я.В., Албаррам Фатыма, Получение и свойства сульфатной целлюлозы из лесосечных отходов осины. Безопасность и охрана труда в лесозаготовительном и деревообрабатывающем производствах. 2024;5.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: