Древесные опилки

Древесные опилки

ДРЕВЕСНЫЕ ОПИЛКИ, механически измельченная древесина в виде мелкозернистого сыпучего материала; размер частиц (зерен) от нескольких долей мм3 до 3 мм3. Древесные опилки получаются как отход в лесопильном и других производствах по механической обработке древесины, составляя от 6 до 30% общего количества обрабатываемой древесины, и идут гл. обр. на топливо для котельных на тех же лесопильных заводах или на расположенных поблизости силовых станциях. Обычно древесные опилки поступают в топку в естественном виде и даже без подсушки, потребуют применения топок специальных конструкций: конусных (профессора Кирша) и шахтных с наклонными или ступенчатыми колосниками. Древесные опилки поступают в топку автоматически, непрерывным ручьем, но с разброской, т. к. они принадлежат к мало воздухопроницаемому топливу, имеют свойство сбиваться в кучки или сводики и при толстом слое создают в топке плохую тягу. Испарительная способность древесных опилок составляет 1,25—2,20 кг пара на 1 кг сжигаемого топлива, т. к. они имеют влажность 30—55%. Из лесопильного завода древесные опилки подаются к кочегарке либо цепными транспортерами с деревянными скребками, движущимися в желобе (т. н. тараканы), либо пневматическими транспортерами (эксгаустерами); если же силовая станция расположена не в непосредственной близости от завода, то применяется канатная подвесная дорога.

Опилки можно сжигать в топках в чистом виде или в смеси с дробленой древесиной (щепой, стружками), что повышает коэффициент использования теплотворной способности опилок; их можно также употреблять в виде брикетов. Брикетирование древесных опилок (гл. обр. хвойных пород) сводится к следующему (см. фиг.).

Брикетирование древесных опилок

Опилки собирают для производства в бункер или сепаратор А, откуда они поступают самотеком по трубе В в барабанное сито С (20 отверстий на дюйм) для очистки опилок от крупных частей древесины и коры. Из барабана опилки автоматически подаются в цилиндрические сушилки D, где и подсушиваются до влажности 6—8%. Отсюда в подогретом состоянии (70—85°) опилки, также автоматически, по трубе Е, ссыпаются в питатели-бункеры F брикетных прессов, где под давлением до 1000 atm спрессовываются в брикеты, постепенно передвигающиеся по желобу G. Производительность брикетных прессов 1,5—3,0 т/ч.

Размеры брикетов обычно: 5x2,5x1,75" или 7x3,5x2,5". Стоимость брикетирования, не считая стоимости опилок, на лучших установках составляет 2,20—3,00 р/т франко завод. Опилки брикетируют не только в их естественном виде (хвойные), но и с примесями, например, с угольной пылью, а также с разного рода связующими веществами: дегтем, смолами, отработанными щелоками целлюлозного производства и др. Эти примеси, равно как и сильный подогрев опилок до степени частичной их карбонизации, удорожают процесс брикетирования; поэтому последнее не имеет коммерческого успеха, тем более, что по калорийности цена брикетов равна примерно цене березовых дров.

Из других применений древесных опилок на первом плане стоит употребление их в естественном виде в металлических производствах, в качестве шлифовочного материала, для чистки и полировки мелких металлических изделий, стальных перьев, проволочных изделий, алюминиевой посуды, листового алюминия и т. п. Требования, предъявляемые в этих случаях к древесным опилкам, - сухость и однородность; последняя играет решающую роль, т. к. опилки различных пород далеко не одинаковы по крепости и полирующим свойствам, а также по способности впитывать жиры и масла. Далее, древесные опилки применяются в кожевенной и меховой промышленности. В первой они употребляются для увлажнения и лощения высших сортов телячьих и козьих шкур, особенно после их окраски в светлые тона. В этих случаях опилки д. б. однородны как по породе, так и по зернистости, т. е. хорошо просеяны и достаточно мягки, чтобы не царапать глянца кожи. Лучшими считаются кленовые опилки. Таких пород, как дуб, следует совершенно избегать, т. к. опилки могут передать коже свой цвет, сделать ее пятнистой или испортить чистоту тона. При т. н. масляном дублении древесные опилки играют роль наполнителя. В меховой промышленности опилки употребляются при мягчении и окраске мехов, а после окраски - для их полировки, т. е. для очищения волоса от грязи и жира и для придания ему лоска и пушистости. Здесь также опилки д. б. тщательно и мелко просеяны (40 отверстий на дюйм сита) и преимущественно лиственных пород. Иногда древесные опилки смешивают предварительно с различными ингредиентами и продают как патентованную смесь.

При постройке зданий древесные опилки применяются как изоляционный материал. Для этого их засыпают между стенами зданий легкого, барачного типа или же слегка утрамбовывают между полом и потолком. Изоляционные свойства опилок как в отношении тепла, так и звука вполне удовлетворительны. По данным американского Бюро стандартов, слой древесных опилок в 1" соответствует по теплоизоляционным свойствам следующей толщине других употребительных материалов:

Слой древесных опилок в 1

Изоляционные свойства древесных опилок понижаются при увеличении влажности, и потому необходимо в этом случае защищать опилки от сырости обкладкой из толевого картона.

В строительной промышленности древесные опилки, кроме того, находят следующие применения. 1) Для увлажнения бетонных поверхностей в период схватывания и твердения бетона, для чего влажные опилки насыпаются поверх бетона слоем в 2,5—5 см толщины и периодически поливаются в течение 10—14 дней водой. Не следует употреблять дубовых опилок, оставляющих на бетоне темные пятна. Этот способ увлажнения бетона особенно хорошо зарекомендовал себя при устройстве бетонных шоссе. 2) Как наполнитель при изготовлении так называемых гипсовых или алебастровых досок, употребляемых для внутренних мелких перегородок и закладок стенных борозд. С этою целью опилки замешивают с гипсом в количестве 4—5% по весу, причем опилки не д. б. заражены синевой, т. к. последняя проходит сквозь гипс и дает пятна на поверхности досок. Опилки употребляются сеяные, средней зернистости (15—20 отверстий на дюйм сита). 3) При изготовлении так называемых ксилолитовых или эвбиолитовых полов, когда для их нижнего основания идут древесные опилки крупной и средней зернистости. 4) Как наполнитель в разного рода черепицах, патентованных бетонных плитках для полов и т. п., где требуется легкость. 5) Для изготовления легкого, т. н. пористого, кирпича и обкладочной плиты, причем опилки смешиваются с глиной в количестве 5—20%.

В садоводстве и лесоводстве древесные опилки находят применение как посыпной материал на цветочно-плодовые гряды и гряды питомников для предупреждения развития сорняков; для защиты корней деревьев и кустарников при перевозке их в рогожах по железной дороге; для упаковки и сохранения винограда (еловые и пихтовые опилки). Опыты показали, что в последнем случае древесные опилки имеют преимущество даже перед пробковой крошкой благодаря большей гигроскопичности и дешевизне. Они д. б. тщательно просеяны на среднюю зернистость и высушены до 4—6% влажности. На 32 кг винограда идет около 15 кг опилок. Опилки служат также хорошим упаковочным материалом для бутылок с жидкостями, в целях предохранения их от боя или мороза. Кроме того, можно отметить применение древесных опилок для поглощения жидкостей в санитарных целях - на общественных базарах, бойнях, в уборных, при чистке паркетов и полов - и как топливо при копчении мяса (гл. обр. опилки твердых лиственных пород).

Заслуживает упоминания употребление древесных опилок в качестве кормового средства для скота. С этою целью хвойные опилки обрабатывают горячей серной или соляной кислотой под давлением 8 atm, в результате чего часть древесины переходит в целлюлозу, осахаривается и растворяется. Жидкость, полученную в результате варки, вместе с остатками опилок нейтрализуют известью и выпаривают. Полученный продукт, измельченный, темно-коричневого цвета, с легким сладким запахом и вкусом, напоминающим сырую древесину, имеет довольно низкую питательность, и животные едят его неохотно и только в смеси с зерном. Усвояемость древесного корма 1/3—1/2% дачи, но норма дачи этого корма не может превышать 2 кг в день. В настоящее время этот продукт экономической ценности не имеет.

Утилизация опилок в химической промышленности. Сухая перегонка опилок в чистом виде хотя и вполне возможна, но экономически мало выгодна, т. к. опилки отличаются большой объемностью и требуют громоздкой аппаратуры. Лучший эффект дает смесь опилок со стружкой или дробленой щепой в отношении 45% опилок и 55% щепы и стружки. Известны вполне рентабельные установки в США по патенту Стаффорда и в Швеции газогенераторные установки Акционерного общества Юхсне-Вохсне на берегу Ботнического залива. Рентабельность подобных установок зависит от масштаба производства, т. к. требует больших капитальных затрат. Экстрагирование хвойных опилок бензином, щелочами (русские патенты профессоров Лотова и Курсанова, профессора Жеребова и ряд иностранных патентов) с успехом применяется в скипидарно-канифольном производстве. Экстрагирование опилок каштана, дуба, сумаха, мимозы также вполне рентабельно для получения концентрированных дубильных экстрактов (Дюшен и Нуайе).

Проблема получения сахара из опилок технически была разрешена методами Геглунда, Рейнау, Бергиуса, Вильштеттера и др. При этом получается продукт желто-белого цвета, содержащий: 89% сахара, 1% соляной кислоты, 7% воды и 2% солей. Осахаривание опилок в диффузорах по способу Рейнау считается наиболее простым и дающим наибольшие выходы: 60% от веса опилок (при теоретически возможном в 68%). Однако, трудность дальнейшей очистки и дороговизна продукта по сравнению с свекловичным сахаром делают это производство мало рентабельным. Выработка щавелевой кислоты из опилок существовала до последнего времени, но с изобретением более экономичного синтетического способа ее получения это производство совершенно упало. Существуют также патенты по добыванию из опилок красящих веществ группы солей сероводородной кислоты, но распространению их мешает производство более дешевых красящих веществ анилинового ряда. Опилки употребляют также при изготовлении искусственных абразивных материалов: влажные опилки смешивают с составом из кокса, песка и соли, и смесь закладывается в электрическую печь для сплавки состава. Опилки делают сплав пористым и тем предотвращают возможность взрывов. При обработке древесных опилок NaOH, Са(ОН)2, сернистой кислотой и т. п. получается своеобразный распад древесины на отдельные волокна, получившие на германском рынке название гемицеллюлозы. Из 100 кг древесины получается около 70—80 кг гемицеллюлозы, т. е. почти в два раза больше, чем целлюлозы. Промышленного значения этот процесс еще не получил за отсутствием дешевой и портативной аппаратуры. Гемицеллюлоза хотя и ниже по качеству, чем просто целлюлоза, но вполне пригодна для производства низших сортов бумаги и разного рода пластических масс.

В последнее время опилки, наравне со стружками, служат сырьем для получения пластических масс. Наиболее интересным патентом является патент Уильяма Мезона, применяемый на заводе Mason Fiber С° (США), пущенном в ход в сентябре 1926 г. Сущность процесса заключается в том, что опилки в сыром виде закладываются в особые аппараты, т. и. пушки, емкостью 5,7 м3, где и подвергаются действию свежего пара давлением 13 atm в течение 10—15 сек. Размягченное действием пара волокно опилок подвергается затем действию пара под давлением в 70 atm в течение 3—5 сек. Затем гидравлический клапан пушки быстро открывается в особый сепаратор, и опилки, благодаря резкому понижению давления и температуры, подвергаются действию внутреннего взрыва и с огромной силой и скоростью выбрасываются в сепаратор в сильно размельченном состоянии (мацерация фибрилл). Из сепаратора, после удаления пара, мелковолокнистая древесная масса поступает в резервуары, где остывает до определенной температуры, после чего смешивается с водой. Благодаря сильному измельчению масса становится пластичной и легко принимает желаемый вид формованием и прессованием. Указанный завод в первый же год своего существования выпустил около 250 тыс. м2 искусственных досок, нашедших самое разнообразное применение в строительном деле и в столярном производстве. Изготовление изделий из подобной пластичной массы совершенно изменило взгляд на древесные опилки, и их начинают считать не отбросами, а весьма ценным сырьем. Этому производству предстоит большое будущее, т. к., согласно подсчетам, изготовление деревянных изделий из древесины путем распиловки ее и последующей механической обработки, сопряженное с большими потерями сырья (до 60—75% древесины), требует энергии и времени на 300—800% больше, чем изготовление тех же предметов литьем и прессованием из пластической массы при 100%-ном использовании древесины. О применении древесных опилок см. Дерево искусственное, Древесно-цементные массы.

Разновидностью опилок является древесная мука.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 7 - 1929 г.