Що таке деревне борошно?
Деревне борошно — це органічний порошок, що отримується шляхом надзвичайно дрібного подрібнення сухої деревини. Воно має частинки розміром менше 1,2 мм, а його колір залежить від породи дерева — від світлого до темно-коричневого. Виробляється з м’яких і твердих порід дерев (найчастіше — сосна, ялина, береза, бук), в залежності від технічного призначення. У структурі борошна переважають волокна целюлози, геміцелюлози та лігніну.
Варто зазначити, що деревне борошно, не є простим побічним продуктом деревообробки (як тирса чи пил). Для його отримання потрібне надзвичайно тонке подрібнення, яке досягається за допомогою спеціалізованого обладнання.
Де використовується деревне борошно
Деревне борошно застосовується у десятках галузей промисловості завдяки своїм адсорбційним, структуроутворюючим, зв’язуючим та теплоізоляційним властивостям. Його використовують як наповнювач, добавку, основу або сировину у наступних напрямках:
🔧 Промисловість та будівництво
- Компонент у виробництві пігментного двоокису титану (TiO₂).
- Добавка до покриттів зварювальних електродів (електродна целюлоза).
- Компонент штукатурних, оздоблювальних і будівельних сумішей (в т.ч. шпаклівок, бетонів, розчинів, паст).
- Добавка до бетонів, гіпсокартонних плит, композиційних та дорожніх покриттів.
- Наповнювач у натуральних та синтетичних клеях (в т.ч. паркетні та покрівельні мастики, герметики).
- Сировина для формувальних сумішей у литві металів.
- Добавка в абразивні та пористі вироби, зокрема легкі шліфувальні матеріали.
- Добавка в обпалювальні суміші для кераміки та цегли.
🧪 Хімія, полімери та композити
- Основа для прес-порошків, пресмас і компаундів на основі термореактивних смол (наприклад, фенопласти).
- Компонент у компаундах на базі епоксидних, поліефірних та інших синтетичних смол.
- Наповнювач для натуральних і синтетичних лінолеумів, лінкрусту.
- Сировина для виготовлення термопластичних деревно-полімерних композитів (ДПК).
- Основа для ксилоліту (деревний композиційний матеріал на магнезіальному сполучному).
💥 Енергетика, вибухові речовини, металургія
- Компонент у виробництві деяких типів вибухових речовин.
- Добавка при виготовленні сталей та феросплавів.
- Сировина для бурових розчинів і тампонажних сумішей, які застосовуються в нафтовидобутку.
- Сировина для фільтрів та фільтруючих матеріалів, включаючи системи очищення повітря та рідин.
- Основа для сорбентів, зокрема для ліквідації нафтових розливів на дорогах, воді та ґрунті.
- Сировина для отримання активованого вугілля.
- Компонент у виробництві опалювальних брикетів (разом з лігніном, лушпинням, торфом тощо).
🧴 Косметика, полірування, чистка
- М’який шліфуючий та поліруючий матеріал для галтування фурнітури, металовиробів, підшипників.
- Компонент у засобах для чищення шкір і хутра (як м’який абразив).
🌿 Сільське господарство і довкілля
- Добавка до комбікормів (як джерело клітковини та структуроутворювач).
- Компонент грунтополіпшувачів (розпушувач важких ґрунтів у суміші з вапняком або крейдою).
- Основа для грибних субстратів (для вирощування шампіньйонів, гливи тощо).
- Сировина для біосорбуючих підстилок для тварин (наприклад, гранульовані тирсові наповнювачі).
- Добавка до дубильних витяжок і екстрактів (ялиця, дуб, ялівець).
- Компонент у засобах для копчення риби й м’яса (особливо при виготовленні ароматизованих тирси).
Цей список не є вичерпним — деревне борошно постійно відкриває нові можливості у суміжних сферах завдяки своїй екологічності, дешевизні та багатофункціональності.
З чого виготовляється деревне борошно
Основною сировиною для виробництва деревного борошна є відходи лісо- та деревообробної промисловості. Найчастіше це кускові деревні залишки, тирса, а також технологічна тріска, отримана з дров’яної деревини. Такі ресурси проходять кілька етапів подрібнення, сушіння та очищення, в результаті чого утворюється дрібнодисперсний порошок однорідної фракції — деревне борошно. Найбільш придатною вважається деревина м’яких порід, наприклад, сосни чи ялини, завдяки її легкій обробці, стабільним фізико-хімічним властивостям і низькому вмісту смол.
З огляду на розвиток технологій переробки та прагнення до безвідходного виробництва, останніми роками розширюється спектр сировини, що використовується для виготовлення деревного борошна. До нього дедалі частіше включають інші види рослинної біомаси: солому, стебла сільськогосподарських культур, зернове лушпиння, оболонки горіхів, а також відходи картону й паперової продукції. Хоча така сировина відрізняється від традиційної деревини за складом і властивостями, вона ефективно використовується для виробництва борошна в технічних або енергетичних цілях, зокрема для виготовлення біопалива, наповнювачів та сорбентів.
Виробництво деревного борошна
Основні етапи:
- Сортування сировини (деревні відходи, тирса, стружка).
- Сушіння до вологості <12%.
- Подрібнення (дискові або молоткові млини, іноді — кулеподібні млини для надтонкого помелу).
- Сепарація та фракціонування.
- Упакування — в мішки, біг-беги або силоси.
Для спеціальних потреб (фармацевтика, харчова промисловість) може застосовуватись додаткове очищення, стерилізація або просіювання під вакуумом.
Обладнання для виробництва деревного борошна
Для виробництва деревного борошна використовуються різноманітні млинові установки та подрібнювально-сушильні комплекси, адаптовані під обробку відносно м’якої сировини, якою є деревина. Оскільки деревина не належить до особливо твердих матеріалів, для її подрібнення можна використовувати велику кількість типів млинів — від простих ударно-механічних до більш складних повітряно-ситових систем. Вибір конкретної машини залежить від необхідної дисперсності, типу сировини та кінцевого призначення борошна.
Подрібнення деревної маси може виконуватись в одну або кілька стадій. Деякі млини мають вбудовані класифікатори, які одразу розділяють матеріал за розміром часток, тоді як в інших системах для цього застосовують зовнішні повітряні або сітчасті класифікатори. Установки для виробництва деревного борошна можуть також включати сушильні модулі, що забезпечують необхідну вологість продукту для подальшого застосування, наприклад, у виробництві полімерних композитів або клеїв.
Продуктивність таких млинових агрегатів варіюється — від десятків кілограмів до кількох тонн деревного борошна на годину, що дозволяє адаптувати технологію як для дрібних виробництв, так і для великих підприємств. Сучасне обладнання має компактну конструкцію, що знижує потребу у великих виробничих площах, а також відрізняється високою енергоефективністю та рівномірністю фракційного складу продукту.
Втім, ефективність роботи такого обладнання сильно залежить не лише від його типу, але й від конструктивних рішень, що враховують специфіку деревної сировини. Досвід виробника обладнання саме в галузі виробництва деревного борошна відіграє ключову роль у забезпеченні стабільної якості та продуктивності.
Основні властивості деревного борошна
Деревне борошно — це тонкодисперсний порошкоподібний продукт, який утворюється шляхом подрібнення деревини до розміру частинок, що, як правило, не перевищує 1,2 мм. Його фізичні та технологічні властивості роблять цей матеріал універсальним для застосування у десятках промислових галузей. Ключовими параметрами є розмір частинок, вологість, насипна щільність, колір, сорбційна здатність, а також поведінка при нагріванні.
Колір деревного борошна варіюється залежно від породи деревини: від світло-солом’яного (наприклад, у борошна з сосни) до темно-коричневого (характерного для твердих листяних порід). Форма частинок є нерегулярною, що зумовлено як структурною неоднорідністю деревини, так і природою механічного подрібнення (удари, зсуви, стискання). Саме ця форма забезпечує хорошу адгезію борошна в композиційних матеріалах.
Фракційний склад деревного борошна може істотно відрізнятися залежно від методу розмелу та типу класифікатора (ситового, повітряного тощо). Наприклад, згідно з ДЕСТ 16361-87, існують різні марки деревної муки (марка 80, 120, 180 тощо), які визначаються ситовим аналізом. Стандартна вологість становить близько 8%, але для деяких застосувань, наприклад, у виробництві термопластичних деревно-полімерних композицій (ДПК), вона повинна бути знижена до менше ніж 1%, що потребує спеціального сушіння.
Насипна щільність деревного борошна зазвичай знаходиться в межах 100–220 кг/м³, а для найбільш поширених марок — 100–140 кг/м³. Цей параметр важливий для транспортування, зберігання і точного дозування у промислових процесах.
Завдяки своїй природності (без хімічних домішок), деревне борошно зберігає хімічний склад вихідної деревини, що дозволяє розглядати його як екологічно чистий наповнювач або добавку. Крім того, матеріал має виражені сорбційні властивості та тиксотропну поведінку — здатність змінювати консистенцію під дією зусиль (мажеться, але не тече), що цінно, наприклад, у складі клеїв, герметиків або мастик.
З іншого боку, деревне борошно є пожежонебезпечним матеріалом. Воно займається на повітрі при температурах понад 200 °C, а температура самозаймання аерозолю — близько 430 °C. При цьому нижня концентраційна межа вибуховості пилу — 11,2 г/м³, тому у виробництві важливо враховувати вимоги пожежної та вибухової безпеки, особливо при роботі з дрібнодисперсними фракціями.
Стислий огляд основних фізико-хімічних характеристик
- Вологість: 6–12% (залежить від вимог до продукту)
- Об’ємна маса: 180–300 кг/м³
- Зольність: 0,2–1,0%
- рН: нейтральне або злегка кисле (5,5–7,0)
- Теплотворна здатність: до 4500 ккал/кг
Ці характеристики роблять деревне борошно надзвичайно універсальним для використання у різних середовищах: водних, масляних, кислотних і навіть агресивно хімічних.
Класифікація за дисперсністю:
- Крупне — 0,5–1,0 мм
- Середнє — 0,2–0,5 мм
- Дрібне — 0,1–0,2 мм
- Наддрібне (файн) — менше 0,1 мм
Переважно використовується дрібнодисперсне деревне борошно, яке має найбільшу площу поверхні та кращі адсорбційні властивості.
Хочете побачити відео з подрібненням матеріалів на нашому обладнанні? Відвідайте наш YouTube-канал:
Нормативні документи України та основні вимоги до деревного борошна
- ДСТУ 16361-87. Мука деревна. Технічні умови.
- ДСТУ 16362-86. Мука деревна. Методи випробувань.
Відповідно до вимог стандартів ДСТУ 16361-87 та ДСТУ 16362-86, деревне борошно повинно відповідати певним технічним характеристикам, які забезпечують його якість та придатність для різних галузей промисловості.
Основні вимоги до матеріалу – деревне борошно
ДСТУ 16361-87 визначає дев’ять марок деревного борошна: 120, 140, 160, 180, 200, 250, Т, 560 та 1250. Кожна марка призначена для конкретного застосування.
- Марки 120 та 160 використовуються у виробництві світлих фенопластів.
- Марки 140 та 180 — у виробництві фенопластів, промислових вибухових речовин, полімерних композиційних та будівельних матеріалів.
- Марка 200 — для виробництва алкідного лінолеуму, будівельних матеріалів та в крохмале-патоковому виробництві.
- Марка 250 — у виробництві промислових вибухових речовин.
- Марка Т — для виробництва пігментного діоксиду титану.
- Марки 560 та 1250 — у виробництві фільтруючих елементів та каталізаторів.
Вологість деревного борошна за стандартом не повинна перевищувати 8%. Однак для деяких застосувань, наприклад, у виробництві термопластичних деревно-полімерних композицій, вологість повинна бути нижчою за 1%.
Насипна щільність деревного борошна залежить від багатьох факторів, таких як вологість, розміри та форми частинок, порода деревини, і знаходиться в межах 100–220 кг/м³. Нормативне значення для борошна марок 120–180 становить 100–140 кг/м³.
ДСТУ 16362-86 встановлює методи випробувань деревного борошна, включаючи визначення вологості, масової частки золи, наявності металомагнітних та інших домішок, а також фракційного складу. Зокрема, вологість визначається шляхом висушування зразка до постійної маси при температурі (103±2)°C.
Важливо зазначити, що деревне борошно повинно бути виготовлене з якісної сировини, без сторонніх домішок, що забезпечує його стабільні фізико-хімічні властивості та безпечність у використанні.
Труднощі і небезпеки при виготовленні і зберіганні деревного борошна
Виробництво та зберігання деревного борошна пов’язані з низкою технічних труднощів і потенційних небезпек, які необхідно враховувати на всіх етапах технологічного процесу. Основна з них — висока пожежо- та вибухонебезпечність деревного пилу, особливо у вигляді аерозолю. Пил із дрібнодисперсних частинок деревини легко займається на повітрі при температурі понад 200 °C, а температура самозаймання аерозолю становить близько 430 °C. Нижня межа вибуховості для такого пилу — всього 11,2 г/м³, тож навіть незначне накопичення дрібних частинок у повітрі в приміщенні без належної вентиляції може призвести до вибуху.
Ще одна складність — тенденція до самозаймання при зберіганні, особливо якщо борошно вологе або містить домішки олій. Як і інші органічні сипучі матеріали (тирса, зерно, вугільний пил), деревне борошно може повільно тліти всередині великих об’ємів і за певних умов перейти у фазу активного горіння. Тому дуже важливо контролювати вологість сировини як на вході, так і на виході з млина, а також дотримуватись умов сухого, прохолодного та добре вентильованого зберігання.
Також є технологічні складнощі, пов’язані з пилінням деревного борошна. У процесі завантаження, транспортування або фасування пил осідає на обладнанні, викликає зношування вузлів і може впливати на здоров’я персоналу. Тому при проєктуванні виробничих ліній передбачають локальні витяжки, фільтри, пиловловлювачі, а робітники мають працювати в засобах індивідуального захисту, зокрема в респіраторах.
Крім того, нерівномірність фракційного складу, що може виникнути в разі неякісного розмелювання або недосконалого класифікатора, знижує якість кінцевого продукту і обмежує його придатність для деяких сфер (наприклад, виробництва фенопластів чи компаундів), що вимагають стабільної мікродисперсії. Таким чином, контроль технології подрібнення і оптимальна робота млинів — критично важливі фактори.
Зберігання деревного борошна
Правильне зберігання деревного борошна має ключове значення для збереження його якості, стабільних фізико-хімічних властивостей і безпечного використання. Найголовніша вимога — сухе, прохолодне та добре вентильоване приміщення. Вологість повітря в зоні зберігання повинна бути низькою, адже підвищена вологість може призвести до злежування, мікробіологічного псування та навіть самозаймання борошна. У зв’язку з цим не рекомендується зберігати деревне борошно поблизу джерел вологи чи у непровітрюваних складах.
Борошно зберігають у герметичних мішках, біг-бегах або силосах, виготовлених з матеріалів, які не притягують пил та не вбирають вологу. Особливу увагу приділяють запиленню приміщення, адже деревний пил у повітрі є потенційно вибухонебезпечним. Тому на складах мають бути встановлені вентиляційні системи, пиловловлювачі і засоби контролю температури. Також варто регулярно проводити огляд на предмет перегріву, слідів тління або конденсації вологи. Усі ці заходи дозволяють зберігати деревне борошно без втрати властивостей і знижують ризик надзвичайних ситуацій.
Транспортування деревного борошна
Транспортування деревного борошна потребує дотримання певних умов для збереження якості матеріалу та забезпечення безпеки. Упаковане борошно зазвичай транспортується в мішках, які об’єднують у транспортні місця на дерев’яних піддонах. Перевезення здійснюється критим транспортом — залізничними вагонами, вантажівками або морськими контейнерами. У стандартний залізничний вагон вміщується до 20 тонн борошна, а 40-футовий контейнер — близько 16 тонн, що робить деревне борошно зручним для транспортування навіть на далекі відстані.
При великих обсягах продукції ефективним рішенням є транспортування насипом у спеціалізованих транспортних засобах — борошновозах, як автомобільних, так і залізничних. Такі перевезення дозволяють оптимізувати витрати та мінімізувати втрати під час доставки. Незважаючи на те, що деревне борошно є недорогим продуктом, його невелика щільність і стабільність при зберіганні дозволяють легко адаптувати логістику до потреб замовника, не збільшуючи собівартість транспортування.
Підсумкові переваги деревного борошна
✅ Висока екологічність та біорозкладність
✅ Низька собівартість і доступність сировини
✅ Хороша адгезія з полімерними матеріалами
✅ Покращення фізико-механічних характеристик сумішей
✅ Відмінна сорбційна здатність
✅ Можливість застосування у харчовій та фармацевтичній галузях (при відповідній обробці)
Висновки
Деревне борошно — це багатофункціональна сировина, яка поєднує у собі натуральність, ефективність та економічність. Завдяки широкому спектру фізико-хімічних властивостей, його застосування охоплює понад десяток галузей: від пластмасової промисловості до металургії й сільського господарства.
Сучасні технології переробки деревини дозволяють виготовляти деревне борошно з різною дисперсністю, вологістю та чистотою — під конкретні потреби виробництва. Воно стало прикладом того, як деревні відходи можуть бути трансформовані у високовартісну, затребувану та екологічну продукцію.
Виходячи з кількості сфер застосування, видається очевидним, що в Україні, виробництво деревного борошна є перспективною галуззю, яка буде і надалі розвиватись.
Саме для цієї галузі, компанія Екополімер розробила ефективний дробильно-сушильний комплекс. З його характеристиками ви можете ознайомитись перейшовши на сторінку комплексу: