Чащевсего человек использует лес в качестве топлива. Однако ценность леса какприродного богатства и широко применяемого сырья определяется производствомдревесины и бумаги.
Спросна древесину всегда высок — при помощи резки ей легко придать нужную форму, деталииз дерева без труда присоединяются друг к другу, а изделия из него хорошо смотрятся.
Твердая и мягкая древесина
Древесинабывает двух основных видов — твердая и мягкая. Мягкую древесину дают хвойныедеревья: сосна, ель, пихта, тсуга, секвойя. На производство твердой древесиныидут такие широколиственные древесные породы, как бук, береза, клен, дуб итополь. В тропиках твердую древесину получают из черного эбенового дерева, разныхвидов красного дерева, тика и других ценных пород. Красиво выглядящая твердаядревесина всегда была в большом почете у производителей и покупателей мебели. Ксожалению, деревья твердых пород растут медленно, и в тропических лесах ихстановится все меньше и меньше.
Заготовка леса
Обычнодеревья валят при помощи мощных циркулярных пил, затем стволы освобождают ответок и свозят на места обработки для дальнейшей транспортировки. При этомзадействуется самая разнообразная техника — краны, гусеничные тракторы, бульдозеры.Если лес подлежит перевозке по суше, его кранами загружают на колесныйтранспорт, хотя в Индии и Бирме для таски спиленных деревьев, совсем как в старыевремена, используют слонов.
Внекоторых регионах лес легче сплавлять по рекам: спиленные деревья укладывают вплоты и сталкивают на воду при помощи кранов. Затем сотни таких плотовсвязывают вместе и буксируют до пунктов сортировки и маркировки. В отдаленныхрайонах, где на реках нет судоходства, бревна просто сплавляют вниз по течению- вплоть до пункта назначения.
Вомногих странах — и в особенности тех, где заготавливают твердые породыдревесины, — нет собственных мощностей для распилки леса. Следовательно, большаячасть заготовленного леса вывозится в промышленно развитые страны в виде бревенна деревообрабатывающие комбинаты.
Налесозаводе бревно, прежде всего, очищается от коры, а затем механическимипилами разрезается на заготовки нужных размеров. На этом этапе переработкидревесина все еще содержит живицу и требует предварительной сушки. Естественнаясушка возможна, но отнимает до года времени, и поэтому древесина обычнопоступает на быструю сушку в специальные лесосушилки. В результате такой искусственнойсушки, или выдерживания, происходит усаживание и подчас даже короблениедревесины. Таким образом, древесина должна идти на переработку только послеполной просушки, когда она, если только вновь не промокнет, приобретаетотносительную стойкость.
Пиленыелесоматериалы без дальнейшей обработки подлежат использованию в строительстве, адеревянные поверхности, которые будут на виду, потребуют доводки. Нередкобрусья пускают на продольную разрезку, с покраской или протравкой досок. Самаяпривлекательная древесина режется на очень тонкие листы — облицовочный шпон, которыйзатем наклеивается на основу из древесины попроще.
Фанерасостоит из нескольких листов древесины, склеенных так, чтобы волокна соседнихлистов образовывали прямой угол. Фанерный лист значительно прочнее листа такихже размеров, выделанного из обычной древесины. Фанеру намного труднее согнуть ирасколоть; вероятность коробления невелика.
Вдеревообрабатывающей промышленности мало отходов — человек нашел применениевсему. Рейки из древесины низкого качества помещают между листами хорошейдревесины и производят столярную плиту, а остающийся скрап превращается вопилки, обрабатывается клеем и прессуется в ДСП — древесностружечную плиту.
Сырье для бумаги
Древеснаяцеллюлоза является основным сырьем для производства бумаги, хотя вместо неетакже могут быть использованы иные виды растительного волокна. Целлюлозуполучают из самых разных твердых и мягких лесных пород: ели, сосны, эвкалипта, тополя,березы, каштана и других деревьев.
Самыйэкономичный способ получения древесной целлюлозы — механический: надеревообрабатывающем предприятии лесоматериалы измельчаются до крошки, котораясмешивается с водой. Бумага, изготовленная на основе такой целлюлозы, непрочнаи чаще всего идет на производство, например, газет.
Бумагуболее высокого качества делают из целлюлозы, полученной химическим способом:деревянный брус режется на малые щепы, которые погружаются в химический раствори нагреваются под давлением. Из такой древесной массы изготавливают бумагу длякниг, брошюр и модных журналов, а также прочные оберточные материалы.
Изготовление
Надеревоперерабатывающем предприятии для удаления примесей целлюлоза промываетсяи фильтруется. Целлюлоза, предназначенная для изготовления белой бумаги, дополнительноподлежит выбелке. После этого она превращается в лист и сушится, чтовпоследствии облегчит процесс производства бумаги. Лист в кипах поступает нацеллюлозно-бумажный комбинат, где специальная машина, называемая разрывателемцеллюлозы, вспарывает листы и смешивает их с водой. Зачастую варка целлюлозы ипроизводство из нее бумаги проходят в непрерывном режиме, без промежуточногосушения.
Кобрабатываемой бумажной массе может быть добавлена макулатура, но лишь послеудаления чернил. На этом этапе производства обрабатываемая масса, состоящая издревесных волокон и воды, называется бумажным сырьем.
Затемна специальной перерабатывающей машине меняются форма и структура бумажныхволокон — в соответствии с требованиями, которым должна отвечать производимаябумага. На следующем этапе бумажная масса смешивается с другими веществами, задающимиконечному продукту желаемые свойства.
Клеи- это вещества, присутствие которых в писчей бумаге отталкивает влагу. Дляпроклеивания бумаги чаще всего используются смолы. Благодаря им, написанное набумаге приготовленными на водной основе чернилами, не растекается и легкораспознается человеческим глазом. Бумага, используемая для печатания, нетребует такого проклеивания, как писчая, поскольку печатные краски готовятся нена водной основе и не растекаются. После этого бумагу окрашивают в смесителе, кудадобавляют красители или пигменты, — например, мелко размельченные вещества длямелования. Так, добавки каолина делают бумагу белой и непрозрачной. Наиболеераспространенным способом изготовления бумаги является метод Фурдринье. Измиксера бумажная масса через цилиндр подается на конвейер, лента которогопредставляет собой сетку с ячейками; ширина этой ленты может достигать 9 метров. Конвейер движется со скоростью до 1000 м в минуту. От скорости поступления сырья зависиттолщина и вес сходящей с конвейера бумаги.
Водяные знаки
Помере продвижения бумажной массы по ленточному конвейеру часть содержащейся вней воды вытекает через ячеистые отверстия, и бумажные волокна начинаютсплетаться друг с другом, образуя так называемую рулонную ленту. Прежде чем онасойдет с конвейера, из волокон выйдет еще больше воды — за счет всасываниявлаги снизу. Именно теперь на волокнах бумаги можно поставить водяной знак. Дляэтого понадобится специальный валик с наперед заданным рисунком. Далее лентапоступит на движущийся ременной транспортер из натурального войлока, и пройдетчерез несколько последовательно расположенных тяжелых валков, которые выдавятиз бумаги еще больше влаги и еще сильнее спрессуют ее волокна. Затем бумажнаялента, достигшая достаточной прочности, чтобы перемещаться сама по себе, обогнетнесколько подогретых паром металлических барабанов, которые выпарят из лентыпочти всю остающуюся влаге После сушки бумага пройдет через несколькорасположенных в ряд и безупречно отшлифованных железных цилиндров, называемыхкаландрами, которые разгладят ее поверхность. После этого бумагу мотают набобины, которые могут разрезаться на более мелкие катушки. Затем бумага режетсяна листы.
Отделка поверхности
Дляпридания бумаге или картону вида, необходимого для того или иного конкретногоприменения, существует множество методов отделки. Например, высококачественнаябумага покрывается тончайшим слоем измельченного белого красителя, которыммогут быть или каолин, или «матовая белизна» — смесь окиси алюминия исульфата кальция. Краситель держится на бумаге благодаря особому клеящемувеществу — это или молочный белок казеин, или поливинилацетат, более известныйкак ПВА. Краситель заполняет мельчайшие поры в поверхности бумаги и придает ейгладкость и характерный глянец.
Иногдабумагу и картон обрабатывают парафином: вощеная бумага отталкивает воду. Одиних технологических процессов подобного рода предусматривает прохождение бумагичерез емкость с расплавленным воском. Специальные валки счищают избыточныевосковые наслоения, а остающийся воск затвердевает под струей холодной воды.Если на такой бумаге нужно что-то напечатать, сделать это следует до вощения, таккак пропарафиненная поверхность краску не впитает.
Другаятехнология вощения бумаги предполагает первоначальное покрытие воском лишьодной стороны листа, после чего другая, еще не обработанная поверхностьподается на разогретый барабан. Его жар плавит воск; расплавленный восквпитывается волокнами бумаги. На обработанной таким способом бумаге возможнапоследующая печать. В основном бумага производится из древесины, заготовленнойв лесах Северной Америки, Скандинавии, России, Японии и Германии. Небольшаячасть бумажно-сырьевой массы производится из соломы и отдельных травянистыхрастений, как, например, эспарто или альбардин. Бумажные деньги обычноизготавливают из хлопковой массы или из смеси хлопчатых и льняных волокон. Вомногих развивающихся странах стремятся использовать местные ресурсы иальтернативное сырье. Например, после извлечения сахара из тростниковых культуростается волокнистый жмых, и его промышленное использование в странах, гдекультивируют сахарный тростник, позволит отказаться от импорта бумаги или сырьядля бумажной массы.
Знаете ли вы?
Первуюбумагу сделали древние китайцы. Секрет изготовления бумаги им подсказали осы ишершни, которые разжевывают древесные крошки и строят из этой клейкой массысвои гнезда.
Впечатном деле бумага измеряется в граммах на м2
Бумага,на которой напечатан наш журнал, имеет плотность 90 г/м2.
Сэкономической точки зрения производство бумаги из отходов дороже, чемизготовление ее из древесины.
Список литературы
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта www.sciencetechnics.com/