秸稈人造板生產(chǎn)的兩種工藝

1、秸稈人造板生產(chǎn)的兩種工藝方案的可行性爭(zhēng)辯秸稈人造板進(jìn)展簡(jiǎn)介利用農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)人造板，或許起源于20世紀(jì)20年月。當(dāng)時(shí)，美國(guó)建立了世界上第一家蔗渣纖維板廠。40年月 末以后，以蔗渣、麻稈、棉稈等經(jīng)濟(jì)作物秸稈為原料的人造 板廠曾先后在一些國(guó)家有過(guò)不同程度的進(jìn)展，但除少數(shù)蔗渣 板廠和麻屑板廠外，大都沒(méi)有長(zhǎng)期存活下來(lái)。近年來(lái)，由于 對(duì)木材和人造板資源的需求增加而帶來(lái)的資源短缺，特別是 越來(lái)越多的國(guó)家和地區(qū)為了保護(hù)環(huán)境而制止或限制燃燒農(nóng) 作物秸稈，重引起了人們對(duì)利用農(nóng)作物秸稈制造人造板的 重視，利用的主要對(duì)象也轉(zhuǎn)向數(shù)量巨大的麥秸、稻草等谷物 秸稈。秸稈人造板生產(chǎn)的兩種工藝方案在利用秸稈生產(chǎn)人造板的工業(yè)化

2、道路上，存在著兩種工 藝方案。一種是以異氰酸酯作為膠粘劑，以機(jī)械裂開方式制 備秸稈碎料生產(chǎn)刨花板或碎料板的方案。此種方案是秸稈人 造板生產(chǎn)最初承受并得到快速進(jìn)展的方案，也是目前大多數(shù) 已經(jīng)投產(chǎn)的秸稈人造板工廠的生產(chǎn)方案。由于秸稈原料外表富含蠟質(zhì)層和灰份，制得的秸稈碎料不經(jīng) 過(guò)改性處理，難以用脲醛樹脂膠合，因此各工廠均承受異氰酸酯作為膠粘劑。然而隨著北美地區(qū)以及世界上其它地區(qū)利 用異氰酸酯膠粘劑生產(chǎn)刨花板或碎料板的企業(yè)遇到了一系列的技術(shù)和市場(chǎng)困難，很多企業(yè)紛紛倒閉或轉(zhuǎn)產(chǎn)后，人們又 開頭把目光重轉(zhuǎn)向脲醛樹脂，期望生產(chǎn)纖維板。該方案是 以脲醛樹脂為膠粘劑，承受機(jī)械熱磨的方式制備秸稈纖維， 通過(guò)鋪裝、

3、熱壓、后處理后制得中密度纖維板。這種方案是 近年來(lái)秸稈人造板工業(yè)化生產(chǎn)爭(zhēng)辯的一個(gè)重點(diǎn)方向。目前， 這兩種工藝方案都有肯定的爭(zhēng)辯機(jī)構(gòu)和工廠在爭(zhēng)辯，也都有 肯定規(guī)模的工廠在進(jìn)展工業(yè)化生產(chǎn)試驗(yàn)，但是真正成功的案 本錢等上均面臨一系列的挑戰(zhàn)。本文對(duì)這兩種工藝方案的可行性進(jìn)展一個(gè)簡(jiǎn)潔的分析。以異氰酸酯為膠粘劑、以機(jī)械裂開方式制備秸稈碎料生產(chǎn)刨花板或碎料板工藝方案的可行性爭(zhēng)辯技術(shù)難點(diǎn)由于秸稈原料自身的特性，造成了此工藝方案在工業(yè)化生產(chǎn) 中遇到一些技術(shù)困難和難點(diǎn)。大局部秸稈原料特別是麥秸和稻秸外表富含蠟質(zhì) 層和灰份主要成分是SiO2，這帶來(lái)了以下生產(chǎn)技術(shù)上的 難題：在制備刨花原料時(shí)不能夠使用削片機(jī)。由于蠟質(zhì)

4、層和灰份會(huì)加劇刀具的磨損，經(jīng)常更換刀具也會(huì)增加生產(chǎn)線的停車時(shí)間，這些都會(huì)增加生產(chǎn)本錢。秸稈碎料膠合性能不佳，必需承受異氰酸酯膠粘劑，但 是價(jià)格較高。異氰酸酯膠粘劑沒(méi)有初粘性，施膠后鋪裝的板坯完整性和連續(xù)性不好，在輸送過(guò)程中簡(jiǎn)潔消滅坍塌、脫落現(xiàn)象，造 成運(yùn)輸?shù)睦щy。另外由于異氰酸酯膠粘劑的使用，使得熱壓 過(guò)程中存在著粘板問(wèn)題。盡管可以承受脫模劑處理，但是一 方面增加了生產(chǎn)的工序，另一方面又增加了生產(chǎn)本錢。生產(chǎn)的成品板中也會(huì)含有少量的蠟和灰份，會(huì)增加后處 理工段刀具和砂光機(jī)砂帶的磨損，增加生產(chǎn)本錢。大局部秸稈原料的層積密度比較小，這給工業(yè)化生產(chǎn) 帶來(lái)了以下問(wèn)題：影響設(shè)備的生產(chǎn)力量。對(duì)原料的貯存提出

5、了更高的要求。貯存料倉(cāng)必需有很好 的防搭橋措施，并要有較大的出料力量。施膠均勻性難以保證。秸稈原料的比外表積比木材的大， 而異氰酸酯膠粘劑施膠量又小，要想實(shí)現(xiàn)充分均勻施膠比較困難。板坯與成品板的厚度之比比較大，一般為10倍左右。秸稈碎料傳熱性能不佳，導(dǎo)致熱壓時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率 不高。以上的技術(shù)問(wèn)題盡管隨著技術(shù)的進(jìn)步，在一一解決，但是很多解決方案還只停留在試驗(yàn)室階段，離工業(yè)化生產(chǎn)還有一段 的距離。徹底解決這些技術(shù)難點(diǎn)，還有待于有關(guān)的爭(zhēng)辯連續(xù) 深入。本錢分析原料本錢。秸稈原料的本錢較低，一般到廠價(jià)不超過(guò)150元/t?？紤]到含水率的因素一般秸稈原料到廠的含水率在20%左右，1t絕干秸稈原料的本錢為18

6、0元左右。而刨 花板廠木材原料到廠價(jià)格一般為200元/t?？紤]到含水率的因素一般到廠木材原料的含水率為80%，1t360的價(jià)格大約是木材原料的一半左右。膠粘劑本錢。秸稈刨花板生產(chǎn)所使用的異氰酸酯膠粘 劑的施膠量，盡治理論上可以到達(dá)3%，但是考慮到秸稈原料 拌膠均勻性的難題以及產(chǎn)品質(zhì)量的要求，工業(yè)化生產(chǎn)一般采 用4%4.5%，甚至5%，而且其價(jià)格較貴。目前市場(chǎng)上異氰酸 酯固體含量100%售價(jià)大約在23000元/t，而且我國(guó)的產(chǎn)量還不大，要大規(guī)模生產(chǎn)秸稈刨花板還需要進(jìn)口。而脲醛樹 脂固體含量48%僅為2022/t隨著甲醛、尿素的市場(chǎng)價(jià)格變化而有所變化。按通常脲醛樹脂12異氰酸酯膠粘劑4.5%刨花板

7、的本錢就是一般木質(zhì)刨花板的1.52倍左右。設(shè)備生產(chǎn)力量。秸稈原料的層積密度比較小，因此其板坯與成品板的厚度之比比較大。秸稈碎料的傳熱性能不佳，造成了生產(chǎn)過(guò)程中熱壓時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低。因此，在 同樣設(shè)備的狀況下，秸稈刨花板生產(chǎn)線的生產(chǎn)力量?jī)H為木質(zhì) 刨花板生產(chǎn)線的一半左右，這使得生產(chǎn)單位產(chǎn)品的設(shè)備投資 大大增加。小結(jié)。從上面的分析來(lái)看，秸稈刨花板或碎料板在秸稈原料的 本錢上具有肯定的優(yōu)勢(shì)，但是在膠粘劑和設(shè)備投資方面卻比 木質(zhì)刨花板有較大的提高。綜合考慮，秸稈刨花板或碎料板 的單位產(chǎn)品生產(chǎn)本錢高于木質(zhì)刨花板。產(chǎn)品以這種工藝方案生產(chǎn)的產(chǎn)品在產(chǎn)品質(zhì)量上介于刨花板和中密度纖維板之間。生產(chǎn)線根本上承受刨花板

8、生產(chǎn)線，生產(chǎn) 產(chǎn)品具有較好的防水和防潮性能，游離甲醛釋放量能夠到達(dá) E1 標(biāo)準(zhǔn)，是綠色環(huán)保產(chǎn)品?？尚行苑治鐾ㄟ^(guò)以上分析可以看出，此種工藝方案要想取得工業(yè)化 生產(chǎn)上的成功，除了要解決技術(shù)上的一系列問(wèn)題外，還需要 對(duì)產(chǎn)品市場(chǎng)定位進(jìn)展一番認(rèn)真爭(zhēng)辯。假設(shè)該產(chǎn)品在市場(chǎng)上以 刨花板定位，由于生產(chǎn)本錢較高，其劣勢(shì)是顯而易見的。曾 經(jīng)存在過(guò)的秸稈人造板企業(yè)患病的逆境充分證明白這一點(diǎn)。 秸稈刨花板或碎料板產(chǎn)品只有在市場(chǎng)上發(fā)揮防水、防潮和無(wú)游離甲醛的優(yōu)勢(shì)，增加產(chǎn)品的賣點(diǎn)，找到對(duì)口的用戶，才有 可能取得市場(chǎng)的成功。以脲醛樹脂為膠粘劑、承受機(jī)械熱磨方式制備秸稈纖維生 產(chǎn)中密度纖維板工藝方案的可行性爭(zhēng)辯技術(shù)難點(diǎn)由于秸稈

9、原料自身的特性，因此這種工藝方案在工業(yè)化 生產(chǎn)中也會(huì)遇到一些技術(shù)難點(diǎn)。秸稈原料(特別是麥秸和稻草)外表富含蠟質(zhì)層和灰份(主要成分是SiO2)帶來(lái)的技術(shù)難題是：要使脲醛樹脂膠粘 劑能夠較好地發(fā)揮作用，必需對(duì)農(nóng)作物秸稈纖維進(jìn)展熱磨或 改性。而如何有效地對(duì)秸稈纖維進(jìn)展熱磨，制備出合格的纖 維原料也是此種工藝方案能否成功的關(guān)鍵。秸稈原料,特別是近年來(lái)工業(yè)化生產(chǎn)用 得最多的稻秸和麥秸的有效纖維含量低。稻秸中有效纖維含量為5 0 %左右，麥秸中稍高，約為60維得率也低。而且由于秸稈原料的化學(xué)組分比較簡(jiǎn)單，將會(huì) 在生產(chǎn)過(guò)程中帶來(lái)更多的簡(jiǎn)單廢棄物。如何處理這些廢棄物將成為秸稈中密度纖維板企業(yè)面臨的 一個(gè)重要課

10、題。秸稈原料層積密度比較小給工業(yè)化生產(chǎn)帶來(lái)的問(wèn)題 是：影響設(shè)備的生產(chǎn)力量。對(duì)原料的貯存提出了更高的要求。貯存料倉(cāng)必需有很好 的防搭橋措施，并要有較大的出料力量。本錢問(wèn)題原料本錢。秸稈原料的本錢較低。一般到廠價(jià)不超過(guò)150元/t。考慮到含水率的因素一般秸稈原料到場(chǎng)的含水率在20%左右，每一噸絕干秸稈原料的本錢為180元左右。 而每噸絕干纖維的本錢為360元有效纖維含量按50%計(jì)。 而中密度纖維板木材原料到廠價(jià)格一般為200元/t?？紤]到含水率的因素一般到廠木材原料的含水率為80%左右，每噸絕干木材原料的本錢為360元。而每噸絕干纖維的本錢為400元有效纖維含量按90%計(jì)。這樣，秸稈原料的價(jià)格 大

11、約與木材原料的持平或略低。膠粘劑本錢。利用秸稈來(lái)生產(chǎn)中密度纖維板，可以采 用脲醛樹脂，其施膠量與木質(zhì)中密度纖維板沒(méi)有太大的區(qū)分，因此，二者本錢根本一樣。設(shè)備生產(chǎn)力量由于秸稈原料的層積密度比較低，因此在秸稈纖維制備 工段，需要比木質(zhì)纖維制備更大的生產(chǎn)力量。而熱磨以后的 設(shè)備的生產(chǎn)力量與木質(zhì)生產(chǎn)線根本一樣。因此在設(shè)備投資方 面，秸稈中密度纖維板生產(chǎn)線略高于木質(zhì)中密度纖維板生產(chǎn) 線。產(chǎn)品承受此種工藝生產(chǎn)的秸稈中密度纖維板與木質(zhì)中密度纖維板在物理力學(xué)性能方面沒(méi)有太大的差異，除備料工段的 個(gè)別設(shè)備外，生產(chǎn)線設(shè)備與木質(zhì)中密度纖維板設(shè)備根本一樣，因此是真正意義上的中密度纖維板。4.4 可行性分析從上面的分析可以看出，秸稈中密度纖維板在秸稈原料 的本錢上具有肯定的優(yōu)勢(shì)，在膠粘劑和設(shè)備投資方面卻與木 質(zhì)刨花板相差不大。其成敗的關(guān)鍵在于能否生產(chǎn)誕生產(chǎn)所需 要的合格的纖維原料。目前，很多國(guó)內(nèi)外的爭(zhēng)辯機(jī)構(gòu)和企業(yè) 都在這方面進(jìn)展?fàn)庌q，對(duì)原料進(jìn)展肯定程度的化學(xué)處理和在 熱磨過(guò)程中承受加壓的工序都能起到肯定