книги из ГПНТБ / Ковалин, Д. Т. Механизация лесохозяйственного производства и лесоэксплуатация учеб. пособие

дильннк, скипидарный приемник, бочкн-смолоотстойникн, приемник для смолы.

Технологический процесс при ретортном способе состоит в от­ гонке смолы и скипидара.

Загруженный в реторту осмол нагревается огнем, разведенным в топке. Через 6—8 ч начинают выделяться пары скипидара, кото­ рые через канал отводятся сначала в кирпичный смольник, а из не­ го по трубе — в деревянный сухопарник, где и освобождаются от примесей воды.

Очищенные в сухопарнике пары скипидара попадают в змеевид­ ный холодильник, где конденсируются и стекают в приемник. После того, как начнет появляться скипидар красного цвета, отгонку его прекращают, и котел переключают на отгонку смолы. Пары смолы из котла поступают в кирпичный смольник, где оседает тяжелая смола. Пары легких смол из кирпичного смольника отходят по де­ ревянным трубам в деревянные бочки. Отгонка смолы продолжает­ ся 12—18 ч.

После остывания котла из него выгружают уголь. Весь процесс ретортной отгонки продолжается около 4 суток.

При ретортном способе из 1 м3 пневого осмола получается 14— 16 кг скипидара, 40—45 кг смолы и 60—65 кг угля; при котельном способе процесс длится 15—17 ч. Из 1 м3 пневого осмола получает­ ся 10—11 кг скипидара, до 53 кг смолы, 60—65 кг угля. Следова­ тельно, ретортный способ дает большой выход смолы и скипидара.

Во время отгонки скипидара выделяются подсмольные воды, ко­ торые служат для получения уксусно-кальциевой соли.

Дегтекурение

Сырьем для дегтекурения служит береста. Основная часть дег­ текурной установки— казан, который представляет собой сосуд квадратного сечения, изготовляемый из двух-трехмиллпметрового железа. Емкость казана 0,7—0,8 м3. Береста прессуется и загру­ жается в казан, его плотно закрывают крышкой и обмазывают глиной. Разведенный в топке слабый огонь медленно подсушивает бересту, в результате этого начинается отгон паров дегтя через хо­ лодильную трубку, где они конденсируются, и деготь поступает в приемник. По окончании отгонки казану дают остыть. Процесс от­ гонки продолжается около суток. Из 1 т соковой бересты можно по­ лучить до 300 кг дегтя; из бересты, снятой с валежника, — 150— 200 кг; из бересты, снятой из березовых дров и кряжей,— 130 кг дегтя.

Спирто-порошковое производство

Спирто-порошковое производство основано на получении про­ дуктов сухой перегонки дерева (древесного спирта, уксусно-каль­ циевого порошка, смолы и угля) из сухих ошкуренных дров лист­ венных пород.

260

Основу установки для спирто-порошкового производства состав­ ляют вятские котлы и холодильные установки.

Технологическое сырье в металлической корзине загружают в котел с помощью тельферной установки, затем котел закрывают крышками и подогревают. Вначале выделяются пары воды, затем к ним примешиваются пары спирта, уксусной кислоты и смолы. Вся эта смесь через паропровод идет в холодильник, где конденси­ руется в жижку и последовательно поступает в четыре отстойника, на дно которых оседает смола, содержащаяся в смеси. Жижка из последнего отстойника (очищенная от смолы) поступает в чан-за- правочник для дальнейшей переработки.

На этом первая стадия производственного процесса заканчи­ вается, и сетки с углем выгружаются из котла.

Затем жижка смешивается с известковым молоком и перели­ вается в перегонный аппарат.

Основной частью перегонного аппарата служит куб, изготовлен­ ный из котельного железа, диаметр и высота куба равны 140 см. Верхняя часть куба соединяется через трубку с рядом очиститель­ ных тарелок, бортики которых наполняются водой. Тарелки сооб­ щаются с медным змеевиком, помещающимся в чане с холодной водой. Конец змеевика выводится из чана для слива спирта, полу­ чаемого в процессе перегонки.

Куб до 3/4 объема наполняют жижкой, плотно закрывают, щели замазывают глиной. При нагревании куба пары воды и смолы кон­ денсируются в очистительных тарелках, а очищенные пары спирта попадают в холодильник. Вода и смолы вытекают обратно в куб. Отгон спирта из куба продолжается до тех пор, пока не пойдет чис­ тая вода. Полученный спирт называется сырцом, он на 45—50% растворен в воде.

После отгонки спирта оставшаяся часть жижки состоит из во­ ды и растворенной в ней уксусно-кальциевой соли. Для получения последней жижка из перегонного куба выпускается в выпарные ко­ робки. В них в процессе выпаривания образуется кашеобразная масса, которая после высушивания на сушильной плите превра­ щается в порошок.

Спирт-сырец и уксусно-кальциевой порошок — это только полу­ фабрикаты. Дальнейшая переработка их ведется на заводах. Из спирта-сырца получается метиловый спирт, используемый для про­ изводства лаков, анилиновых красок, а также в медицине. Уксусно­ кальциевый порошок перерабатывается в уксусную кислоту, используемую для окраски и набивки тканей в текстильной промыш­ ленности, при изготовлении консервов и заготовке солений в пище­ вой промышленности. Из смолы приготавливают дезинфекционные и другие масла.

Производство хвойно-витаминной муки

Хвойно-витаминная мука получается в результате измельчения и сушки хвои в специальных установках. Она используется в про­

261

изводстве комбинированных кормов, а также для непосредственно­ го скармливания животным и птицам в качестве витаминных доба­ вок. Доза добавок составляет 3% от общего веса кормов.

Основные части установки для производства хвойно-витаминной муки: приспособление для отделения хвои от веток, измельчитель, топка, трехколонная сушилка и дробилка. Хвоя после отделения от веток и измельчения поступает в сушильные колонны, затем в дро­ билку. Хвоя движется в установке автоматически с потоками горя­ чих дымовых газов. Производительность установки— 160 кг/ч, из 4 г. хвои получается 3 г муки.

Производство хвойно-эфирных масел

Сырьем для производства хвойно-эфирных масел служит хвоя сосны, ели и пихты. У пихты эфирные масла содержатся также в молодых ветвях и молодой коре.

из парового котла, в котором вырабатывается водяной пар; париль­ ного чана, в котором происходит пропаривание лапки, и холодиль­ ника.

Пары воды и масла по пароотводным трубам отводятся в холо­ дильник, где они конденсируются и собираются в сборник.

Технология извлечения хвойно-эфирных масел состоит в следую­ щем. Котел на 3/4 объема заполняется водой; лапка плотно закла­ дывается в чан. Образовавшиеся в котле пары воды по паропроводу проходят в нижшою часть чана под решетку и проходит через слой лапки. Процесс извлечения масла начинается тогда, когда лапки в парильном чане нагреваются до температуры примерно 95°. Обыч­ но этот процесс длится 1,5—2 ч от начала закладки.

Температура в чане в конце отгонки достигает 110°. Эфирное масло, как более легкое, собирается вверху, а вода оседает. По окончании отгонки пропаренную хвою выгружают вместе с решет­ кой, используя для этой цели блок с воротом или журавль.

262

Выход эфирных масел (по весу): из пихтовой лапки до 2,5%, ид сосновой хвои — 0,5%, из еловой — 0,15—0,25%, из лиственницы

(хвои) — 0,12%.

Хвойные эфирные масла используются • в технике, медицине и. парфюмерии.

Основные понятия о целлюлозном и гидролизном производствах

Древесная целлюлоза — это полуфабрикат, из которого выраба­ тывается бумага и искусственный шелк. Сырьем для целлюлозы служит древесина хвойных и лиственных пород (балансовая дре­ весина). Перед обработкой древесина чисто окоряется и на рубиль­ ных машинах измельчается в щепу размером 20—30 мм.

Чтобы освободить клетчатку древесины от пропитывающих ее веществ, т. е. лигнина, ее под давлением обрабатывают горячими кислотами или щелочными растворами. В результате этого лигнин растворяется, а целлюлоза остается.

Существуют два способа химической обработки древесины: суль­ фитный, при котором химическим реагентом служит сернистая кис­ лота, и сульфатный — реагенты едкий и сернистый натрий. При сульфитном способе сырьем служит ель и отчасти осина. Сульфит­ ная целлюлоза используется для производства бумаги, искусствен­ ного волокна, пластических масс и др. Сульфатная целлюлоза,, отличающаяся высокой механической прочностью, идет на произ­ водство оберточных и технических бумаг — мешочной, электроизо­ ляционной и др. Сырьем для сульфатной целлюлозы служит сосна..

Г и д р о л и з д р е в е с и н ы — процесс ее осахаривания. Древе­ сина на 2/3 состоит из углеводов, не растворимых в воде полисаха­ ридов. Образующиеся при гидролизе простые сахара подвергаются спиртовому брожению, в результате которого образуется этиловый (винный) спирт и другие продукты, нужные народному хозяйству — пищевая глюкоза, кормовая патока, глицерин и т. п.

Сырьем для гидролизного производства служат отходы от лесо­ пиления, деревообработки и лесосечные отходы (кроме коры).

§ 75. КОМПЛЕКС МАШИН КВМ-5 ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ

Предназначен для производства древесной зелени и технологи­ ческой щепы, в агрегате с серийно выпускаемой сушилкой АВМ-0,4А. используется для производства витаминной муки.

В комплекс КВМ-5 входят передвижной отделитель древесной зелени (ОЗП-1); стационарный отделитель-измельчитель, который может быть заменен двумя отделителями ОЗП-1 в стационарном варианте; сортировщик (ДЗ); рубильная машина (РД-1280) и. транспортер для сучьев.

Имеются два варианта технологии заготовки древесной зелени: I вариант — для малолесных районов, где нецелесообразно исполь­

263

зовать древесину лесосечных отходов от рубок входа, II — вариант для районов, где нет сбыта технологической щепы.

Вариант I предусматривает вывозку тонкомера в цех перера­ ботки, отделение древесной зелени, ее переработку и измельчение оголенных веток и деревцев на технологическую щепу.

При работе по II варианту проводят отделение древесной зеле­ ни на лесосеке п ее вывозку.

Кроме вышеуказанных машин, в комплекс входят серийно вы­ пускаемые машины — сушильный агрегат, измельчитель зеленой массы (1\Ш\-1,4), мешкозашивочная машина, весы, транспортер, лебедка.

Из одной тонны сырья получается:

из еловых веток — кондиционной древесной зелени 470 кг; муки

Этот комплекс машин можно использовать при переработке хвойных и лиственных пород для получения древесной зелени в це­ хах хлорофилло-каротиновой пасты н эфирных масел.

Контрольные вопросы

1. Какие отходы получаются при проведении лесозаготовок, в лесопильном и деревообрабатывающем производствах? Расскажите о размерах отходов и воз­ можности их использования.

2.Опишите технологический процесс котельного и роторного способов смо­ локурно-скипидарного производства.

3.Расскажите о технологическом процессе дегтекурения.

4.Опишите технологический процесс спирто-порошкового производства.

5.Назовите основные части хвойно-витаминной установки для производства хвойно-витаминной муки.

6. Для каких работ используют установку КВМ-5? Какие машины входят

вэтот комплекс?

7.Опишите технологию производства хвойно-эфирных масел.

8.Чем отличается сульфитная целлюлоза от сульфатной?

9.В чем сущность гидролизного производства?

ГЛ А В А XX. ПОДСОЧКАЛЕСА

Чтобы вызвать у деревьев истечение сока, деревья подсачивают, т. е. периодически наносят на них специальные срезы. У растущих деревьев при подсочке извлекается смолистое вещество, называемое живицей.

Живица служит сырьем для канифольно-скипидарного произ­ водства, особенно важного для народного хозяйства.

§ 76. СМОЛООБРАЗОВАНИЕ И СМОЛОВЫДЕЛЕНИЕ

Живица содержится в узких каналах смоляных ходов, располо­ женных вдоль волокон и в сердцевинных лучах. При подсочке вы­

264

деляется живица не только имевшаяся в дереве к началу подсочки, но и вновь образующаяся в этот период. Сосна может подвергаться подсочке в течение многих лет. В первое время после нанесения надреза происходит наиболее обильное выделение живицы, через несколько часов оно замедляется и, наконец, вовсе прекращается.

На смолопродуктивность сосновых насаждении влияют метеоро­ логические и лесоводственные факторы.

К метеорологическим факторам относятся температура, влаж­ ность и сезонность смоловыделення; к лесоводственным — возраст насаждения, бонитет, состав древостоя, полнота, диаметр и крона деревьев (ее развитие).

Оптимальные для смоловыделення условия — температура 15— 20° при относительно высокой влажности воздуха.

Смолопродуктивность сосны бывает наиболее высокой во второй половине лета, так как в июле заканчивается рост побегов п начи­ нается образование поздней древесины.

Выход живицы увеличивается по мере увеличения возраста де­ рева, но не беспредельно. Обычно в подсочку поступают деревья в возрасте 70—80 лет. В более позднем возрасте деревья ослабева­ ют и уже не могут давать достаточного количества живицы.

Деревья более высоких бонитетов, смешанные хвойно-листвен­ ные древостой, произрастающие на богатых почвах, дают более высокий выход живицы. Наиболее производительны по выходу жи­ вицы древостой с полнотой 0,5—0,8.

Толстомерные деревья имеют лучшую смолопродуктивность, чем тонкомерные.

§ 77. МЕТОДЫ И ТЕХНИКА ПОДСОЧКИ. ПОДСОЧКА КЕДРА, ЕЛИ, ЛИСТВЕННИЦЫ, ПИХТЫ

Методы и техника подсочки

Правилами подсочки, установленными Государственным коми­ тетом лесного хозяйства Совета Министров СССР, определена часть территории государственного лесного фонда, на которой под­ сочка сосны в спелых и перестойных насаждениях обязательна.

В подсочку можно вводить спелые и перестойные -кедровые и лиственничные насаждения.

Насаждения, где рубка главного пользования в ближайшие 15 лет не будет производиться, не должны назначаться в подсочку.

Срок подсочки сосновых насаждений устанавливается в лесах Южного и Центрального поясов —■15 лет и в лесах Северного пояса, а также в лесах 1 группы Южного и Центрального 'поясов— 10 лет.

Подготовительные работы по подсочке сосны состоят в наметке карр (поверхность ствола, на которую наносят срезы) на деревьях, подрумянивании (окорении), проводке продольных желобков и усновке приемников; а производственные — в систематическом нанесе­ нии подковок на подготовленные карры.

2 6 S

Н а м е т к а к а р р на деревьях заключается в размещении их по высоте и окружности деревьев. Эту работу проводит мастер или старшин рабочий.

Вподсочном производстве применяется нисходящий и восходя­ щий метод. При нисходящем методе карры располагают последова­ тельно вниз одну под другой. При восходящем методе карры рас­ полагают в верхнем ярусе последовательно одну выше другой. Раз­ личают карры гладкие, рифленые и ребристые.

Внастоящее время в практику подсочного дела вошла ребристая карра, которая применяется и при восходящем методе подсочки, и при нисходящем (с химическим воздействием). При ребристой карре между подновками (срезы, наносимые на карры по одну сторону направляющего желобка) остаются полоски нетронутой древе­

сины.

Подсочка ребристой каррой при восходящем методе происходит следующим образом. По середине карры проводят направляющий желобок шириной 7—8 мм и глубиной 5—6 мм, под которым уста­ навливают приемник. Первую подновку делают внизу желобка, последующие наносят выше предыдущих. Ширина подновки — 5— 6 мм, глубина по древесине — 3—4 мм.

П о д р у м я н и в а н и е (о к о р е н и е) состоит в снятии грубого наружного слоя коры в том месте, где начинается заложение карры. Это делается для того, чтобы не засорять живицу и предохранить режущие инструменты от затупления. Подрумянивание проводят осенью окорочным стругом при спуске сверху вниз. Толщина коры в подрумяненном месте составляет всего 3—4 мм.

П р о д о л ь н ы е ж е л о б к и посередине карры проводят ранней весной специальным инструментом (хаком) в строго вертикальном направлении.

Живицу собирают в специальные приемники, устанавливаемые внизу карры под «язычок», сделанный в древесине или коре, или подвешиваемые с помощью крампона-держателя. Приемник пред­ ставляет собой конусообразную металлическую воронку емкостью

300—500 г.

Нанесение подновок начинается весной с наступлением теплых дней. Их наносят для того, чтобы вызвать усиленное и систематиче­ ское выделение живицы из карр. Подновка выполняется острым резцом хака, причем рез должен быть чистым, без вмятин и задиров, и выполняться в один прием.

Подсочку выполняют по типовым технологическим схемам, ко­ торые обязательны для предприятий (организаций), ведущих под­ сочку. Так, например, типовая технологическая схема 15-летнего периода подсочки для Центрального и Южного поясов предусмат­ ривает использование поверхности ствола двумя очередями карр. Первый год подсочки ведется одной каррой нисходящим способом. В течение 2—5 лет подсочка ведется одной двухъярусной каррой с чередованием подновок по ярусам через 7 дней и паузами между подновками 3—5 дней. С 8 по 10 год подсочка ведется двумя восхо­ дящими каррами с паузами между подновками 3, 5, 7 дней. Послед-

266

нне пять лет (II —15) подсочка продолжается в комлевой части ствола одной нисходящей каррон.

Типовая технологическая схема, предназначенная для повсеме­ стного применения при 10-летней подсочке сосны, предусматривает начало подсочки на высоте 275 см и проведение ее в течение 7 лет в два яруса с чередованием подновок по ярусам через 7 диен при паузе между подновками 3—5 дней. Последние 3 года подсочка ведется одноярусными нисходящими каррами. Для Центрального и Северных поясов 10-летняя подсочка сосны начинается на высоте 150 см-, в течение 7 лет ведется восходящими каррами п последние 3 года — нисходящими.

Метод подсочки с химическим воздействием применяется срав­ нительно недавно. Сущность его состоит в том, что на срезанную подновку наносится химический препарат, который разрушает клет­ ки смоляного хода, препятствуя его закупорке. Химическое воздей­ ствие стимулирует смоловыделение, повышает выход живицы и производительность труда рабочего.

В качестве стимуляторов смоловыделения разрешается исполь­ зовать сульфитно-спиртовую барду, сульфитно-дрожжевую бражку, хлорную известь и серную кислоту. При этом в течение одного сезо­ на не разрешается применять на одних и тех же деревьях различные химические стимуляторы смоловыделения.

Для каждого вида стимуляторов установлены предельные сроки внесения. Так, сульфитно-спиртовая барда и сульфитно-дрожжевая бражка могут применяться только за 10 лет до рубки древостоя; хлорная известь в виде пасты — за 3 года до рубки в Южном поясе, за 6 лет в Центральном и за 8 лет—-в Северном. Применение сер­ ной кислоты ограничивается 2—3 годами до начала рубки насаж­ дения, причем насаждения, заподсоченные серной кислотой, должны поступать в рубку сразу же после окончания срока эксплуатации их подсочкой.

Подсочка кедра, ели, лиственницы и пихты

Подсочку можно проводить и на других хвойных деревьях. Подсочка кедра ввиду незначительного различия анатомического

строения его и сосны проводится в основном восходящим методом. Продолжительность подсочки кедровых насаждений в Центральном поясе— 10 лет, в Северном — 5 лет. Нагрузка деревьев каррами не должна превышать 50% здоровой части ствола. Кедровая живица по внешнему виду похожа на свежий сотовый мед. Выход живицы с карры за сезон — 300—350 г. Кедровая живица идет на переработ­ ку для получения скипидара и канифоли.

Подсочку ели делают способом узких продольных карр, обра­ зуемых снятием одной коры, однако подсочку ели в Советском Сою­ зе практически не проводят.

Подсочку лиственницы в Советском Союзе также почти не де­ лают, хотя в Альпах это давно практикуется. Правилами подсочки

267

Раздел третий

ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

Г Л А В А XXI. РАЗВИТИЕ ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА. НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЛЕСА

§ 78. ЗАДАЧИ ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА

Лесное хозяйство СССР представляет собой самостоятельную отрасль материального производства, занятую выращиванием, со­ хранением и использованием лесов. Оно имеет большое значение в развитии экономики страны и улучшении условий жизни советского народа.

Лесное хозяйство — важная отрасль народного хозяйства, оно должно обеспечить выполнение ряда задач: организацию использо­ вания лесных ресурсов для непрерывного удовлетворения постоянно возрастающих потребностей в древесине и в другой лесной продук­ ции; своевременное восстановление лесов государственного значе­ ния, колхозных п приписных лесов, а также создание и выращива­ ние защитных лесонасаждений на землях колхозов и совхозов; по­ вышение продуктивности п усиление многосторонних защитных функций леса как важнейшего компонента биосферы в природных комплексах страны; охрану лесов от пожаров, самовольных пору­ бок, а также защиту лесов от вредных насекомых и болезней; учет и изучение лесов, совершенствование системы ведения хозяйства в них на основе современных научных достижений, механизации и интенсификации лесохозяйственного производства.

Подчиняясь общим законам социализма, лесохозяйственное про­ изводство имеет свои особенности, отличающие его от лесозаготови­ тельной промышленности, сельского хозяйства н других отраслей народного хозяйства. Главная особенность лесного хозяйства со­ стоит в длительности выращивания его основной продукции—• древесины, превышающей выращивание сельскохозяйственных куль­ тур в несколько десятков раз.