Лесная промышленность. 2

Вариант № 5

Тема: Лесная промышленность

1.Общая характеристика отрасли, структура отрасли, роль отрасли в социально-экономическом развитии России, динамика развития и современное состояние отрасли. Классификация древесины и изделий из нее. Технологические, экономические и экологические проблемы лесного хозяйства и деревообрабатывающей промышленности. Комплексное использование и воспроизводство древесного сырья……………………………3

2. Технологическая система и основные технологические процессы, используемые в лесной промышленности. Товарная классификация, свойства и области применения продукции лесной промышленности…………………..13

3. Характеристика отечественного и международного рынка леса и пиломатериалов……………………………………………………………………19

Список литературы…………………………………………………………21

1.Общая характеристика отрасли, структура отрасли, роль отрасли в социально-экономическом развитии России, динамика развития и современное состояние отрасли. Классификация древесины и изделий из нее. Технологические, экономические и экологические проблемы лесного хозяйства и деревообрабатывающей промышленности. Комплексное использование и воспроизводство древесного сырья.

Отрасти промышленности, связанные с заготовкой, обработкой и переработкой древесного сырья, объединяются в группу с общим названием — лесная промышленность, её называют также лесным комплексом.

Нефть часто называют «чёрным золотом», газ – «голубым». Лес без всяких преувеличений можно назвать «зелёным золотом» России. Лес даёт человеку универсальное сырьё – древесину, которая применяется во всех отраслях промышленности.

Россия – крупнейшая лесопромышленная страна мира, в которой сложился мощный лесохимический комплекс, включающий заготовку, механическую обработку и химическую переработку древесины. Россия богата лесами: они занимают более 45% ее территории. В нашей стране сосредоточена пятая часть мировых запасов древесины. Ей принадлежит первое место по лесопокрытой площади, составляющей более 750 млн. га и превосходящей лесопокрытую площадь таких крупных лесных стран мира, как Канада, США, Швеция, Норвегия и Финляндия вместе взятые. В лесах России сосредоточено свыше половины мировых запасов ценнейших хвойных пород. Общие промышленные запасы древесины достигают 30 млрд. м3 – это более чем в три раза превосходит запасы США и Канады. В лесах России произрастает около 1500 видов деревьев и кустарников, господствуют ценные хвойные породы, составляющие 9/10 всех запасов. При заготовке древесины используют в первую очередь спелые и перестойные насаждения (возраст спелых пород от 80 до 100 лет, перестойных – свыше 100 лет). Спелые и перестойные леса занимают в настоящее время более б5% всей лесной площади и свыше 95% их сосредоточено в Сибири и на Дальнем Востоке. Наибольшее количество древесины в России дают сосна, ель, лиственница. Древесина хвойных пород используется в значительной степени для строительства и в целлюлозно-бумажной промышленности.

Таким образом, лесная промышленность является одной из наиболее интересных для изучения ввиду своей сложности, многосторонности, распространённости по всему миру и необходимости её продуктов для экономики любых стран.

Значение лесной промышленности в экономике России определяется колоссальными запасами древесины, широким территориальным распространением лесных ресурсов и тем, что в настоящее время практически нет такой сферы народного хозяйства, где бы не использовалась древесина или её производные. Если в начале XX в. из древесины изготавливали 2-2,5 тыс. видов продукции, то в конце XX в. продукция отрасли насчитывает свыше 20 тыс. различных изделий.

В первую очередь лес даёт деловую древесину. Хозяйственное значение древесины весьма велико, но в наибольшей степени она применяется и используется в строительстве, промышленности и на транспорте, в сельском и коммунальном хозяйстве. Древесина легко обрабатывается, имеет малый удельный вес, довольно прочна, а её химический состав позволяет получать из неё широкий спектр полезной продукции.

Но вместе с тем лес — источник множества продуктов различного назначения. Эта недревесная продукция растительного и животного происхождения служит удовлетворению многосторонних нужд населения. В лесах велик потенциал пищевых и кормовых ресурсов, наиболее ценные из которых — запасы различных сортов орехов. Лес даёт грибы, ягоды, берёзовый и кленовый соки, лекарственные растения. Эти ресурсы могут заготавливаться и в значительных объёмах, хотя неравномерность их территориального сосредоточения и большие колебания урожайности по годам влияют на степень их хозяйственного использования. Кроме того, лес — это место обитания многочисленных животных, имеющих промысловое значение.

Полезные функции леса весьма разнообразны. Существенное место среди них занимают водоохрана и почвозащита. Лес регулирует весенние паводки, водный режим рек и почв. Он положительно влияет на речные, озёрные и грунтовые воды, улучшая их качество, очищая от различных вредных веществ. Изменение микроклимата на полях, защищённых лесополосами, способствует получению более высоких (на 15-25% выше) урожаев

Всё большее значение приобретает использование лесов для социальных нужд — отдыха и оздоровления человека, улучшения среды его обитания. Рекреационные свойства леса весьма разнообразны. Лес производит кислород и поглощает углекислый газ: 1 гектар соснового леса в возрасте 20 лет усваивает 9,34 т углекислого газа и даёт 7,25 т кислорода. Лес поглощает шумы: кроны лиственных деревьев отражают и рассеивают до 70% звуковой энергии. Лес увлажняет воздух и ослабляет ветер, нейтрализует действие вредных промышленных выбросов. Он производит фитонциды, убивающие болезнетворные бактерии, оказывает благоприятное воздействие на нервную систему человека.

Таким образом, лесная промышленность имеет огромное значение в народном хозяйстве.

В отраслевой структуре производства промышленности продукции в целом по России лесная, деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность составляют 4,6%.

В структуре лесопромышленного комплекса выделяются следующие отрасли:

        лесозаготовительная, лесопильная – главные районы лесопиления: Северный, Волго-Вятский, Центральный, Поволжье, Урал, Западная и Восточная Сибирь;

        производство мебели – Центральный, Северо-Западный, Уральский, Северо-Кавказский, Поволжский районы;

        стандартное домостроение – Уральский, Северный, Северо-Западный, Волго-Вятский, Центральный и Восточно-Сибирский районы;

        целлюлозно-бумажная промышленность - Северный, Волго-Вятский, Уральский и Восточно-Сибирский районы;

        гидролизная промышленность – Северный, Северо-Западный, Уральский, Поволжский, Восточно-Сибирский районы;

        химико-механическая переработка древесины – Северный, Волго-Вятский, Уральский и Восточно-Сибирский районы.

Лесозаготовительная промышленность — крупнейшая отрасль лесной промышленности, осуществляющая лесозаготовку, вывозку и сплав древесины. Продукция лесозаготовок — деловая древесина, идущая на дальнейшую переработку и в строительные отрасли, а также дровяная древесина. Дровяная древесина ещё широко продолжает использоваться в домашнем хозяйстве, особенно в сельской местности, хотя её значение за последние полвека значительно снизилось. Традиционным потребителем дровяной древесины является рыбокоптильное производство.

На протяжении всего послереволюционного периода и вплоть до наших дней в России наблюдалась устойчивая тенденция значительного переруба расчётной лесосеки в экономически освоенных и обжитых районах европейской части страны, в результате чего запасы лесоэкплуатационной древесины здесь быстро сокращались, а районы основных лесозаготовок постоянно смещались на север и восток. Вследствие этого сегодня основные районы лесозаготовок России — Европейский Север, Восточная и Западная Сибирь, Урал и Дальний Восток — удалены от основных центров потребления леса и лесопродукции на большие расстояния.

В настоящее время лесозаготовительная промышленность является отраслью с постоянными кадрами, в значительной степени механизированная и с радикально изменившейся географией лесозаготовок.

Деревообрабатывающая промышленность — отрасль лесной промышленности, осуществляющая механическую, химико-механическую обработку и переработку древесины. Важнейшими видами продукции деревообработки являются пиломатериалы, шпалы, фанера, древесно-волокнистые (ДВП) и древесно-стружечные (ДСП) плиты, брус, изделия для нужд строительства, заготовки для различных отраслей машиностроения, мебель, деревянная тара и спички.

Лесопиление — наиболее массовый вид обработки древесины, поскольку не менее 2/3 деловой древесины поступает на лесопильные заводы. Лесопильное производство обычно размещается в районах лесозаготовок, пересечения сплавных путей и железных дорог, а также в конечных пунктах приплава древесины. Поэтому основной потенциал отрасли находится в европейской части страны, в Северном, Северо-Западном, Уральском, Центральном, Центрально-Чернозёмном районах и Поволжье. В ряде лесодостаточных районов, особенно в Сибири, лесопиление не в состоянии переработать всю заготавливаемую древесину, что приводит к крупным объёмам перевозок потребительской древесины и пиломатериалов.

Стандартное домостроение — подотрасль, осуществляющая заводское производство сборных жилых домов и комплектов деревянных стройдеталей для жилых и нежилых зданий.

Пора подъёма отрасли пришлась на годы широкого освоения новых районов, а также целинных и залежных земель. В настоящее время производство потеряло своё прежнее значение, но по-прежнему выпускает стройдетали, ДВП и ДСП. Наиболее крупные центры стандартного домостроения сейчас находятся на Северо-Западе, в Центре, Сибири, на Урале и Дальнем Востоке.

Механическая переработка древесины включает в себя также и производство фанеры. Фанера пользуется постоянным и неизменным спросом как со стороны различных производств, так и со стороны населения. Это определяется необычными потребительскими свойствами фанеры, которая обладает большой прочностью при малой толщине и весе, высокой сопротивляемостью растяжению во всех направлениях и стойкостью к воздействию внешней среды.

Производство фанеры требует много сырья — 2,5 — 3 м3 древесины на 1 м3 фанеры. Поэтому фанерные предприятия, как правило, размещаются вблизи крупных массивов леса, в районах транспортировки древесины водными путями, а также в центрах механической её переработки.

Уже давно сложились центры производства фанеры в Северном, Северо-Западном, Центральном и Уральском районах.

Мебельная промышленность — крупная подотрасль механической переработки древесины, размещённая в стране повсеместно. В настоящее время ценовая политика привела к стагнации отрасли и кризису перепроизводства. К тому же отечественная мебель не в состоянии конкурировать со многими качественными импортными её образцами.

Мебельная промышленность тесно связана с рядом других отраслей промышленности, в наибольшей степени — с текстильной, лакокрасочной и химической. Важнейшие предприятия по производству мебели находятся в Центральном, Северо-Западном и Северном районах, Поволжье, на Северном Кавказе и Урале. Относительно недавно эти производства появились в Сибири и на Дальнем Востоке.

Целлюлозно-бумажная промышленность занимает промежуточное положение между отраслями, осуществляющими механическую переработку древесины, поскольку технологические процессы её базируются на тех и других приёмах. Основным сырьём, потребляемым отраслью, является древесная масса и целлюлоза из хвойных и лиственных пород дерева.

По мере развития культуры и средств массовой информации, а также стремительного расширения сферы применения упаковочных материалов значительно возрастает потребность в бумаге и картоне. Электронные и магнитные носители информации вовсе не отменили бумагу, а напротив, потребовали её ещё больше. Кроме того, электроника потребовала от промышленности новых сортов бумаги с ранее неизвестными свойствами. Применение бумаги вовсе не снижается. Бумага как упаковочный материал удобна, экологична, легко утилизируется.

В настоящее время наиболее крупные целлюлозно-бумажные производства находятся в Северном, Северо-Западном, Волго-Вятском районах и на Урале, в Сибири и на Дальнем Востоке.

Отходы целлюлозно-бумажного производства активно используются в гидролизной промышленности. Отрасль развивается по пути углубления комплексного использования древесины и из-за технологических приёмов относится к химической переработке. Гидролиз использует отходы лесопиления, целлюлозно-бумажной промышленности и сельского хозяйства, производит спирт, кормовые дрожжи, фурфурол и глюкозу. В соответствии с характером используемого сырья размещение гидролиза сочетается с лесопилением (Север, Поволжье, Сибирь) и целлюлозно-бумажной промышленностью (Урал, Северо-Запад, Сибирь).

Химической переработкой древесины занимается также лесохимическое производство. В состав технологических приёмов отрасли входят: сухая переработка древесины, углежжение, канифольно-скипидарное производство. В процессе разложения древесины получается уголь, а также полупродукты — подсмольная вода и древесная смола. Впоследствии из полупродуктов получают уксусную кислоту, ацетатные растворители, канифоль, скипидар и используют их в различных технологических процессах.

Таким образом, лесная промышленность отличается достаточно сложной структурой.

         Общий объём промышленного производства ЛПК России в денежном выражении оценивается в $11,33 млрд. Объём производства лесной отрасли России в 2005 году увеличился на 10% по отношению к предыдущему году. Темпы роста лесозаготовительной промышленности в 2005 году (к 2004) составили 103,7%, рост производства деловой древесины - 98,3%. В 2005 году индекс промышленного производства в лесной промышленности составил 4,2 % (общепромышленный - 4%). Но ускоренного развития лесной промышленности по отношению к другим динамично развивающимся отраслям не произошло.

Неэффективная структура экспорта обуславливает отставание России от ведущих игроков на рынке лесной и целлюлозно-бумажной продукции. Экспортируется, преимущественно, круглый лес и наиболее дешёвые продукты деревообработки и целлюлозно-бумажных производств. В 2005 году из России было вывезено 185 млн. м3 круглого леса, что составляет 6,5% от общего количества вывезенного леса в мире. В первом квартале 2006 г. экспорт увеличился на 8,9% по сравнению с аналогичным периодом 2005 г. В 2005 году валютная выручка лесного экспорта составила 8,5 млрд долл. США. Ожидается увеличение доли продукции глубокой переработки древесины, поставляемой на экспорт, в том числе бумаги и картона, с 21% до 28% к 2015г.

В 2005 году 33 % импорта составляли изделия целлюлозно-бумажной отрасли (сорта высококачественных и специальных бумаг, изделия гигиены, тара). Динамика импорта лесопродукции во многом определяется тенденциями курса рубля. В период валютной стабилизации и нынешнего укрепления российского рубля объемы поставок на внутренний рынок должны возрасти. Из изделий деревообработки зарубежными странами поставляются : строительные материалы (оконные и дверные блоки, паркет, отделочные панели) преимущественно из Финляндии, Словении, Италии, Германии; древесные плиты (в основном из Германии, Польши, Италии); мебель (крупнейшие поставщики - Италия, Польша, Финляндия, Германия). Прогнозируется, что к 2007 году импорт лесобумажной продукции составит $2,65-2,44 млрд.

Наиболее привлекательными для российских производителей являются поставки круглых лесоматериалов из березы и сосны в Китай и Японию. На данный момент наиболее привлекательными направлениями поставки пиломатериалов из лиственницы являются Европа и Япония. Предложение пиломатериалов будет стабильно расти на экспортных направлениях: Япония и Европа(высокая валовая маржа), Африка и Япония (дефицит продукции).

Спрос на плиты OSB в мире растет (в среднем 16% в год), при снижении цен на данную продукцию в результате увеличения конкуренции. Появляется спрос на плиты OSB в России, хотя в нашей стране данный вид продукции не производится. Крупные импортеры OSB: Бельгия, Германия, Словакия. Рост мирового рынка ДСП замедляется, в связи со зрелостью данного продукта, однако этот рынок занимает основную долю потребления в Европе. Крупные импортеры ДСП: Германия, Великобритания.

В мировом производстве целлюлозно-бумажной продукции Россия занимает 12 место, или 2%, и не оказывает существенного влияния на мировой рынок. Однако за последние годы объемы российского производства целлюлозно-бумажной продукции стабильно растут. В 2005 году рост производства ЦБП составил 101.6 %. Развитость зарубежных рынков характеризуется не только высокой долей существующих продуктов, но и использованием новых (I-joist и LVL). При этом рынки новых продуктов растут темпами 20-30% в год. В России данный вид продукции пока не производится.

Таким образом, перед органами управления лесным хозяйством страны стоит ряд вопросов, требующих рационального решения. К их числу относятся: увеличение роли восточных районов, создание широкой сети лесовозных дорог, техническое оснащение лесозаготовительной промышленности и т.д.

Материалы и изделия из древесины. Классификация

Материалы и изделия из древесины разделяют на несколько групп: лесоматериалы, получаемые путем механической обработки дерева; модифицированная древесина, обработанная синтетическими смолами, прессованная, пластифицированная аммиаком и др.; древесные изделия — фанера, столярные плиты, древесно-стружечные и древесно-волокнистые плиты, древесно-слоистые пластики и др.

Лесоматериалы подразделяются на круглые, пиленые, лущеные, фрезерованные (строганые), колотые и побочные продукты — опилки, стружки, щепа, древесная мука.

Круглые лесоматериалы,  т. е. стволы поваленного дерева, очищенные от сучьев. Их делят на части (раскряжевка) разной длины—бревна, кряжи, чураки. По толщине круглые лесоматериалы подразделяют на крупные диаметром более 26 см, средние —от 14 до 24 см, мелкие —от 6 до 13 см. Еще более тонкий лес от 3 до 7 см называют жердями. В зависимости от качества древесины (наличия пороков) и дефектов при обработке круглые лесоматериалы делят на четыре сорта, из которых в строительстве используют главным образом 2-й и 3-й

Пиломатериалы  подразделяют на бруски, брусья, пластины, четвертины, доски и горбыль. Бруски имеют толщину менее 100 мм и ширину не более двойной толщины. Брусья имеют толщину и ширину более 100 мм; доски имеют толщину менее 100 мм и ширину более двойной толщины. Брусья и доски бывают обрезные и необрезные (кромки не пропилены или пропилены меньше, чем на половине длины). Доски тоньше 32 мм называют тонкими или тесом. Длина досок от 1 до 6,5 м.

Доски и брусья хвойных пород делят на пять сортов — отборный, 1-й, 2-й, 3-й и 4-й. В столярном производстве используют только 1-й и 2-й сорта. Максимальная ширина досок и брусьев 250 мм, у брусков — 200 мм. Пиломатериалы лиственных пород делят на три сорта. Для производства деталей готовых изделий применяют так называемые заготовки — доски и брусья, прирезанные применительно к заданным размерам и с припусками на механическую обработку и усушку. Их используют для клееных конструкций, а также для изготовления плинтусов, галтелей, карнизов, наличников и др.

Изделия из древесины.  Элементы небольшого поперечного сечения—деревянные фрезерованные детали, называемые погонажными (их измеряют погонными метрами) - это плинтусы, галтели, карнизы, пояски, наличники, поручни для лестничных перил, обшивки, раскладки, а также доски и бруски для покрытия полов (на одной кромке имеют паз, на другой гребень).

Столярные плиты  состоят из внутреннего щита, который изготовляют из узких реек путем их тесного состыковывания «впритык», и наклеенных на него с обеих сторон шпона в один или два слоя. Для производства столярных плит используют древесину хвойных и лиственных мягких пород, главным образом отходы производства (горбыли, рейки и др.). Размеры столярных плит: длина — до 2500 мм, ширина— до 1525 мм, толщина — до 30 мм. Из этих плит изготовляют двери, перегородки, щитовую мебель и пр.

К паркетным изделиям относят штучный паркет, паркетные доски, паркетные щиты и мозаичный (наборный) паркет. Штучный паркет состоит из планок твердых пород дерева (дуба, ясеня, бука, клена и др.), определенных размеров и формы. Паркетные доски представляют собой очень экономичные индустриальные изделия, поскольку на них расходуется очень мало ценной древесины— дуба, ясеня, бука, клена, вяза и других твердых пород. Планки на них имеют длину 140... 170 мм, ширину 20... 30 мм и толщину всего 6.. .8 мм и наклеиваются водостойкими клеями на реечное основание длиной 1,2.. .3,0 м, шириной 150. ..175 мм, изготовленное из обычных хвойных и лиственных пород — сосны, ели, пихты, березы, ольхи, осины и др.

Паркетные щиты состоят из деревянного основания из брусков и лицевого покрытия из паркетных планок {чаще квадратных). Щиты размерами 400x400 или 800X800 мм соединяются между собой в паз и гребень или на вкладные шпонки.

Наборный (мозаичный) паркет состоит из отдельных планок из твердых пород дерева, наклеенных лицевой поверхностью на бумагу водорастворимым клеем, который смывается после укладки паркета на основание.

К изделиям из древесины относится также  фанера,  применяемая в качестве отделочного и конструктивного материала в деревянных конструкциях. Фанера состоит из отдельных тонких слоев древесины — шпона, полученных лущением на специальных лущильных машинах или строганием распаренных древесных кряжей и склеенных между собой. Слои шпона располагают так, чтобы направление волокон в соседних слоях было взаимно перпендикулярно. Чаще всего фанера имеет нечетное число слоев — 3, 5, 7 и т. д., толщину от 1,5 до 18 мм и размеры листа до 2400X1525 мм. Фанера бывает обычная клееная и декоративная, облицованная пленочным покрытием из смол или декоративной бумагой. Применяется также бакелизированная фанера из листов березового шпона, склеенных феноло- или крезолоформальдегидными смолами, которая отличается повышенной прочностью и водостойкостью.

Столярно-строительние изделия  — оконные и дверные блоки, перегородки и панели жилых и гражданских зданий — относятся к крупноразмерным изделиям. Изготовляются целые комплекты для сборных деревянных домов — брусковых, каркасно-обшивных и каркасно-щитовых. Их производство осуществляется на специализированных деревообрабатывающих заводах; там же изготовляют балки для перекрытий, щиты для наката и перегородок, арки и части металлодеревянных ферм, сваи, шпунт, мостовые брусья и шпалы.

В последние годы все шире применяются клееные конструкции, крупноразмерные элементы, изготовляемые путем склеивания сравнительно небольших деревянных заготовок друг с другом или с другими материалами — арки, балки двутаврового сечения, блоки и т. д. Их изготовляют на водостойких и высокопрочных полимерных клеях. Они отличаются большей прочностью, водостойкостью, био- и огнестойкостью, чем обычные конструкции из древесины, не подвержены усушке и короблению. Использование клееных конструкций— один из наиболее экономически эффективных путей применения древесины в строительстве.

Одна из проблем, стоящих перед лесной промышленность, - это сокращение потерь древесного сырья в процессе заготовки и переработки. Речь идет как о снижении объемов образуемых отходов, так и о ликвидации недорубов и потерь заготовленной древесины от несвоевременной вывозки, несовершенных методов транспортировки, накопления древесины у временных транспортных путей и т.д.

              Основное направление ресурсосбережения в лесной промышленности – рациональное использование древесного сырья (что на стадии заготовки древесины выражается в максимально эффективном использовании лесосечного фонда, сокращении потерь древесины), а также расширение использования и переработки древесных отходов в качестве заменителя деловой древесины, позволяющие достичь ощутимого экологического эффекта, состоящего в сокращении вырубаемых лесных площадей, сохранении природной среды и т.д.

Промышленно-хозяйственная деятельность лесного комплекса тесно связана с проблемами развития природоохранных и социальных функций лесов. Ограничение на дальнейшее увеличение объемов заготавливаемого древесного сырья вместе с требованиями сохранения и улучшения состояния лесной среды как части биосферы, с необходимостью повышения эффективности и использования всей биомассы, получаемой на лесосеках, требуют переориентации всего комплекса на ресурсосберегающий путь развития.

              Этот переход возможен только на основе использования новейших достижений науки и техники, внедрения безотходных технологий, расширения объемов использования вторичных ресурсов и отходов производства.

              При недостатке древесного сырья медленно решается проблема комплексного использования древесины, дефицит современного оборудования

и передовых технологий не позволяет расширить масштабы переработки лиственной древесины, древесных отходов, макулатуры для выработки эффективных заменителей деловой древесины. Наиболее крупные предприятия отрасли сосредоточены в Восточной Сибири, в Северном, Северо-западном и Уральском регионах, а также в Калининградской области.