Ученые ПНИПУ: утилизация древесных отходов поможет сократить вырубку лесов
Метод эффективной утилизации древесных отходов целлюлозно-бумажных и деревообрабатывающих предприятий, позволяющий получать высокий выход целлюлозы, разработали специалисты Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ), 19 августа сообщает пресс-служба вуза.
Применение метода пермских политехников позволит сократить негативное воздействие промышленных отходов лесопереработки на экологию, снизит потребность в вырубке деревьев, а также уменьшит пожароопасность этих производств.
Лес всегда был одним из главных природных богатств России, которая занимает второе место в мире по запасам древесины. На ее территории произрастает 20% всех лесов мира. Древесину используют для производства более 20 000 продуктов и изделий. Причем ее переработка выполняется механическими, химическими и химико-механическими способами.
Поскольку в последние 10–20 лет на значительной части территории России произошли лесные пожары, а также серьезный ущерб лесам наносит и незаконная вырубка деревьев, перед учеными встала задача сократить промышленную вырубку лесов. Свое решение этой проблемы за счет максимально полной переработки всей биомассы дерева предложили ученые ПНИПУ.
Результаты исследования разработанного ими метода специалисты Пермского Политеха представили в статье «Комплексная утилизация лигносодержащих древесных отходов», опубликованной в «Известиях вузов. Лесной журнал» № 3 (2024).
Целлюлоза высокого выхода (ЦВВ) производится из технологической щепы (измельченной древесины). Ее используют в производстве картона, некоторых видов бумаги, в том числе упаковочных материалов, санитарно-гигиенической продукции и бумаги для печати.
От обычной целлюлозы ЦВВ отличается большей концентрацией лигнина и гемицеллюлоз. Лигнин отвечает за прочность, жесткость и устойчивость древесной продукции к гниению. Гемицеллюлозы поглощают воду и удерживают влагу, а также придают конечному продукту эластичность, гибкость и прочность.
Традиционно волокнистые полуфабрикаты производят из специально измельченной древесины, но специалисты Пермского Политеха считают, что получать ее можно и из древесных отходов деревообрабатывающей промышленности и целлюлозно-бумажной отрасли.
Снижая остающиеся на этих предприятиях отходы, такая технология принесет как экологические, так и экономические выгоды. Она одновременно снизит риск возгораний на предприятиях и сократит выбросы вредных газов, образующихся при гниении отходов.
Профессор кафедры «Технология полимерных материалов и порохов» ПНИПУ, доктор технических наук Фирдавес Хакимова рассказала о проделанной коллективом работе:
«Мы провели ряд экспериментов, чтобы определить, можно ли получить волокнистый полуфабрикат высокого качества из отходов переработки древесины — березовых опилок целлюлозно-бумажного предприятия и хвойно-лиственной стружки деревообработки. ЦВВ используют при производстве бумаги и картона. В лабораторных условиях мы получали ЦВВ нейтрально-сульфитным способом варки исследуемого древесного сырья в лабораторном варочном аппарате (автоклаве) при высокой температуре и под давлением; путем последующего размола извлекли необходимый волокнистый полуфабрикат».
При этом все условия экспериментов были максимально приближены к условиям получения ЦВВ на ООО «Пермская целлюлозно-бумажная компания».
Доцент кафедры «Технология полимерных материалов и порохов» ПНИПУ, кандидат технических наук Ольга Носкова дополнила рассказ, сообщив, что в результате исследователи выяснили: волокнистый полуфабрикат, который они получили из древесных отходов, не уступает по качеству ЦВВ из березовой технологической щепы, соответствуя всем нормам данного предприятия.
В исследовательской лаборатории Пермской целлюлозно-бумажной компании проверили качество полученного полуфабриката и убедились, что он успешно заменяет макулатуру при производстве картона.
Таким образом, предложенная пермяками технология переработки промышленных отходов деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной отраслей позволит снизить их отрицательное воздействие на окружающую среду.
