Древесина ,кора и древесная зелень как химическое сырье.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
По дисциплине: Лесное товароведение с основами древесиноведения
Студентка Хрусталева Ирина
Группа № 1308
Проверил преподаватель Долгушин Г. Н.
Отметка о зачете:
Новосибирск – 2017
Задание для контрольной работы
Вариант № 19
1. Древесина ,кора и древесная зелень как химическое сырье.
2. Определение породы по макростроению древесины.
3. Прочность древесины при сдвиге.
4. Грибные поражения.
5. Общие сведения о стандартизации продукции.
Введение
Древесиноведение – это отрасль науки, изучающая строение дерева и древесины, ее химические, физические и механические свойства, влияние различных факторов на эти свойства; пороки древесины и их влияние на качество; стойкость и защиту древесины от гниения и возгорания. Потребительские качества лесных материалов и продуктов рассматриваются в лесном товароведении.
Изучение дисциплины лесное товароведение с основами древесиноведения является важным и актуальным процессом, включающим комплекс сведений о строении и свойствах древесины, который необходим для заготовки и переработки древесины.
Древесина является одним из самых распространенных материалов, используемых для различных целей. С древнейших времен древесина находит широкое применение в быту и различных отраслях народного хозяйства. Она используется в виде круглых сортиментов, пиломатериалов (доски, брусья, шпалы и пр.), фанеры, бумаги, целлюлозы, продукции лесохимического и гидролизного производства, древесноволокнистых и древесно-стружечных плит.
Источником этого очень ценного сырья служат леса. Российская Федерация располагает достаточными лесными богатствами. Общая площадь лесного фонда в стране составляет 774 млн. га., запасы древесины исчисляются в пределах 80,7 млрд. м3.
Цель контрольной работы: на основе вопросов, данных в контрольной работе, подробно рассмотреть, свойства и пороки древесины, классификацию лесных товаров и современное представление об общих сведениях стандартизации продукции.
Пиролиз древесины и коры
Древесный уголь содержит 80-97 % углерода, при сжигании дает вдвое больше тепла, чем древесина, отличается малой зольностью, почти не содержит вредных примесей, обладает высокой сорбционной способностью. Это основной продукт пиролиза. Главные области применения: производство полупроводников (из кристаллического кремния) и сероуглерода; очистка вод и растворов (активированный паром уголь).
Жижка - раствор продуктов разложения древесины; при отстаивании образуются два слоя: верхний - водный и нижний - смоляной. Из отстойной и растворенной в сырой жижке смолы получают антиокислитель бензина, антисептики (креозот) и другие продукты. Из водного слоя жиж-ки выделяют уксусную кислоту, метиловый спирт, ацетон и другие растворители. Скипидар находит широкое применение как растворитель в лакокрасочной промышленности, для производства камфары, душистых и биологически активных веществ. Камфара используется в медицине, в производстве целлулоида, лаков и кинопленки.
Живичная, экстракционная и талловая канифоль - ценнейший лесохимический продукт. Канифоль потребляет промышленность синтетического каучука, она идет для проклейки бумаги. Глицериновый эфир канифоли вводят в состав нитролаков. Канифоль используется для изготовления электроизоляционных материалов, в мыловаренной, полиграфической, шинной и других отраслях промышленности. Дубильные вещества можно получать из коры ивы (8-12% таннинов), ели (7-12 %), лиственницы (10-15 %), пихты (7-15 %) и некоторых других пород, а также из древесины дуба и каштана, которые соответственно содержат около 5 и 7 % таннинов.
Грибные поражения.
Грибы ранее относили к растениям, теперь их выделяют в самостоятельное царство живой природы (Mycota).
Они не содержат хлорофилла и для своего развития нуждаются в готовых органических веществах, которые получают из мертвых или живых растений. Грибы размножаются преимущественно спорами. Это мелкие клетки, которые легко переносятся по воздуху, воде, распространяются насекомыми. Попадая на незащищенную корой древесину, они прорастают. При этом появляются гифы (тонкие бесцветные или окрашенные нити), которые, сплетаясь, образуют грибницу (мицелий). Из гиф состоит и плодовое тело, которое отделяет споры. При влажности древесины ниже 20 % грибы развиться не могут; невозможно также развитие грибов в древесине, полностью насыщенной водой, так как в ней недостает воздуха. При температуре ниже 2 °С и выше 40-45 °С развитие грибов прекращается.
Под воздействием грибов в древесине происходят изменения двоякого рода. В одном случае древесина лишь принимает ту или иную окраску. Грибы, которые ее вызывают, получили название деревоокрашивающих. В других случаях грибы сначала изменяют цвет древесины, но затем в ней происходят более глубокие изменения физико-механических свойств, которые приводят к ее разрушению. Такой процесс называют гниением древесины, а вызывающие его грибы — дереворазрушающими.
При коррозионном типе гниения древесина приобретает характерную ячеистую структуру. На определенных стадиях процесса гниения в древесине появляются выцветы или белые пятна целлюлозы; уменьшается содержание лигнина, но количество целлюлозы почти не меняется. Деструктивный тип гниения характерен появлением в древесине многочисленных трещин вдоль и поперек волокон; древесина распадается на отдельные призматические кусочки. Относительное содержание лигнина возрастает за счет уменьшения количества целлюлозы.
Грибные ядровые пятна и полосы. Этот порок выражается в изменении цвета древесины центральной зоны ствола (настоящего, ложного ядра или спелой древесины) без снижения ее твердости. Возникает он под действием деревоокрашивающих или дереворазрушающих грибов, встречается в древесине растущих деревьев всех пород. В срубленной древесине дальнейшее развитие порока обычно прекращается.
В области ядра или спелой древесины на торцах видны крупные пятна различных очертаний — лунки, кольца или сплошные зоны поражения, на продольных разрезах заметны продольные полосы. Пятна и полосы могут иметь различный цвет: бурый, красноватый, коричневый, реже — черный и серо-фиолетовый.
В круглых лесоматериалах ядровые пятна и полосы измеряют одним из способов, которые были указаны для водослоя. В пилопродукции и шпоне окрашенная зона измеряется в линейных мерах или в долях ширины, длины и толщины, а также в процентах площади соответствующей стороны сортимента. Исследованиями ЦНИИМОДа (С. Н. Горшин, A. Л. Михайличенко и Н. П. Нечаева) установлено, что грибы, вызывающие появление грибных окрасок и пятен в сосне и ели, практически не снижают прочность древесины при статических нагрузках, а твердость у нее может быть даже немного выше, чем у здоровой древесины. В то же время ударная вязкость сильно снижается (на 30-40%), водопоглощение и водопроницаемость повышаются, ухудшаются биостойкость и внешний вид древесины.
Ядровая гниль. Такая гниль образуется в древесине растущего дерева под действием разрушающих грибов. Напенная гниль возникает в корнях или в поврежденных местах комлевой части ствола. Постепенно суживаясь, она распространяется вверх по стволу иногда на несколько метров.
Стволовая гниль начинается от обломанных ветвей или ран на стволе и распространяется от мест заражения вверх и вниз, пораженный участок имеет форму сигары. До комлевой части ствола гниль обычно не доходит.
На торцах лесоматериалов ядровая гниль наблюдается в виде крупных пятен различных очертаний (лунок, колец) или в виде сплошной зоны поражения в центральной части ствола; иногда зона поражения смещена от центра и даже выходит на периферию. На продольных разрезах гниль заметна в виде полос.
Пестрая ситовая гниль проявляется в том, что на красновато-буром фоне пораженной древесины заметны многочисленные мелкие белые или желтоватые пятнышки, вытянутые вдоль волокон.
Древесина может долгое время сохранять целостность. При более сильном разрушении древесина приобретает ячеистую или волокнистую структуру, становится мягкой и легко расщепляется. Этот вид коррозионной гнили встречается в древесине хвойных и лиственных пород.
Бурая трещиноватая гниль характеризуется бурым с различными оттенками цветом и трещиноватой структурой пораженной древесины.
Многочисленные трещины, направленные вдоль и поперек волокон, иногда содержат скопления беловатых пленок грибницы. По трещинам древесина распадается на призматического вида кусочки, легко деформируется и растирается между пальцами в порошок. Эта деструктурная гниль встречается у хвойных и лиственных пород.
Белая волокнистая гниль имеет светло-желтый или почти белый цвет, иногда на древесине видны узкие извилистые черные линии. Такая пестрая окраска напоминает рисунок мрамора. При сильном разрушении пораженная зона становится мягкой, легко расщепляется на волокна и крошится. Эта коррозионно-деструктивная гниль встречается у лиственных пород.
Порок измеряют такими же способами, как ядровые пятна и полосы. В срубленной древесине дальнейшее развитие пестрой ситовой гнили прекращается, развитие бурой трещиноватой и белой волокнистой гнили иногда может продолжаться.
Различают три стадии развития гнили: 1) изменился только цвет древесины; 2) древесина частично изменила структуру и твердость; 3) древесина полностью утратила твердость и прочность.
Способность гнилой древесины сопротивляться усилиям почти полностью утрачивается. Плотность ее снижается в 2-2,5 раза, водопоглощение и водопроницаемость повышаются. При высыхании гнилая древесина больше коробится. Механические свойства при деструктивном типе гниения снижаются сильнее, чем при коррозионном.
Качество древесины с гнилью в зависимости от стадии гниения и размеров поражения понижается вплоть до того, что древесина оказывается полностью не пригодной для использования.
Дупло. Так называется полость в стволе растущего дерева, образующаяся в результате полного разрушения древесины. Это по существу четвертая стадия гниения, возникающая под воздействием одного, а чаще нескольких дереворазрушающих грибов. Измеряют порок так же, как ядровую гниль.
Плесень представляет собой налетную поверхностную окраску, образуемую грибницей с органами плодоношения плесневых грибов. Окраска чаще всего появляется на сырой заболони при хранении лесоматериалов. Плесень встречается на древесине всех пород. Она наблюдается в виде отдельных пятен или сплошного налета сине-зеленого, голубого, зеленого, черного, розового и других цветов в зависимости от окраски спор и грибницы, а также от выделяемого пигмента. После просыхания налет легко сметается, иногда оставляя на поверхности грязноватые или цветные пятна.
Плесень измеряют в пилопродукции и шпоне по длине и ширине или площади зоны поражения. Обычно плесень не оказывает влияния на физико-механические свойства древесины, однако в определенных условиях при длительном воздействии грибы плесени могут вызывать серьезные разрушения древесины. Плесневые грибы разрушают животные клеи. Плесень не допускается в древесине, используемой для изготовления тары под пищевые продукты.
Заболонные грибные окраски. В заболони свежесрубленной или сухостойной древесины часто образуются более или менее глубокие окрашенные участки грибного происхождения. Твердость древесины при этом не снижается. Возникает порок главным образом под действием деревоокрашивающих грибов. Поражение распространяется через торцы и боковую поверхность. На торцах круглых сортиментов оно наблюдается в виде радиальных клиновидных пятен, иногда встречается сплошная окраска заболони. На боковых поверхностях круглых сортиментов и в пиломатериалах такие окраски образуют полосы или вытянутые пятна.
Среди заболонных грибных окрасок различают синеву (серую окраску с синеватыми или зеленоватыми оттенками) и цветные заболонные пятна (оранжевого, желтого, розового, светло-фиолетового и коричневого цветов). Если древесина под действием грибов окрашивается в бледные тона и текстура древесины хорошо видна, то такие окраски называются светлыми. Густые окраски, маскирующие текстуру древесины, называются темными.
В круглых лесоматериалах и пилопродукции различают поверхностные и глубокие окраски, распространяющиеся на глубину соответственно меньше или больше 2 мм. Кроме того, могут быть подслойные окраски, которые развиваются во внутренних слоях сортимента и на поверхность не выходят.
В круглых лесоматериалах заболонные грибные окраски измеряют по глубине зоны поражения от боковой поверхности, по площади зоны поражения (в процентах от площади всего торца или одной заболони). В пилопродукции и шпоне измеряют глубину, длину и ширину или площадь зоны поражения. Наличие подслойных окрасок устанавливают выборочной торцовкой лесоматериалов.
Из заболонных окрасок наиболее распространена синева, которая поражает древесину всех пород, но чаще хвойных. Оптимальная температура для развития большинства видов грибов синевы составляет 26-27 °С, влажность древесины 35-80 %.
По исследованиям ЦНИИМОДа (С. Н. Горшин, Е. И. Мейер, И. Г. Крапивина и др.), проведенным на древесине сосны, некоторые из грибов синевы питаются только внутренним содержимым клеток, другие могут разрушать клеточную стенку. Так гриб Discula brunneo — tingens H. Meyer, действие которого на древесину ограничивается в основном разрушением торусов пор и паренхимных клеток сердцевинных лучей, снижает ударную вязкость на 6,5 %, а гриб Ophiostoma pini, вызывающий сильное разрушение вторичной оболочки трахеид и многочисленные ее прободения, — на 34 %.
Засинелая древесина в большинстве случаев отличается повышенной скоростью водопоглощения. Некоторые виды грибов синевы стимулируют развитие сильных дереворазрушающих грибов.
Вместе с тем воздействие грибов синевы на древесину, если оно не приводит к существенному снижению прочности, оказывается полезным, поскольку облегчает пропитку древесины антисептиками. По данным А. Т. Вакина (ЛТА), засинелая древесина ели (используемая для изготовления шпал) пропитывается антисептиками значительно лучше, чем здоровая.
Заболонные грибные окраски ухудшают вид древесины, темные окраски могут скрывать появление гнилей в начальной стадии их развития. Грибы, окрашивающие заболонь, могут разрушать клеи, а также лакокрасочные покрытия на древесине.
Побурение. При хранении свежесрубленной древесины лиственных пород (особенно березы, бука, ольхи) в теплое время года заболонь приобретает бурую окраску различной интенсивности и равномерности, иногда со слабо выраженными серыми или белесыми пятнами и полосами. Этот порок называется побурением (прежнее название — задыхание).
Исследованиями ЦНИИМОДа (И. А. Чернцов) установлено, что побурение представляет собой явление, в котором совмещаются три процесса, протекающие одновременно или последовательно. Во-первых, происходит закупорка водопроводящих путей, что замедляет испарение влаги из древесины и преграждает доступ в нее воздуха. Во-вторых, по мере подсыхания древесины происходит процесс отмирания живых клеток заболони, окисления их содержимого кислородом воздуха и появления бурой окраски древесины. В-третьих, на древесине поселяются грибы, что приводит к дальнейшему изменению ее цвета. Побурение предшествует заболонной гнили.
В круглых лесоматериалах различают торцовое и боковое побурение. Побурение бревен начинается с торцов и распространяется вглубь древесины вдоль волокон, при этом в первую очередь поражаются внутренние слои заболони с ослабленной жизнедеятельностью клеток, затем побурение захватывает всю заболонь. После отмирания коры побурение распространяется и с боковой поверхности бревен, продвигаясь языками в радиальном направлении к центру.
Пиломатериалы, особенно крупных сечений, также подвержены побурению, которое сосредоточено преимущественно в центральной зоне, еще не успевшей высохнуть. Побурение на пиломатериалах наблюдается в виде внутренних пятен и полос или в виде сплошного поражения заболони.
Побурение измеряют такими же способами, как и грибные заболонные окраски. По данным ЦНИИМОДа, при побурении у березы и бука прочность при статических нагрузках и твердость существенно не снижаются, однако ударная вязкость снижается довольно сильно (у бука до 30 %), ухудшается способность древесины к загибу. У бука в связи с затиллованностью сосудов уменьшается водопроницаемость. Побурение портит внешний вид древесины. Наиболее надежным средством защиты свежезаготовленных лиственных кряжей от побурения, как установил А. Т. Вакин, является сохранение их влажности замазкой торцов, дождеванием или содержанием в бассейнах с водой. Пиломатериалы должны высушиваться или пропариваться. Пропарка свежераспиленных буковых пиломатериалов также облагораживает внешний вид древесины.
Заболонная гниль. В заболони срубленной или сухостойной древесины хвойных и лиственных пород под воздействием дереворазрушающих грибов появляется ненормальная окраска. Твердость древесины при этом сохраняется или снижается. Заболонная гниль возникает при длительном неправильном хранении круглых лесоматериалов, а также пиломатериалов. Гниль наблюдается в виде пятен и полос, а иногда захватывает всю заболонь. У хвойных пород зоны поражения имеют желтовато-бурый цвет. У лиственных пород гниль имеет чаще всего пеструю окраску, напоминающую рисунок мрамора, грязно-белые участки отграничены от бурых тонкими черными линиями. Обычно гниль следует за побурением. Зона поражения может иногда захватить ядро и спелую древесину (особенно у лиственных пород). При твердой гнили древесина лишь изменяет окраску, а когда гниль переходит в мягкую, древесина становится более светлой, легкой, рыхлой и почти полностью теряет способность сопротивляться нагрузкам.
Заболонную гниль измеряют такими же способами, как и побурение. У хвойных пород (сосны, ели) при сжатии древесины вдоль волокон предел прочности снижается до 25-30 % (по данным ЦНИИМОДа), а при статическом изгибе — до 22 % (по данным ЛТА); водопоглощение и водопроницаемость увеличиваются. Заметно ухудшаются механические свойства и у пораженной древесины лиственных пород (березы, бука, граба), особенно ударная вязкость.
Наружная трухлявая гниль. Эта гниль возникает в заболони и ядре лесоматериалов всех пород вследствие поражения древесины сильными дереворазрушающими грибами при длительном неправильном ее хранении. Такая же гниль появляется при неблагоприятных условиях эксплуатации деревянных элементов конструкций и изделий. Загнивание наблюдается преимущественно в наружных частях как заболонной, так и ядровой зоны сортимента или детали. Оно охватывает все поперечное сечение или часть его и распространяется вглубь древесины. В некоторых случаях поражение может начинаться во внутренних слоях древесины, куда споры грибов проникают через глубокие наружные трещины. Древесина вначале окрашивается в светло-бурый цвет разных оттенков, затем темнеет, становится бурой или темнокоричневой. На древесине появляются продольные и поперечные трещины, она распадается на призматические кусочки, легко крошится и растирается в порошок. На поверхности пораженной древесины нередко наблюдаются грибницы и плодовые тела. При хранении непросушенной древесины процесс ее разрушения продолжается.
Пораженная древесина имеет резко сниженные механические свойства и является опасным источником грибной инфекции для деревянных зданий и сооружений. Образование гнили в деревянных элементах зданий и сооружений происходит под действием домовых, столбовых, шпальных и других видов грибов. В зданиях на деревянных элементах, подвергающихся периодическому увлажнению за счет конденсации водяных паров воздуха, развиваются домовые грибы.
Домовые грибы обладают способностью сильно увлажнять древесину за счет воды, выделяющейся при разложении целлюлозы. Если эта вода не испаряется, она может вполне удовлетворить потребность грибов, поэтому домовые грибы в замкнутых и плохо вентилируемых пространствах зданий могут переходить и на сухую древесину, вызывая постепенное ее увлажнение и разрушение.
Настоящий домовый гриб Serpula lacrimans (Wulf. ex Fr. Bond.) является наиболее опасным разрушителем древесины в постройках. Поселяется он на стенках, полах, перегородках. Оптимальная влажность для его развития 25-30%, однако гриб может развиваться и при более высокой влажности (до 150%); оптимальная температура для него — 18-20 °С. Возможно развитие грибов также при температурах от 2 до 35 °С. Настоящий домовый гриб может разрушить новое строение за 1-2 года
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
По дисциплине: Лесное товароведение с основами древесиноведения
Студентка Хрусталева Ирина
Группа № 1308
Проверил преподаватель Долгушин Г. Н.
Отметка о зачете:
Новосибирск – 2017
Задание для контрольной работы
Вариант № 19
1. Древесина ,кора и древесная зелень как химическое сырье.
2. Определение породы по макростроению древесины.
3. Прочность древесины при сдвиге.
4. Грибные поражения.
5. Общие сведения о стандартизации продукции.
Введение
Древесиноведение – это отрасль науки, изучающая строение дерева и древесины, ее химические, физические и механические свойства, влияние различных факторов на эти свойства; пороки древесины и их влияние на качество; стойкость и защиту древесины от гниения и возгорания. Потребительские качества лесных материалов и продуктов рассматриваются в лесном товароведении.
Изучение дисциплины лесное товароведение с основами древесиноведения является важным и актуальным процессом, включающим комплекс сведений о строении и свойствах древесины, который необходим для заготовки и переработки древесины.
Древесина является одним из самых распространенных материалов, используемых для различных целей. С древнейших времен древесина находит широкое применение в быту и различных отраслях народного хозяйства. Она используется в виде круглых сортиментов, пиломатериалов (доски, брусья, шпалы и пр.), фанеры, бумаги, целлюлозы, продукции лесохимического и гидролизного производства, древесноволокнистых и древесно-стружечных плит.
Источником этого очень ценного сырья служат леса. Российская Федерация располагает достаточными лесными богатствами. Общая площадь лесного фонда в стране составляет 774 млн. га., запасы древесины исчисляются в пределах 80,7 млрд. м3.
Цель контрольной работы: на основе вопросов, данных в контрольной работе, подробно рассмотреть, свойства и пороки древесины, классификацию лесных товаров и современное представление об общих сведениях стандартизации продукции.
Древесина ,кора и древесная зелень как химическое сырье.
В основе ряда широко применяемых материалов лежит целлюлоза, выпуск ее можно получить, удалив из клеточных стенок древесины все остальные вещества. В процессах варки, воздействуя на древесину различными агентами, растворяют сопровождающие целлюлозу вещества, отличающиеся меньшей химической стойкостью. Для получения целлюлозы в промышленности используют различные способы.
Кислотные способы. К этой группе относятся сульфитный и бисульфитный способы. Короткие окоренные бревна перерабатываются в щепу длиной 15-25 мм и толщиной до 5 мм. Отсортированная, однородная по размерам, щепа загружается в вертикальные варочные котлы вместимостью до 400 м3. В котел подается так называемая сульфитная варочная кислота, представляющая собой раствор сернистой кислоты, содержащий бисульфит кальция Ca(HSCb)2- Варка ведется при 130-150 °С и давлении 0,5-1 МПа в течение 5-12 ч. Основная задача варки заключается в делигнификации древесины. В результате варки получают целлюлозную массу и перешедшие в раствор остальные органические вещества -сульфитный щелок. Содержимое котла вымывают или выдувают в сцежу или приемный резервуар. Здесь происходит отделение щелока от целлюлозы и ее промывка. Далее целлюлозную массу очищают от не проваренной щепы, песка и других примесей. Затем целлюлозную массу обезвоживают и на специальной машине превращают в непрерывную плотную ленту влажностью 8-12 %. . Полуцеллюлозу используют для выработки тарного и других видов картона, а также низких сортов бумаги.
В ваннах под воздействием водного раствора серной кислоты и сернокислых солей выделяются пучки тонких волокон гидратцеллюлозы, которые растягивают, скручивают и полученные нити используют для изготовления искусственного шелка. Если отдельные нити объединяют в жгут, который разрезают на короткие отрезки (штапельки), то получают штапельное волокно. Вискозные кордные нити, отличающиеся высокой прочностью, применяют для изготовления ткани, создающей каркас автомобильных и авиационных шин, транспортерных лент и т. Д. получают целлофановую пленку, неволокнистые материалы, со смесью азотной и серной кислот получают нитраты целлюлозы, различных видов кино- и фотопленки, нитролаков, нитроклея и других продуктов, изготовляют бездымный порох. При взаимодействии целлюлозы с уксусным ангидридом образуются ацетаты целлюлозы. Уксуснокислые эфиры целлюлозы используются в производстве негорючих кино- фотопленок, пластмасс, лаков и ацетатных волокон. Ткани, изготовленные из этих волокон, эластичны, водостойки, не мнутся. Однако они сильно электризуются и мало устойчивы к истиранию. Искусственное волокно получают также из медноаммиачного раствора облагороженной целлюлозы. Из модифицированных целлюлозных волокон изготовляют маслостойкие и водоотталкивающие ткани, ионообменные материалы для улавливания золота, серебра из растворов, ртути из сточных вод и т. д.; антимикробные материалы, кровоостанавливающую марлю и др. Простые эфиры целлюлозы (этилцеллюлоза, бензилцеллюлоза, ме-тилцеллюлоза и др.) также находят применение в разных отраслях промышленности. Гидролиз древесины. Целлюлоза и гемицеллюлозы при гидролизе превращаются в простые сахара. Эти сахара (например, глюкоза, ксилоза и др.) можно подвергать химической переработке, получая такие продукты, как ксилит, сорбит и др. Сульфитный щелок для белковых кормовых дрожжей, этанола и других продуктов, находят применение в производстве цемента и бетона.
. Измельченная в щепу древесина варится в растворе, содержащем гидроксид натрия NaOH и в 3 раза меньше сульфида натрия Na2S. Варка ведется в котлах вместимостью 75-160 м3 при 170-180 "С и давлении 0,7-1,2 МПа в течение 2-5 ч. По окончании процесса варочный раствор приобретает черный цвет и называется черным щелоком. Черный щелок упаривают для компенсации потерь NajS, смешивают с сульфатом натрия Na2SO4 и прокаливают. При этом органическая часть щелока сгорает (используется как топливо), а минеральная употребляется для приготовления свежего варочного раствора (белого щелока). Остальные операции такие же, как и при получении сульфитной. Древесину подвергают предгидролизу (пропаркой, водной варкой при 170 °С или другим способом) с целью удаления большей части гемицеллюлоз. Сульфатный способ позволяет получать более прочные волокна, необходимые для производства корда и других целей. Это дает возможность проводить процесс по замкнутой схеме, уменьшая загрязнение окружающей среды. В качестве побочных продуктов при сульфатном производстве целлюлозы улавливают скипидар и снимают с поверхности охлажденного щелока сульфатное мыло, разложение которого минеральной кислотой дает талловое масло. Из него получают канифоль и другие продукты, используемые в медицине, лакокрасочной, горнодобывающей и других отраслях промышленности. Второй щелочной способ получения целлюлозы - натронный основан на применении в качестве реагента гидроксида натрия; потери щелочи возмещаются добавкой соды. Нейтральный способ. Варка проводится в котлах периодического или непрерывного действия при конечной температуре 160-180 °С, давлении 0,65-1,25 МПа и длится 0,2-6 ч. Основной недостаток - невозможность использования древесины хвойных пород.
Нейтрализованный известковым молоком гидролизат (сусло) поступает в бродильное отделение. Там под действием ферментов винокуренных дрожжей содержащиеся в сусле гексозы (глюкоза и сахара из гексо-зан) сбраживаются и образуют этиловый спирт (этанол), а также углекислый газ, который улавливается и используется для получения жидкой углекислоты и сухого льда.
До последнего времени наиболее крупным потребителем этанола была промышленность синтетического каучука. Остатки после отгонки спирта (барда) содержат неразложившиеся пентозы, которые, используются для выращивания кормовых дрожжей, богатых витаминами и белком. Введение дрожжей в виде добавки в рацион питания животных и птиц резко сокращает их падеж, повышает сопротивляемость заболеваниям, скорость прироста мяса, удои, жирность молока, качество меха и т. д.
Пиролиз древесины и коры
Древесный уголь содержит 80-97 % углерода, при сжигании дает вдвое больше тепла, чем древесина, отличается малой зольностью, почти не содержит вредных примесей, обладает высокой сорбционной способностью. Это основной продукт пиролиза. Главные области применения: производство полупроводников (из кристаллического кремния) и сероуглерода; очистка вод и растворов (активированный паром уголь).
Жижка - раствор продуктов разложения древесины; при отстаивании образуются два слоя: верхний - водный и нижний - смоляной. Из отстойной и растворенной в сырой жижке смолы получают антиокислитель бензина, антисептики (креозот) и другие продукты. Из водного слоя жиж-ки выделяют уксусную кислоту, метиловый спирт, ацетон и другие растворители. Скипидар находит широкое применение как растворитель в лакокрасочной промышленности, для производства камфары, душистых и биологически активных веществ. Камфара используется в медицине, в производстве целлулоида, лаков и кинопленки.
Живичная, экстракционная и талловая канифоль - ценнейший лесохимический продукт. Канифоль потребляет промышленность синтетического каучука, она идет для проклейки бумаги. Глицериновый эфир канифоли вводят в состав нитролаков. Канифоль используется для изготовления электроизоляционных материалов, в мыловаренной, полиграфической, шинной и других отраслях промышленности. Дубильные вещества можно получать из коры ивы (8-12% таннинов), ели (7-12 %), лиственницы (10-15 %), пихты (7-15 %) и некоторых других пород, а также из древесины дуба и каштана, которые соответственно содержат около 5 и 7 % таннинов.