5. Відносно невисока ціна, що забезпечує рентабельність виробництва
6. Відновлення
Загальна потреба ЦПП в деревині:
1982 р. – 50 млн м3/рік
1990 р. – 55.2 млн м3/рік
1995 р. – 66.4 млн м3/рік
2000 р. – 76.4 млн м3/рік
За останні 15 років різко зросло споживання листяних порід деревини.
1. Не вистачає хвойних порід деревини
2. Розроблені нові технології варіння, що дозволяє ефективно переробляти листяну деревину для отримання якісних напівфабрикатів
3. Необхідність найбільш раціонально використовувати запаси деревини
4. Покращення властивостей деяких видів паперу і картону при додаванні напівфабрикатів із листяної деревини в їх композицію
5. Дещо дешевше
6. Запаси листяної деревини достатньо великі. В усьому світі споживання листяної деревини для виробництва целюлозно – паперової продукції з кожним роком все збільшується. У 2000р. доля листяної деревини становила 30%.
| хвойна | листяна | |
| Ц | 50 | 50 |
| ГЦ | 21 | 28 |
| Л | 28 | 21 |
| 1 | 1 |
| довжина | ширина | |
| Ялина | 2.6 – 3.8 | 0.025 – 0.069 |
| Сосна | 2.4 – 4.4 | 0.03 – 0.075 |
| Тополя | 0.7 – 1.7 | 0.029 – 0.046 |
| Бук | 0.7 – 1.7 | 0.015 – 0.029 |
Макулатура – це використані книги, журнали, газети, паперова і картонна тара, паперові і картоні шпулі, гільзи, патрони, втулки, паперові мішки, а також відходи і обрізки типографського виробництва.
Ганчір`я – це старі використані вироби із бавовняних, лляних і конопляних тканин, конопляні мотузки і шпагати, відходи текстильних і швейних виробництв ( без штучних та синтетичних волокон ).
Напівфабрикати
До початку 70-х рр. всі волокнисті напівфабрикати ( в.н.ф.), які одержують з рослинної сировини, поділяли на 3 класи – ДМ, НЦ і Ц. В ці 3 класи досить просто вписувалися всі види мас, що вироблялися на той час незалежно від виходу їх з деревини, способу виробництва, напрямку використання.
Останні 15 – 20 років розвиток нових видів н.ф. йшов за економічними і екологічними причинами в напрямку створення мас з високим виходом із деревини. При всьому різноманітті назв напівфабрикатів їх можна розділити на 4 підвиди:
1. Маса одержана механічним розділенням деревини на волокна при атмосферному тиску без попереднього проварювання та обробки деревини хімікатами.
( ДДМ – дефібрерна ДМ В =95 – 99 %
ТДДМ – термодефібрерна ДМ, одержана при t =100°С
РДМ – рафінерна ДМ – розмелювання не проварених трісок при
атмосферному тиску )
2. Маси, що виробляються при інтенсивній тепловій обробці деревини перед розмелюванням або в процесі проведення його при підвищеному тиску
( ДМТ – дефібрерна маса тиску, t> 100 °С
РДМТ – рафінерна ДМ тиску - розмелювання при підвищеному
тиску
ТРММ – терморафінерна механічна маса, одержана шляхом
пропарювання трісок при t> 100 °С з наступним
розмелюванням при атмосферному тиску.
ТММ – термомеханічна маса, одержана із пропарених трісок з
наступним розмелюванням під тиском в 1 або 2 ступені, де
друга ступінь розмелювання проводиться при
атмосферному тиску.
ТММ “ Тандем “ – розмелювання проводиться при підвищеному
тиску на обох ступенях )
Принципово всі вони можуть бути об`єднані одним терміном – ТММ – термомеханічні маси. В = 93 – 97%.
3. Маси, одержані шляхом попередньої легкої та нетривалої обробки трісок хімікатами з наступним розмелюванням під тиском.
ХТММ – хіміко–термомеханічні маси
В = хв. 90 – 95 %, лис. 89 – 90 %
4. Маси, які виробляються при інтенсивній хімічній обробці трісок хімікатам і розмелюванням при атмосферному або підвищеному тискові.
ХММ – хіміко–механічна маса, яка виробляється з трісок,
просочених хімікатами з наступною короткою за часом
тепловою обробкою і розмелюванням під тиском в 1 або 2
ступені.
СХММ – сульфонована хіміко–механічна маса – розмелювання
під атмосферним тиском.
БХММ – бісульфітна ХММ
НВВБС – бісульфітна ХММ надвисокого виходу
ОПКО – ХММ, одержана шляхом обробки трісок хімікатами під
тисом між ступенями розмелювання.
Всі ці маси можна об`єднати терміном ХММ. В = 88 – 90 %
Целюлоза - це волокнистий напівфабрикат, одержаний шляхом термомеханічної обробки рослинної сировини з виходом 40 – 50%
Напівцелюлоза – це волокнистий напівфабрикат, одержаний в результаті 2-х процесів – попередньої м`якої хімічної обробки подрібненої рослинної сировини і наступного механічного поділу її на волокна, що характеризується частковим звільненням від не целюлозних компонентів. Вихід за різними джерелами коливається від 65 – 90 % ( 65 – 75 % ).
Виходячи з наведених класифікацій, нові види напівфабрикатів ТММ, ХТММ, ХММ можна віднести, як до деревної маси, так і до напівцелюлози. Слід вважати, що вихід напівфабрикату з деревини не може служити мотивом визначення його місця в загальній класифікації, а характеризує лише його економічність.
Фракційний склад значно точніше характеризує вид та властивості напівфабрикату. Введення теплової обробки при виробництві ТММ і додатково хімічної обробки при виробництві ХТММ і ХММ різко підвищує частку довгих волокон. У виробництві ТММ це відбувається завдяки зменшенню вмісту середньо волокнистої фракції. В ХТММ і ХММ в порівнянні з ТММ менша кількість середніх та дрібних волокон. Особливості фракційного складу визначають такі властивості мас, як здатність до зневоднення, міцність, оптичні властивості. Так здатність до зневоднення ТММ, ХТММ, ХММ значно вища, ніж ДМТ і РДМ.
Якщо ТММ і ДМТ поступаються за міцністю будь–яким видам целюлози, то ХТММ з деревини ялини за показниками розривної довжини і опору, роздиранню переважає сульфатну целюлозу з деревини осики.
(Lхтмм = 6200 – 6800 м ; Р розд = 10 – 12 мНм2/г )
Деревна маса є напівфабрикатом, який не має самостійного значення для виробництва кінцевої продукції. Вона служить наповнювачем, що економить деревну сировину і надає готовій продукції ряд таких споживчих властивостей як пухлість, жорсткість, непрозорість. ТММ зберігає ряд властивостей деревної маси і перестає виконувати функцію тільки наповнювача, а набуває як напівфабрикат самостійного значення, наприклад, у виробництві газетного паперу. ХТММ за своїми властивостями ще більше відрізняється від ДДМ. Напрямок її використання значно розширюється. Вона витісняє целюлозу в таких видах продукції, як санітарно–гігієнічний папір, картон для упаковки різних харчових продуктів, високоякісний писальний та друкарський папір, адсорбційний шар комбінованих санітарно– гігієнічних і побутових виробів. ХММ може бути використана в картоні для плоских шарів гафрокартону та папері для гофрування.
Таким чином за сукупністю ознак ХТММ і ХММ повинні бути віднесені до класу напівцелюлози, виходячи з традиційної класифікації напівфабрикатів. В зв`язку з цим прийняли наступне означення напівфабрикатів високого виходу.
Деревна маса – волокнистий напівфабрикат високого виходу ( ВНВВ ), отриманий із деревини механічним способом без хімічної дії на сировину.
( ДДМ, ДМТ, ТДДМ, РДМ, РДМД, ТРММ, ТММ ).
Напівцелюлоза - ВНВВ, отриманий неглибоким варінням рослинної сировини при різному ступеню термохімічної дії з наступним механічним розділенням на волокна ( ХТММ, ХММ, НСНЦ ).
Перспективи розвитку виробництва ВНВВ
Целюлозно–паперова промисловість розвивається, як у напрямку збільшення об`ємів виробництва, так і в напрямку покращення її якості, збільшення ефективності виробництва.
Спостерігається тенденція скорочення долі свіжих напівфабрикатів із деревної сировини в композиції паперу і картону. Це стало можливим, дякуючи зменшенню втрат волокна на виробництві, збільшенню використання наповнювачів, пігментів, недеревних волокон і макулатури. Зміни, що сталися з часом в композиційному складі паперу і картону видно з наступних даних (%)
1970 р. 1980 р. 1990 р. 2000 р.
ДМ і НЦ 21.0 20.8 21.2 23.0
Невибілена целюлоза 19.3 18.5 17.5 15.3
Вибілена целюлоза 27.9 26.6 24.7 21.4
Недеревне волокно 4.4 4.2 4.9 5.1
Макулатура 23.1 25.3 27.1 30.0
Наповнювачі і пігменти 4.4 4.6 4.9 5.2
Одночасно зі зниженням в композиції паперу і картону частки напівфабрикатів із свіжої деревної сировини проходять структурні зміни в напівфабрикатній базі, направлені на розширення використання менш дефіцитної і більш дешевої деревини і збільшення використання напівфабрикатів високого виходу і надвисокого виходу.
Велику роль у розвитку ЦПВ у світі зіграла зміна структури деревної сировини, що використовується. Доля відходів лісозаготовок і деревообробки досягла 47 – 48 %.
Використання листяних порід складає 32 – 34%. Використання макулатури знаходиться на рівні 26 – 28%. Разом з тим, якщо в цілому світі запаси деревної сировини достатні, то в ряді регіонів ( і, зокрема, на Україні ) ресурси хвойної деревини різко зменшилися. Особливо це стосується таких цінних порід, як ялина і ялиця отже, стоїть питання про подальше більш широке втягнення в переробку деревини листяних порід і модрини.
В данних умовах надзвичайно важливими стають витрати деревної сировини на одиницю напівфабрикату, що виробляється.
Вихід різних напівфабрикатів, % із 1 м3 деревної сировини:
Порода деревини | Целюлоза | Напівцелюлоза | ДМ | ||||
| Са | Сu | НСНЦ | ХТММ | ХММ | ТММ | ДДМ | |
| Ялина Сосна Береза Осика | 47 45 52 54 | 50 - - - | - - 80 - | 92 90 - 90 | 90 89 88 89 | 93 - - - | 95 - - - |
Хоча щільність деревини незалежно від породи значно впливає на витрати деревини, принцип її використання на одиницю напівфабрикату залишається незмінним. Якщо ХТММ і ХММ можуть забезпечити такі ж, як целюлоза кінцеві споживчі властивості продукції, то їх використання є безумовно приоритетним. Важливою складовою в ціні напівфабрикатів є енергетичні витрати – тепло і електроенергія. Середні їх витрати наступні: