Лесохимия

Область знаний о хим. Св-вах древесины и лесохим. Произ-вах (Л. П.), исходным сырьем для к-рых она служит. Ниже приводится характеристика Л. П. Целлюлозно-бумажное произ-во занимает главное место среди Л. П. По объемам перерабатываемого сырья и готовой продукции. Оно потребляет в СССР ок. 48 млн. М 3 древесины (1986). Т. Наз. Балансовую и дровяную (80%), отходы лесозаготовок и деревообработки (щепа, опилки -20%. Доля их из года в год возрастает) для выработки целлюлозы, древесной массы и получения из них разл. Видов бумаги и картона. В пром-сти применяют в осн. Сульфитный и сульфатный методы варки целлюлозы. Сульфитный метод (с его помощью получают 40% целлюлозы) позволяет производить легко отбеливаемую целлюлозу, а из сульфитных щелоков - этанол и сухую микробную биомассу (кормовые дрожжи).

Этим методом перерабатывают почти исключительно древесину хвойных пород (преим. Ель), из к-рой получают наиб. Прочную бумагу. Сульфатный метод дает возможность перерабатывать древесину любых хвойных и лиственных пород, особенно сосны и лиственницы, в разл. Виды целлюлозы, в т. Ч. Вискозную и ацетатную. Расширяется произ-во полуцеллюлозы и хим. Древесной массы - промежут. Продуктов, образующихся с высоким выходом и содержащих осн. Часть углеводов древесины. При этом уменьшается уд. Расход древесины. Получают развитие комбинир. Методы варки целлюлозы - содово-сульфитный и содово-сульфитно-сульфатный. Перспективен метод кислородно-щелочной делигнификации древесины. При сульфатной варке целлюлозы получают также скипидар и сульфатное мыло (при отстаивании сульфатных щелоков) -сырье для получения таллового масла.

См. Также Бумага, Целлюлоза. Гидролизные произ-ва получили широкое развитие в СССР. В качестве сырья используют гл. Обр. Отходы лесопиления и деревообработки (опилки, щепа, горбыли, рейки - ок. 80%), а также низкосортную древесину и технол. Дрова, нек-рые растит. Отходы (кукурузная кочерыжка, подсолнечная лузга, солома, шелуха семян и др.). Первоначально гидролизу подвергали хвойную древесину с получением 160-180 л этанола в расчете на 1 т абсолютно сухого сырья (в дальнейшем стали производить также дополнительно 35-40 кг кормовых дрожжей из поелеспиртовой барды). Затем появились предприятия фурфурольно-дрожжевого профиля (70-80 кг фурфурола и 100 кг дрожжей в расчете на 1 т абсолютно сухих растит. Отходов) и чисто дрожжевого профиля (ок.

200 кг дрожжей). Хим. Переработкой водорастворимых Сахаров, образующихся при гидролизе растит. Сырья, получают многоатомные спирты (ксилит, сорбит, маннит, глицерин, этилен- и пропиленгликоли), левулиновую, тригидроксиглутаровую и глюконовую к-ты. В гидролизных произ-вах потребляется 9-10 млн. М 3 растит. Сырья (1986), в т. Ч. Ок. 40% опилок. Отходы произ-ва - гидролизный лигнин (30-40% в расчете на абсолютно сухое сырье), к-рый применяют в осн. Как котельное топливо, а также для получения высококачеств. Углей разл. Назначения, удобрений, уксусной и щавелевой к-т, фенолов, наполнителей для полимерных материалов и др. Ценных продуктов. Организовано произ-во углеводного (т. Наз. Осахаренного) корма, основанное на мягком кислотном гидролизе древесины.

См. Также Гидролизные производства. Дубильно-экстрактовое произ-во - источник дубящих в-в. Для их выработки применяют кору ивы, ели, лиственницы, бадана и древесину дуба, каштана и др. Для произ-ва 1 т таннинов из еловой коры требуется 10-11 т сырья. Дубящие в-ва используют в виде дубильных экстрактов - упаренных до определенной концентрации или высушенных до твердого состояния водных вытяжек из растений. Канифольно-скипидарное произ-во объединяет, по существу, три произ-ва. Канифольно-терпентинное, канифольно-экстракционное, таллового масла. Сырьем для канифольно-терпентинного произ-ва служит живица, получаемая при подсочке сосны, лиственницы и др. Хвойных пород древесины. Сырье для канифольно-экстракционного произ-ва - т.

Наз. Пневый осмол, представляющий собой просмолившуюся в течение 10-15 лет после рубки леса ядровую древесину сосновых пней (смолистые в-ва экстрагируют бензином из измельченного в щепу осмола). Талловое масло получают из сульфатного мыла - побочного продукта сульфатно-целлюлозного произ-ва. Далее талловое масло подвергают ректификации в глубоком вакууме с получением канифоли, жирных к-т, дистиллированного таллового масла, таллового пека. В СССР вырабатывают в осн. Живичную канифоль (70%), но увеличивается доля талловой канифоли, произ-во к-рой более дешево и значит. Менее трудоемко. В большом и постоянно возрастающем объеме вырабатывают модифицир. Виды канифоли (особенно экстракционной и талловой) и ее эфиры, используемые для лакокрасочной, бумажной (как клеевые составы), полиграфич., мебельной, кабельной и др.

Отраслей пром-сти. Сопутствующие канифоли продукты - скипидар, используемый для получения индивидуальных терпенов (напр., терпинеола, карена, пиненов) и синтеза разнообразных продуктов, в т. Ч. Камфоры, а также сосновое флотационное масло. Произ-во канифоли в СССР 168 тыс. Т (1986). Пиролизное произ-во - получение древесного угля из древесины нагреванием ее без доступа воздуха в спец. Стальных ретортах (преим. Вертикальных) и печах. Кроме угля получают уксусную к-ту, древесные смолы (из к-рых, в свою очередь, вырабатывают древесносмоляное креозотовое масло, древесносмоляной ингибитор, литейные крепители, лесохим. Понизитель вязкости и т. Д.), метанол и др. Сырье - дрова лиственных пород (гл. Обр. Березы). На 1 т угля расходуется ок.

7 м 3 древесины. Осн. Потребители древесного угля (85%) - произ-ва активного угля, сероуглерода, кристаллич. Кремния. Новые возможности открываются при пиролизе древесины в присут. Катализаторов, при этом наряду с углем, уксусной к-той и др. Продуктами м. Б. Получены фурфурол и левоглюкозан. Объем переработки древесины на уголь в СССР 1100 тыс. Т (1986). Энергохим. Переработка древесины - газификация древесины в газогенераторах или в топках-генераторах с выделением уксусной к-ты, древесной смолы и др. В процессе очистки газа. Очищенный газ применяют для сжигания в топках котельных или в двигателях внутр. Сгорания. Энергохим. Переработка позволяет использовать древесные отходы любых пород и любой формы вплоть до лесосечных отходов.

Эффективность газификации древесины можно повысить в присут. Катализаторов при высоком давлении с получением преим. Алканов С 2 -С 5. Новые направления хим. Переработки древесины. Получение синтез-газа (смеси СО и Н 2) и из него метанола (последний м. Б. Использован для синтеза уксусной к-ты или как потенциальное топливо для двигателей внутр. Сгорания). Получение искусств. Жидкого топлива путем сжижения (при 350-400°С и 25-30 МПа) древесины. В отдельную отрасль Л. П. Выделяется переработка древесной зелени. При мех. Переработке получают хвойную витаминную муку, вводимую в корма для скота, продукты комплексной переработки (экстракция горячей водой или бензином) - хвойный натуральный экстракт, хлорофиллокаротиновую пасту и др., служащие добавками к шампуням, зубным пастам, мылам, тонизирующим ср-вам для ванн, а также т.

Наз. Кормовую муку. Близко к Л. П. Произ-во древесных плит - древесноволокнистых и древесностружечных. См. Древесные плиты. Лит. Никитин Н. И., Химия древесины и целлюлозы, М.-Л., 1962. Корякин В. И., Термическое разложение древесины, 2 изд., М., 1962. Богомолов Б. Д. Химия древесины и основы химии высокомолекулярных соединений, М., 1973. Выродов В. А. [и др.]. Технология лесохимических производств, М., 1987. Гордон Л. В., Скворцов С. О., Лисов В. И., Технология и оборудование лесохимических производств. 5 изд., М., 1988. А. М. Чащин.