Вырубки деревьев производства бумаги

День без бумаги: почему переработка бумаги лучше вырубки лесов и что экологичнее — пакет из целлюлозы или пластика

Около 35% всех вырубленных деревьев используются для изготовления бумаги — это почти 160 000 км² леса. Одно дерево — это 16,67 пачки копировальной бумаги или 8 333,3 листа формата А4, а 2 т древесины примерно равны 680 кг бумаги. При этом вырубка деревьев причиняет долгосрочный ущерб экологии — животные и птицы теряют естественную среду обитания, а объем поглощенного углекислого газа уменьшается. «Хайтек» подготовил к Российскому дню без бумаги материал о том, чего стоит производство бумаги, можно ли использовать ее повторно и что лучше для экологии — бумажный или пластиковый пакет.

Читайте «Хайтек» в

Сколько бумаги используется по всему миру?

Мировое потребление бумаги за последние 40 лет выросло на 400% — до 300 млн т в год. Сейчас для удовлетворения потребностей бумажной промышленности на всех континентах необходимо более 4 млрд деревьев в год. Большая часть этой бумаги производится из первичной целлюлозы, а на переработанную бумагу приходится 38% от общего объема поставок сырья. Недревесные волокна от таких растений, как конопля или кенаф, составляют лишь 7%.

Лесозаготовительная индустрия огромна — по данным PwC, только на биржах по всему миру зарегистрировано 245 компаний, занимающихся изготовлением древесины и производством бумаги, а счет непубличных компаний идет на тысячи. Большая часть из них (136 из 245 зарегистрированных на биржах) находится в Китае. Тремя крупнейшими странами-производителями бумаги в мире являются Китай, США и Япония. На эти три страны приходится более половины мирового производства бумаги, в то время как ведущими странами-импортерами и экспортерами бумаги являются Германия и США. По данным AIIM (Ассоциации по вопросам управления информацией и изображениями), снижение потребления или переработка тонны бумаги позволяет сохранить 17 деревьев, 26 тыс. л воды, 3 куб. м земли, 240 л горючего и 4 тыс. кВт⋅ч электричества. Однако в последнее время производство и потребление бумаги только растет — за последние 20 лет ее расход увеличился примерно на 26%.

Как производится бумага?

Путь от производства до доставки бумажного пакета, книги или газеты в магазин включает много ступеней: он требует большого количества ресурсов и приводит к большому ущербу для экологии. На первом этапе деревья маркируются и вырубаются — чаще всего методом сплошной рубки. Следствием этого становится нарушение среды обитания растений, животных и птиц.

Затем лесозаготовительная техника спиливает деревья, очищает ствол от веток и грузит деревья на лесовозы, которые доставляют их в хранилище для просушки. Этот этап приводит к выбросам большого количества углекислого газа, поскольку вся техника работает на ископаемом топливе. Кроме того, вырубка леса даже на небольшой территории оказывает большое влияние на всю экологическую цепь в прилегающих районах. Спиленные деревья сохнут в течение трех лет: после этого со стволов удаляют кору и распиливают их на квадраты высотой в 2,5 см. Затем древесина подвергается обработке смесью из известняка и соляной кислоты — после нескольких часов варки в этом растворе древесина превращается в целлюлозу. Получившееся сырье промывают и отбеливают — обе стадии требуют тысяч литров чистой воды. В процессе промывки, отбеливания и окрашивания используется соотношение — 1 часть целлюлозы на 400 частей воды.

• Хлор. Хлор и его соединения используются при отбеливании древесной массы. Это приводит к образованию значительного количества диоксинов, которые входят в наиболее токсичные загрязнители, выделяемые промышленностью.
• Органические материалы. Техническая вода, которую сбрасывают целлюлозные заводы, богата органическими материалами — лигнином и хлорированной органикой. При попадании в наземные водоемы или грунтовые воды эти вещества приводят к резкому росту легкоокисляющихся органических загрязняющих веществ в воде.
• Сера. Соединения на основе серы используются в сульфитном процессе для производства древесной массы, из которой затем получают целлюлозу. Диоксид серы опасен и для людей, и для животных, и для растений — он растворяется в воде, а его попадание в воздух становится причиной кислотных дождей.
• Другие загрязнители. Кроме диоксида серы, в процессе производства бумаги выделяются диоксиды азота и углерода. Первый становится причиной кислотных дождей, а второй является основным парниковым газом, вызывающим изменение климата. Эти токсичные газы способствуют загрязнению воздуха, а твердые вещества, такие как азот и фосфор, в сточных водах способствуют загрязнению воды и почвы.

Как перерабатывается бумага?

Переработка бумаги приводит к меньшему на 35% загрязнению воды и на 74% отравлению воздуха, чем ее первичное производство. С одной стороны, переработка может снизить потребность в первичной целлюлозе и вырубке деревьев. С другой, при переработке тоже используется множество различных химикатов.

Сначала бумагу необходимо подвергнуть повторной варке, для чего обычно требуется химический процесс с участием таких соединений, как перекись водорода, силикат натрия и гидроксид натрия, которые отбеливают и отделяют волокна целлюлозы. Затем волокна очищают и просеивают, чтобы убедиться: на них нет ничего, что могло бы загрязнить процесс изготовления бумаги, — а затем промывают, чтобы удалить остатки чернил, прежде чем прессовать и сворачивать в бумагу, как раньше.

Вместе с тем, переработка тонны газет приводит к сокращению площади свалки на 3 м³. Когда бумага разлагается в земле, она производит метан, который является мощным парниковым газом. В итоге перерабатывать бумагу всё же намного лучше, чем производить ее из свежей целлюлозы.

Что лучше — бумага или пластик?

Согласно анализу жизненного цикла пластиковых и бумажных пакетов, проведенному компанией Franklin Associates, изделия из пластика приводят к меньшему объему выбросов в атмосферу и требуют меньше энергии для переработки, чем бумажные.

В отличие от полиэтиленовых пакетов, которые производятся из отходов нефтепереработки, для производства пакетов из бумаги требуется вырубка лесов. Согласно исследованию, во втором случае производственный процесс требует использование более высокой концентрации токсичных химикатов по сравнению с производством одноразовых пластиковых пакетов.

Кроме того, бумажные пакеты весят больше — это значит, что для их транспортировки требуется больше энергии, и это увеличивает углеродный след. Однако пластиковые пакеты без переработки разлагаются от 450 до 1 000 лет, тогда как бумажные коробки и офисная бумага — от трех месяцев до двух лет соответственно.

Для производства одноразовых бумажных и пластиковых пакетов требуется много ресурсов и энергии — в конечном итоге те не являются лучшим выбором с точки зрения экологичности. Для того, чтобы минимизировать ущерб от производства бумажного пакета, его необходимо использовать хотя бы три раза — на один меньше, чем пластиковый пакет (для которого этот критерий составляет четыре раза), подсчитало Агентство по охране окружающей среды.

В исследовании говорится, что оптимальным является использование многоразовых пакетов из органического хлопка и холщовых сумок — на их производство тратится в несколько раз меньше ресурсов, а экологический ущерб от этого процесса несоизмеримо ниже.

Источник

Из чего и как производится бумага?

Люди изобрели бумагу тысячи лет назад, чтобы записывать свои мысли и важные технические открытия. Способ передачи информации с помощью бумаги, производство которой растет с каждым годом, всегда остается актуальным.

Из чего изготавливают

Даже маленький ребенок знает, что сырье для производства бумаги – это древесина. Для этого подходят практически любые породы:

Бревна с лесопилки привозят на комбинаты, где их пилят на мелкие части, а затем делают щепки. Чтобы сделать 50 листов формата А4, нужно 1 кг дерева. Для сокращения вырубки лесов применяется макулатура, то есть бумага, бывшая в употреблении. Для изготовления сырья подходит солома, рис, хлопок, а также тряпичные отходы и асбест.

Кроме этого сырья, для производства нужно много воды. Часто бумажные предприятия строят на берегах рек и озер. Естественные источники используют для забора воды и сплава леса.

Как изготавливают

Этапы процесса изготовления бумаги:

1. Бревна очищают от коры и распиливают на щепки.
2. Их погружают в воду в соотношении 5 частей дерева к 95 частям воды. В результате щепки набухают и отбеливаются.
3. Материал варят в растворах кислот, оксидов и других веществ. Это необходимо для получения равномерного вязкого состава без примесей. От этого этапа зависит качество, сорт и цвет бумаги.
4. Полученную целлюлозу фильтруют. В чистом виде она используется только для дорогих сортов бумаги. Для обычных листов в целлюлозу вводят специальные добавки.
5. В состав полуфабрикатов вводят дополнительные вещества, которые влияют на внешний вид бумаги. Смола вводится для получения глянцевой поверхности, клей – для повышения прочности, красители – для создания оттенка. Парафиновая эмульсия делает бумагу пригодной для письма и печати изображений. Для отбеливания в массу добавляют мел и тальк. Интересно, что бумажная масса из конопли и риса имеет белый цвет, она не нуждается в дополнительном отбеливании.
6. Масса попадает в бумагоделательную машину. Сначала состав попадает на ячеистую сетку, где из него стекает вода. Волокна при этом переплетаются вдоль движения станка, что позволяет получить прочную основу. Бумажная масса отправляется на прессы, где она уплотняется, и выходит еще больше воды.
7. Бумага проходит через металлические барабаны, где она высушивается. Окончательная обработка проходит на валах, бумажное полотно сдавливается, выравнивается, уплотняется и окончательно высушивается.
8. Рулоны бумаги отправляются на следующий станок, который режет их на листы и упаковывает.

В готовом виде упаковки поступают в магазины и к конечным потребителям. Изготовление бумаги – быстрый процесс, сегодня он реализуется за счет механических и электронных станков, практически не предполагает участия человека. Это позволяет производить товар в больших объемах.

Как изготавливали в древности

Первые надписи люди оставляли на скалах, стенах пещер, глиняных табличках. Береста, папирус и пергамент – древние прародители бумаги. На них можно было писать, но они были недолговечны.

Первое производство было организовано в Китае около 105 года. На изготовление бумаги шли растения – мох, трава, бамбук. Волокна замачивали в воде, а затем варили с золой и известью. Эти вещества нужны для растворения лигнина – полимера, который придает прочность растениям.

Сырье дробили на мелкие волокна, добавляли растительные соки и крахмал и отливали бумажные листы. После стекания воды, листы высушивались прессом. Со временем секрет производства распространился в арабские земли, откуда попал в Европу. Там начали делать бумагу из дерева, первые опыты были поставлены в начале 18 века.

Как проверяют качество

Для проверки качества бумаги используют несколько характеристик:

• Толщина. Важно сохранять одинаковую толщину на всей партии товара.
• Пористость. Чем она больше, тем лучше держится типографская краска.
• Непрозрачность. Это важная характеристика для книг и офисной бумаги. Газетные листы делают более прозрачными для экономии.
• Гладкость. Эта характеристика улучшает качество изображения за счет лучшего соприкосновения бумажных листов с печатными формами.
• Прочность. Важна для высокоскоростной печати, а также для упаковочных материалов.
• Устойчивость к истиранию. Напрямую влияет на долговечность готовых книг, рукописей, газет.
• Впитываемость. Влияет на скорость проникновения красок.

Виды бумажной продукции

Современное производство бумаги предполагает изготовление разных ее видов:

• Газетная. Недорогая в производстве и быстро впитывающая краску.
• Офсетная. Самый распространенный вид, используется для печати книг, тетрадей, для офисных целей.
• Мелованная. Характеризуется высоким качеством и повышенной белизной. Используется для печати дорогих каталогов.
• Упаковочная. Главное для нее – устойчивость к внешней среде. Изготавливается из чистой древесины, так как нужна небольшая стоимость.
• Денежная. Самый качественный вид, используется для печати денежных знаков.
• Картон. Бумага повышенной плотности.

В России хорошо развито производство бумаги из древесины, так как наша страна богата лесами. На месте вырубленных деревьев постоянно сажают новые, это возобновляет ресурсы предприятий. В каждом городе есть пункты сбора макулатуры, которые дают дополнительное сырье бумажным мануфактурам. Теперь вы знаете, как делают бумагу, и какой это сложный процесс.

Видео по теме: Производство бумаги

Источник