Традиционные способы механической обработки древесины подразумевают её обработку режущими инструментами, в результате которой образуются отходы в виде короткомерных отрезков, опилок, щепы и стружки, а объем готовой продукции всегда существенно меньше объема исходного сырья.

Прогрессивные, в том числе, аддитивные и экструзионные технологии реализуются по другому принципу: размеры готовых изделий, получаемых методами объемной или послойной экструзии, могут на несколько порядков превышать размеры частиц древесины, входящих в их состав. Сегодня объекты сложнейших форм создают не за счет их «вычитания» из цельной древесины, а путем «сложения» частиц малых размеров, которые раньше считались отходами. Ярким примером такого подхода служат древесно-полимерные композиты (ДПК), изготавливаемые путем экструдирования горячей смеси древесной муки с термопластичным полимером через щелевые фильеры, в результате чего формируются различные погонажные изделия, например, террасные доски.

Образующиеся во время механической обработки древесины опилки, стружка и щепа оказываются слишком крупными и неоднородными для реализации большинства новых технологий. Перед использованием древесных отходов в производстве ДПК требуется выполнить подготовку – механический размол, что увеличивает затраты подготовительного цикла.

ОДНИ И ТЕ ЖЕ ОТХОДЫ МОЖНО РЕАЛИЗОВАТЬ С БОЛЬШЕЙ ВЫГОДОЙ

Сегодня в России хорошо освоена переработка древесных отходов в твердое биотопливо. Несмотря на то, что по данным «Росстат» объемы производства топливных гранул снизились с 2,38 в 2021 г. до 1,309 млн т в 2025 г. – брикетирование и гранулирование остаются практически безальтернативными вариантами утилизации древесных отходов. Особенность реализации этих технологий, равно как и потенциал рынков готовой продукции, хорошо известны.

Производство древесной муки распространено меньше, хотя по сравнению с пеллетами ее стоимость почти в два раза выше. Так, по данным на конец 2025 г., мука марки М-180 стоила 20–22 руб. за килограмм, тогда как стоимость пеллет находилась на уровне 10–12 руб.

Вместе с тем, даже с учетом более простой и пожаробезопасной по сравнению с гранулированием технологии, производство древесной муки имеет свои особенности, незнание которых оборачивается финансовыми потерями. Можно выделить три наиболее распространенные ошибки в бизнес-планировании производства древесной муки.

1. Неверная оценка емкости рынка древесной муки и возможностей предприятия по занятию планируемой рыночной ниши

На сегодняшний день, наиболее активными покупателями древесной муки стали производители древесно-полимерных композитов, выпускающие погонажную продукцию в соответствии с ГОСТ Р 59555–2021 «Изделия профильные из древесно-полимерного композита. Технические условия», (рис. 1).

По оценке директора ООО «Научно-инновационный центр «ДПК»» Галины Пресман, в центральной части России действует порядка 70 крупных и средних предприятий, эксплуатирующих от 5 до 10 экструзионных линий. Производительность одного экструдера варьируется в диапазоне 30–35 т декинга в месяц, в объеме которого до 15–17,5 т занимает древесная мука. Это эквивалентно ежегодному потреблению одним экструдером от 50 до 117 тыс. т муки в год, с учетом сезонности работы. В денежном выражении расходы на закупку древесной муки для обеспечения работы одной единицы оборудования составляют от 1,1 до 2,587 млрд руб. в год.

Древесная мука «тонких» марок также применяется в буровых растворах, клеевых составах, при производстве двуокиси титана, как материал фильтрующего слоя вакуум-фильтров. К сожалению, объемы потребления муки специальных кондиций не поддаются точной оценке, однако, тот факт, что ее стоимость выше, чем у муки обычных марок, – не вызывает сомнений.

По данным Российского Экспортного Центра, в 2021 г. из стран Евросоюза, в основном Германии и Бельгии, в Россию ввезено 1520 т «микронизированной» древесины в виде волокна и муки на сумму $2,087 млн, а в 2024 г. – 1388 тонн на сумму $1,460 млн. Эти цифры доказывают наличие весьма неплохого и емкого рынка для «молотых опилок», работающего даже в условиях санкций.

Планируя организовать выпуск древесной муки, необходимо помнить, что внушительные на первый взгляд цифры, распределяются между всеми ее производителями. Соответственно, для занятия собственной рыночной ниши нужно предложить рынку не только качественный продукт, но и обеспечить сопоставимую или более низкую стоимость [1].

2. Производство древесной муки сложнее чем кажется

Для тех, кто не сталкивался с тонким помолом древесины, – этот процесс всегда сопровождается большим расходом энергии, что делает его одним из самых дорогостоящих технологических переделов.

Советский опыт показывает, что расход энергии на получение древесной муки в зависимости от ее марки находится в диапазоне от 500 до 1000 кВт∙ч. на тонну. Для муки №180 – согласно ГОСТ 911–62 (актуальная версия - ГОСТ 16361–87 «Мука древесная. Технические условия») – 700 кВт∙ч. на тонну [2]. С учетом текущих цен – затраты на электрическую энергию могут составлять до 30% от отпускной цены древесной муки марки М-180.

Но если физику измельчения обмануть нельзя то, расход энергии можно снизить, используя свойства самой древесины. Как известно, древесина состоит из углерода (49,5%), кислорода (44,1%), водорода (6,3%) и азота (0,1%) – образующих сложные органические вещества. Основные из них – целлюлоза, лигнин, гемицеллюлоза – составляют до 95% массы сухой древесины и формируют оболочку клеток. Размеры клеток, плотность и толщина их стенок определяются условиями роста растения. Ранняя древесина, образовавшаяся весной в период вегетации, характеризуется крупными, но при этом тонкостенными трахеидами, в то время как более поздняя (летне-осенняя) состоит из клеток с толстыми стенками, обладающих большой прочностью [3], (рис. 2).

В процессе механического размола в первую очередь «микронизируются» весенние слои древесины, поскольку для разрушения более прочных частиц, включающих позднюю древесину, требуются повторные циклы измельчения, а значит, и дополнительный расход энергии.

Различия в способности клеток сопротивляться размолу, в зависимости от того, принадлежат клетки к ранней или поздней древесине, легли в основу «Нового прогрессивного технологического процесса производства древесной муки», предложенного Николаем Борисовым.

Для увеличения рентабельности производства древесной муки целесообразно планировать выпуск сразу нескольких ее марок, что подтверждает опыт специализированных предприятий Советского Союза.

3. Тонкость помола древесной муки не синоним ее «качества»

Большим заблуждением является знак равенства, который часто ставят между этими понятиями. В реальности древесная мука должна соответствовать требованиям стандарта (ГОСТ, ТУ) или конкретного технологического процесса, в котором она используется. Излишне тонкого помола следует избегать, так как именно на «переизмельчение» материала в мельницах расходуется основная часть электрической энергии.

Сегодня в составе древесно-полимерных композитов широко используется древесная мука, которую ее производители называют М-180. Согласно ГОСТ 16361–87 «Мука древесная. Технические условия», мука данной марки имеет остаток на контрольном сите с размером отверстий 180 мкм менее 2%. Для порошков такой дисперсности, расчетный среднемедианный размер частиц составляет – 74 мкм.

Но насколько оправдано использование муки М-180 в производстве древесно-полимерных композитов? А.А. Клесова в книге «Древесно-полимерные композиты» приводит следующие данные: «Как правило, размер частиц наполнителя (включая целлюлозу) для ДПК подбирается путем просеивания, причем находится в интервале между 40 и 80 меш (около 350 и 180 мкм). Частицы больше 40 меш считают, как «над ситовый материал» и меньше 80 меш рассматривают как «мелочь» [5]. По мнению специалистов, тонкость помола древесной муки М-180, явно избыточна для производства изделий из ДПК.

Почему же деревообрабатывающие предприятия продолжают выпускать излишне «тонкие» и, соответственно, дорогие марки древесной муки, а производители ДПК использовать их? Причина в устаревшей технологии размола древесины.

На сегодняшний день основной объем древесной муки выпускается в России на ситовых молотковых мельницах, разработанных еще в начале 20 века. Модели «Одал-Х7Т», «ДМ-1 М», «В77-2» (завод «Волна революции») до сих пор считаются нестареющей «классикой» размольного оборудования. Безусловно, признавая их положительные качества, необходимо отметить и серьезный недостаток: сортировка частиц древесины по размерам в них происходит на поверхности ситовых вкладышей с отверстиями малого диаметра. В процессе работы мельницы условия прохождения размалываемого материала через ситовые вкладыши непредсказуемо меняются. Некоторые отверстия хорошо продуваются воздухом, и поэтому их сечение остается постоянным, в то время как в других частицы застревают, блокируя проход. Из-за этой особенности зерновой состав получаемой муки может колебаться в широких пределах. При «забивании» отверстий сита тонкость помола увеличивается, температура внутри корпуса мельницы растет, что, в отдельных случаях, приводит к возгоранию материала. В то же время, частицы, которые прошли отверстия ситовых вкладышей без задержек, оказываются значительно крупнее остальных.

Принимая во внимание, что в производстве погонажных изделий из ДПК, браком является наличие в муке частиц размерами более 350 мкм, «переизмельчение» остается единственным способом убрать из древесной муки крупные включения, снижающие ее качество. Расплачиваться за это приходится риском возгорания, большим расходом энергии, и, как следствие, высокой стоимостью конечного продукта.

На основании вышеизложенного можно утверждать, что при оценке «качества» древесной муки, стабильность зернового состава оказывается важнее ее дисперсности. Более «качественной» мукой для ДПК будет вовсе не та, где много мелких частиц, а та, где нет крупных [7].

КАК СДЕЛАТЬ ДРЕВЕСНУЮ МУКУ ЛУЧШЕ И ДЕШЕВЛЕ, ЧЕМ У КОНКУРЕНТОВ?

Ответ очевиден, нужно снизить затраты, связанные с наиболее дорогим технологическим переделом – тонким размолом, заменив его эффективной сепарацией сухой древесной массы – так называемой бессортной мукой.

На сегодняшний день на территории России действует множество деревообрабатывающих предприятий, в технологических процессах которых так или иначе присутствует измельченная древесная масса. Содержащиеся в ней частицы малых размеров обычно не выделяются в отдельный товар с высокой добавленной стоимостью, реализация которого могла бы принести дополнительную прибыль.

Ярким примером упущенной выгоды являются линии по производству топливных гранул. Технологией, как правило, предусматривается размол сырья перед его подачей в пресс-гранулятор, при этом мелкие частицы превращаются в пеллеты наравне с крупными. В результате получается продукт со средней рыночной стоимостью 10–12 рублей за килограмм. Если же из сухой древесной массы, перед ее подачей в пресс-гранулятор, отсепарировать уже имеющиеся там частицы малых размеров, древесную муку можно реализовать по цене 20–22 рубля за килограмм, то есть в два раза дороже топливных гранул.

Наши исследования показывают, что в продукте дробления обычных молотковых дробилок, используемых в пеллетном производстве, содержание частиц размерами меньше 180 мкм превышает 30%. Это делает возможным выпуск древесной муки наиболее дорогих марок, в том числе М-120 (рис. 3). Обеспыленная древесная масса, состоящая из относительно крупных частиц, после ее выхода из сепаратора, может использоваться для производства топливных гранул в рамках обычной технологии гранулирования.

В качестве просеивающих механизмов для производства древесной муки «тонких» марок, вплоть до М-120 (ГОСТ 16361-87) и П-№15 (ТУ 16.10.22-006-92992044-2025) можно использовать комбинированные вибро-воздушные сепараторы «Сеппарат-Микроксилема» (Завод «Техприбор» г. Щекино, Тульская область) [6].

Выпуск древесной муки более крупных марок М-1250, 560, 250 (ГОСТ 16361–87) возможно организовать с применением хорошо зарекомендовавших себя центробежных буратов (центрифугалов), а также двухкорпусных рассевов.

Посмотреть видеосюжет о производстве древесной муки на мельнице «Микроксилема-модуль» в автоматическом режиме. https://rutube.ru/video/844eeec961c1609771134d9466b4533d/

Александр Липилин, Директор завода «Техприбор»

Список литературы

1. Отчет ООО «Научно-инновационный центр «Древесно-полимерные композиты»»: Сравнительная оценка качества и технологичности применения образцов муки древесной. г. Подольск 2023.

2. Борисов Н.А. Технология и организация производства древесной муки тонкого помола. Москва, 1966. С. 149.

3. Нучь В. Деревообработка. Москва: Техносфера, 2007. С. 42.

4. Борисов Н.А. Технология и организация производства древесной муки тонкого помола. Москва, 1966. Стр. 109.

5. Клесов А.А. Древесно-полимерные композиты. Санкт-Петербург, 2010. Стр. 121.

6. Липилин А.Б. Новая технология классификации порошков, или как устроен вибровоздушный сепаратор «Сеппарат»? Полный текст

7. Липилин А.Б. Древесная мука в производстве ДПК. Проблемы и перспективы 2025. Полный текст