ไม้เยื่อกระดาษ
ไม้เยื่อกระดาษสามารถกำหนดได้ว่าเป็นไม้ที่บดและแปรรูปเป็นเยื่อกระดาษที่มีเส้นใย ไม้เยื่อกระดาษเป็นทรัพยากรธรรมชาติอเนกประสงค์ที่มักใช้ในการผลิตกระดาษแต่ยังสามารถทำเป็นไม้คุณภาพต่ำและใช้เป็นชิ้นไม้ พลังงาน เม็ดไม้ และผลิตภัณฑ์วิศวกรรมได้อีกด้วย[1]
ไม้เยื่อกระดาษสามารถผลิตได้จากต้นไม้เกือบทุกชนิด การแบ่งต้นไม้ออกเป็นไม้เนื้อแข็งและไม้เนื้ออ่อนเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการระบุประเภทของกระดาษที่ผลิตจากไม้เยื่อกระดาษ[1]
ไม้เนื้อแข็งเป็นวัตถุดิบที่นิยม ใช้ทำ เยื่อกระดาษสำหรับพิมพ์ เนื่องจากมีเส้นใยขนาดเล็ก จึงทำให้กระดาษมีความสม่ำเสมอ ทึบแสง และเรียบเนียน ซึ่งล้วนมีความสำคัญต่อการพิมพ์กระดาษ[2]
ไม้เนื้ออ่อนเป็นวัตถุดิบที่นิยมใช้ทำกระดาษที่มีความแข็งแรง เนื่องจากเส้นใยมีความยาวและบาง ไม้เนื้ออ่อนที่มีความหนาแน่นต่ำ เช่น ไม้สนที่มีเส้นใยผนังบาง มักนิยมใช้ทำกระดาษที่มีความต้องการคุณสมบัติความแข็งแรงที่เกี่ยวข้องกับการยึดติดสูง คุณสมบัติบางประการ ได้แก่ แรงดึง แรงแตก และความแข็งแรงของพื้นผิว[2]
ต้นไม้ที่ปลูกโดยเฉพาะเพื่อผลิตเยื่อกระดาษคิดเป็นร้อยละ 15 ของการผลิตเยื่อกระดาษทั่วโลก ในขณะที่ป่าดั้งเดิมคิดเป็นร้อยละ 9 และป่ารุ่นที่สองหรือสามขึ้นไปคิดเป็นส่วนที่เหลือ[3]
การใช้งานไม้เนื้อแข็ง
ไม้เนื้อแข็งมีโครงสร้างทางกายวิภาคที่แตกต่างจากไม้เนื้ออ่อน ซึ่งส่งผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพ ความทนทาน ความสามารถในการใช้งาน และการยึดติด เซลล์ประเภทต่างๆ ทำหน้าที่หลักทั้งสามอย่างในไม้เนื้อแข็งเมื่อเปรียบเทียบกับไม้เนื้ออ่อน หน้าที่หลัก ได้แก่ การรักษาเสถียรภาพ ท่อน้ำ และการจัดเก็บ[4]
การใช้งานไม้เนื้อแข็งสามารถแบ่งออกได้เป็นสี่ส่วน:
- ผลิตภัณฑ์ไม้เนื้อแข็ง
- วัสดุจากไม้
- ใช้ภายหลังจากการปรับเปลี่ยน
- บริการเสริม[4]
ผลิตภัณฑ์ไม้เนื้อแข็ง
ไม้เนื้อแข็ง (เช่น ไม้โอ๊ค) เป็นวัตถุดิบที่นิยมใช้ทำคาน โครงหลังคา และโครงไม้การใช้ไม้เนื้อแข็งลดลงในช่วงสองสามศตวรรษที่ผ่านมา ส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการพัฒนาวัสดุที่ทำจากไม้ซึ่งใช้สร้างโครงสร้างขนาดใหญ่ได้ ไม่จำกัดเฉพาะขนาดของต้นไม้[4]
ต้นไม้ทุกขนาดสามารถนำมาใช้ทำเยื่อกระดาษได้ แต่โดยปกติแล้วจะใช้ต้นไม้ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5-9 นิ้วที่ความสูงหน้าอก ต้นไม้เหล่านี้จะถูกตัดหลังจากเก็บเกี่ยวไม้แปรรูปหรือเป็นการดำเนินการแยกต่างหากเพื่อตัดต้นไม้ที่แออัด ต้นไม้คุณภาพต่ำจะถูกเก็บเกี่ยวจนหมดเพื่อนำไม้ไปสร้างป่าใหม่เป็นสายพันธุ์ที่ต้องการมากขึ้น รวมถึงต้นไม้ขนาดใหญ่ที่มีโรคหรือข้อบกพร่องซึ่งทำให้ไม่สามารถนำไปใช้ทำไม้แปรรูปได้[5]
การประยุกต์ใช้เพิ่มเติม ได้แก่สนามเด็กเล่น ไม้ฝาไม้หมอนรถไฟสะพานและอื่นๆ[4]เฟอร์นิเจอร์เป็นการประยุกต์ใช้ไม้เนื้อแข็งอีกประเภทหนึ่ง เฟอร์นิเจอร์ที่ทำจากไม้เนื้อแข็งล้วนค่อนข้างหายาก ชิ้นส่วนส่วนใหญ่ของเฟอร์นิเจอร์ เช่น โต๊ะ ชั้นวางของ หรือประตูตู้ ล้วนเป็นวัสดุที่ทำจากไม้ เนื่องจากมีส่วนประกอบที่ติดกาวไว้ ไม้เนื้อแข็งสามารถนำไปใช้ทำเก้าอี้ โต๊ะ เตียง โครงเบาะ ตู้ข้าง ตู้ อ่างอาบน้ำ และอื่นๆ อีกมากมาย[4]
ไม้เนื้อแข็งยังใช้สำหรับงานภายใน เช่นพื้นไม้ปาร์เก้ประตู และหน้าต่าง ไม้เนื้อแข็งเป็นที่นิยมโดยเฉพาะสำหรับพื้นไม้ปาร์เก้ พันธุ์ไม้ที่มีสีเข้มกว่ามักใช้เพื่อให้พื้นดูเหมือน "ผ่านการใช้งานมาแล้ว" เพื่อความสวยงาม ไม้เนื้อแข็งใช้ทำประตูหน้าและหน้าต่าง ในขณะที่ประตูภายในส่วนใหญ่ทำจากแผ่นไม้[4]
วัสดุจากไม้
วัสดุที่ทำจากไม้สามารถแบ่งออกได้เป็นหลายประเภท ได้แก่ ไม้เนื้อแข็ง ไม้อัด ไม้ปาร์ติเคิล และไฟเบอร์ วัสดุไม้เนื้อแข็งใช้เป็นคานหรือแผง ไม้ชนิดทั่วไปที่ใช้ทำไม้เนื้อแข็ง ได้แก่ บีช โอ๊ก เบิร์ช อัลเดอร์ และเกาลัด ไม้เนื้อแข็งมักใช้ทำผลิตภัณฑ์ที่ไม่ใช่โครงสร้าง เช่นไม้อัด[4 ]
ผลิตภัณฑ์โครงสร้าง เช่น ไม้แผ่นไขว้ ประกอบด้วยไม้เนื้ออ่อนเป็นส่วนใหญ่วัสดุอนุภาคเหมาะอย่างยิ่งสำหรับใช้ไม้ราคาถูกและเศษไม้จากโรงเลื่อย ประเภทของวัสดุอนุภาค ได้แก่กระดานอนุภาคไม้ผสมที่ยึดด้วยแร่ แผ่นไม้เรียงแถว ไม้เรียงแถวลามิเนต และไม้เรียงแถว[4]
วัสดุไฟเบอร์ได้แก่แผ่นไฟเบอร์ แผ่นไฟเบอร์ฉนวน แผ่นไม้ขึ้นรูป และไม้ผสมพลาสติก คุณภาพและกระบวนการผลิตแผ่นไฟเบอร์และแผ่นไฟเบอร์ฉนวนขึ้นอยู่กับเปอร์เซ็นต์ของไฟเบอร์ โครงสร้างทางเรขาคณิตของไฟเบอร์ และองค์ประกอบทางเคมีเฉพาะของไม้ ไฟเบอร์ของไม้เนื้อแข็งนั้นสั้น เรียบ และบาง และเหมาะสำหรับกระบวนการผลิตแบบแห้ง เนื่องจากไม่พันกัน ในทางกลับกัน ไม้เนื้อแข็งแทบจะไม่เคยถูกใช้ทำแผ่นไฟเบอร์และแผ่นไฟเบอร์ฉนวนเลย[4]
ใช้ภายหลังจากการปรับเปลี่ยน
วัตถุประสงค์ของการดัดแปลงไม้คือ การทำให้ขนาดคงที่และเพิ่มความต้านทาน ไม้สามารถดัดแปลงได้หลายวิธี เช่น การดัดแปลงทางเคมี การอบด้วยความร้อน การบำบัดด้วยแอมโมเนีย การไดอะไลซิสด้วยไฟฟ้าและอื่นๆ[4]
การดัดแปลงทางเคมี การอบด้วยความร้อน และการชุบ (ด้วยเกลือ โลหะโมโนเมอร์และโพลีเมอร์ ) เป็นวิธีที่ใช้มากที่สุด[4]
บริการเสริม
ไม้เนื้อแข็งสามารถนำไปใช้ประโยชน์ในรูปแบบอื่นๆ นอกเหนือจากโครงสร้างไม้และกระดาษได้ สามารถใช้เป็นสาร เช่น ในการผลิตอาหาร ขี้เลื่อยจากต้นบีชและต้นโอ๊กใช้ปลูกเห็ดที่กินได้ ต้นโอ๊ก ต้นบีชและต้นเมเปิลใช้หมักเนื้อสัตว์หรือปลา ในขณะที่ไม้โอ๊ค เศษไม้ และผงไม้โอ๊คช่วยเพิ่มกลิ่นหอมให้กับไวน์ ขี้เลื่อยจากต้นโอ๊กและโรบิเนียใช้กรองธาตุต่างๆ เช่น ทองแดง นิกเกิล สังกะสี และแคดเมียม นอกจากนี้ยังสามารถเติมลงในพลาสติกได้อีกด้วย พื้นลิโนเลียม 60% ประกอบด้วยขี้เลื่อย[4]
ไม้ยังสามารถนำมาใช้เป็นแหล่งพลังงานได้ โดยใช้เศษไม้จากโรงเลื่อยและไม้แปรรูปราคาถูก การเผาไหม้ การเปลี่ยนไม้ให้เป็นก๊าซ และการผลิตไบโอเอธานอลเป็นสามวิธีหลักในการใช้ไม้เนื้อแข็งเพื่อผลิตพลังงาน[4]
การเผาไหม้: ท่อน ไม้ที่แยกเป็นชิ้นๆ เศษไม้ และเม็ดไม้ไม้ที่มีความหนาแน่นสูงจะเผาไหม้ช้ากว่า และค่าความร้อนขึ้นอยู่กับปริมาณความชื้นของไม้ อัตราการเผาไหม้จะลดลงเมื่อความหนาแน่นเพิ่มขึ้น[4]
การเปลี่ยนไม้เป็นก๊าซ (ก๊าซธรรมชาติสังเคราะห์และชีวมวลเป็นของเหลว): การผลิตก๊าซสังเคราะห์ทำได้โดยการรมไม้[4]
ไบโอเอธานอล:เริ่มต้นด้วยการแยกเซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลสในน้ำตาลด้วยเอนไซม์และกรด จากนั้นจึงหมักน้ำตาลด้วยความช่วยเหลือของจุลินทรีย์ สุดท้ายคือการกลั่นและขจัดน้ำเพื่อสร้างไบโอเอธานอล[4]
การใช้งานไม้เนื้ออ่อน
ไม้เนื้ออ่อนมาจากต้นไม้ที่มีเมล็ดเปลือยซึ่งประกอบด้วยเข็มและกรวย เมื่อสังเกตตัวอย่างไม้เนื้ออ่อนภายใต้กล้องจุลทรรศน์ ดูเหมือนว่าไม้เนื้ออ่อนจะไม่มีรูพรุน (มองเห็นได้) เนื่องจากมีทราคีด[6] ทราคีดเป็นองค์ประกอบดั้งเดิมของไซเลม (เนื้อเยื่อที่นำของเหลว) ประกอบด้วยเซลล์รูปยาวเซลล์เดียวและผนังเซลลูโลสรองที่มีชั้นลิกนินหนา[ 7 ] รังสีเมดัลลารีและทราคีดทำหน้าที่ลำเลียงน้ำและผลิตน้ำยาง ไม้ประมาณ 80% มาจากไม้เนื้ออ่อน เช่น ต้นซีดาร์ ต้นสนดักลาส ต้นจูนิเปอร์ ต้นสน และอื่นๆ อีกมากมาย[6]
แม้ว่าจะเรียกว่า "ไม้เนื้ออ่อน" แต่จริงๆ แล้วไม้เหล่านี้ไม่ได้มีเนื้อสัมผัสที่นุ่มกว่าไม้เนื้อแข็งเลย คำศัพท์นี้หมายความถึงไม้ที่ได้จากพืชเมล็ดเปลือยหรือไม้สนเท่านั้น ไม้เนื้อแข็งบางต้นมีเนื้อสัมผัสที่นุ่มกว่าไม้เนื้ออ่อนบางสายพันธุ์เสียด้วยซ้ำ[8]
ไม้เนื้ออ่อนยังใช้ในการผลิตไม้ด้วย และบางครั้งได้รับความนิยมมากกว่าไม้เนื้อแข็ง ขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในการผลิต ลักษณะสำคัญประการหนึ่งของไม้เนื้ออ่อนที่ทำให้เหมาะแก่การใช้เป็นเยื่อกระดาษในการก่อสร้างก็คือ ไม้เนื้ออ่อนสามารถดูดซับสารเคลือบได้ทุกประเภท ไม้เนื้ออ่อนมีความทนทานสูงและมีอายุการใช้งานยาวนาน (หลายศตวรรษ) ไม้เนื้ออ่อนมักจะมีราคาถูกกว่าไม้เนื้อแข็งเนื่องจากอัตราการเติบโตและการพัฒนาเร็วกว่า ไม้เนื้ออ่อนมีความอเนกประสงค์ แข็งแรง และจัดการได้ง่าย ป่าไม้เนื้ออ่อนที่ใหญ่ที่สุดบางส่วนพบได้ในแคนาดา สแกนดิเนเวีย และรัสเซีย[8]
ประเภทของไม้เนื้ออ่อน
ไม้ซีดาร์ : เป็นไม้เนื้ออ่อนชนิดหนึ่งที่มีความทนทานและแข็งแรงที่สุด ไม้ซีดาร์มีถิ่นกำเนิดในแถบเมดิเตอร์เรเนียน ทนต่อน้ำ แบคทีเรีย เชื้อรา และแมลงได้ดี ความสามารถในการต้านทานที่น่าประทับใจมาจากกลิ่นธรรมชาติของไม้ซึ่งหอมและน่ารื่นรมย์ คุณสมบัติใน การขับไล่แมลงทำให้ไม้ซีดาร์เหมาะสำหรับการผลิตเฟอร์นิเจอร์ภายในบ้าน เช่น หีบ กล่อง และตู้เสื้อผ้า คุณสมบัติ ในการเป็นฉนวน ของไม้ ทำให้ไม้ซีดาร์เหมาะแก่การนำไปใช้ทำหลังคาไม้ซีดาร์แดงตะวันตกใช้ทำเครื่องดนตรี เช่น กีตาร์และไวโอลิน เนื่องจากมีสีสันและทนต่อการบิดงอและแตกร้าว[8]
ไม้สน:ไม้ชนิดนี้พบได้มากในซีกโลกเหนือ มักใช้สำหรับใช้ในครัวเรือน ทนต่อการหดตัว บวม และบิดงอ ใช้ทำโครงการไม้กลางแจ้ง เช่น พื้นระเบียง ข้อเสียของไม้สนคือ ไม้อาจแตกเป็นเสี่ยงเมื่อเวลาผ่านไป ควรตรวจสอบสิ่งของที่สร้างจากไม้สนชนิดเฉพาะที่ใช้ทำเฟอร์นิเจอร์/พื้นระเบียงกลางแจ้งทุกปี เพื่อป้องกันความเสี่ยงต่อผู้ที่ใช้[8]
ไม้สน:ไม้ประเภทนี้มาจากต้นสนดักลาส และสามารถพบได้ในอเมริกาเหนือ ยุโรป แอฟริกาเหนือ และเอเชีย ไม้ชนิดนี้มีความแข็งแรงทนทานต่อการขีดข่วนและสามารถใช้ทำผลิตภัณฑ์ได้หลากหลาย เช่น เฟอร์นิเจอร์ ประตู หน้าต่าง และสินค้าขนาดใหญ่ เช่น ชิ้นส่วนสะพาน บ้านไม้ซุง และอาคารพาณิชย์ นอกจากนี้ยังสามารถใช้สร้างเรือและเครื่องบินได้ เนื่องจากมีความแข็งแรงและมั่นคง[8]
ไม้เรดวูด:ไม้ชนิดนี้ส่วนใหญ่ใช้ภายนอกอาคารเพราะทนทานต่อสภาพอากาศ แมลง และการผุพัง จากคุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ไม้ชนิดนี้เป็นไม้สำหรับก่อสร้างชั้นดี นอกจากนี้ยังเป็นไม้อีกประเภทหนึ่งที่ใช้สร้างระเบียง เนื่องจากมีความแข็งแรง มั่นคง และอายุการใช้งานยาวนาน[8]
สินค้า
ไม้เยื่อกระดาษสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย ซึ่งบางส่วนได้กล่าวถึงไปแล้วข้างต้น ผลิตภัณฑ์หลักบางส่วนที่ใช้ไม้เยื่อกระดาษมีดังต่อไปนี้[1]
กระดาษ
การผลิตกระดาษเป็นการใช้งานไม้เยื่อกระดาษที่พบเห็นได้ทั่วไปและเป็นหลัก กระดาษสามารถผลิตได้จากทั้งไม้เนื้อแข็งและไม้เนื้ออ่อน โดยไม้ทั้งสองประเภทมีคุณสมบัติเฉพาะตัวที่ทำให้กระดาษและผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่ผลิตได้แตกต่างกัน เส้นใยสั้นของไม้เนื้อแข็งทำให้กระดาษมีความเรียบเนียนและสม่ำเสมอมากขึ้น เช่น กระดาษพิมพ์ ส่วนไม้เนื้ออ่อนมีเส้นใยยาวกว่าซึ่งใช้ผลิตกระดาษสำหรับอุตสาหกรรม เช่น กระดาษหนังสือพิมพ์[1]
ไม้ถูกย่อยสลายโดยกลไกหรือสารเคมีหลังจากกระบวนการย่อยสลายแล้ว เส้นใย (ประกอบด้วยเซลลูโลส 2 ชนิด) และลิกนินจะเหลืออยู่ ลิกนินคือกาวหรือซีเมนต์ที่ยึดเส้นใยในไม้เข้าด้วยกัน พูดง่ายๆ ก็คือ เยื่อไม้ประกอบด้วยเส้นใยไม้จำนวนมากที่ถูกกำจัดลิกนินออกไป เยื่อไม้ตามธรรมชาติจะมีสีน้ำตาลเข้มถึงเทาอ่อน เยื่อไม้สีน้ำตาลเข้มใช้สำหรับทำถุงและกล่องใส่กระดาษ และการฟอกเยื่อจะทำให้ได้กระดาษคุณภาพสูงขึ้น (รวมถึงผลิตภัณฑ์อื่นๆ ด้วย) [9]
เยื่อไม้เคมี
วิธีการทางเคมีในการย่อยเยื่อไม้เพื่อทำกระดาษนั้นใช้กันทั่วไปและมีประสิทธิภาพด้านพลังงานมากกว่าวิธีการทางกล ในวิธีการทางเคมี เศษไม้จะถูก "ทำให้สุก" ในถังขนาดใหญ่ ถังเหล่านี้เรียกว่าเครื่องย่อย และมีลักษณะเหมือนหม้อความดัน สารเคมีที่เรียกว่า "น้ำปรุงอาหาร" จะช่วยย่อยเศษไม้ให้กลายเป็นเส้นใยจำนวนมาก[9] สารเคมีที่ใช้ ได้แก่ 1) เกลือซัลไฟต์ที่มีซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในปริมาณมากเกินไป และ 2) โซดาไฟและโซเดียมซัลไฟด์ (กระบวนการคราฟท์) ลิกนินของไม้จะถูกทำให้ละลายได้ ส่งผลให้เส้นใยถูกแยกออกเป็นเส้นใยทั้งหมด นอกจากนี้ยังสามารถทำการทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมโดยการฟอกสีได้อีกด้วย การทำให้เยื่อบริสุทธิ์โดยการฟอกสีและการสกัดด้วยด่างเรียกว่าเยื่ออัลฟ่าหรือเยื่อละลาย เยื่อประเภทนี้ใช้สำหรับกระดาษพิเศษ สำหรับการผลิตเรยอนและฟิล์มเซลลูโลส และสำหรับอนุพันธ์เซลลูโลส (ไนเตรตและอะซิเตท) [10]
เยื่อกระดาษเชิงกล
การผลิตเยื่อกระดาษด้วยเครื่องจักรนั้น จะใช้เครื่องจักรในการบดเศษไม้ให้เป็นเยื่อกระดาษ ซึ่งจะทำให้ได้เยื่อกระดาษที่ยังคงลิกนินไว้ได้เป็นส่วนใหญ่ เนื่องจากกระบวนการนี้ทำให้มีเส้นใยสั้น กระดาษที่ได้จึงมักใช้ทำหนังสือพิมพ์ สมุดโทรศัพท์ และกระดาษที่มีความแข็งแรงต่ำชนิดอื่นๆ[5] เยื่อกระดาษด้วยเครื่องจักรยังเรียกอีกอย่างว่าเยื่อไม้บด และกระบวนการบดเริ่มต้นด้วยการทำให้ไม้เกิดการขัดสี โดยอาจใช้วิธีกดไม้กับหินบดที่หมุนอยู่ หรือโดยการส่งเศษไม้ผ่านเครื่องบด[10]
เครื่องบดเยื่อกระดาษโดยทั่วไปจะขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าและบรรจุโดยอัตโนมัติ เยื่อไม้บดส่วนใหญ่จะไหลตรงไปยังโรงสีกระดาษที่อยู่ติดกันเพื่อใช้เป็นวัตถุดิบ จากนั้นจึงขึ้นรูปเป็นแผ่นบนตัวกรองสูญญากาศทรงกระบอก จากนั้นกดด้วยเครื่องอัดไฮดรอลิกจนมีความชื้นประมาณ 50 เปอร์เซ็นต์ แผ่นที่กดแล้วจะทำให้เกิดก้อนกระดาษ[10]
เม็ดพลาสติก
ไม้เยื่อกระดาษยังผลิตเม็ดไม้ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการให้ความร้อนแก่บ้านเรือนและผลิตไฟฟ้าได้ เม็ดไม้เหล่านี้สามารถขึ้นรูปได้โดยการบดชีวมวล (ในรูปแบบของยอดไม้ที่ไม่ได้ใช้) ขี้เลื่อย หรือแม้แต่ต้นไม้ทั้งต้น จากนั้นอัดให้เป็นเม็ดไม้ขนาดเล็กเพื่อจัดเก็บ ขนส่ง และป้อนเข้าในหม้อไอน้ำและเตาเผา ไม้เนื้ออ่อนเป็นที่นิยมใช้ในการผลิตเม็ดไม้เนื่องจากต้องมีเรซินในปริมาณมากเพื่อยึดอนุภาคต่างๆ เข้าด้วยกัน[1]
ฟืน
ฟืนเป็นไม้แปรรูปที่ใช้ทำเยื่อกระดาษมาอย่างยาวนาน ต้นไม้คุณภาพต่ำจะถูกนำมาใช้ให้เกิดประโยชน์มากขึ้นและถูกเผาเป็นแหล่งพลังงานดิบ เช่น ความร้อน แสงสว่าง และเชื้อเพลิงสำหรับปรุงอาหาร[1]การตัดแต่งกิ่งไม้หมายถึงเทคนิคการจัดการป่าไม้แบบดั้งเดิมและเก่าแก่ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการตัดต้นไม้ที่โคนต้นและสร้างตอให้หน่อไม้งอกขึ้นมา[11]ในยุคหิน การตัดแต่งกิ่งไม้ทำขึ้นเพื่อจัดการป่าไม้เพื่อผลิตเชื้อเพลิงฟืน[1]
เชื้อเพลิงชีวภาพ
เชื้อเพลิงชีวภาพหมายถึงเชื้อเพลิงที่ได้จากวัสดุจากพืชหรือปุ๋ยคอก ปัจจุบันมีการถกเถียงกันว่าเชื้อเพลิงชีวภาพเป็นทางเลือกที่ปลอดภัยและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับเชื้อเพลิงฟอสซิลหรือไม่ คาร์บอนในพืชเกิดจากการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์จากบรรยากาศผ่านการสังเคราะห์แสง และการเผาไหม้เชื้อเพลิงชีวภาพ/เชื้อเพลิงจากพืชจะปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณเท่ากันกลับคืนสู่บรรยากาศ[12]
การผลิตความร้อนและไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงไม้เป็นกระบวนการหลายขั้นตอน
- เริ่มต้นด้วยการทำให้ไม้แห้งก่อน จากนั้นจึงตามด้วยการไพโรไลซิสเพื่อผลิตก๊าซ
- จากนั้นก๊าซจะถูกทำให้บริสุทธิ์และเผาเพื่อผลิตไฟฟ้า[13]
เถ้าที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการไพโรไลซิสมีสารอาหารที่ใช้เป็นปุ๋ยพืช แต่ก็อาจมีสารปนเปื้อนจากดินของแหล่งกำเนิดต้นไม้ด้วย[13]
แหล่งเชื้อเพลิงไม้ที่มีศักยภาพได้แก่ ไม้ที่ตัดบางก่อนกำหนดจากสวนไม้เชิงพาณิชย์ เศษไม้ที่เหลือจากการเก็บเกี่ยวและกิจกรรมการปลูกต้นไม้ การตัดต้นไม้และโรงเลื่อย[13]
แหล่งที่มา
การบันทึกข้อมูล
การดำเนินงานไม้เยื่อกระดาษในช่วงแรกนั้นใช้วิธีการเลื่อยไม้เป็นพื้นฐาน การขนส่งท่อนไม้ไปยังโรงเลื่อยเป็นปัญหาสำคัญ และการใช้น้ำในการขนส่งไม้ก็พิสูจน์แล้วว่าเป็นวิธีการที่ประสบความสำเร็จ การขนส่งทางน้ำเป็นวิธีที่ถูกที่สุดและเป็นวิธีเดียวที่เชื่อมต่อระหว่างโรงเลื่อยกับพื้นที่ปลูกต้นไม้ ในขณะที่การค้นหาต้นไม้ที่เข้าถึงได้ยังคงดำเนินต่อไปเพื่อไปยังต้นน้ำของแม่น้ำ ความสามารถในการขับเคลื่อนก็ได้รับการปรับปรุงโดยการปรับปรุงแม่น้ำในรูปแบบต่างๆ เขื่อนเป็นหนึ่งในวิธีการปรับปรุงแม่น้ำ เช่นเดียวกับการใช้น้ำที่กักเก็บเพื่อเพิ่มการไหลของแม่น้ำตามธรรมชาติ[14]
ในการตัดไม้ ใน ป่าผสมมักใช้ไม้ที่มีคุณภาพดี ในการทำ ไม้แปรรูป เป็นท่อนซุง ส่วนไม้ที่มีคุณภาพต่ำและส่วนประกอบต่างๆ จะถูกเก็บเกี่ยวเพื่อผลิตเยื่อไม้ ไม้แปรรูปมักได้มาจากไม้ 4 ประเภทในการตัดไม้แบบผสม:
- ต้นไม้ที่เติบโตแบบเปิดซึ่งมีกิ่งก้านสาขาจำนวนมากในบริเวณต่ำของลำต้น จึงไม่เหมาะที่จะใช้เป็นท่อนซุงสำหรับเลื่อย
- ต้นไม้ที่ตายหรือมีโรค
- ส่วนยอดที่ตัดจากต้นไม้ที่เก็บเกี่ยวเพื่อนำไปทำเป็นท่อนซุง (ไม่ค่อยมีการใช้กิ่งก้านเนื่องจากมีเนื้อไม้ที่ใช้ได้น้อยหลังจากลอกเปลือกออกแล้ว)
- ต้นไม้ขนาดเล็ก เล็กเกินกว่าที่จะเก็บเกี่ยวเพื่อนำไปเลื่อยซุงได้
นอกจากนี้ ป่าธรรมชาติยังสามารถเก็บเกี่ยวได้เฉพาะไม้สำหรับทำเยื่อกระดาษเท่านั้น โดยที่ไม้เหล่านี้มีมูลค่าต่ำเมื่อนำมาทำเป็นท่อนซุงด้วยเหตุผลหลายประการ ซึ่งอาจเป็นเพราะไม้ชนิดต่างๆ ในป่ามีจำนวนมาก (เช่น ป่าแอส เพ นบางแห่ง ในอเมริกาเหนือตอนเหนือ) หรืออาจเป็นเพราะอยู่ใกล้กับโรงเลื่อยหรือโรงผลิตเยื่อกระดาษ ที่ใกล้ ที่สุด
สวนปลูกต้นไม้
เพื่อช่วยเลี้ยงโรงงานเยื่อและกระดาษ จึงได้มีการปลูกพืชเชิงเดี่ยวจำนวนมาก เช่น ต้นสน ยูคาลิปตัส อะคาเซีย และไม้ชนิดอื่นๆ ทั้งในภาคเหนือและภาคใต้ ซึ่งต้นไม้เติบโตอย่างรวดเร็ว ที่ดินและแรงงานราคาถูก และเงินอุดหนุนที่ฟุ่มเฟือยรวมกันทำให้ไม้มีราคาถูกลง ต้นไม้ต่างถิ่นรุกรานป่าไม้พื้นเมือง ทุ่งหญ้า พื้นที่เกษตรกรรม และทุ่งเลี้ยงสัตว์ ส่งผลให้ประเทศส่วนใหญ่ประสบกับความยากจน สิ่งแวดล้อมเสื่อมโทรม และความขัดแย้งในชนบท[15]
สวนป่าเต็มไปด้วยต้นไม้ที่คล้ายกับป่า แต่มีความแตกต่างกันอย่างมาก ป่าเป็นระบบที่ซับซ้อนและสามารถฟื้นฟูตัวเองได้ ประกอบด้วยดิน น้ำ สภาพภูมิอากาศขนาดเล็ก พลังงาน ระบบนิเวศที่หลากหลายซึ่งมีพืชและสัตว์หลากหลายชนิดที่สัมพันธ์กัน ในทางตรงกันข้าม สวนป่าเชิงพาณิชย์เป็นพื้นที่เพาะปลูกที่มีสายพันธุ์และโครงสร้างที่เรียบง่ายลงอย่างมากเพื่อผลิตสินค้าเพียงไม่กี่รายการ เช่น ไม้ เชื้อเพลิง เรซิน น้ำมัน หรือผลไม้ ต้นไม้ในสวนป่ามีสายพันธุ์และอายุไม่มากนัก และต้องการการดูแลจากมนุษย์อย่างต่อเนื่องและกว้างขวาง[15]
ไม้เยื่อกระดาษยังเก็บเกี่ยวจากฟาร์มต้นไม้ที่จัดตั้งขึ้นเพื่อจุดประสงค์เฉพาะในการปลูกไม้เยื่อกระดาษ โดยมีการผลิตท่อนซุงเพียงเล็กน้อยหรือเพียงเล็กน้อย การปลูกพืชชนิดเดียวสำหรับไม้เยื่อกระดาษโดยเฉพาะ ได้แก่ต้นล็อบลอลลี่และต้นสนสแลชในภาคใต้ของสหรัฐอเมริกา ยูคาลิปตัสหลายสายพันธุ์ (โดยทั่วไปคือยูคาลิปตัสโกลบูลัสและยูคาลิปตัสแกรนดิส ) ในละตินอเมริกา คาบสมุทรไอบีเรีย ออสเตรเลีย และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้[16]
โดยปกติแล้วสวนปลูกพืชจะเข้ามาแทนที่พืชผล ทุ่งหญ้า หรือป่าพรุ เนื่องจากสวนเหล่านี้ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางการค้า จึงปลูกบนดินที่อุดมสมบูรณ์ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้มีวงจรการเจริญเติบโตที่รวดเร็วและสั้น ซึ่งต้องการความอุดมสมบูรณ์และแหล่งน้ำในระดับหนึ่ง ดังนั้น สวนเหล่านี้จึงมักจะครอบครองพื้นที่ที่ชาวบ้านในท้องถิ่นใช้อยู่แล้ว[15]
การตัดเศษซาก
การตัดไม้เพื่อกอบกู้หลังจากเกิดไฟป่า พายุทอร์นาโด พายุเฮอริเคน หรือภัยธรรมชาติอื่นๆ มักใช้ทำเยื่อไม้ แหล่งไม้ทางเลือกสำหรับใช้ในการผลิตเยื่อกระดาษได้แก่ ไม้แปรรูปจากการรื้อถอน การแปรรูปไม้ในเชิงอุตสาหกรรม และพาเลทไม้[17]
การตัดไม้เพื่อกู้คืนคือการตัดต้นไม้ที่ตายหรือได้รับความเสียหายจากแมลง โรค ลม น้ำแข็ง หิมะ กิจกรรมของภูเขาไฟ หรือไฟป่า จุดประสงค์ของการตัดไม้เพื่อกู้คืนคือเพื่อฟื้นฟูมูลค่าทางเศรษฐกิจของต้นไม้ก่อนที่มันจะเน่าเปื่อย ต้นไม้ที่ตายจะเน่าเปื่อยอย่างรวดเร็ว และช่วงเวลาในการตัดไม้เพื่อกู้คืนมีความสำคัญอย่างยิ่งในการดึงมูลค่าทางเศรษฐกิจให้ได้มากที่สุด การตัดไม้เพื่อกู้คืนหลังเกิดไฟไหม้ช่วยจัดการเชื้อเพลิงและพฤติกรรมของไฟในอนาคต ตราบใดที่มีการจัดการไม้ที่ถูกตัดทิ้งหลังจากการเก็บเกี่ยว[18]
เศษไม้
เศษไม้เลื่อยใช้เป็นเยื่อไม้ เศษไม้ที่ตัดจากเครื่องเลื่อยตัดขอบไม้เป็นส่วนที่สำคัญที่สุด ซึ่งทำให้ได้ไม้ที่มีแต่เนื้อไม้ จริงเท่านั้น และไม่มีแก่นไม้เลย เยื่อไม้จริงจะแปรรูปได้ง่าย กว่า [19]เนื่องจากมีโครงสร้างที่เปิดกว้างกว่าและมีสารสกัด น้อย กว่าแก่นไม้ เยื่อไม้จริงมีความยาวของเยื่อไม้จริงมากกว่าเยื่อไม้จริง นอกจากนี้ เยื่อไม้จริงยังมีน้ำหนักเบากว่าด้วย ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบในการผลิตเยื่อกระดาษด้วยเครื่องจักร เนื่องจากต้องฟอกเยื่อไม้ให้น้อยลง
ขี้เลื่อยมีเส้นใยสั้นมากซึ่งเหมาะสำหรับใช้เป็นส่วนประกอบของกระดาษทิชชูและกระดาษเขียนใบเลื่อยจึงบางลงและมีฟันเลื่อยที่เล็กลง ทำให้ขี้เลื่อยมีขนาดเล็กเกินไปที่จะใช้เป็นแหล่งกำเนิดเส้นใย[20]
องค์ประกอบทางเคมีของไม้เยื่อบางชนิด
| องค์ประกอบทางเคมีของไม้เยื่อกระดาษ[21] (%) | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| ไม้ | เซลลูโลส | ลิกนิน | มานนัน | อาหรับ | ไซแลน |
| แอสเพน | 56.5 | 16.3 | 2.3 | 0.4 | 16.0 |
| กระดาษเบิร์ช | 44.5 | 18.9 | 1.5 | 0.5 | 24.6 |
| เมเปิ้ลแดง | 44.8 | 24 | 3.5 | 0.5 | 17.3 |
| ต้นเฟอร์บัลซัม | 47.7 | 29.4 | 12.4 | 0.5 | 4.8 |
| ต้นสนแจ็ค | 45.0 | 28.6 | 10.8 | 1.4 | 7.1 |
| ต้นสนสีขาว | 48.5 | 27.1 | 11.6 | 1.6 | 6.8 |
การใช้ประโยชน์อื่น ๆ
ผลิตภัณฑ์ จากอ้อยและไม้ไผ่ใช้ในการผลิตกระดาษชำระ เชิง พาณิชย์
เยื่อไม้มีประโยชน์มากมายในปัจจุบันนอกเหนือจากการทำกระดาษและการใช้งานอื่นๆ ที่กล่าวถึงในหัวข้อ "การใช้งานไม้เนื้ออ่อน" และ "การใช้งานไม้เนื้อแข็ง" การใช้งานของเยื่อไม้มีตั้งแต่ผลิตภัณฑ์สุขอนามัยไปจนถึงผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์นวัตกรรม[22]
ไม้ยังสามารถใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับผลิตภัณฑ์ชีวภาพใหม่ เช่น เทคโนโลยีการผลิตสิ่งทอที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม มีหลายวิธีในการใช้ไม้เยื่อกระดาษเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีที่ใช้พลังงานน้อยลงและสารเคมีน้อยลง[22]
- เยื่อกระดาษสามารถนำไปแปรรูปทางกลเพื่อผลิตเซลลูโลสที่มีเส้นใยขนาดเล็กมาก ซึ่งสามารถนำไปใช้ทำเส้นใยได้โดยไม่ต้องใช้ตัวทำละลายใดๆ
- เยื่อกระดาษจะถูกละลายในของเหลวไอออนิก จากนั้นจึงถูกอัดให้เป็นเส้นบางๆ ที่สามารถนำไปใช้ทำเส้นด้ายได้
- ก่อนอื่นต้องแยกเส้นใยออก จากนั้นวัสดุจะกลายเป็นของเหลวและแปลงเป็นเส้นใยสิ่งทอ[22]
ดูเพิ่มเติม
อ้างอิง
- ^ abcdefg Lowry, Zachary (23 กุมภาพันธ์ 2022). “ไม้เยื่อกระดาษคืออะไรและใช้ทำอะไร”. The Timberland Investor .
- ^ ab Rennel, J (2001). "เยื่อและกระดาษ: แหล่งที่มาของไม้". Elsevier. หน้า 7913–7917. Bibcode :2001emst.book.7913R. doi :10.1016/B0-08-043152-6/01425-X. ISBN 978-0-08-043152-9-
{{cite book}}:|journal=ไม่สนใจ ( help ) ; ขาดหายไปหรือว่างเปล่า|title=( help ) - ^ Martin, Sam (2004). "Paper Chase". Ecology Communications, Inc. เก็บถาวรจากแหล่งเดิมเมื่อ 2007-06-19 . สืบค้นเมื่อ 2007-09-21 .
- ^ abcdefghijklmnop Hurst, Andreas (พฤษภาคม 2010). "สาขาที่เป็นไปได้ของการประยุกต์ใช้ไม้เนื้อแข็ง" Wood Research . 56 (1): 125–136.
- ^ ab Kaddoura, Naji (2024). "ไม้เยื่อกระดาษคืออะไร". เรากำลังบริโภคไม้เยื่อกระดาษหรือไม่? . สืบค้นเมื่อ9 เมษายน 2024 .
- ^ ab "ไม้เนื้อแข็งเทียบกับไม้เนื้ออ่อน" Diffen LLC . 7 มีนาคม 2024 . สืบค้นเมื่อ20 มีนาคม 2024 .
- ^ Rodriguez, Emily (28 พฤศจิกายน 2016). "tracheid" . สืบค้นเมื่อ20 มีนาคม 2024 .
- ^ abcdef Minelli Group (26 สิงหาคม 2021). "การผลิตไม้". Minelli: ผลิตภัณฑ์ไม้ตั้งแต่ พ.ศ. 2480 . สืบค้นเมื่อ22 มีนาคม 2024 .
- ^ โดย Smith, Sanford (10 พฤษภาคม 2548). "From the Woods: Paper". Penn State Extension สืบค้นเมื่อ 12 มีนาคม 2567
- ^ abc Britannica (8 เมษายน 2024). "กระบวนการในการเตรียมเยื่อกระดาษ" Britannica .
- ^ "การตัดแต่งต้นไม้คืออะไร" National Trust . สืบค้นเมื่อ12 มีนาคม 2024 .
- ^ National Geographic (19 พฤศจิกายน 2013). "เชื้อเพลิงชีวภาพและการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ: ไม้เยื่อกระดาษมาช่วยแล้วหรือไม่?" National Geographic . สืบค้นเมื่อ20 มีนาคม 2024 .
- ^ abc "เชื้อเพลิงชีวภาพ". OpenLearn . 20 มีนาคม 2024. สืบค้นเมื่อ20 มีนาคม 2024 .
- ^ Wilson, John (1933). "Pulpwood Logging". The Forestry Chronicle . 9 (2): 32–48. doi :10.5558/tfc9032-2 . สืบค้นเมื่อ22 มีนาคม 2024 .
- ^ abc Carrere, R. (1996). "Pulpwood Plantations: A growing problem" ( PDF) สืบค้นเมื่อ12 เมษายน 2024
- ^ Kittisiri, Areerat (1996-06-02). Impacts of Monoculture: The Case of Eucalyptus Plantations in Thailand. Monoculture: Environmental and Social Effects and Sustainable Alternatives Conference . สงขลา, ประเทศไทย. เก็บถาวรจากแหล่งเดิมเมื่อ 2006-02-07 . สืบค้นเมื่อ 2007-10-16 .
- ^ Ahmed, Aziz; Akhtar, Masood; Myers, Gary C.; Scott, Gary M. (1998). "Kraft Pulping of Industrial Wood Waste" (PDF) . TAPPI Pulping Conference, Montreal . pp. 993–1000. เก็บถาวร(PDF)จากแหล่งดั้งเดิมเมื่อ 2007-12-03 . สืบค้นเมื่อ 2007-10-16 .
- ^ Fitzgerald, S. (2018). "คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับไฟไหม้ - การตัดเพื่อกู้คืน: ผลกระทบต่อพฤติกรรมและความรุนแรงของไฟไหม้คืออะไร" (PDF) . มหาวิทยาลัยแห่งรัฐออริกอน .
- ^ Gullichsen, Johan; Paulapuro, Hannu, บรรณาธิการ (1999). "3". Forest Products Chemistry . Paper making Science and Technology. Vol. 6A. เฮลซิงกิ ฟินแลนด์: Capet YO. หน้า 298. ISBN 952-5216-06-3-
- ^ Biermann, Christopher J. (1993). Essentials of Pulping and Paper making. San Diego: Academic Press, Inc. หน้า 22 ISBN 0-12-097360-X-
- ^ Robert Summit, Alan Sliker. 1980. "Handbook of Materials Science, Volume IV: Wood". ฟลอริดา: CRC Press, Inc.
- ^ abc Cord, David. “ Pulp makes much more than just paper”. UPM Pulp . สืบค้นเมื่อ22 มีนาคม 2024