Введение
Древесина, предназначенная для переработки в древесную массу для производства бумаги. Древесная масса определяется как древесина, измельчаемая и перерабатываемая в волокнистую массу. Это универсальный природный ресурс, широко используемый для производства бумаги, а также для получения низкосортной древесины, щепы, энергии, пеллет и конструкционных материалов. Древесную массу можно получать из большинства пород деревьев. Разделение деревьев на лиственные и хвойные – наиболее простой способ классификации типов бумаги, производимой из древесной массы. Хвойные породы являются предпочтительным сырьем для прочных бумаг благодаря длине и тонкости волокон. Хвойные породы с низкой плотностью, такие как ель с тонкостенными волокнами, предпочтительны для бумаги с высокими требованиями к прочности на сцепление. К этим характеристикам относятся прочность на растяжение, прочность на разрыв и поверхностная прочность.
Pulpwood can be defined as timber that is ground and processed into a fibrous pulp. It is a versatile natural resource commonly used for paper making but also made into low grade wood and used for chips, energy, pellets, and engineered products. Pulpwood can be derived from most types of trees. Categorizing trees into hardwood and softwood is the easiest way to characterize types of paper produced from pulpwood. Softwoods are the preferred raw material for strong papers, due to the length and slimness of the fibres. Low density softwoods, such as firs with thin walled fibres are preferred for papers with high demands for bonding related strength characteristics. Some of these characteristics include tensile, burst, and surface strength.
Бумага
Производство бумаги – наиболее распространенное и основное применение древесной массы. Бумагу можно производить как из лиственных, так и из хвойных пород деревьев, и каждый вид для обоих типов пород обладает специфическими и уникальными свойствами, которые влияют на характеристики бумаги и других производимых продуктов. Короткие волокна лиственных пород дают более гладкую и однородную бумагу, например, для печати. Хвойные породы имеют более длинные волокна, из которых производят промышленные бумаги, такие как газетная.
Химическая древесная целлюлоза
Химический метод расщепления древесной массы для получения бумаги более распространен и энергоэффективен по сравнению с механическим методом. В химическом методе древесные щепки "варятся" в больших резервуарах. Эти резервуары называются варочными камерами и похожи на скороварки. Химические вещества, называемые "варочным раствором", помогают расщеплять древесные щепки в массу волокон.
Плантации
Чтобы обеспечить сырьём целлюлозно-бумажные комбинаты, в северном и южном полушариях создаются обширные монокультуры хвойных пород, таких как эвкалипт, акация и другие виды, где быстрый рост деревьев, дешёвая земля и рабочая сила, а также значительные субсидии делают древесину более доступной. Вторжение экзотических деревьев в местные леса, луга, сельскохозяйственные земли и пастбища приводит в большинстве стран к обнищанию, деградации окружающей среды и социальной напряжённости в сельской местности. Плантации выглядят как леса, но существенно от них отличаются. Лес – это сложная, самовосстанавливающаяся система, состоящая из почвы, воды, микроклимата, энергии и разнообразной экосистемы с широким спектром взаимосвязанных растений и животных. В отличие от этого, коммерческая плантация – это культивируемая территория, видовой и структурный состав которой значительно упрощён для производства ограниченного числа продуктов, таких как пиломатериалы, топливо, смола, масло или фрукты. Деревья в плантации представлены небольшим количеством видов и возрастов и требуют постоянного и интенсивного вмешательства человека. Плантации обычно заменяют сельскохозяйственные культуры, луга или редколесья. Поскольку они создаются для коммерческих целей, их размещают на плодородных почвах, стремясь к коротким циклам быстрого роста, требующим определённого уровня плодородия и водоснабжения. Поэтому они часто занимают земли, уже используемые местным населением. Спасательные рубки – это удаление деревьев, погибших или повреждённых насекомыми, болезнями, ветром, льдом, снегом, вулканической деятельностью или лесными пожарами. Цель спасательных рубок – извлечь экономическую выгоду из древесины до её разложения. Мёртвая древесина быстро разрушается, поэтому сроки проведения спасательных рубок критически важны для максимального сохранения её ценности. Послепожарные спасательные рубки способствуют управлению горючими материалами и снижению риска будущих пожаров, при условии, что порубочные остатки будут обработаны после уборки.
Остатки древесины
Остатки пиления используются в качестве сырья для производства целлюлозы. Наиболее важными из них являются боковые обрезки, получаемые при обрезке досок. Это обеспечивает получение древесины, состоящей преимущественно из заболони и практически не содержащей сердцевины. Заболонь легче поддается размолу благодаря более открытой структуре и меньшему содержанию экстрактивных веществ по сравнению с сердцевиной. Длина волокон заболони, как правило, больше, чем длина волокон сердцевины. Кроме того, заболонь обычно светлее, что является преимуществом при производстве механической целлюлозы, поскольку требуется меньше отбеливания. Пыль от пиления дает очень короткие волокна, подходящие для использования в составе бумажной массы для производства бумажных салфеток и писчей бумаги. Пильные диски стали тоньше и с более мелкими зубьями, что делает пыль от пиления непригодной в качестве источника волокна.
Химический состав некоторых древесных целлюлозных материалов
Химический состав древесины для производства целлюлозы (%)
Древесина Целлюлоза Лигнин Маннан Арабан Ксилан
Осина 56.5 16.3 2.3 0.4 16.0
Бумажная береза 44.5 18.9 1.5 0.5 24.6
Красный клен 44.8 24.0 3.5 0.5 17.3
Бальзамовая пихта 47.7 29.4 12.4 0.5 4.8
Джексонова сосна 45.0 28.6 10.8 1.4 7.1
Белая ель 48.5 27.1 11.6 1.6 6.8