Большие возможности сибирского дерева

Развитие лесной промышленности требует не только технологической модернизации, но и разумного, и эффективного пользования природных ресурсов. Одно из условий такой эффективности заключается в раздельной переработке разных пород древесины, уверены специалисты. Такой подход поможет сделать производство более экономичным, а конечный продукт – более качественным. Кроме того, принцип разделения даст возможность, наконец, использовать уникальные свойства деревьев. И особые надежды эксперты возлагают на лиственницу.

Дерево с характером

В России сложилась традиция использовать древесно-сырьевую базу экстенсивно, методом сплошной вырубки. На площадках комбинатов перерабатываются в смеси все хвойные и все лиственные породы. Однако, как уверены эксперты, раздельная переработка пород древесины сделает использование природных ресурсов более эффективным и рентабельным. При этом особого подхода требует лиственница, считает начальник сектора технологий Группы «Илим», доктор технических наук Анатолий Кряжев.

– Лиственница очень тяжелая, в процессе ее окорки в смеси с другими породами получается много отходов годной древесины – порядка 5%, а согласно технологическим нормам должно быть всего 2%, – говорит Анатолий Кряжев. – Кроме того, для рубки лиственницы нужны принципиально другие инструменты по сравнению с сосной, пихтой и елью. Выход щепы из лиственницы на 5% меньше, чем из других хвойных пород. Поэтому если мы отделим лиственницу от других хвойных пород в процессе подготовки щепы, то мы снизим себестоимость щепы и улучшим ее качество из смеси хвойных пород без лиственницы и из древесины лиственницы.

Использование разных пород в производстве целлюлозы тоже связано с дополнительными сложностями и затратами, рассказывает эксперт. Так, древесина лиственницы на четверть более плотная, чем у сосны, а ее волокна – более толстые, грубые и короткие, чем у той же сосны или ели. При том что более прочный бумажный лист дают как раз более длинные волокна с более тонкой стенкой. Кроме того, отмечает Анатолий Кряжев, если в смеси щепы из ели и сосны есть лиственница, то активной щелочи на варку целлюлозы тратится на 2% больше. Если лиственницу удастся отделить, то расход щелочи сократится, повысится выход целлюлозы и существенно улучшится ее качество. А из самой лиственницы можно получить новые целлюлозные полуфабрикаты, в которых будут предельно использоваться заложенные природой свойства волокон.

Возвращение к разумному потреблению

До сих пор из-за технологических сложностей за комплексную переработку лиственницы никто не брался. Но необходимость такой работы очевидна.

– В арендованных Группой «Илим» лесах растет более 28% лиственницы, – говорит Анатолий Кряжев. – Поэтому начало работы по разделению хвойных пород древесины, используемых для варки целлюлозы, будет первым шагом в стратегическом направлении по интенсивному использованию лесных ресурсов.

С этой целью Группа «Илим» совместно с Государственным технологическим университетом растительных полимеров начала разработку инновационной технологии по промышленной переработке лиственницы. Общая стоимость исследований составляет 300 млн рублей, в том числе половина – государственные инвестиции.

Ученые должны разработать современную методику комплексной переработки лиственницы. Безусловно, эти наработки пригодятся и другим российским производителям целлюлозных полуфабрикатов. По словам Анатолия Кряжева, инвестиции планируется направить на покупку нового лабораторного оборудования, решение проблемы варки, отбелки и улучшения бумагообразующих свойств полуфабриката, на решение проблем выделения и использования содержащихся в лиственнице природных веществ.

Но помимо технических инноваций, планируется вложить средства в изучение лесосырьевой базы. Сегодня, объясняют в Группе «Илим» представления о потребительских свойствах лесов, арендованных компанией, опираются на данные исследований почти 30-летней давности. За это время изменился климат, условия роста деревьев, древесного сырья. Поэтому в первую очередь планируется уточнить необходимые данные об этих лесах, в том числе для химической переработки по плотности древесины и химическому составу.

Планируется, что промышленная переработка лиственницы будет вестись и на Братской, и на Усть-Илимской промплощадках «Илима». Кстати, в технологии, заложенной в основу производства целлюлозы на Усть-Илимском комбинате еще в советское время, предусматривалось отдельное использование пород. Поэтому в первую очередь планируется восстановить эти принципы работы.

Сроки реализации проекта достаточно короткие. Целлюлозу из лиственницы «Илим» планирует выпускать уже в начале 2013 года.

Скрытые возможности лиственницы

Целлюлоза, которую можно производить из лиственницы, обладает очень необычными характеристиками, говорит профессор Государственного технологического университета растительных полимеров Эдуард Аким. Ее абсорбирующие свойства в четыре раза выше, чем у целлюлозы из других древесных пород. Этот полуфабрикат более всего подходит для санитарно-гигиенических изделий, в частности, полотенец, подгузников, предметов женской гигиены – любых видов продукции с высокими впитывающими свойствами. Кроме того, ее можно использовать, например, для изготовления денежных купюр, в которых пригодится ее прочность на разрыв. Еще один сегмент применения нового вида целлюлозы – изготовление упаковки.

Однако лиственница обладает и другими уникальными природными свойствами, которые широко пока не использовались.

– Сибирская и даурская лиственницы живут в очень суровых условиях, – поясняет Эдуард Аким, – чтобы «пережить» морозы до – 60˚С, эти виды деревьев имеют свои внутренние резервы – арабиногалактан, природный полисахарид, входящий в состав древесины. В «жилах» лиственницы вообще нет воды, ее заменяет раствор арабиногалактана. Содержание этого вещества в лиственнице колеблется от 5 до 30%; именно оно позволяет древесине не замерзать. Именно повышенный процент арабиногалактана вызывает дополнительный расход реагентов на варку целлюлозы.

Арабиногалактан можно переработать в различные виды продукции, он используется в фармацевтике, в сельском хозяйстве. Совместный проект Группы «Илим» и университета растительных полимеров предполагает наладить вместе с выпуском целлюлозы и масштабное производство этого вещества. На Дальнем Востоке сегодня существует промышленное производство арабиногалактана, объемы выпуска составляют 14–16 тыс. кг. По планам «Илима», на новой площадке производство будет вестись десятками тысяч тонн.

Это будет уникальная технология, говорят разработчики проекта. Ведь сибирская и даурская лиственницы значительно отличаются по химическому составу от той, которая растет в Америке или Скандинавии. И поэтому опыта получения целлюлозы из нашей лиственницы с комплексной переработкой ее древесины в мире не существует.

– Сейчас перед нами стоит задача определить области, в которых будут затребованы уникальные свойства этого вещества, сформировать новый рынок из отраслей, которые могут переработать такое количество арабиногалактана и вывести на рынок новые виды продукции, – говорит Эдуард Аким.

Кроме того, в лиственнице есть компоненты, которые можно использовать в парфюмерии, в косметической промышленности. Это смола и ее компоненты, которые содержатся и в лиственнице, и в коре (экстракты). А также дигидрокверцетин, препарат, который используется для лечения сердечных заболеваний, болезней, связанных с кровоснабжением.