УДК 602

НЕКОТОРЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ОЧИСТКИ ДРЕВЕСИНЫ ОТ КОРЫ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДРЕВЕСНОЙ КОРЫ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

№18,

Технические науки

Васильев Алексей Сергеевич (Кандидат технических наук)
Щукин Павел Олегович (Кандидат технических наук)

Ключевые слова: ДРЕВЕСНАЯ КОРА; ОКОРКА ДРЕВЕСИНЫ; ОКОРОЧНЫЙ БАРАБАН; ПРОМЫШЛЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ; BARK; DEBARKING OF WOOD; DRUM DEBARKER; INDUSTRIAL USE.

Аннотация: На основе патентного поиска выделены актуальные направления создания технологий и оборудования для очистки древесины от коры и пути использования древесной коры в промышленности.

Очистка древесины от коры (окорка) является одной из важнейших базовых операций сквозных технологий лесопромышленных производств [1 – 2], которая обязательна к применению при окорке балансов от коры на целлюлозно-бумажных предприятиях, при окорке пиловочных бревен на лесопильно-деревообрабатывающих предприятиях в России и за рубежом [3 – 4].

Все это обусловило широкий круг исследований в области совершенствования технологий и оборудования для окорки древесины [5 – 6]. Особое место при этом занимают исследования в области групповой окорки древесины [7 – 8].

Наряду с подобными исследованиями ведется активный поиск эффективных направлений промышленного использования коры, отделенной от бревен при окорке [9 – 11].

В настоящей работе на основе патентного поиска выделены актуальные направления создания технологий и оборудования для очистки древесины от коры и пути использования древесной коры в промышленности.

Патентный поиск проведен учитывая то, что в современных условиях для повышения конкурентоспособности отечественных технологий и оборудования их разработка должна опираться на инновационные патентоспособные разработки [12 – 14]. При этом использована патентная база ФИПС за 2015-2019 годы.

Петрозаводским государственным университетом (ПетрГУ) запатентовано изобретение (патент RUS № 2641725, опубл. 22.01.2018), согласно которому частицы коры хвойных и лиственных деревьев размерами 1-7 мм смешивают с навозом или пометом сельскохозяйственных животных, анаэробное сбраживание полученной смеси осуществляют в биогазовых установках, во время сбраживания собирают выделяющийся биогаз, после сбраживания шлам используют как биоудобрение. ПетрГУ также получен патент на полезную модель (патент RUS № 169678, опубл. 28.03.2017), согласно которому устройство обеспечивает окорку длинномерных сортиментов. В развитие этого решения запатентована секция корообдирочного барабана окорочными балками, а ось каждой балки повернута на угол от 1° до 12° относительно отрезка прямой линии, которая параллельна образующей цилиндрической поверхности оболочки патент RUS № 169680, опубл. 28.03.2017).

Красноярским НЦ Сибирского отделения РАН запатентован способ согласно которому фосфорно-калийные удобрения получают на основе древесной коры (патент RUS № 2673751, опубл. 29.11.2018). Способ извлечения биологически активных соединений из коры хвойных древесных пород (патент RUS № 2678683, опубл. 30.01.2019) обеспечивает извлечение комплекса биологически активных соединений из коры хвойных древесных пород с помощью бинарного водно-органического экстрагента.

Композиционный материал, разработанный на основе древесной коры и запатентованный Поволжским государственным технологическим университетом (патент RUS № 182306, опубл. 14.08.2018), содержит поверхностные слои из листового древесного материала и внутренний слой из спрессованных между собой частиц древесной коры или смеси коры и опилок.

Способ переработки березовой коры (патент RUS № 2618892, опубл. 11.05.2017) включает в себя измельчение коры и разделение ее на луб и бересту с получением ценных химических продуктов — бетулина, суберина, органических аэрогелей, энтеросорбентов.

Почвенная смесь для выращивания растений согласно изобретению (патент RUS № 2571338, опубл. 20.12.2015) может включать приблизительно 20% кусочков из коры кипариса, 20% древесных опилок из коры кипариса. Способ, включает в себя этапы предоставления контейнера, размещения почвенной среды внутри полости контейнера; и размещения семени внутри почвенной среды, в которой семя прорастает, с получением растения, выращиваемого в почвенной среде.

Санкт-Петербургским лесотехническим университетом запатентовано устройство роторного типа (патент RUS № 172622, опубл. 17.07.2017) у которого приводные валы с фрезами, каждый из валов изготовлен из двух шарнирно соединенных частей, одна из которых, оснащенная конической фрезой, выполнена поворотной в вертикальной плоскости и снабжена копиром и пружиной, стягивающей части приводного вала и обеспечивающей контакт фрезы с обрабатываемой поверхностью круглого лесоматериала.

Согласно патенту на изобретение Института геологии Коми НЦ Уральского отделения РАН патент RUS № 263834, опубл. 13.12.2017) сырьем для получения сорбентов служат древесная кора или кородревесные отходы, подвергнутые гидрофобизации сульфатным мылом.

Согласно патенту на изобретение на изготовления сборного декоративного искусственного дерева (RUS № 2673352, опубл. 26.11.2018) осуществляют сушку, выполнение основания дерева, сборку элементов каркаса ствола дерева, установку дерева на основание, покраску с росписью полученной коры, сушку и крепление к полученному изделию украшений в виде листьев, бутонов или цветов.

Режущий орган окорочного станка по патенту на изобретение (патент RUS № 2543258, опубл. 27.02.2015) включает бесконечную гусеничную ленту, звенья которой соединены между собой шарнирами и имеют на внешней поверхности режущие элементы – коросниматели. При этом использована гусеничная лента с шарнирами односторонней сгибаемости, имеющими упоры либо связи, ограничивающие поворот соседних звеньев на угол более 180 градусов.

Поволжским государственным технологическим университетом получен патент на полезную модель окорочного барабана (патент RUS № 180949, опубл. 02.07.2018) механизм загрузки и выгрузки которого имеет дополнительный канал ввода твердых, например металлических предметов, например брусков, которые по размерам больше коровыводящих щелей.

Согласно изобретению патентообладателя Стора Энсо Оюй (Fi) (патент RUS № 2592613, авторы Я. Пюннёнен, М. Мюрюляйнен, Д. Маес, Й.Силен,. 26.11.2018) экструдированный композиционный материал содержит древесноволокнистый материал и полимер, древесноволокнистый материал представляет собой материал из сердцевины дерева, в котором содержание сучков или ветвей составляет по меньшей мере 20 масс. %, или березовую кору, или древесный материал, пропитанный экстрактом, полученным экстракцией сучков, ветвей или коры, а содержание полимера составляет 5-25% от массы композиционного материала.

Компанией Андритц ОЙ (FI) в России запатентовано изобретение (патент RUS № 2598083, опубл. 20.09.2016), касающееся решетки измельчителя или барабанной дробилки и способ изготовления нижней решетки для измельчения материалов на основе дерева, таких как лесорубочные остатки, пни, кора, древесные отходы.

Интересен способ выращивания энтомофагов рода Thanasimus (патент RUS № 2639524, опубл. 21.12.2017) при котором в нем в качестве среды обитания используют измельченные компоненты от деревьев хвойных пород, включающие предварительно высушенную до воздушно сухого состояния кору с флоэмой и опилки, которые смешивают в равных долях.

Компанией «МЕТФАРМ, СИА» (LV) в России запатентовано изобретение (патент RUS № 2599826, опубл. 20.10.2016), согласно которому биологически активная добавка содержит экстракты лекарственных растений – дягиля лекарственного с корнем, имбиря, корня лопуха большого, мускатного ореха, листьев розмарина, корней сассапарили, плодов паприки и коры коричного дерева, фруктозу, мед, инулин цикория, концентраты лимонного сока и яблочного сока, консервант и воду.

Результаты настоящей работы могут быть использованы при обосновании актуальных направлений создания технологий и оборудования для очистки древесины от коры и пути использования древесной коры в промышленности.

Список литературы

  1. Шапиро В. Я., Григорьев И. В., Гулько А. Е. Анализ методов расчета параметров и обоснование математической модели разрушения коры при групповой окорке древесины // Ученые записки Петрозаводского государственного университета. – 2011. – № 8 (121). – С. 92-96.
  2. Шегельман И. Р. Формирование сквозных технологий лесопромышленных производств: научные и практические аспекты // Глобальный научный потенциал. – 2013. – № 8 (29). – С. 119-122.
  3. Газизов А. М., Шапиро В. Я., Григорьев И. В. Моделирование процесса разрушения коры при роторной окорке древесины // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2008. – № 5. – С. 271-279.
  4. Гаспарян Г. Д. Ультразвуковые волны на границах элементов коры и древесины при ультразвуковой окорке // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2007. – № 4. – С. 180-181.
  5. Васильев А. С. Функционально-технологический анализ оборудования для групповой окорки древесины // Инженерный вестник Дона. – 2012. – № 3 (21). – С. 131-136.
  6. Полянин А. Я., Егошин Е. В. Способ окорки пороков древесины вращающимися гидравлическими струями // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. – 2007. – № 12. – С. 54-57.
  7. Шапиро В. Я., Григорьев И. В., Гулько А. Е. Анализ методов расчета параметров и обоснование математической модели разрушения коры при групповой окорке древесины // Ученые записки Петрозаводского государственного университета. – 2011. – № 8 (121). – С. 92-96.
  8. Янюк Ю. В. К вопросу об оценке эффективности автоматизации процесса окорки древесины в барабанах // Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ. – 2010. – № 8. – С. 172-174.
  9. Кононов Г. Н., Кудряшов А. В., Веревкин А. Н., Сердюкова Ю. В., Косарев К. Л. Перспективы использования бетулинсодержащих отходов окорки древесины в качестве комплексного сорбента // Лесной вестник. Forestry Bulletin. – 2017. – Т. 21. – № 1. – С. 84-87.
  10. Данилов В. Е., Айзенштадт А. М., Махова Т. А. Конструкционная теплоизоляция на основе отходов деревообрабатывающей и горной промышленности // Промышленное и гражданское строительство. – 2017. – № 1. – С. 97-100.
  11. Иогансон О. В., Ермаков С. Г., Хакимова Ф. Х. К вопросу повышения эффективности использования отходов окорки древесины // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. – 2005. – № 5. – С. 94-101.
  12. Шегельман И. Р., Воронин А. В. Университет в инновационном пространстве региона // Высшее образование в России. – 2010. – № 8-9. – С. 77-80.
  13. Шегельман И. Р. Формирование интеллектуальной собственности — важнейший элемент инновационной деятельности университетов // Инновации. – 2011. – № 11. – С. 17-19.
  14. Шегельман И. Р., Рудаков М. Н. К вопросу формирования отечественной технологической платформы развития лесного сектора России // Глобальный научный потенциал. – 2011. – № 9. – С. 104-107.