Лесопильный процесс

Лесопилки могут сильно различаться по размеру. Самыми маленькими из них являются стационарные или переносные устройства, состоящие из циркулярной пилы, простой тележки для бревен и обрезного станка с двумя пилами (см. Описание ниже), приводимые в действие дизельным или бензиновым двигателем и обслуживаемые всего одним или двумя рабочими. Крупнейшие мельницы представляют собой капитальные сооружения, имеют гораздо более сложное и специализированное оборудование и могут нанимать более 1,000 рабочих. В зависимости от размера мельницы и климата региона операции могут выполняться на открытом воздухе или в помещении. В то время как тип и размер бревен в значительной степени определяют, какие типы оборудования необходимы, оборудование на лесопильных заводах также может значительно различаться в зависимости от возраста и размера завода, а также типа и качества производимых досок. Ниже приводится описание некоторых процессов, происходящих на типичном лесопильном заводе.

После транспортировки на лесопилку бревна складируются на суше, в водоемах, прилегающих к лесопилке, или в прудах, сооруженных для целей хранения (см. рис. 1 и рис. 2). Бревна сортируются по качеству, породе или другим признакам. Фунгициды и инсектициды могут быть использованы в наземных хранилищах бревен, если бревна будут храниться в течение длительного времени до дальнейшей обработки. Отрезная пила используется для выравнивания концов бревен до или после окорки и перед дальнейшей обработкой на лесопилке. Удаление коры с бревна может осуществляться несколькими способами. Механические методы включают периферийное фрезерование путем вращения бревен против ножей; кольцевая окорка, при которой острие инструмента прижимается к бревну; истирание дерева о дерево, при котором бревна ударяются друг о друга во вращающемся барабане; и с помощью цепей отрывать кору. Кора также может быть удалена гидравлически с помощью струи воды под высоким давлением. После окорки и между всеми операциями на лесопилке бревна и доски перемещаются от одной операции к другой с помощью системы конвейеров, лент и роликов. На крупных лесопильных предприятиях эти системы могут стать довольно сложными (см. рис. 3).

Рис. 1. Загрузка щепы при хранении бревен в воде на заднем плане

Источник: Canadian Forest Products Ltd.

Рис. 2. Сорта, поступающие на лесопилку; склад и печи на заднем плане

Источник: Canadian Forest Products Ltd.

Рис. 3. Интерьер мельницы; конвейерные ленты и ролики транспортируют древесину

Министерство лесов Британской Колумбии

Первый этап лесопиления, иногда называемый первичной распиловкой, выполняется на головном станке. Головная буровая установка — это большая стационарная циркулярная или ленточная пила, используемая для продольного распила бревна. Бревно транспортируется вперед и назад через головную буровую установку с помощью передвижной тележки, которая может вращать бревно для оптимального распила. Также можно использовать несколько ленточнопильных станков, особенно для бревен меньшего размера. Продукция головного бура представляет собой брус (квадратный центр бревна), ряд плит (закругленные внешние края бревна) и, в некоторых случаях, большие доски. Лазеры и рентгеновские лучи становятся все более распространенными на лесопильных заводах для использования в качестве направляющих для просмотра и резки, чтобы оптимизировать использование древесины, а также размер и типы производимых досок.

При вторичной разбивке брус и большие доски или плиты дополнительно перерабатываются в пиломатериалы функциональных размеров. Для этих операций обычно используются несколько параллельных пил - например, счетверенные пилы с четырьмя связанными дисковыми пилами или групповые пилы, которые могут быть типа створчатой ​​или дисковой пилы. Доски обрезают до нужной ширины с помощью обрезных станков, состоящих как минимум из двух параллельных пил, и до нужной длины с помощью торцовочных пил. Кромка и обрезка обычно выполняются с помощью циркулярных пил, хотя кромкообрезные станки иногда представляют собой ленточные пилы. Ручные цепные пилы обычно доступны на лесопилках для освобождения пиломатериалов, застрявших в системе из-за того, что они согнуты или развальцованы. На современных лесопильных заводах каждая операция (т. е. головной станок, кромкообрезной станок) обычно выполняется одним оператором, часто находящимся в закрытой кабине. Кроме того, рабочие могут быть размещены между операциями на более поздних стадиях вторичной разбивки, чтобы вручную обеспечить правильное расположение досок для последующих операций.

После обработки на лесопилке доски сортируются, сортируются по размерам и качеству, затем укладываются вручную или машинным способом (см. рис. 4). Когда пиломатериалы обрабатываются вручную, эта зона называется «зеленой цепью». На многих современных фабриках установлены автоматические сортировочные бункеры, заменяющие трудоемкую ручную сортировку. Чтобы усилить поток воздуха для облегчения сушки, между досками можно помещать небольшие кусочки дерева, когда они укладываются друг на друга.

Рисунок 4. Вилочный погрузчик с грузом

Канадские Форест Продакшнз Лтд.

Строительные сорта пиломатериалов можно выдерживать на открытом воздухе на открытом воздухе или сушить в печах, в зависимости от местных погодных условий и влажности сырых пиломатериалов; но отделочные сорта чаще сушат в печи. Есть много видов печей. Купейные печи и высокотемпературные печи относятся к серийным печам. В печах непрерывного действия уложенные пачки могут проходить через печь в перпендикулярном или параллельном положении, а направление движения воздуха может быть перпендикулярным или параллельным доскам. Асбест использовался в качестве изоляционного материала для паровых труб в печах.

Перед хранением зеленых пиломатериалов, особенно во влажных или влажных местах, можно применять фунгициды для предотвращения роста грибков, которые окрашивают древесину в синий или черный цвет (запил). Фунгициды могут применяться на производственной линии (обычно путем распыления) или после связывания пиломатериалов (обычно в погружных баках). Натриевая соль пентахлорфенола была введена в 1940-х годах для борьбы с зайлом, а в 1960-х годах была заменена более водорастворимым тетрахлорфенатом. Использование хлорофената в значительной степени было прекращено из-за опасений относительно воздействия на здоровье и загрязнения полихлорированными дибензо-p-диоксины. Заменители включают дидецилдиметиламмония хлорид, 3-йодо-2-пропинилбутилкарбамат, азаконазол, буру и 2-(тиоцианометилтио)бензтиазол, большинство из которых мало изучены среди пользователей. Часто пиломатериалы, особенно высушенные в печи, не нуждаются в обработке. Кроме того, древесина некоторых пород деревьев, таких как западный красный кедр, не восприимчива к грибковым грибам.

Либо до, либо после сушки древесина продается как сырые или необработанные пиломатериалы; однако пиломатериалы должны быть дополнительно обработаны для большинства промышленных целей. Пиломатериал нарезается до окончательного размера и шлифуется на строгальном станке. Строгальные станки используются для обжатия древесины до стандартных товарных размеров и выравнивания поверхности. Головка рубанка представляет собой серию режущих лезвий, установленных на цилиндре, который вращается с высокой скоростью. Операция обычно питается энергией и выполняется параллельно волокнам древесины. Часто строгание производят одновременно с двух сторон доски. Строгальные станки, работающие с четырех сторон, называются сопрягающими. Формовщики иногда используются для закругления краев древесины.

После окончательной обработки древесина должна быть отсортирована, уложена и упакована для подготовки к отправке. Все чаще эти операции автоматизируются. На некоторых специализированных предприятиях древесина может дополнительно обрабатываться химическими реагентами, используемыми в качестве консервантов для древесины или антипиренов, или для защиты поверхности от механического износа или атмосферных воздействий. Например, железнодорожные шпалы, сваи, столбы забора, телефонные столбы или другая древесина, которая, как ожидается, будет контактировать с почвой или водой, могут быть обработаны под давлением хромированным или аммиачным арсенатом меди, пентахлорфенолом или креозотом в нефтяном масле. Морилки и красители также могут использоваться для повышения товарности, а краски могут использоваться для герметизации концов досок или для нанесения фирменных знаков.

Большое количество пыли и мусора образуется при работе пил и других операций по обработке древесины на лесопильных заводах. На многих лесопильных предприятиях горбыль и другие крупные куски древесины расщепляются. Измельчители, как правило, представляют собой большие вращающиеся диски с прямыми лезвиями, встроенными в лицевую сторону, и прорезями для прохождения стружки. Щепа образуется, когда бревна или отходы мельницы подаются на лезвия с помощью наклонной гравитационной подачи, горизонтальной самоподачи или контролируемой механической подачи. Как правило, режущее действие измельчителя перпендикулярно лезвиям. Для цельных бревен используются иные конструкции, чем для горбыля, обрезных и других кусков древесных отходов. Обычно в головную машину интегрируют рубительную машину для измельчения непригодных слябов. Также используются отдельные измельчители для обработки отходов от остальной части мельницы. Древесная щепа и опилки могут быть проданы для производства целлюлозы, восстановленного картона, ландшафтного дизайна, топлива или других целей. Кора, древесная щепа, опилки и другие материалы также могут сжигаться в качестве топлива или отходов.

На больших современных лесопильных заводах обычно имеется значительный обслуживающий персонал, в который входят уборщики, слесари (промышленные механики), плотники, электрики и другие квалифицированные рабочие. Отходы могут скапливаться на машинах, конвейерах и полах, если лесопильный завод не оборудован местной вытяжной вентиляцией или оборудование не работает должным образом. Операции по очистке часто выполняются с использованием сжатого воздуха для удаления древесной пыли и грязи с машин, полов и других поверхностей. Пилы необходимо регулярно осматривать на наличие сломанных зубьев, трещин или других дефектов, а также должным образом балансировать для предотвращения вибрации. Это делается уникальными для деревообрабатывающей промышленности профессиями - напильниками, которые отвечают за замену зубьев, заточку и другое техническое обслуживание циркулярных и ленточных пил.

Опасности для здоровья и безопасности лесопилки

В таблице 1 указаны основные типы профессиональных опасностей для здоровья и безопасности, встречающиеся в основных технологических зонах типичной лесопилки. На лесопильных заводах существует множество серьезных угроз безопасности. Защита машины необходима в месте работы для пил и других режущих устройств, а также для зубчатых колес, ремней, цепей, звездочек и точек захвата на конвейерах, ремнях и роликах. Устройства против отдачи необходимы на многих операциях, таких как циркулярные пилы, чтобы предотвратить выброс застрявших пиломатериалов из станков. Ограждения необходимы на проходах, примыкающих к производственным помещениям или пересекающих конвейеры и другие производственные линии. Правильный уход необходим для предотвращения опасного скопления древесной пыли и мусора, что может привести к падению, а также создать опасность пожара и взрыва. Многие зоны, требующие очистки и текущего обслуживания, расположены в опасных зонах, которые обычно недоступны во время работы лесопильного завода. Чрезвычайно важно правильное соблюдение процедур блокировки оборудования при техническом обслуживании, ремонте и очистке. Мобильное оборудование должно быть оборудовано звуковыми предупредительными и световыми сигналами. Полосы движения и пешеходные дорожки должны быть четко обозначены. Светоотражающие жилеты также необходимы для повышения видимости пешеходов.

Таблица 1. Опасности для здоровья и безопасности труда по производственным участкам лесной промышленности

* Обозначает высокую степень опасности.

Сортировка, сортировка и некоторые другие операции могут включать ручную обработку досок и других тяжелых кусков дерева. Эргономичная конструкция конвейеров и приемных бункеров, а также надлежащие методы обработки материалов должны использоваться для предотвращения травм спины и верхних конечностей. Перчатки необходимы для предотвращения осколков, колотых ран и контакта с консервантами. Панели из безопасного стекла или аналогичного материала должны быть размещены между операторами и рабочими местами из-за риска повреждения глаз и других повреждений древесной пылью, стружкой и другим мусором, вылетающим из пил. Лазерные лучи также представляют собой потенциальную опасность для глаз, поэтому зоны, в которых используются лазеры класса II, III или IV, должны быть идентифицированы и вывешены предупреждающие знаки. Защитные очки, каски и ботинки со стальными носками являются стандартными средствами индивидуальной защиты, которые следует носить во время большинства лесопильных работ.

Шум представляет опасность на большинстве участков лесопильных заводов в результате операций по окорке, распиловке, кромкообработке, обрезке, строганию и рубке, а также от ударов бревен друг о друга на конвейерах, роликах и сортировщиках. К возможным инженерным мерам по снижению уровня шума относятся звуконепроницаемые кабины для операторов, ограждение режущих машин звукопоглощающим материалом на входе и выходе, а также строительство звуковых барьеров из акустических материалов. Возможны и другие технические средства управления. Например, шум циркулярных пил на холостом ходу можно уменьшить, купив пилы с подходящей формой зубьев или отрегулировав скорость вращения. Укладка поглощающего материала на стены и потолки может помочь уменьшить отраженный шум по всему комбинату, хотя при непосредственном воздействии шума потребуется контроль источника.

Рабочие почти во всех зонах лесопилки могут подвергаться воздействию твердых частиц. Операции по окорке связаны с незначительным воздействием древесной пыли или вообще без него, поскольку цель состоит в том, чтобы оставить древесину неповрежденной, но возможно воздействие переносимой по воздуху почвы, коры и биологических агентов, таких как бактерии и грибки. Рабочие почти на всех участках распиловки, рубки и строгания могут подвергаться воздействию древесной пыли. Тепло, выделяемое этими операциями, может вызвать воздействие летучих элементов древесины, таких как монотерпены, альдегиды, кетоны и другие, которые зависят от породы дерева и температуры. Некоторые из самых высоких уровней воздействия древесной пыли могут возникать среди рабочих, использующих сжатый воздух для уборки. Рабочие, работающие рядом с сушильными печами, могут подвергаться воздействию летучих компонентов древесины. Кроме того, существует вероятность воздействия патогенных грибков и бактерий, которые размножаются при температуре ниже 70°C. Воздействие бактерий и грибков также возможно при обращении с древесной щепой и отходами, а также при транспортировке бревен по двору.

Существуют возможные технические средства контроля, такие как местная вытяжная вентиляция, для контроля уровней переносимых по воздуху загрязняющих веществ, и может оказаться возможным сочетать меры по снижению шума и пыли. Например, закрытые кабины могут уменьшить как шум, так и воздействие пыли (а также предотвратить травмы глаз и другие травмы). Однако кабины обеспечивают защиту только оператора, и предпочтительнее контролировать облучение у источника за счет ограждения операций. Закрытие строгальных работ становится все более распространенным явлением, что снижает воздействие как шума, так и пыли на людей, которым не нужно входить в закрытые помещения. Методы вакуумной и влажной очистки использовались на некоторых заводах, обычно подрядчиками по очистке, но не получили широкого распространения. Воздействие грибков и бактерий можно контролировать, снижая или повышая температуру печи и предпринимая другие шаги для устранения условий, способствующих росту этих микроорганизмов.

На лесопильных предприятиях существуют и другие потенциально опасные воздействия. Воздействие экстремальных холодных и горячих температур возможно вблизи мест, где материалы входят в здание или выходят из него, а тепло также представляет собой потенциальную опасность в зонах печи. Высокая влажность может быть проблемой при распиловке влажных бревен. Воздействие фунгицидов в основном происходит через кожу и может произойти, если доски берутся во влажном состоянии во время сортировки, сортировки и других операций. При работе с досками, пропитанными фунгицидами, необходимы соответствующие перчатки и фартуки. При опрыскивании следует использовать местную вытяжную вентиляцию с брызгозащитными завесами и каплеуловителями. Воздействие угарного газа и других продуктов горения возможно от мобильного оборудования, используемого для перемещения бревен и пиломатериалов в пределах складских помещений, а также для загрузки полуприцепов или железнодорожных вагонов. Напильники могут подвергаться воздействию опасных концентраций паров металлов, включая кобальт, хром и свинец, при шлифовке, сварке и пайке. Необходимы местная вытяжная вентиляция, а также ограждение машины.

Процессы производства шпона и фанеры

Термин фанера применяется для панелей, состоящих из трех и более слоев шпона, склеенных между собой. Этот термин также используется для обозначения панелей с сердцевиной из полос массивной древесины или ДСП с верхней и нижней поверхностями из шпона. Фанера может быть изготовлена ​​из различных деревьев, включая как хвойные, так и нехвойные.

Шпон обычно изготавливают непосредственно из цельных окоренных бревен с помощью ротационного лущения. Ротационный лущильный станок представляет собой токарный станок, используемый для резки шпона, тонких листов дерева, из цельных бревен с помощью ножниц. Бревно вращается против прижимной планки, когда оно ударяется о режущий нож, чтобы получить тонкий лист толщиной от 0.25 до 5 мм. Бревна, используемые в этом процессе, можно замочить в горячей воде или обработать паром, чтобы смягчить их перед очисткой. Края листа обычно обрезаются ножами, прикрепленными к прижимной планке. Декоративный шпон может быть создан путем разрезания бруса (квадратного центра бревна) с помощью прижимного рычага и лезвия аналогично лущению. После лущения или нарезки шпон собирается на длинных плоских лотках или наматывается на рулоны. Шпон нарезается на функциональные отрезки с помощью гильотинного станка и сушится с использованием искусственного нагрева или естественной вентиляции. Высушенные панели осматривают и, при необходимости, латают с помощью небольших кусочков или полосок дерева и смол на основе формальдегида. Если высушенный шпон меньше панели стандартного размера, их можно сращивать. Это делается путем нанесения на края жидкого клея на основе формальдегида, прижатия краев друг к другу и нагревания для отверждения смолы.

Для производства панелей шпон покрывают валиком или распылением смол на основе формальдегида, а затем помещают между двумя несклеенными слоями шпона с перпендикулярным направлением волокон. Виниры переносят в горячий пресс, где они подвергаются как давлению, так и теплу для отверждения смолы. Фенол-смоляные клеи широко используются для производства фанеры хвойных пород для тяжелых условий эксплуатации, например, для строительства и судостроения. Клеи на основе карбамида и смолы широко используются при производстве фанеры твердых пород для изготовления мебели и внутренних панелей; они могут быть усилены меламиновой смолой для увеличения прочности. Фанерная промышленность использует клеи на основе формальдегида для сборки фанеры уже более 30 лет. До появления смол на основе формальдегида в 1940-х годах использовались клеи на основе соевых бобов и кровяного альбумина, а холодное прессование панелей было обычным явлением. Эти методы все еще могут использоваться, но становятся все более редкими.

Панели обрезаются до нужных размеров с помощью циркулярных пил и шлифуются с помощью больших барабанных или ленточных шлифовальных машин. Также может быть выполнена дополнительная обработка для придания фанере особых свойств. В некоторых случаях пестициды, такие как хлорфенолы, линдан, альдрин, гептахлор, хлорнафталины и оксид трибутилолова, могут добавляться в клей или использоваться для обработки поверхности панелей. Другие способы обработки поверхности могут включать нанесение светлых нефтяных масел (для бетонных панелей), красок, морилок, лаков и лаков. Эти обработки поверхности могут выполняться в отдельных местах. Виниры и панели часто транспортируются между операциями с помощью мобильного оборудования.

Опасности при производстве шпона и фанеры

В таблице 1 указаны основные типы профессиональных опасностей для здоровья и безопасности, встречающиеся в основных технологических зонах типичного фанерного завода. Многие из угроз безопасности на фанерных заводах аналогичны опасностям на лесопильных заводах, и меры контроля также аналогичны. В этом разделе рассматриваются только те вопросы, которые отличаются от лесопильных работ.

Как кожное, так и респираторное воздействие формальдегида и других компонентов клеев, смол и адгезивов возможно среди рабочих, занимающихся приготовлением клея, сращиванием, заделкой, шлифованием и горячим прессованием, а также среди рабочих, находящихся поблизости. Смолы на основе мочевины легче выделяют формальдегид при отверждении, чем смолы на основе фенола; однако усовершенствование состава смолы уменьшило воздействие. Надлежащая местная вытяжная вентиляция и использование соответствующих перчаток и другого защитного оборудования необходимы для снижения воздействия формальдегида и других компонентов смолы на дыхательные пути и кожу.

Древесина, используемая для производства шпона, влажная, и операции по очистке и обрезке обычно не производят много пыли. Наибольшее воздействие древесной пыли при производстве фанеры происходит во время шлифования, механической обработки и распиловки, необходимых для отделки фанеры. В частности, при шлифовании может образовываться большое количество мелкой пыли, поскольку во время наплавки может быть удалено от 10 до 15% плиты. Эти процессы должны быть закрытыми и иметь местную вытяжную вентиляцию; ручные шлифовальные машины должны иметь встроенный выхлоп в вакуумный мешок. Если местная вытяжка отсутствует или работает неправильно, может возникнуть значительное воздействие древесной пыли. Вакуумные и влажные методы очистки чаще используются на фанерных заводах, потому что мелкий размер пыли делает другие методы менее эффективными. Если не будут приняты меры по снижению шума, уровень шума от операций шлифования, пиления и механической обработки, вероятно, превысит 90 дБА.

При сушке шпона может выделяться ряд химических компонентов древесины, в том числе монотерпены, смоляные кислоты, альдегиды и кетоны. Типы и количество выделяемых химикатов зависят от породы дерева и температуры сушилки шпона. Необходима правильная вытяжная вентиляция и своевременный ремонт течи сушилки для шпона. Воздействие выхлопных газов двигателей вилочных погрузчиков может происходить на фанерных заводах, а мобильное оборудование также представляет угрозу безопасности. Пестициды, смешанные с клеем, лишь слегка летучи и не должны обнаруживаться в воздухе рабочего помещения, за исключением хлорнафталинов, которые значительно испаряются. Воздействие пестицидов может происходить через кожу.

Другие промышленные предприятия по производству картона

Эта группа отраслей промышленности, включающая производство древесно-стружечных, вафельных, стружечно-стружечных плит, изоляционных плит, древесноволокнистых и древесноволокнистых плит, производит плиты, состоящие из деревянных элементов различных размеров, начиная от крупных пластин или пластин и заканчивая волокнами, скрепляемыми смолистыми клеями или, в в случае древесноволокнистой плиты мокрого способа, «естественная» связь между волокнами. Проще говоря, доски создаются с использованием двухэтапного процесса. Первым шагом является получение элементов либо непосредственно из цельных бревен, либо в виде побочных продуктов других деревообрабатывающих производств, таких как лесопильные заводы. Вторым этапом является их рекомбинация в форму листа или панели с использованием химических клеев.

ДСП, ДСП, ДСП и вафельные плиты изготавливаются из древесной стружки различных размеров и форм с использованием аналогичных процессов. ДСП и ДСП изготавливаются из мелких древесных элементов и часто используются для изготовления древесно-шпонированных или ламинированных пластиком щитов для изготовления мебели, шкафов и других изделий из дерева. Большинство элементов может быть изготовлено непосредственно из древесных отходов. Вафельные плиты и стружечные плиты изготавливаются из очень крупных частиц — древесной стружки и прядей соответственно — и в основном используются в конструкционных целях. Элементы обычно изготавливаются непосредственно из бревен с использованием машины, содержащей серию вращающихся ножей, которые снимают тонкие пластины. Конструкция может быть аналогична рубительной машине, за исключением того, что древесина должна подаваться в стружечную машину так, чтобы волокна были ориентированы параллельно ножам. Можно также использовать периферийные фрезерные конструкции. Для этих процессов лучше всего подходит водонасыщенная древесина, и, поскольку древесина должна быть ориентирована, часто используются короткие бревна.

Перед изготовлением листов или панелей элементы должны быть отсортированы по размерам и сортам, а затем высушены с использованием искусственных средств до строго контролируемого содержания влаги. Высушенные элементы смешивают с клеем и укладывают в маты. Используются как фенолформальдегидные, так и карбамидоформальдегидные смолы. Как и в случае с фанерой, фенольные смолы, вероятно, будут использоваться для панелей, предназначенных для применения в условиях, требующих долговечности в неблагоприятных условиях, в то время как карбамидоформальдегидные смолы используются для менее требовательных внутренних применений. Меламиноформальдегидные смолы также могут использоваться для увеличения долговечности, но редко, потому что они дороже. В последние десятилетия появилась новая отрасль по производству восстановленных пиломатериалов для различных конструкционных целей в качестве балок, опор и других несущих элементов. Хотя используемые производственные процессы могут быть аналогичны древесностружечным плитам, смолы на основе изоцианата используются из-за необходимой дополнительной прочности.

Маты делятся на секции размером с панель, как правило, с использованием автоматического источника сжатого воздуха или прямого лезвия. Эта операция выполняется в корпусе, чтобы можно было переработать излишки матового материала. Панели формируются в листы путем отверждения термореактивной смолы с использованием горячего пресса аналогично фанере. После этого панели охлаждают и обрезают по размеру. При необходимости можно использовать шлифовальные машины для финишной обработки поверхности. Например, восстановленные плиты, которые должны быть покрыты деревянным шпоном или пластиковым ламинатом, должны быть отшлифованы, чтобы получить относительно гладкую и ровную поверхность. В то время как барабанные шлифовальные машины использовались в промышленности на раннем этапе, в настоящее время широко используются широколенточные шлифовальные машины. Поверхностные покрытия также могут быть нанесены.

Древесноволокнистые плиты (в том числе изоляционные плиты, древесноволокнистые плиты средней плотности (МДФ) и ДВП) представляют собой панели, состоящие из склеенных древесных волокон. Их производство несколько отличается от производства древесно-стружечных и других плит (см. рис. 5). Для создания волокна короткие бревна или древесная щепа измельчаются (превращаются в целлюлозу) способом, аналогичным тому, который используется для производства целлюлозы для бумажной промышленности (см. главу Целлюлозно-бумажная промышленность). Как правило, используется процесс механического производства целлюлозы, при котором щепа замачивается в горячей воде, а затем механически измельчается. Древесноволокнистые плиты могут сильно различаться по плотности, от изоляционных плит низкой плотности до древесноволокнистых плит, и могут быть изготовлены как из хвойных, так и из нехвойных пород. Из нехвойных пород обычно получаются лучшие ДВП, а из хвойных — лучшие изоляционные плиты. Процессы, связанные с варкой целлюлозы, оказывают незначительное химическое воздействие на измельченную древесину, удаляя небольшое количество лигнина и экстрактивных материалов.

Рисунок 5. Классификация производимых плит по размеру частиц, плотности и типу процесса

Два различных процесса, влажный и сухой, могут использоваться для соединения волокон и создания панелей. ДВП (древесноволокнистая плита высокой плотности) и МДФ могут производиться «мокрым» или «сухим» способом, в то время как изоляционная плита (древесноволокнистая плита низкой плотности) может производиться только мокрым способом. Влажный процесс был разработан первым и связан с производством бумаги, тогда как сухой процесс был разработан позже и связан с технологиями производства древесно-стружечных плит. При мокром способе суспензия пульпы и воды распределяется на сите, образуя мат. После этого мат прессуют, сушат, режут и шлифуют. Плиты, созданные влажными процессами, скрепляются клеевыми компонентами древесины и образованием водородных связей. Сухой процесс аналогичен, за исключением того, что волокна распределяются по мату после добавления связующего вещества (либо термореактивной смолы, термопластичной смолы, либо олифы) для образования связи между волокнами. Как правило, при производстве древесноволокнистых плит сухим способом используют либо фенолформальдегидные, либо карбамидоформальдегидные смолы. В качестве добавок можно использовать ряд других химических веществ, в том числе неорганические соли в качестве антипиренов и фунгициды в качестве консервантов.

В целом, риски для здоровья и безопасности в производстве древесно-стружечных плит и связанных с ними промышленных плит очень схожи с опасностями в фанерной промышленности, за исключением операций по варке целлюлозы для производства древесноволокнистых плит (см. таблицу 1). Воздействие древесной пыли возможно во время обработки для создания элементов и может сильно варьироваться в зависимости от влажности древесины и характера процессов. Наибольшее воздействие древесной пыли можно ожидать во время резки и отделки панелей, особенно во время операций шлифования, если технические средства контроля отсутствуют или не работают должным образом. Большинство шлифовальных машин представляют собой закрытые системы, и для удаления образующейся пыли необходимы воздушные системы большой мощности. Воздействие древесной пыли, а также грибов и бактерий возможно также при дроблении и измельчении высушенной древесины и у рабочих, занятых транспортировкой щепы от склада к местам переработки. Воздействие очень сильного шума возможно вблизи всех операций по шлифовке, измельчению, шлифовке и связанных с ними операций по обработке древесины. Воздействие формальдегида и других компонентов смолы возможно при смешивании клеев, укладке мата и операциях горячего прессования. Меры контроля для ограничения воздействия опасных факторов, древесной пыли, шума и формальдегида в производстве картона аналогичны мерам в фанерной и лесопильной промышленности.

Назад

Injuries

Лесопилки и другие лесопилки представляют собой чрезвычайно опасные рабочие места из-за характера процесса, который включает перемещение и резку больших и очень тяжелых кусков дерева на относительно высоких скоростях. Даже при наличии хорошего технического контроля необходимо строгое соблюдение правил и процедур безопасности. Существует ряд общих факторов, которые могут способствовать риску получения травмы. Плохой уход за домом может увеличить риск поскользнуться, споткнуться и упасть, а древесная пыль может создать опасность пожара или взрыва. Высокий уровень шума стал причиной травм из-за снижения способности рабочих общаться и слышать звуковые предупреждающие сигналы. Многие крупные фабрики работают в несколько смен, и часы работы, особенно смена смены, могут увеличить вероятность несчастных случаев.

Некоторыми распространенными причинами смертельных или очень серьезных травм являются удары мобильным оборудованием; падения с эстакад и площадок; отказ от обесточивания или блокировки оборудования во время обслуживания или попыток устранения заклинивания; отдачи от пил, обрезных и строгальных станков; и тонут в бревенчатых прудах или водотоках. В группе повышенного риска находятся вновь принятые на работу работники. Например, при анализе причин 37 смертельных случаев на лесопилках в период с 1985 по 1994 год в Британской Колумбии, Канада, 13 (35%) смертельных случаев произошли в течение первого года работы, а 5 из них произошли в течение первой недели работы. (4 в первый день) (Howard 1995).

Существует также высокий риск травм, которые не опасны для жизни. Повреждения глаз могут быть вызваны попаданием частиц и мелких кусков дерева или мусора, вылетающих из механизмов. Осколки, порезы и колотые раны могут возникнуть в результате контакта пиломатериалов с незащищенной кожей. Деформации, вывихи и другие травмы опорно-двигательного аппарата могут возникнуть в результате попыток толкать, тянуть или поднимать тяжелые материалы во время сортировки, сортировки и других операций.

Незлокачественные заболевания

Рабочие на лесопильных заводах и в смежных отраслях подвергаются воздействию различных опасностей для органов дыхания, в том числе древесной пыли, летучих компонентов древесины, переносимых по воздуху плесени и бактерий, а также формальдегида. В ряде исследований изучалось состояние органов дыхания среди работников лесопильных заводов, производителей фанеры, древесно-стружечных плит и стружечных плит. В исследованиях на лесопильных заводах основное внимание уделялось древесной пыли, а в исследованиях на фанере и древесно-стружечных плитах основное внимание уделялось воздействию формальдегида.

Профессиональное воздействие древесной пыли связано с широким спектром эффектов верхних и нижних дыхательных путей. Из-за размера частиц, образующихся при работе в лесной промышленности, нос является естественным местом воздействия древесной пыли. Сообщалось о широком спектре синоназальных эффектов, включая ринит, синусит, заложенность носа, гиперсекрецию носа и нарушение мукоцилиарного клиренса. Поражения нижних дыхательных путей, включая астму, хронический бронхит и хроническую обструкцию дыхательных путей, также связаны с воздействием древесной пыли. Эффекты как верхних, так и нижних дыхательных путей были связаны с хвойными и лиственными породами деревьев как в умеренном, так и в тропическом климате. Например, было обнаружено, что профессиональная астма связана с воздействием пыли африканского клена, африканской зебры, ясеня, калифорнийского красного дерева, ливанского кедра, центральноамериканского ореха, восточного белого кедра, черного дерева, ироко, красного дерева, дуба, рамина и западного дерева. красный кедр, а также другие породы деревьев.

Древесина в основном состоит из целлюлозы, полиоз и лигнина, но также содержит множество биологически активных органических соединений, таких как монотерпены, трополоны, смоляные кислоты (дитерпены), жирные кислоты, фенолы, дубильные вещества, флавиноиды, хиноны, лигнаны и стильбены. Поскольку было обнаружено, что воздействие на здоровье зависит от вида дерева, предполагается, что оно может быть связано с этими встречающимися в природе химическими веществами, называемыми экстрактивными веществами, которые также различаются в зависимости от вида. В некоторых случаях определенные экстрактивные вещества были определены как причина последствий для здоровья, связанных с воздействием древесины. Например, полипликатиновая кислота, которая естественным образом встречается в западном красном кедре и восточном белом кедре, вызывает астму и другие аллергические эффекты у людей. В то время как экстрактивные вещества с более высоким молекулярным весом остаются с пылью во время деревообрабатывающих операций, другие, более легкие экстрактивные вещества, такие как монотерпены, легко улетучиваются во время сушки в печи, операций распиловки и обрезки. Монотерпены (такие как α-пинен, β-пинен, d³-карен и лимонен) являются основными компонентами смолы многих распространенных хвойных пород и связаны с раздражением рта и горла, одышкой и нарушением функции легких.

Плесень, которая растет на древесине, представляет собой еще одно естественное воздействие, связанное с древесиной, с потенциально вредными последствиями. Воздействие плесени среди рабочих лесопилки, по-видимому, является обычным явлением в регионах, где климат достаточно влажный и теплый для роста плесени. Случаи внешнего аллергического альвеолита, также называемого гиперчувствительным пневмонитом, наблюдались среди рабочих лесопильных заводов в Скандинавии, Великобритании и Северной Америке (Halpin et al., 1994). Гораздо более распространенным, хотя и менее серьезным, последствием воздействия плесени является ингаляционная лихорадка, также называемая синдромом отравления органической пылью, состоящая из острых приступов лихорадки, недомогания, мышечных болей и кашля. По оценкам, в прошлом распространенность ингаляционной лихорадки среди шведских лесорубов составляла от 5 до 20%, хотя в настоящее время показатели, вероятно, намного ниже из-за введения профилактических мер.

Респираторные эффекты также возможны в результате воздействия химических веществ, используемых в качестве клеев в лесной промышленности. Формальдегид является раздражителем и может вызвать воспаление носа и горла. Наблюдались острые эффекты на функцию легких, подозреваются хронические эффекты. Сообщалось также, что воздействие вызывает астму и хронический бронхит.

Раздражающее или аллергенное действие древесной пыли, формальдегида и других воздействий не ограничивается дыхательной системой. Например, исследования, сообщающие о назальных симптомах, часто сообщают о повышенной распространенности раздражения глаз. Было обнаружено, что дерматит связан с пылью более чем 100 различных видов деревьев, включая некоторые лиственные, хвойные и тропические породы. Формальдегид также раздражает кожу и может вызывать аллергический контактный дерматит. Кроме того, было обнаружено, что ряд фунгицидов против сапсана, используемых для обработки хвойных пород, также вызывают раздражение глаз и кожи.

Работники лесопильных заводов и других предприятий деревообрабатывающей промышленности подвержены высокому риску потери слуха, связанного с шумом. Например, в ходе недавнего опроса на лесопилке в США у 72.5% рабочих была обнаружена некоторая степень нарушения слуха на одной или нескольких частотах аудиометрического теста (Tharr, 1991). Рабочие, находящиеся вблизи пил и другого деревообрабатывающего оборудования, обычно подвергаются воздействию уровней выше 90 или 95 дБА. Несмотря на эту хорошо известную опасность, попытки снизить уровень шума предпринимаются относительно редко (за исключением ограждений строгальных станков), и продолжают происходить новые случаи потери слуха, вызванные шумом.

рак

Работа в лесной промышленности может быть связана с воздействием как известных, так и предполагаемых канцерогенов. Древесная пыль, наиболее часто встречающаяся в лесной промышленности, классифицируется как канцероген для человека (Международное агентство по изучению рака (IARC) - Группа 1). Очень высокий относительный риск развития рака носовых пазух, особенно аденокарциномы носовых пазух, наблюдался среди рабочих, подвергающихся воздействию высоких уровней пыли от твердых пород древесины, таких как бук, дуб и красное дерево, в мебельной промышленности. Данные о пыли хвойных пород менее убедительны, и наблюдались меньшие избыточные риски. Имеются данные о повышенном риске среди рабочих на лесопильных предприятиях и в смежных отраслях, основанные на объединенном повторном анализе необработанных данных 12 исследований рака носовых пазух по методу случай-контроль (IARC, 1995). Синоназальный рак является относительно редким видом рака почти во всех регионах мира, с годовой частотой заболеваемости примерно 1 случай на 100,000 XNUMX населения. Считается, что XNUMX% всех случаев рака носо-пазух являются аденокарциномами. Хотя в некоторых исследованиях наблюдалась взаимосвязь между древесной пылью и другими, более распространенными видами рака, результаты были гораздо менее последовательными, чем для синоназального рака.

Формальдегид, обычно подвергающийся воздействию рабочих в фанерной, древесно-стружечной и смежных отраслях, был классифицирован как вероятный канцероген для человека (IARC - Группа 2A). Было обнаружено, что формальдегид вызывает рак у животных, и в некоторых исследованиях на людях наблюдались случаи рака как носоглотки, так и синоназа, но результаты были противоречивыми. Известно, что пентахлорфенольные и тетрахлорфенольные пестициды, которые до недавнего времени широко использовались в деревообрабатывающей промышленности, загрязнены фуранами и диоксинами. Пентахлорфенол и 2,3,7,8-тетрахлордибензо-пара-диоксин были классифицированы как возможные канцерогены для человека (IARC - Группа 2B). Некоторые исследования обнаружили связь между хлорфенолами и риском развития неходжкинской лимфомы и саркомы мягких тканей. Результаты для неходжкинской лимфомы были более последовательными, чем для саркомы мягких тканей. Другие потенциальные канцерогенные воздействия, которые могут воздействовать на некоторых рабочих в лесной промышленности, включают асбест (IARC - Группа 1), который используется для изоляции паровых труб и печей, дизельные выхлопы (IARC - Группа 2A) от мобильного оборудования и креозот (IARC - Группа 2). Группа XNUMXА), который используется в качестве консерванта древесины для шпал и телефонных столбов.

Было проведено относительно небольшое количество исследований рака среди рабочих, специально занятых на лесопильных, фанерных заводах или в смежных отраслях по производству плит. Самым крупным из них было групповое исследование более 26,000 1997 канадских рабочих лесопилки, проведенное Hertzman et al. (1989) с целью изучения риска развития рака, связанного с воздействием хлорфенольных пестицидов. Наблюдалось двукратное превышение синоназального рака и меньшее превышение неходжкинской лимфомы. Избыток неходжкинской лимфомы, по-видимому, связан с воздействием хлорофенатов. Остальные исследования были намного меньше. Jäppinen, Pukkala and Tola (1,223) обследовали XNUMX финских рабочих лесопилки и наблюдали избыточное количество случаев рака кожи, полости рта и глотки, а также лимфом и лейкемий.

Блэр, Стюарт и Гувер (1990) и Робинсон и коллеги (1986) провели исследования 2,309 и 2,283 рабочих фанерных заводов США соответственно. При анализе объединенных данных по двум когортам фанеры были отмечены превышения по раку носоглотки, множественной миеломе, болезни Ходжкина и неходжкинской лимфоме. Из результатов этих исследований неясно, какие профессиональные воздействия, если таковые имеются, могли быть причиной наблюдаемых превышений. Небольшим исследованиям не хватало мощности для изучения риска редких видов рака, и многие из эксцессов были основаны на очень малых числах. Например, рак носовых пазух не наблюдался, но в исследовании на небольшом лесопильном заводе ожидалось только 0.3, а в исследованиях на фанерном заводе ожидалось 0.3 и 0.1.

Назад

Использование и утилизация древесных отходов

Побочные продукты лесной промышленности, которые могут вызвать экологические проблемы, могут включать выбросы в атмосферу, жидкие стоки и твердые отходы. Большинство этих проблем возникает из-за древесных отходов, которые могут включать щепу или опилки от фрезерных работ, кору от операций окорки и обломки бревен в водотоках, где хранятся бревна.

Опилки и другая технологическая пыль представляют опасность пожара и взрыва на заводах. Чтобы свести к минимуму эту опасность, пыль можно удалять вручную или, что предпочтительнее, собирать с помощью местных систем вытяжной вентиляции и собирать в рукавных фильтрах или циклонах. Крупные древесные отходы измельчают. Большая часть опилок и стружки, производимых в лесной промышленности, может быть использована в производстве других изделий из дерева (например, древесно-стружечных плит, целлюлозы и бумаги). Эффективное использование этого вида древесных отходов становится все более распространенным явлением по мере роста расходов на утилизацию отходов, а также по мере того, как лесные компании становятся более вертикально интегрированными. Некоторые виды древесных отходов, особенно мелкая пыль и кора, не так легко используются в других изделиях из древесины, поэтому необходимо искать другие способы удаления.

Кора может составлять большую часть объема дерева, особенно в регионах, где заготавливаемые бревна имеют небольшой диаметр. Кору и мелкие опилки, а в некоторых случаях и все древесные отходы, включая щепу, можно сжигать (см. рис. 1). На предприятиях старого типа использовались неэффективные методы сжигания (например, горелки для ульев, горелки для вигвамов), которые производят ряд продуктов неполного сгорания органических веществ. Загрязнение воздуха твердыми частицами, которое может вызвать «туман», является распространенной жалобой вблизи этих горелок. На лесопильных заводах, где используются хлорфенолы, также существует опасность образования диоксинов и фуранов в этих горелках. На некоторых современных лесопильных заводах используются закрытые энергетические котлы с регулируемой температурой для производства пара для печей или электроэнергии для мельницы или других потребителей электроэнергии. Другие продают свои древесные отходы целлюлозно-бумажным комбинатам, где они сжигаются для удовлетворения их высоких энергетических потребностей (см. главу Целлюлозно-бумажная промышленность). Котлы и другие горелки обычно должны соответствовать стандартам контроля выбросов твердых частиц с использованием таких систем, как электрофильтры и мокрые скрубберы. Чтобы свести к минимуму сжигание древесных отходов, можно найти другие способы использования коры и мелких опилок, в том числе в качестве компоста или мульчи в ландшафтном дизайне, сельском хозяйстве, восстановлении растительности на открытых шахтах и ​​обновлении лесов или в качестве наполнителей в коммерческих продуктах. Кроме того, использование на заводе пил с тонким пропилом может привести к резкому сокращению производства опилок.

Рисунок 1. Конвейерные ленты транспортируют отходы к горелке улья

Линн Ван Звитен

Кора, бревна и другие древесные отходы могут тонуть в местах хранения бревен на водной основе, покрывая дно и убивая бентические организмы. Чтобы свести к минимуму эту проблему, бревна в стрелах можно связать вместе, а связки разобрать на части на суше, где можно легко собрать мусор. Даже с этой модификацией затонувшие обломки время от времени необходимо выкапывать. Восстановленные бревна доступны для пиломатериалов, но другие отходы требуют утилизации. В промышленности использовались как захоронение на суше, так и глубоководное захоронение. Сточные воды гидравлической окорки могут вызвать аналогичные проблемы, отсюда и тенденция к использованию механических систем.

Кучи щепы могут создавать проблемы со стоком ливневых вод, поскольку фильтрат из древесины включает смолу, жирные кислоты и фенольные смолы, которые очень токсичны для рыб. Захоронение древесных отходов также приводит к образованию фильтрата, что требует принятия мер по защите грунтовых и поверхностных вод.

Фунгициды для защиты от закисания и защиты древесины

Обработка древесины фунгицидами для предотвращения роста организмов, вызывающих заболонь, привела к загрязнению близлежащих водоемов (иногда с крупной гибелью рыбы), а также к загрязнению почвы на участке. Системы обработки, которые включают прогонку пиломатериалов в связках через большие открытые погружные резервуары и дренаж на лесопилочном дворе, допускают переливы дождевых стоков и широкое перемещение стоков. Крытые погружные резервуары с автоматическими погружными элеваторами, покрасочные камеры на производственной линии и ограждающие бермы вокруг системы обработки и зоны сушки пиломатериалов значительно снижают вероятность разливов и их воздействие. Тем не менее, несмотря на то, что камеры для распыления против заболонного пятна сводят к минимуму воздействие на окружающую среду, они могут повлечь за собой большее воздействие на рабочих, расположенных ниже по технологической цепочке, чем погружные баки, в которых обрабатываются готовые пиломатериалы в связках.

Воздействие на окружающую среду, по-видимому, было уменьшено за счет нового поколения фунгицидов, которые заменили хлорфенолы. Хотя токсичность для водных организмов может быть такой же, некоторые фунгициды-заменители сильнее связываются с древесиной, что делает их менее биодоступными, и они легче разлагаются в окружающей среде. Кроме того, более высокая стоимость многих заменителей и стоимость утилизации стимулируют переработку жидких отходов и другие процедуры минимизации отходов.

Термическая обработка и обработка давлением древесины для обеспечения долгосрочной устойчивости к грибкам и насекомым традиционно проводилась в более закрытых помещениях, чем обработка против засоления, и поэтому, как правило, не вызывает таких же проблем с жидкими отходами. Утилизация твердых отходов, включая шлам из резервуаров для обработки и хранения, представляет аналогичные проблемы для обоих процессов. Варианты могут включать изолированное хранение в герметичных контейнерах в непроницаемой зоне с бермой, захоронение на безопасном, гидрогеологически изолированном полигоне опасных отходов или сжигание при высоких температурах (например, 1,000 °C) с заданным временем пребывания (например, 2 секунды).

Особые вопросы при обработке фанеры и ДСП

Сушки шпона на фанерных заводах могут производить характерный синий дымок, состоящий из летучих экстрактивных веществ древесины, таких как терпены и смоляные кислоты. Это, как правило, больше проблема внутри растений, но также может присутствовать в более сухих шлейфах водяного пара. Заводы по производству ДСП и фанеры часто сжигают древесные отходы для производства тепла для прессов. Для этих переносимых по воздуху выбросов можно использовать соответственно методы контроля паров и твердых частиц.

Промывочная вода и другие жидкие стоки фанерных и древесно-стружечных заводов могут содержать формальдегидные смолы, используемые в качестве клея; однако в настоящее время обычной практикой является повторное использование сточных вод для приготовления клеевых смесей.

Назад

Эволюция и структура отрасли

Считается, что производство бумаги зародилось в Китае примерно в 100 году нашей эры с использованием тряпок, конопли и травы в качестве сырья и ударов по каменным ступкам в качестве первоначального процесса разделения волокон. Хотя механизация за прошедшие годы увеличилась, методы серийного производства и источники сельскохозяйственного волокна использовались до 1800-х годов. Бумагоделательные машины непрерывного действия были запатентованы на рубеже веков. Методы измельчения древесины, более распространенного источника волокна, чем тряпки и травы, были разработаны между 1844 и 1884 годами и включали механическое истирание, а также химические методы соды, сульфита и сульфата (крафт). Эти изменения положили начало современной эре производства целлюлозы и бумаги.

Рисунок 1 иллюстрирует основные процессы производства целлюлозы и бумаги в современную эпоху: механическое производство целлюлозы; химическая варка целлюлозы; переработка макулатуры; изготовление бумаги; и преобразование. Промышленность сегодня можно разделить на два основных сектора по видам выпускаемой продукции. Целлюлоза обычно производится на крупных заводах в тех же регионах, где производится заготовка волокна (т. е. в основном в лесных районах). Большинство этих фабрик также производят бумагу, например, газетную бумагу, бумагу для письма, печати или папиросную бумагу; или они могут производить картон. (На рис. 2 показан такой завод, который производит беленую крафт-целлюлозу, термомеханическую целлюлозу и газетную бумагу. Обратите внимание на железнодорожную станцию ​​и причал для отгрузки, зону хранения щепы, конвейеры щепы, ведущие к варочному котлу, котел-утилизатор (высокое белое здание) и пруды-очистители сточных вод) . Отдельные перерабатывающие предприятия обычно располагаются вблизи потребительских рынков и используют товарную целлюлозу или бумагу для производства пакетов, картона, контейнеров, тканей, оберточной бумаги, декоративных материалов, деловой продукции и т.д.

Рисунок 1. Иллюстрация технологического процесса в целлюлозно-бумажном производстве

Рис. 2. Современный целлюлозно-бумажный комбинат, расположенный на прибрежном водном пути

Библиотека Канфора

В последние годы наблюдается тенденция к тому, чтобы целлюлозно-бумажные предприятия становились частью крупных интегрированных лесопромышленных компаний. Эти компании контролируют операции по заготовке леса (см. Лесное хозяйство главу), фрезерование пиломатериалов (см. Лесная промышленность глава), целлюлозно-бумажное производство, а также перерабатывающие операции. Эта структура гарантирует, что у компании есть постоянный источник волокна, эффективное использование древесных отходов и гарантированные покупатели, что часто приводит к увеличению доли рынка. Интеграция работает в тандеме с растущей концентрацией отрасли в меньшем количестве компаний и усилением глобализации, поскольку компании стремятся к международным инвестициям. Финансовое бремя развития растений в этой отрасли способствовало этим тенденциям, обеспечивающим экономию за счет масштаба. Некоторые компании в настоящее время достигли уровня производства в 10 миллионов тонн, что соответствует объему производства в странах с самым высоким уровнем производства. Многие компании являются транснациональными, некоторые имеют заводы в 20 и более странах мира. Однако, несмотря на то, что многие из более мелких заводов и компаний исчезают, в отрасли все еще есть сотни участников. Например, на 150 ведущих компаний приходится две трети производства целлюлозы и бумаги и только одна треть работников отрасли.

Экономическое значение

Производство целлюлозы, бумаги и бумажных изделий входит в число крупнейших отраслей промышленности мира. Мельницы находятся более чем в 100 странах во всех регионах мира, и на них напрямую занято более 3.5 миллионов человек. Крупнейшие страны-производители целлюлозы и бумаги включают США, Канаду, Японию, Китай, Финляндию, Швецию, Германию, Бразилию и Францию ​​(каждая из них произвела более 10 миллионов тонн в 1994 году; см. таблицу 1).

Таблица 1. Занятость и производство целлюлозы, бумаги и картона в 1994 г., отдельные страны.

* Страны включаются, если в отрасли занято более 10,000 XNUMX человек.

** Данные за 1989/90 г. (МОТ, 1992 г.).

Источник: Данные для таблицы адаптированы из PPI 1995.

Каждая страна является потребителем. В 400 г. мировое производство целлюлозы, бумаги и картона составляло около 1993 млн тонн. Несмотря на прогнозы сокращения использования бумаги в эпоху электронных технологий, с 2.5 г. наблюдались довольно устойчивые ежегодные темпы роста производства на уровне 1980% (рис. 3). . В дополнение к своим экономическим выгодам потребление бумаги имеет культурную ценность, вытекающую из ее функции записи и распространения информации. По этой причине показатели потребления целлюлозы и бумаги используются в качестве индикатора социально-экономического развития страны (рис. 4).

Рисунок 3. Мировое производство целлюлозы и бумаги, 1980–1993 гг.

Рисунок 4. Потребление бумаги и картона как показатель экономического развития

Основным источником волокна для производства целлюлозы в прошлом столетии была древесина из хвойных лесов умеренного пояса, хотя в последнее время увеличивается использование древесины тропических и бореальных лесов (см. Пиломатериалы данные о заготовке делового круглого леса в мире). Поскольку лесные регионы мира, как правило, малонаселены, существует тенденция к дихотомии между производящими и использующими районами мира. Давление со стороны экологических групп с целью сохранения лесных ресурсов за счет использования переработанной бумаги, сельскохозяйственных культур и лесных плантаций с коротким оборотом в качестве источников волокна может изменить распределение предприятий по производству целлюлозы и бумаги по всему миру в ближайшие десятилетия. Ожидается, что другие факторы, в том числе рост потребления бумаги в развивающихся странах и глобализация, также будут играть роль в перемещении отрасли.

Характеристики рабочей силы

В Таблице 1 указана численность рабочей силы, непосредственно занятой в целлюлозно-бумажном производстве и перерабатывающих предприятиях в 27 странах, которые вместе составляют около 85% мировой занятости в целлюлозно-бумажной промышленности и более 90% предприятий и производства. В странах, которые потребляют большую часть того, что они производят (например, США, Германия, Франция), перерабатывающие предприятия обеспечивают два рабочих места на каждого в целлюлозно-бумажном производстве.

Рабочая сила в целлюлозно-бумажной промышленности в основном работает полный рабочий день в рамках традиционных управленческих структур, хотя некоторые фабрики в Финляндии, США и других странах добились успеха благодаря гибкому графику работы и самоуправляемым командам по смене рабочих мест. Из-за высоких капитальных затрат большинство операций по производству целлюлозы выполняются непрерывно и требуют сменной работы; это не относится к преобразованию растений. Рабочее время варьируется в зависимости от моделей занятости, преобладающих в каждой стране, в диапазоне от примерно 1,500 до более чем 2,000 часов в год. В 1991 году доходы в отрасли варьировались от 1,300 долларов США (неквалифицированные рабочие в Кении) до 70,000 1992 долларов США в год (квалифицированный производственный персонал в США) (МОТ, 10). В этой отрасли преобладают работники-мужчины, а женщины обычно составляют лишь от 20 до 35% рабочей силы. Китай и Индия могут формировать верхнюю и нижнюю границы диапазона с 5% и XNUMX% женщин соответственно.

Управленческий и инженерно-технический персонал целлюлозно-бумажных комбинатов обычно имеет университетское образование. В европейских странах большая часть квалифицированной рабочей силы (например, изготовители бумаги) и многие неквалифицированные рабочие прошли несколько лет профессионального образования. В Японии формальное внутреннее обучение и повышение квалификации является нормой; этот подход применяется некоторыми латиноамериканскими и североамериканскими компаниями. Однако на многих предприятиях в Северной Америке и в развивающихся странах неформальное обучение на рабочем месте более характерно для рабочих профессий. Опросы показали, что на некоторых предприятиях многие рабочие имеют проблемы с грамотностью и плохо подготовлены к обучению на протяжении всей жизни, которое требуется в динамичной и потенциально опасной среде этой отрасли.

Капитальные затраты на строительство современных целлюлозно-бумажных заводов чрезвычайно высоки (например, строительство завода по производству беленой крафт-бумаги, на котором работает 750 человек, может стоить 1.5 миллиарда долларов США; завода по производству химико-термомеханической массы (ХТМЦ), на котором работает 100 человек, может стоить 400 миллионов долларов США). так что есть большая экономия за счет масштаба с мощностями. Новые и переоборудованные заводы обычно используют механизированные и непрерывные процессы, а также электронные мониторы и компьютерное управление. Для производства единицы продукции требуется относительно небольшое количество работников (например, от 1 до 1.2 рабочих часов на тонну целлюлозы на новых фабриках в Индонезии, Финляндии и Чили). За последние 10-20 лет производительность на одного работника увеличилась в результате постепенного развития технологий. Новое оборудование позволяет легче переключаться между партиями продукции, сокращать запасы и производить продукцию точно в срок, ориентированную на клиента. Рост производительности привел к сокращению рабочих мест во многих странах-производителях развитого мира. Однако наблюдается рост занятости в развивающихся странах, где строящиеся новые заводы, даже если они мало укомплектованы, представляют собой новые набеги на отрасль.

С 1970-х по 1990-е годы доля рабочих мест в Европе и Северной Америке сократилась примерно на 10%, так что теперь они составляют от 70 до 80% рабочей силы (МОТ, 1992). Растет использование наемного труда для строительства мельниц, обслуживания и лесозаготовок; многие операции сообщают, что от 10 до 15% их рабочей силы на местах являются подрядчиками.

Назад