За последние годы в нашей стране получила дальнейшее развитие переработка древесной зелени. Значительная часть трудозатрат при производстве продукции из древесной зелени приходится на заготовку и транспортировку сырья. Это связано с тем, что в настоящее время на заготовке древесной зелени, начиная от отрубки сучьев и кончая отделением древесной зелени, пpeобладает ручной труд. Качественные показатели древесной зелени зависят от способа и технологии, а также определяются требованиями к исходному сырью.
При доминировании ручной заготовки древесной зелени считалось, что основным качественным показателем древесной зелени является диаметр побега, причем определяли его с учетом сырой клетчатки. Однако при разной степени охвоения и одревеснения побегов диаметр их может служить только ориентировочным показателем качества сырья. С внедрением механизированных способов заготовки древесной зелени диаметр, как качественный показатель, теряет свое значение, поскольку безразлично, в виде ли обрезков побегов, щепы или кусков находятся примеси древесины. Важно общее количество их в древесной зелени; то же относится и к другим примесям. Поэтому древесная зелень представляет собой покрытые хвоей ветки.
Большое влияние на сохранность биологически активных веществ оказывают влажность воздуха, степень освещенности, наличие ветра, место хранения, а также вид сырья - отделена древесная зелень от веток или не отделена. Каротин и другие биологически активные вещества лучше сохраняются при более низкой температуре воздуха и при хранении древесной зелени на ветках.
При организации заготовки и переработки древесной зелени необходимо иметь в виду, что древесная зелень, пролежавшая после рубки деревьев при положительной температуре несколько дней (даже не более 7), теряет многие ценные свойства. Поэтому следующим основным качественным показателем древесной зелени является свежесть. Зависимость сроков хранения древесной зелени (суток), используемой для изготовления витаминной муки, от вида сырья и температуры окружающей среды приведена ниже:
температура окружающей среды |
плюсовая |
минусовая |
зелень на ветках, уложенных в пучки |
7 |
30 |
зелень, отделенная от веток |
3 |
15 |
зeлeнь пихты и сосны, обработанная водяным паром, отходы эфиромасличного производства |
1 |
2 |
Значительный интерес для практики представляет решение вопроса хранения древесной зелени в естественных условиях.
С этой целью в учебном лесхозе одного из институтов были проведены анализы изменения биологически активных веществ в хвое сосны и ели в осеннее время под пологом леса; опыты проводились в октябре; в течение этого периода стояла прохладная, дождливая погода.
В связи с тем, что лесозаготовки ведутся в основном в зимнее время, представляют интерес результаты, полученные в Институте леса и древесины СО АН СССР. Было установлено, что при хранении древесной зелени зимой в течение двух месяцев в кучах под пологом леса изменения каротина, хлорофилла и аскорбиновой кислоты незначительны. К концу хранения в хвое содержалось до 79% аскорбиновой кислоты, 74% каротина и до 82% хлорофиллов. Таким образом, биологически активные вещества лучше сохраняются при более низкой температуре, а также при хранении древесной зелени без отделения хвои. Поэтому для получения высококачественной продукции необходимо принять все меры к тому, чтобы сроки хранения древесной зелени были минимальными.
Передвижные отделители древесной зелени.
Оценка вариантов с точки зрения потерь биологически активных веществ показала, что перспективной является заготовка древесной зелени, предусматривающая хранение сырья в виде веток, уложенных в кучи.
Максимальное разложение биологически активных веществ происходит при хранении древесной зелени после ее отделения от веток.
Древесную зелень на большинстве предприятий отделяют от ветвей специальным ножом или маленьким топориком. В некоторых районах страны практикуется сбор древесной зелени с растущих деревьев. Оба эти способа трудоемки и малопроизводительны. Для повышения производительности труда на заготовке древесной зелени в одном потоке с технологией лесозаготовок применяют различные хвоеотделители.
При заготовке древесины на лесосеке накапливаются ветки, вершины, древесная зелень. На лесосеке до прихода трелевочного трактора рабочие по заготовке древесной зелени отрубают наиболее охвоенные ветки и укладывают их в кучи на обочине волока. После трелевки хлыстов рабочие по заготовке древесной зелени собирают ветки в более крупные кучи, которые затем трактором вывозятся к дороге. При вывозке хлыстов ветки, вершины, древесная зелень не накапливаются на верхнем или нижнем складе. Однако сбор веток, вершин и укладка их в одном направлении в кучи рядом с волоком по трудоемкости практически не отличаются от трудоемкости сбора и сжигания веток.
Независимо от места обрубки сучьев и веток, часть древесной зелени обламывается и остается на лесосеке. При трелевке и транспортировке древесных хлыстов также теряется значительная часть древесной зелени. Особенно много древесной зелени остается на лесосеке, когда валка проводится зимой. Количество потерь при валке зависит также от породы, возраста дерева и ряда других факторов и колеблется от 10 до 70%. При вывозке деревьев на нижний склад в зимний период собирают лишь 20-30% древесной зелени несмотря на то, что ее заготовку проводят круглый год. Наиболее благоприятным периодом заготовки является глубокая осень. После трелевки хлыстов по волоку туда, где уложены в кучи обрубленные сучья (или на нижнем складе), подходит трактор с хвоеотделителем и производит отделение древесной зелени. Последняя, по мере заполнения кузова, отвозится к месту ее хранения. Для сбора, погрузки и транспортировки лесосечных отходов в настоящее время используется специальный агрегат. Подборщик представляет собой машину, состоящую из опрокидывающегося кузова, гидроманипулятора со сменными рабочими органами и вылетом стрелы до 4,7 м. В настоящее время имеется ряд других устройств, предназначенных для механизации работ по сбору и транспортировке лесосечных отходов.
В целях более полного использования и повышения качества древесной зелени целесообразно собирать ее непосредственно на лесосеке. Однако этот метод имеет ряд недостатков, главными из которых являются необходимость большого числа рабочих на. лесосеке и более коротких сроков хранения.
Отделение древесной зелени от веток можно производить непосредственно на лесосеке (верхнем складе) или на площадке цеха переработки. Поэтому от выбора места отделения древесной зелени зависит вид технологического процесса ее заготовки, а также объем транспортных работ и применяемые машины и оборудование.
При отделении древесной зелени непосредственно на лесосеке или на верхнем складе в настоящее время используется ряд передвижных отделителей древесной зелени. Широкое применение получил серийно выпускаемый передвижной отделитель древесной зелени, предназначенный для отделения древесной зелени от веток и вершин деревьев хвойных и лиственных пород на лесосеке. Этот агрегат приводится в действие от привода тракторов. Отделитель хорошо обрабатывает сырье лиственных пород и ели. При обработке сосны в древесную зелень попадает много древесины. Отделитель рекомендуется применять в условиях, где нет возможности использовать древесину веток и тонкомерных деревьев.
На лесосеках применяются и передвижные отделители хвои, большинство из которых барабанного типа. Такие хвоеотделители повышают производительность труда более чем в 2 раза.
Рационально отделять древесную зелень в местах ее переработки. Это позволяет механизировать погрузку. Обесхвоенные сучья можно направлять на выработку технологической или топливной щепы. Для транспортировки древесной зелени к месту ее переработки используют транспортер с повышенной проходимостью с наращенными бортами или самопогружающие автомашины.
Интересные варианты транспортировки древесной зелени в пучках используются на некоторых предприятиях. Сучья на лесосеке (на верхнем складе) укладываются в кучи длиной до 4 м и высотой до 2 м. Для облегчения формирования пучка и погрузки на транспорт сучья складываются на жердь, вдоль которой протянута проволока. Концы проволоки закрепляются к забитым в землю колышкам или привязываются к концам жерди. Для формирования пакета используют чокер, позволяющий транспортировать пакет сучьев на тракторе по лесосеке, а далее на автомобиле до места переработки. Объем такого пакета 12-15 м3. Этот способ позволяет полнее использовать грузоподъемность транспортных средств, сокращая время погрузки до 20-30 мин.
Стационарные установки для отделения древесной зелени.
Эффективность переработки и использования древесной зелени на лесозаготовительных предприятиях зависит от механизации одной из трудоемких операций - отделения древесной зелени от ветвей. Поэтому в настоящее время созданы различные конструкции стационарных отделителей древесной зелени, установленные непосредственно на площадках цеха по переработке древесной зелени.
Рассмотрим характеристики наиболее часто встречающихся отделителей древесной зелени.
Измельчитель-пневмосортировщик древесной зелени, предназначенный для получения кондиционной древесной зелени после ее измельчения и топливной щепы. Принцип его работы основан на сортировке измельченной массы веток и тонкомера в вертикально направленном воздушном потоке. Древесная зелень, как более легкая фракция, уносится воздухом и тем самым отделяется от древесных частиц, затем она высыпается из сортируемой колонны на выносной транспортер.
Измельчитель-пневмосортировщик древесной зелени состоит из измельчителя и пневмосортировщика и работает следующим образом. Ветки диаметром до 50 мм подаются на транспортер измельчителя. Сырье измельчается на куски определенной длины, которые воздушным потоком подаются в загрузочный циклон, а затем через загрузочный шлюзовой дозатор-питатель по наклонному патрубку - в вертикальную сортирующую колонну. Измельченная масса в сортирующей колонне разделяется на кондиционную древесную зелень и древесную щепу. Древесная зелень воздушным потоком подается в разгрузочный циклон, из которого с помощью дозатора направляется на переработку. Важным фактором, влияющим на качество разделения измельченной массы сучьев, является непрерывная регулировка воздушного потока в сортирующей колонне в процессе сортировки.
Измельчитель-пневмосортировщик древесной зелени может быть предназначен для получения древесной зелени для цехов витаминной муки, пихтового масла, а также цехов химической переработки древесной зелени с получением хлорофилло-каротиновой пасты, хлорофиллина натрия и других продуктов.
Таким образом, для отделения древесной зелени наиболее перспективным является измельчение сучьев и отходов и сортировка измельченной массы в вертикальном потоке на древесную зелень и щепу, применяемую для производства древесностружечных плит или в качестве топлива. Применение машин, выпускаемых серийно, позволяет снизить трудозатраты на 1 т древесной зелени с 17-20 чел.-ч при ручной заготовке до 5-6 чел.-ч и достичь уровня механизации труда 70-75%. Использование прогрессивной технологии и техники при заготовке древесной зелени позволит существенно расширить ее применение в народном хозяйстве.