Опилки как древесный материал¶
Опилки — мелкие частицы древесины, образующиеся как отход при пилении, строгании, фрезеровании и шлифовании древесины. Представляют собой сыпучий материал с размерами частиц от долей миллиметра до нескольких миллиметров, состоящий преимущественно из целлюлозы, лигнина и сопутствующих веществ древесины. Опилки относятся к вторичным древесным ресурсам и находят применение в строительстве, сельском хозяйстве, отоплении, производстве композиционных материалов и других отраслях.
¶Происхождение и состав
Опилки образуются на всех стадиях механической обработки древесины: при распиловке брёвен на пиломатериалы, при раскрое досок, при строгании, сверлении, шлифовании. Основной источник — лесопильные и деревообрабатывающие производства, а также столярные мастерские.
Химический состав опилок близок к составу исходной древесины и зависит от породы:
- целлюлоза — 40–50 %;
- лигнин — 20–30 %;
- гемицеллюлозы — 15–25 %;
- экстрактивные вещества (смолы, жиры, дубильные вещества) — до 5 %.
Свойства опилок определяются породой дерева, влажностью и фракционным составом. Хвойные опилки содержат смолы и фитонциды, лиственные — больше минеральных примесей. Свежие опилки имеют влажность 40–60 %, при хранении высыхают. Насыпная плотность составляет примерно 150–250 кг/м³ в зависимости от фракции и влажности.
¶Классификация
Опилки различают по нескольким признакам.
По породе древесины:
- хвойные (сосна, ель, лиственница, кедр);
- лиственные (берёза, осина, дуб, бук);
- смешанные.
По фракционному составу:
- крупные (от 2–3 мм и более);
- средние (0,5–2 мм);
- мелкие (менее 0,5 мм, часто называют древесной пылью).
По происхождению:
- пиломатериальные (от распиловки);
- стружечные (от строгания и фрезерования);
- шлифовальная пыль.
Отдельно выделяют опилки, получаемые при обработке древесины, загрязнённой или пропитанной химическими составами, — такие отходы требуют особой утилизации.
¶Применение
¶Строительство
Опилки широко используются в строительстве. Из них изготавливают:
- арболит — лёгкий бетон на основе цемента и древесного заполнителя;
- опилкобетон — смесь цемента, песка, опилок и воды для малоэтажного строительства;
- древесно-стружечные плиты (ДСП) и древесноволокнистые плиты (ДВП) — листовые материалы на основе прессованной древесины со связующими;
- топливные гранулы (пеллеты) и брикеты.
Опилки применяются как утеплитель в засыпных конструкциях, для изготовления гипсолитовых и керамзитобетонных смесей.
¶Сельское хозяйство
В сельском хозяйстве опилки используют как подстилку для животных, компонент компостов, мульчу для грядок, субстрат для выращивания грибов (например, вешенки). Свежие опилки подкисляют почву и поглощают азот, поэтому их вносят в компостированном виде.
¶Отопление и энергетика
Прессованные опилки в виде пеллет и брикетов — возобновляемое топливо с теплотой сгорания около 17–19 МДж/кг. Пеллеты применяются в бытовых и промышленных котлах. Рыхлые опилки как топливо менее эффективны из-за низкой насыпной плотности и высокой влажности.
¶Химическая и целлюлозная промышленность
Опилки служат сырьём для получения:
- целлюлозы и бумаги;
- гидролизного спирта и кормовых дрожжей;
- древесного угля, уксусной кислоты, метанола;
- лигнина и его производных;
- активированного угля.
¶Прочие области
Опилки применяют для копчения продуктов, в качестве наполнителя для кошачьих туалетов, абсорбента при разливах технических жидкостей, материала для декоративных работ и поделок.
¶Обращение и утилизация
Опилки относятся к отходам деревообработки и подлежат переработке или утилизации. Основные способы:
- переработка в плитные и топливные материалы;
- компостирование;
- сжигание с получением тепла;
- захоронение на полигонах (наименее предпочтительный вариант).
Хранение больших объёмов опилок сопряжено с пожарной опасностью: рыхлая масса склонна к самовозгоранию, а древесная пыль в воздухе образует взрывоопасные смеси. На производствах применяют аспирационные системы и искрогашение.
¶Значение в России
Россия располагает значительными лесными ресурсами, и деревообрабатывающая отрасль ежегодно образует миллионы кубометров опилок. Значительная часть отходов ранее не использовалась, однако с развитием производства пеллет, плитных материалов и биотоплива доля переработки растёт. Опилки вовлекаются в энергетический баланс регионов, богатых лесом, а также в производство строительных материалов для малоэтажного домостроения.
¶Интересные факты
- Опилки способны впитывать значительное количество влаги — до 200–300 % собственной массы.
- Древесная пыль в концентрации от 40 г/м³ в воздухе становится взрывоопасной.
- Опилки издавна использовались как утеплитель в деревянном зодчестве России.
- При копчении опилки лиственных пород придают продуктам более мягкий аромат, хвойные — более выраженный.
Источники: справочники по деревообработке, материалы по лесной промышленности, отраслевые стандарты на древесные отходы и топливные гранулы.