Деревообрабатывающая промышленность или лесная промышленность (иногда лесопромышленный комплекс — когда речь идет в основном о пиломатериалах) — это отрасль , связанная с лесным хозяйством , лесозаготовками , торговлей древесиной , а также производством первичной лесной продукции и изделий из древесины (например, мебели) и вторичной продукции, такой как древесная масса для целлюлозно-бумажной промышленности . Некоторые из крупнейших производителей также являются крупнейшими владельцами лесов . Деревообрабатывающая промышленность исторически была и продолжает оставаться важным сектором во многих экономиках.
В узком смысле термины «древесина», «лес», «лесное хозяйство» и «лесная/пиломатериальная промышленность» по-видимому, указывают на разные секторы; в индустриальном, интернационализированном мире наблюдается тенденция к появлению крупных интегрированных предприятий, которые охватывают весь спектр от лесоводства и лесного хозяйства в частных первичных или вторичных лесах или плантациях до процесса заготовки древесины , торговли и транспортировки (например, сплав леса , лесные железные дороги , лесовозные дороги ). [ необходима ссылка ]
Обработка и продукция отличаются, особенно в отношении различия между мягкой и твердой древесиной . [1] [2] [3] [4] [5] В то время как мягкая древесина в основном идет на производство древесного топлива, целлюлозы и бумаги, твердая древесина используется в основном для изготовления мебели, полов и т. д. Оба типа могут использоваться для строительства и (жилых) построек (например, бревенчатые дома , срубы , каркасы из бруса ). [ необходима ссылка ]
Пиломатериалы и изделия из древесины , включая древесину для каркасов , фанеру и деревообработку , производятся в деревообрабатывающей промышленности из стволов и ветвей деревьев с помощью нескольких процессов, начиная с выбора подходящих лесозаготовительных участков и заканчивая процессами фрезерования и обработки собранного материала. Чтобы определить, какие лесозаготовительные участки и участки фрезерования ответственно производят экологические, социальные и экономические выгоды, они должны быть сертифицированы в соответствии с сертификацией Forests For All Forever (FCS), которая гарантирует эти качества. [6]
Взрослые деревья собирают как с плантаций, так и из местных лесов. Деревья, собранные в молодом возрасте, дают более мелкие бревна, которые можно превратить в менее ценные продукты. Такие факторы, как местоположение, климатические условия, виды, скорость роста и лесоводство, могут влиять на размер взрослого дерева. [7]
Первоначально местная лесопильная промышленность состояла из небольших семейных мельниц, но недавно изменилась и включила в себя небольшое количество более крупных мельниц. Мельницы производят большие объемы материала и стремятся обеспечить поставку высококачественного продукта. Их цель — делать это эффективно и безопасно, с низкими затратами, с быстрым временем производства и высокой производительностью. [7]
После того, как древесина обработана требуемым образом, ее можно отправлять для использования. Существует множество различных целей для древесины, включая фанеру , шпон, целлюлозу, бумагу , ДСП, поддоны, изделия ручной работы, игрушки, изготовление инструментов, производство мебели, упаковочные ящики, винные бочки, картон, дрова, садовую мульчу, волокнистый клей, упаковку и наполнитель для домашних животных. В Западной Австралии есть уникальное вещество под названием « биоуголь », которое производится из джары и сосны , а иногда из остатков урожая и лесного хозяйства , вместе с предыдущими материалами. Биоуголь можно использовать для производства силикона и в качестве добавки к почве.
Мягкие породы древесины , такие как австралийский эвкалипт , высоко ценятся и используются в основном для строительства , производства бумаги и облицовки . Термин «круглый лес» описывает всю древесину, вывозимую из лесов в виде бревен и используемую для целей, отличных от топлива. Отходы деревообрабатывающей промышленности, такие как опилки и щепа, в совокупности известны как «целлюлоза». [7] Согласно отчету Совета управляющих Федеральной резервной системы, индекс промышленного производства США достиг 13-летнего максимума во время пандемии COVID-19. [ 8] [9]
Первоначально деревья вырубались в местных лесах с помощью топоров и ручных поперечных пил — медленный процесс, требующий значительного ручного труда. Поскольку лесопилки традиционно располагались в лесах, измельченную древесину приходилось перевозить на большие расстояния по пересеченной местности или водным путям, чтобы достичь места назначения. Позже бревна перевозились по железнодорожным и трамвайным линиям, сначала паровыми лесовозами, затем паровыми локомотивами , и, наконец, дизельными и бензиновыми локомотивами. Даже в современную эпоху древесину сушат в печах . Когда в 1854 году в Мельбурне открылась первая паровая железная дорога в Австралии , транспортировка древесины кардинально изменилась. Поезда сделали транспортировку древесины более быстрой и доступной, что позволило австралийской лесопильной промышленности переместиться вглубь страны. [7]
Древесина транспортируется различными способами, как правило, на автомобильном транспорте и лесовозом на короткие расстояния. Для более длительных поездок древесина транспортируется по морю на лесовозах, в соответствии с Кодексом IMO TDC . [10]
По состоянию на 2019 год крупнейшие владельцы лесных угодий в США были структурированы как инвестиционные трасты в сфере недвижимости и включают: [11]
В 2008 году крупнейшими производителями пиломатериалов и древесины в США были [12]
Поскольку эти компании часто торгуются на бирже, их конечными владельцами являются диверсифицированные группы инвесторов. Существуют также инвестиционные трасты, ориентированные на лесную недвижимость .
По данным sawmilldatabase, крупнейшими мировыми производителями пиломатериалов в 2007 году были: [14]
Работники подсектора лесной и лесозаготовительной промышленности попадают в сектор сельского хозяйства, лесного хозяйства, рыболовства и охоты (AFFH), как охарактеризовано в Североамериканской системе классификации отраслей (NAICS). [17] Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH) более подробно рассмотрел воздействие шума в отрасли AFFH и распространенность потери слуха. В то время как в целом по отрасли распространенность потери слуха была ниже, чем общая распространенность отраслей, подверженных воздействию шума (15% против 19%), работники лесного хозяйства и лесозаготовок превысили 21%. [18] Тридцать шесть процентов работников лесных питомников и сборщиков лесной продукции, подсектора лесного хозяйства и лесозаготовок, испытали потерю слуха, больше, чем любой другой подсектор AFFH. Работники лесных питомников и сборщиков лесной продукции занимаются выращиванием деревьев для лесовосстановления и сбором таких продуктов, как корневища и кора. Для сравнения, у работников, не подвергающихся воздействию шума, распространенность потери слуха составляет всего 7%. [19]
Было установлено, что воздействие шума на рабочих в лесной и лесозаготовительной промышленности достигает 102 дБА. [20] NIOSH рекомендует, чтобы у рабочего было 8-часовое средневзвешенное по времени воздействие шума в размере 85 дБА. [21] Чрезмерный шум повышает риск развития потери слуха у рабочих. Если бы у рабочего развилась потеря слуха в результате воздействия профессионального шума, это было бы классифицировано как профессиональная потеря слуха . Воздействие шума в лесной и лесозаготовительной промышленности можно уменьшить, закрыв двигатели и тяжелое оборудование, установив глушители и шумопоглотители, а также выполняя плановое техническое обслуживание оборудования. [20] Воздействие шума также можно уменьшить с помощью иерархии мер контроля опасностей , где удаление или замена шумного оборудования служит наилучшим методом снижения шума. [ необходима ссылка ]
Бюро статистики труда (BLS) обнаружило, что количество смертельных случаев среди работников лесного хозяйства и лесозаготовок увеличилось с 2013 по 2016 год с 81 до 106 в год. В 2016 году на 100 работников этой отрасли приходилось 3,6 случаев травм и заболеваний. [22]
Незаконная вырубка леса — это сбор, транспортировка, покупка или продажа древесины с нарушением законов . Сама процедура заготовки леса может быть незаконной, включая использование коррупционных средств для получения доступа к лесам; изъятие без разрешения или из охраняемой зоны; вырубка охраняемых видов ; или изъятие древесины сверх согласованных лимитов. Незаконная вырубка леса является движущей силой ряда экологических проблем, таких как вырубка лесов , эрозия почвы и потеря биоразнообразия , которые могут привести к более масштабным экологическим кризисам, таким как изменение климата и другие формы ухудшения состояния окружающей среды .
Незаконность может также иметь место во время транспортировки, например, незаконная переработка и экспорт (путем мошеннического декларирования на таможне ); уклонение от уплаты налогов и других сборов, а также мошенническая сертификация. [23] Эти действия часто называют «отмыванием древесины». [24]
Незаконная вырубка леса обусловлена рядом экономических сил, таких как спрос на сырье, захват земель и спрос на пастбища для скота. Регулирование и профилактика могут осуществляться как на уровне предложения, с более эффективным обеспечением защиты окружающей среды, так и на уровне спроса, например, усилением регулирования торговли в рамках международной лесной промышленности .Существование лесной экономики , или, в более широком смысле, лесной экономики (во многих странах преобладает бамбуковая экономика), является важным вопросом во многих развивающихся странах , а также во многих других странах с умеренным климатом и особенно в странах с низкими температурами . Как правило, это страны с большими лесными площадями, поэтому условия позволяют развивать местное лесное хозяйство для заготовки древесины для местных нужд. Широко известно использование древесины в мебели, зданиях, мостах и в качестве источника энергии. Кроме того, древесина деревьев и кустарников может использоваться в различных продуктах, таких как древесная масса , целлюлоза в бумаге, целлулоид в ранней фотопленке, целлофан и вискоза (заменитель шелка). [ необходима ссылка ]
По окончании их обычного использования древесные продукты можно сжигать для получения тепловой энергии или использовать в качестве удобрения . Потенциальный ущерб окружающей среде, который может нанести экономика древесины, включает сокращение биоразнообразия из-за монокультурного лесоводства (интенсивное выращивание очень немногих видов деревьев); и выбросы CO2 . Однако леса могут способствовать сокращению выбросов углекислого газа в атмосферу и, таким образом, ограничить изменение климата . [25]
Бумага сегодня является наиболее используемым продуктом из древесины. [ необходима цитата ]
Экономика древесины была отправной точкой цивилизаций во всем мире, начиная с эпох, предшествовавших палеолиту [ требуется уточнение ] и неолиту . Она обязательно предшествовала векам металлов на много тысячелетий, поскольку плавка металлов стала возможной только благодаря открытию методов разжигания огня (обычно получаемых путем соскабливания двух очень сухих деревянных прутьев) и созданию множества простых машин и элементарных инструментов, таких как трости, рукоятки дубинок, луки , стрелы , копья . Одним из древнейших когда-либо найденных изделий ручной работы является полированный деревянный наконечник копья ( Клактонское копье ) возрастом 250 000 лет (третий межледниковый период), который был погребен под отложениями в Англии, в Клактон-он-Си . [26] [27]
Основным источником древесины, используемой в мире, являются леса, которые можно классифицировать как девственные , полудевственные и плантации . Большое количество древесины вывозится на дрова местным населением во многих странах, особенно в странах третьего мира , но это количество можно только оценить, с большой долей неопределенности. [ необходима цитата ]
В 1998 году мировое производство «круглого леса» (официально учитываемой древесины, не используемой в качестве дров) составило около 1 500 000 000 кубических метров (2,0 × 10 9 куб. ярдов), что составляет около 45% древесины, выращиваемой в мире. Срубленные бревна и ветки, предназначенные для использования в качестве элементов для строительства зданий, составили около 55% мирового производства промышленной древесины . 25% стали древесной массой (включая древесный порошок и брокколи), в основном предназначенной для производства бумаги и картона , и около 20% стали панелями в фанере и ценной древесиной для мебели и предметов общего пользования (FAO 1998). [28] Крупнейшим в мире производителем и потребителем официально учитываемой древесины являются Соединенные Штаты, хотя страна, которая обладает наибольшей площадью лесов в России. [ необходима ссылка ]
К 2001 году площадь тропических лесов Бразилии сократилась на одну пятую (по сравнению с 1970 годом) до примерно 4 000 000 км 2 ; расчищенная земля в основном предназначалась для выпаса скота — Бразилия является крупнейшим в мире экспортером говядины с поголовьем крупного рогатого скота почти в 200 000 000 голов. [29] Быстрорастущая бразильская этаноловая экономика , основанная на выращивании сахарного тростника , также сокращает площадь лесов. Канадские леса сократились почти на 30% до 3 101 340 км 2 за тот же период. [30]
Что касается проблемы изменения климата, известно, что сжигание лесов увеличивает выбросы CO2 в атмосферу, в то время как нетронутые девственные леса или плантации действуют как поглотители CO2 , по этим причинам лесная экономика борется с парниковым эффектом . Количество поглощаемого CO2 зависит от типа деревьев, земель и климата места, где деревья растут или высажены естественным образом. Более того, ночью растения не фотосинтезируют , а производят CO2 , который устраняется на следующий день. Как это ни парадоксально, летом кислород , создаваемый фотосинтезом в лесах вблизи городов и городских парках, взаимодействует с городским загрязнением воздуха (от автомобилей и т. д.) и преобразуется солнечными лучами в озон (молекулу из трех атомов кислорода), который в то время как в верхней атмосфере представляет собой фильтр против ультрафиолетовых лучей, в нижней атмосфере является загрязняющим веществом, способным вызывать респираторные нарушения. [31] [32]
В экономике с низким уровнем выбросов углерода лесохозяйственные операции будут сосредоточены на низкоуглеродных методах и возобновлении роста. Лесоводы будут следить за тем, чтобы не слишком нарушать почвенные запасы углерода. Специализированные лесоводческие фермы будут основным источником материала для многих продуктов. Быстросозревающие сорта деревьев будут выращиваться с короткими севооборотами для максимизации производительности. [33]
Бразилия имеет давнюю традицию в сборе нескольких видов деревьев со специальными целями. С 1960-х годов импортные виды сосны и эвкалипта выращивались в основном для фанерной и целлюлозно-бумажной промышленности . В настоящее время проводятся исследования высокого уровня, чтобы применить ферменты ферментации сахарного тростника к целлюлозе в древесине, чтобы получить метанол , но стоимость намного выше по сравнению со стоимостью этанола, полученного из кукурузы . [34]
Между этими странами существует тесная связь в лесной экономике; у них много общих родов деревьев, и Канада является основным производителем древесины и деревянных изделий, предназначенных для США, крупнейшего потребителя древесины и ее побочных продуктов в мире. Водные системы Великих озер , канала Эри , реки Гудзон и морского пути Святого Лаврентия на восточном побережье и реки Миссисипи на центральных равнинах и в Луизиане позволяют перевозить бревна по очень низким ценам. На западном побережье , в бассейне реки Колумбия, много лесов с превосходной древесиной. [ требуется цитата ]
Агентство Canada Wood Council подсчитало, что в 2005 году в Канаде в лесном секторе было занято 930 000 рабочих (1 рабочее место на каждые 17), что принесло около 108 миллиардов долларов в виде товаров и услуг. В течение многих лет продукция, полученная из деревьев в канадских лесах, была важнейшей статьей экспорта страны. В 2011 году экспорт по всему миру составил около 64,3 миллиарда долларов — крупнейший вклад в торговый баланс Канады. [30] [36] [ требуется лучший источник ]
Канада является мировым лидером в области устойчивого лесоуправления . Только 120 000 000 гектаров (1 200 000 км 2 ; 463 320 кв. миль) (28% канадских лесов) в настоящее время используются для производства древесины, в то время как около 32 000 000 гектаров (320 000 км 2 ; 123 550 кв. миль) защищены от вырубки действующим законодательством. [37] [ требуется лучший источник ]
Канадская лесная промышленность привела к экологическому конфликту с коренными народами , защищающими свои земли от вырубки. Например, народ Асубписчозевагонг установил блокаду дороги Грасси-Нэрроус на двадцать лет, начиная с 2002 года, чтобы предотвратить сплошную вырубку своих земель. [38] [39]
.jpg/1280px-Oregon_BLM_Forestry_06_(6871712301).jpg)
Древесина, полученная в лесной промышленности Нигерии, подвергается обработке в различных секторах деревообработки, включая производство мебели, лесопильные заводы, фанерные заводы, целлюлозно-бумажные предприятия и заводы по производству древесностружечных плит. [47]
Тополь : в Италии является наиболее важным видом для древесных насаждений, используется для различных целей, таких как производство фанеры , упаковочных коробок, бумаги, спичек и т. д. Он нуждается в хорошем качестве почвы с хорошим дренажем, но может использоваться для защиты насаждений, если размещается в линиях ветрозащиты . Более 70% итальянских посадок тополя расположены в pianura Padana . Постоянно сокращается площадь посадок с 650 км 2 в 1980-х годах до нынешних 350 км 2 . Урожайность тополей составляет около 1500 т/км 2 древесины каждый год. [48] Производство тополей составляет около 45–50% от общего объема производства древесины в Италии. [49]
В Швеции, Финляндии и в некоторой степени в Норвегии большая часть земель покрыта лесами, а целлюлозно-бумажная промышленность является одним из наиболее значимых промышленных секторов. Химическая варка целлюлозы производит избыток энергии, поскольку органические вещества в черном щелоке , в основном лигнин и продукты распада гемицеллюлозы , сжигаются в котле-утилизаторе . Таким образом, в этих странах высока доля использования возобновляемой энергии (например, 25% в Финляндии). Значительные усилия направлены на увеличение стоимости и использования лесной продукции компаниями и государственными проектами. [ необходима цитата ]
Лесной продукт — это любой материал , полученный из лесного хозяйства для прямого потребления или коммерческого использования, такой как пиломатериалы , бумага или корм для скота . Древесина , безусловно, доминирующий продукт лесов , используется для многих целей, таких как древесное топливо (например, в виде дров или древесного угля ) или готовые конструкционные материалы, используемые для строительства зданий , или в качестве сырья в виде древесной массы , которая используется в производстве бумаги . Все другие недревесные продукты, полученные из лесных ресурсов, включающие широкий спектр других лесных продуктов, в совокупности описываются как недревесные лесные продукты (НДПЛ). [52] [53] [54] Недревесные лесные продукты рассматриваются как имеющие меньшее негативное воздействие на лесную экосистему, когда они являются источниками дохода для местного сообщества. [55]
В глобальном масштабе около 1 150 000 000 га (2,8 × 10 9 акров) лесов в основном используются для производства древесины и недревесных лесных продуктов. Кроме того, 749 000 000 га (1,85 × 10 9 акров) предназначены для многоцелевого использования, которое часто включает производство. [56]
Во всем мире площадь лесов, предназначенных в первую очередь для производства, была относительно стабильной с 1990 года, но площадь лесов многоцелевого назначения сократилась примерно на 71 000 000 га (180 000 000 акров). [56]
Сжигание древесины связано с образованием микрозагрязнителей окружающей среды, таких как углекислый газ (CO2 ) , оксид углерода (CO) (невидимый газ, способный вызывать необратимое насыщение гемоглобина крови ), а также наночастиц . [57]
Древесный уголь — это темно-серый остаток, состоящий из нечистого углерода , полученного путем удаления воды и других летучих компонентов из животных и растительных веществ. Древесный уголь обычно получают путем медленного пиролиза , нагревания древесины или других веществ в отсутствие кислорода . Затем древесный уголь можно использовать в качестве топлива с более высокой температурой сгорания. [ необходима цитата ]
Генератор древесного газа (газоген): громоздкое и тяжелое устройство (но технически простое), которое преобразует горящую древесину в смесь молекулярного водорода (H2 ) , оксида углерода (CO), диоксида углерода (CO2 ) , молекулярного азота ( N2 ) и водяного пара (H2O ) . Эта газовая смесь, известная как « древесный газ », «бедный газ» или « синтез-газ », получается после сжигания сухой древесины в восстановительной среде (с низким содержанием кислорода ) с ограниченным количеством атмосферного воздуха при температуре 900 °C и может служить топливом для двигателя внутреннего сгорания . [58]
Древесина относительно легкая, так как ее удельный вес составляет менее 500 кг/м 3 , что является преимуществом по сравнению с 2000–2500 кг/м 3 для железобетона или 7800 кг/м 3 для стали. [ необходима цитата ]
Древесина прочна, поскольку ее эффективность в строительных целях близка к свойствам стали. [ необходима цитата ]
Древесина используется для строительства мостов (например, моста Магере в Амстердаме), а также водяных и воздушных мельниц и микрогидрогенераторов для производства электроэнергии. [ необходима цитата ]
Твердая древесина используется в качестве материала в деревянных домах и других сооружениях с широким диапазоном размеров. В традиционных домах древесина предпочтительна для потолков, дверей , полов и окон . Деревянные рамы традиционно использовались для потолков домов, но они рискуют обрушиться во время пожаров. [ необходима цитата ]
Развитие энергоэффективных домов, включая « пассивные дома », вновь повысило значимость древесины в строительстве, поскольку древесина обеспечивает звуко- и теплоизоляцию , причем гораздо лучшие результаты, чем бетон. [ необходима ссылка ]
В Японии древние здания, расположенные на относительно большой высоте, такие как пагоды , исторически продемонстрировали способность противостоять землетрясениям высокой интенсивности благодаря традиционным строительным технологиям, использованию эластичных соединений и превосходной способности деревянных каркасов упруго деформироваться и поглощать сильные ускорения и удары сжатия . [ необходима ссылка ]
В 2006 году итальянские ученые из CNR запатентовали [59] строительную систему, которую они назвали «SOFIE», [60] семиэтажное деревянное здание высотой 24 метра, построенное «Istituto per la valorizzazione del legno e delle specie arboree» (Ivalsa) из Сан-Микеле-аль-Адидже . В 2007 году оно было испытано самым жестким японским антисейсмическим тестом для гражданских сооружений: моделированием землетрясения в Кобе (7,2 балла по шкале Рихтера ), при этом здание было размещено на огромной колеблющейся платформе, принадлежащей NIED-Institute, расположенному в научном парке Цукуба , недалеко от города Мики в Японии. Этот итальянский проект использовал очень тонкие и гибкие панели из клееной ламинированной древесины , и, по словам исследователей CNR, может привести к строительству гораздо более безопасных домов в сейсмических районах. [61]
Одним из самых прочных материалов является древесина из виргинских южных живых дубов и белого дуба , особенно живой дуб на 60% прочнее белого дуба и более устойчив к влаге. Например, основным компонентом в конструкции линкора USS Constitution , старейшего в мире военно-морского судна, находящегося на плаву (спущенного на воду в 1797 году), является белый дуб. [62]
Деревообработка
Деревообработка — это деятельность или навык изготовления предметов из дерева, и включает в себя изготовление шкафов ( мебель и предметы мебели), резьбу по дереву , столярное дело , плотницкое дело и токарную обработку дерева . Миллионы людей зарабатывают на жизнь, занимаясь деревообработкой. [ требуется ссылка ]
Большая часть отмывания, как сообщается, осуществлялась посредством создания поддельных или завышенных creditos florestais — документа, определяющего, сколько древесины землевладелец имеет право извлечь из своей собственности.
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )