ОСМОЛ, ЕГО ЗАГОТОВКА И ПОДГОТОВКА К ЭКСТРАКЦИИ Виды смолистой древесины-осмола

Основную массу канифоли и скипидара получают из сосно­вой живицы. Однако, кроме живицы, сырьем для производства канифольно-скипидарных продуктов является и смолистая дре­весина. В лесохимической промышленности применяется глав­ным образом пневый сосновый осмол, которым называется ядро­вая часть пней и их корней. Заготовляют осмол спустя 10—15 лет после рубки насаждения. При осмолоподсачивании получается стволовый осмол (смолье-подсочка), который перерабатывается на смолоскипидарных установках. Намечается применение его также в канифольно-экстракционном и сульфатцеллюлозном производствах. Наравне с пневым осмолом в районах, где ведут­ся торфяные разработки, может иметь практическое значение болотный (глубинный) осмол. В связи с уменьшением высоты пней, остающихся на лесосеках, все большее значение приобре­тает свежий осмол, под которым понимают сосновые пни (ядро и заболонь) в первом классе возраста (от момента рубки до 5 лет). При соскабливании поверхностного слоя с карр полу­чают смолистую стружку, называемую карровым осмолом. Кар — ровый осмол можно получать из горбылей. при распиловке за — подсоченных бревен. Этот осмол имеет высокую смолистость (30—40%). Колодниковый и вершинный осмол встречаются ред­ко и практического значения не имеют. Из общего количества перерабатываемой в СССР смолистой древесины 90% состав­ляет пневый осмол и 10% стволовый осмол. В 1959—1965 гг. в значительной степени расширяется заготовка и переработка смолистой древесины. Канифольно-скипидарные продукты из осмола в 1965 г. должны составить около 30% их общего произ­водства в стране вместо 18% в настоящее время. По техниче­ским условиям сосновый осмол должен быть очищен от забо — лонной древесины, гнили и песка без захвата при этом здоро­вой ядровой части. Горелый осмол, кроме того, очищают от обугленных частей. Осмол разделывают на куски без ответвле­ний. Наибольшее поперечное сечение отдельных кусков не долж­но превышать 35 см. В осмоле влажностью 20% на древесину содержание канифоли должно быть ;не менее 21% в жирном, 16% в среднем и 13% в тощем. По влажности осмол разли­чают: сухой (не более 20% влаги), полусухой (не более 25%) и сырой (выше 25%).

Пневый осмол является своеобразным сырьем для лесохими­ческой промышленности, которое разбросано по огромным лес­ным просторам нашей Родины. Он имеет незначительную тер­риториальную плотность на лесосеках и представляет собой несконцентрированное лесное сырье. Эффективность работы канифольно-экстракционных заводов во многом зависит от ра­диуса подвозки пневого осмола, являющегося малотранспорта­бельным и чрезвычайно громоздким. Однако истощение сырье вых баз вокруг действующих заводов заставляет возить осмол на большие расстояния. Так, завод «Вахтан» (Горьковская об­ласть) получает осмол с Урала и из БССР.

Стоимость осмола непомерно высока. Она составляет около 17 руб. за 1 скл. м3 франко-биржа завода-потребителя и дохо­дит до 70—75% себестоимости экстракционной канифоли.

Выход пневого осмола при заготовке старых сосновых пней особенно зависит от высоты йх наземной части. Основную массу пневого осмола получают в настоящее время из пней, имеющих высоту после рубки насаждения 40 см и более. За последние годы высота свежих сосновых пней, остающихся на вырубках, резко уменьшилась. По данным обследований свежих сосновых вырубок в разных географических районах, фактическая высота пней составляет в среднем 20—15 см. Эта высота пней несколько больше, чем должна быть по инструкциям лесозаготовителей, но совсем недостаточна для того, чтобы из этих свежих сосновых пней получился в будущем спелый пневый осмол. При современ­ной механизации лесозаготовительных работ вполне возможно спиливание стволов под самые корни, заподлицо с землей. Высо­кие пни на лесосеках затрудняют работу тракторов и лебедок на трелевке леса. Поэтому низкие пни необходимы для успеш­ного проведения механизированной трелевки, что увеличивает к тому же выход деловой древесины на 1—2%.

Таким образом, высота сосновых пней будет и в дальнейшем уменьшаться, чтобы увеличивался выход деловой древесины. Низкие обгнившие пни через 10—15 лет на облесившихся и по­росших травой или мхом лесосеках сравняются с землей, их не найдешь, так как к моменту спелости останется только одна корневая часть пней. Выход осмола из корневых остатков таких пней будет резко снижен, а обследование и учет сырьевых осмольных баз при таком. положении будут значительно услож­нены. Кроме того, необходимо отметить, что старые пни без ствольной наземной части труднее корчевать, так как необходи­мо вытаскивать из земли каждый корень в отдельности. Кор­невой осмол будет еще более разбросанным по лесосекам и бо­лее дорогим.

Все это настойчиво ставит вопрос об укреплении и расшире­нии сырьевой базы быстро развивающегося канифольно — экстракционного и смолоскипидарного производства, об изыска­нии новых источников смолистой древесины.

Одним из наиболее доступных и реальных видов смолистого сырья для производства канифоли, скипидара и смолы являются свежие сосновые пни, которые остаются в лесу на вырубках, как отход лесозаготовок. -Использование их в производствах химической технологии древесины имеет в настоящее время ряд следующих преимуществ перед пневым сосновым ос­молом:

1. Заготовка свежих пней спустя 1—2 года после рубки насаждения или в одном потоке с лесозаготовками, что вполне возможно весной, летом и осенью, дает возможность механизи­ровать корчевку и разделку осмола и широко использовать лесозаготовительную технику, в первую очередь тракторы для корчевки и электропилы для разделки пней. Это резко сократит трудоемкость осмолозаготовительных работ и понизит их стои­мость. Свежий осмол, заготовленный в одном потоке с лесоза­готовками механизированным способом, будет одинаков по цене с дровяной древесиной.

2. Механизированная корчевка и разделка старых сосновых пней всегда приводит к повреждению молодого подроста на облесившихся обычно к тому времени лесосеках и ограничивает­ся состоянием лесовозобновления.

В интересах охраны подроста — при его — полноте выше 0,6 до­пускается исключительно ручное корчевание, при полноте до 0,6 — ручное и взрывное и только при полноте 0,4 и ниже разре­шается механизированный способ заготовки осмола. Однако таких лесосек встречается мало.

Научно-исследовательские работы по механизации осмолоза — готовок дают основания полагать, что в ближайшее время бу­дет полностью механизирован весь трудоемкий осмолозаготови — тельный процесс, так как без этого не удастся удовлетворить все возрастающую потребность в осмоле со стороны лесохими­ческой промышленности.

3. Разрыхление почвы при корчевке содействует лесовозоб­новлению (усиливается аэрация и т. д.).

Корни деревьев, а особенно пни часто служат убежищем для вредных насекомых, возможность размножения которых устра­няется с удалением пней. Пни — это отходы, вредящие здоровью наших лесов.

Лучшим санитарным мероприятием является удаление пней с вырубленных лесосек. После выкорчевывания свежих пней можно применять рыхлительные орудия на лесовосстановитель — ных работах. Как разрыхление почвы при корчевке, так и быст­рое удаление пней с вырубленных площадей улучшают лесово­зобновление и способствуют лесокультурным мероприятиям.

4. Выход свежего осмола при сплошной корчевке ошкурен­ных пней повышается в 3—4 раза, а при выборочной — в 1,5—2 раза по сравнению со старыми сосновыми пнями.

Свежий осмол становится концентрированным сырьем в лесу с высокой территориальной плотностью, что также повышает производительность труда рабочих-осмолозаготовителей, умень­шает радиус подвозки этого громоздкого сырья, удешевляет осмол. Применение свежих сосновых пней значительно снизит основные затраты на технологическое сырье, топливо и другие энергетические средства, на долю которых приходится на лесо­химических заводах около 3Д всех издержек производства.

5. Вывозка свежего осмола к железнодорожным станциям, а также и трелевка его в лесу проводятся механизированными способами по транспортным путям лесозаготовителей.

6. При использовании свежих пней сокращаются или даже совсем исчезают расходы на изыскание и обследование сырье­вых баз для канифольно-экстракционных и смолоскипидарных заводов. Полностью отпадают затраты на освоение этих сырье­вых баз (строительство лесных дорог, мостов, железнодорожных веток, жилых и служебных помещений, противопожарная про­филактика и т. д.).

7. Содержание смолистых веществ в свежем осмоле выбо­рочной корчевки в Свердловской и Горьковской областях соот­ветствует пневому осмолу тощей и средней категорий. Содержа­ние канифоли в нем составляет 13% на древесину 20%-ной влажности.

8. Отработанная (обессмоленная) древесина из свежих сосно­вых пней является более качественной, чем из спелого пневого осмола, для производства древесно-стружечных плит, различных картонов, полуцеллюлозы и т. д. Щепа из спелого пневого осмо­ла, как правило, служит только топливом на канифольно-эк — стракционных заводах или используется весьма ограниченно в качестве добавки к балансовой древесине (до 50%) при изго­товлении изоляционных плит.

9. Переработку свежего осмола можно вести комплексно на канифольно-изоплитных заводах, эфирно-изоплитных (при ще­лочной экстракции смолистых веществ), канифольно-целлюлоз — ных комбинатах, где обессмоленная щепа будет заменять дефи­цитную балансовую древесину. Экономический эффект такого комплексного использования соснового осмола виден прежде всего из того, что стоимость балансовой древесины в 3—4 раза дороже, чем дровяной, которую заменяет обессмоленная щепа из старых сосновых пней.

Смолистые вещества из свежего осмола можно извлекать не только из щепы бензином, но и в процессе размалывания ос — мольной древесины, а также из волокнистой массы, при суль­фатной варке целлюлозы, при импульсной экстракции и др.

Применение свежего осмола в производствах химической технологии древесины расширяет их сырьевую базу и в значи­тельной степени увеличивает выпуск лесохимических продуктов. Свежий осмол как отход лесозаготовок является ценным про­мышленным сырьем для получения канифоли, таллового масла, смоляных и жирных кислот, скипидара, флотационного масла, древесно-волокнистых пластиков, картонов, целлюлозы, бумаги и других предметов народного потребления. Задача заключается в том, чтобы не’ оставлять в лесу этот отход лесозаготовитель­ной промышленности, а использовать его в народном хозяйстве. В настоящее время установлено, что ядро сосновых пней и кор­ней сразу после рубки деревьев содержит такое же количество смолистых веществ, как и ядро старых пней, простоявших на лесосеке 10—15 лет. Смолистость в пнях за период «созрева­ния осмола» увеличивается вследствие отделения (отгнивания) малосмолистой заболони, которая составляет 50—65% от объема пней. Поэтому средняя смолистость молодых пней не превышает обычно 5—7%, а у старых пней, когда отгнила заболонь, она достигает 30—40%. Однако содержание смолистых веществ в ядре сосновых пней по высоте наземной части и длине корней далеко не одинаково. Наиболее смолистой частью ядра пней является корневая шейка. Исследуя сосновые пни некоторых районов Урала, В. С. Васечкин обнаружил, что смолистость ядра на высоте 25 см от корневой шейки составляет только 50% от смолистости его в месте расчленения на корневые отроги. Со­держание летучих в верхней части пня значительно падает в си­лу испарения их в окружающую среду как через боковую, так и через торцовую поверхность. Скопление смолистых веществ в ядре шейки объясняется, очевидно, тем, что нижняя часть пней хуже прогревается солнцем, отличается извилистым распо­ложением трахеид, которое и задерживает дальнейшее движе­ние вниз смолистых веществ. В. А. Высоцкая в ядре свежего пня на уровне шейки нашла 75,05%’ смолистых.

Смолистость заболони в свежих сосновых пнях может быть повышена путем искусственного просмоления методом ошкури­вания. Обработка пней производилась нами весной в период 1948—1953 гг. в Горьковской, Брянской, Ленинградской, Архангельской областях. Было ошкурено свыше 4 тысяч сосно­вых пней. Исследование древесины ядра и заболони этих пней доказывает, что в первый и второй годы после ошкуривания в пнях, как правило, значительно увеличивается содержание смолистых веществ в заболони. Вместо обычных 2—2,5%, содер­жание канифоли в ней поднимается до 5—7% в течение первого — года просмоления и до 12—16% во второй год. При этом смо­листость ядра не изменяется как у ошкуренных, так и у конт­рольных пней. Неизменным остается и смолосодержание забо­лони корней. В ошкуренных пнях просмоляется только заболон — ная древесина ствольной обтесанной части в связи с образова­нием смолистых веществ в свежих сосновых пнях, которые в пер­вые 3—5 лет после рубки насаждения проявляют определенную жизнедеятельность. У свежих пней смолоаппарат находится в рабочем состоянии и вполне способен вырабатывать и выде­лять живицу. Ошкуривание активизирует смолообразующую и смоловыделительную деятельность смоляных ходов сосновых пней. Живица образуется из запасных питательных веществ (крахмал, жиры и др.), которые находятся в клетках живой заболонной древесины пней и корней.

У ошкуренных сосновых пней смолистые вещества выделя­ются на поверхность древесины с обнаженными смолоходамн и просмоляют заболонь в силу тех же причин, которыми объяс­няется в настоящее время образование и выделение смолистых веществ при подсочке многих хвойных пород (сосна, ель, лист­венница, кедр и др.) и нака-пливание смолы в сосновом дереве при осмолоподсачивании. Еще более интенсивно происходит про — смоление заболони у ошкуренных на корне сосновых стволов.

Ошкуривание сосновых деревьев за 1—3 года до их рубки является эффективным способом просмоления заболони. Пни, остающиеся после этого на вырубках, даже при сплошной кор­чевке представляют собой стандартный пневый осмол, по кате­гории смолистости — тощий и средний.

За 2—3 года искусственного просмоления смолосодержание ошкуренных деревьев возрастает в 4—6 раз по сравнению со смолистостью неошкуренной заболони, доходя в среднем до 8—15%. Ошкуривание свежих сосновых. пней и стволов на корне в комлевой части дает возможность через 1—2 года после вы­рубки насаждения получать так называемый скороспелый осмол без удаления заболони, с содержанием канифоли по ОСТ 13—15% (на навеску древесины 20%-ной влажности).

Выход скороспелого осмола, как показывают опытные кор­чевки пней, проводившиеся в Вахтанском (Горьковская область) и Навлинском (Брянская область) лесхозах, составляет 30—40 скл. м3 с 1 га сосновых вырубок, т. е. в 3—4 раза больше, чем обычно заготавливается старого пневого осмола.

Уменьшая выход этого осмола, т. е. выборочно корчуя ошку­ренные пни, можно снимать с лесосеки кондиционный пневый осмол средней и жирной смолистости по ОСТ.

Трудовые затраты на ошкуривание свежих пней и сосновых стволов на корне незначительны. В среднем один рабочий обте­сывает острым топором 100 пней за день. Механизация этой опе­рации значительно повысит производительность труда.

Первая промышленная партия свежего осмола (520 скл. м3) Была заготовлена в Брянской области (Навлинский леспром­хоз) путем выборочной взрывной корчевки пней с содержанием заболони в них 40%-

Эта партия свежего осмола переработана на Новобелицком лесохимическом комбинате. При этом с 1 скл. мй получено: ка­нифоли 33,2 кг, скипидара 10,6 кг, флотационного масла-сырца 1,5 кг, при фактической норме выходов из старых пней в этот период: канифоли 38 кг, скипидара 9,6 кг, флотационного мас­ла 1,2 кг.

В заводских условиях смолистость свежего осмола состави­ла 13% (канифоли на древесину 20%-ной влажности) при со­держании скипидара 3,57% (среднее из 123 анализов). Отрабо­танная щепа имела остаточную смолистость 3,16%, коэффициент извлечения смолистых веществ 78,8% (по канифоли).

Измельчение свежего осмола, экстракцию щепы и переработ­ку мисцеллы проводили по типовым режимам, установленным для обычного пневого осмола. При этом все технологические аппараты работали без заметных отклонений. Канифоль из све­жего осмола выделяется быстрее и полнее, чем из старого пне­вого осмола. Время экстракции, как показывают наблюдения за кинетикой экстрагирования, сокращается примерно на 1,5—2 часа, что дает возможность увеличить число экстрактооборотов в единицу времени, а выпуск канифоли и скипидара количест­венно доводится до выходов из старых пней.

Из отработанной щепы в заводских условиях получены по­ристые древесно-волокнистые изоплиты по типовой рецептуре и режиму для обычной балансовой древесины, удовлетворяющие требованиям технических условий на эту продукцию. Как из­вестно, отработанная щепа пневого осмола из старых пней не годится для производства изоляционных плит и применяется только в качестве добавки к балансовой древесине в количест­вах, не превышающих 50% древесной массы.

Канифоль, полученная из свежих сосновых пней, содержит 20—25% жирных кислот и меньше, чем экстракционная, окис­ленных веществ (1,2%).

Эти свойства придают канифоли из свежих пней особую цен­ность при использовании ее в жировой промышленности (варка мыла) и в производстве пленкообразующих веществ (лаки и олифа). При вакуумной разгонке этой канифоли фракция жирных кислот может быть индивидуализирована и еще более полно использована в нашем народном хозяйстве.

Положительный опыт заводской переработки свежего осмола позволяет рекомендовать его как смолистое сырье наравне с другими видами смолистой древесины для более широкого использования в лесохимической промышленности.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить отзыв