楊木人造板產(chǎn)品的開發(fā)

楊木人造板產(chǎn)品的開發(fā)

20世紀(jì)60年代，南京森林大學(xué)的森林遺傳育種專家在國外引進(jìn)南方柳樹（俗稱志楊），取得了良好的效果，實(shí)現(xiàn)了志楊育種、造林、森林保護(hù)的領(lǐng)域。目前,江蘇的意楊林地面積和木材蓄積量已位居全國第一。從20世紀(jì)70年代起,南京林業(yè)大學(xué)的木材加工科技人員率先開始了意楊木材加工利用的技術(shù)研發(fā),分別建成了全國首條意楊膠合板和意楊定向結(jié)構(gòu)板國產(chǎn)化示范生產(chǎn)線,促進(jìn)了江蘇意楊木材加工產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展,目前全省木材加工年產(chǎn)值已達(dá)到200多億元。1意楊木材加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景面對木材工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展和產(chǎn)品市場的激烈競爭,目前江蘇意楊加工產(chǎn)業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)歸納起來,有以下幾點(diǎn)應(yīng)當(dāng)引起重視:(1)產(chǎn)品品種單調(diào),生產(chǎn)規(guī)模偏小,作為主產(chǎn)品的普通膠合板、中密度纖維板和刨花板幾十年保持同一個(gè)產(chǎn)品形象,缺乏創(chuàng)新活力;(2)產(chǎn)品科技含量偏低,工藝和設(shè)備老化,產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,影響了產(chǎn)品在國內(nèi)外市場的形象;(3)產(chǎn)品發(fā)展后勁不足,沒有足夠的技術(shù)儲備,一旦市場發(fā)生動(dòng)蕩,就暴露出缺乏抵御市場風(fēng)險(xiǎn)能力的不足。意楊木材加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將主要圍繞著以下幾方面開展:(1)促進(jìn)資源的綜合利用、循環(huán)利用和節(jié)約代用;(2)提高楊木產(chǎn)品的功能化和智能化水平;(3)獲得楊木加工利用技術(shù)的自主知識產(chǎn)權(quán)。筆者認(rèn)為楊木人造板應(yīng)當(dāng)優(yōu)先發(fā)展單板層積材、水泥模板、復(fù)合地板、人造薄木等人造板產(chǎn)品。1.1用楊樹林的材性特征制造板積材單板層積材是以小徑級原木為原料,先行加工成厚單板,施加酚醛膠或脲醛膠,再經(jīng)組坯和熱壓而制成的結(jié)構(gòu)板材。楊樹的材性特征很適合用于制造單板層積材。與傳統(tǒng)的膠合板相比單板層積材因膠層少而降低了用膠量,節(jié)省了生產(chǎn)成本。目前,我國已有多家工廠利用普通膠合板生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)出了楊木單板層積材,產(chǎn)品主要用于木結(jié)構(gòu)建筑、出口包裝箱和家具制造,廣泛受到了消費(fèi)者的歡迎。據(jù)預(yù)測,在“十一五”期間,發(fā)展結(jié)構(gòu)人造板將首推單板層積材。1.2楊木混凝土模板合成模式楊木水泥模板是目前楊木膠合板產(chǎn)品中十分熱門的產(chǎn)品,江蘇全省的年產(chǎn)量持續(xù)增長,產(chǎn)品通常被加工成表面覆膜產(chǎn)品,即在產(chǎn)品表面雙面覆貼浸漬紙,保證用該模板澆注的混凝土表面光滑,無需進(jìn)行再加工,且模板還可以進(jìn)行多次重復(fù)使用。楊木水泥模板的基材是多層膠合板,有些膠合板廠利用膠合板生產(chǎn)設(shè)備完成基材生產(chǎn),再外購表面浸漬膜完成貼面,這樣就會(huì)減少設(shè)備投資,楊木水泥模板被大量出口到國外,主要集中在歐洲和中東地區(qū)。據(jù)預(yù)測,在未來的10~15年,楊木水泥模板將保持經(jīng)久不衰的銷售旺勢。國內(nèi)還成功開發(fā)了高強(qiáng)度、高耐磨楊木水泥模板。將在江蘇徐州建成年產(chǎn)20萬m3楊木水泥模板的大型企業(yè)。1.3消費(fèi)者規(guī)定的產(chǎn)品增長態(tài)勢市場上的木地板通常分為實(shí)木地板、實(shí)木復(fù)合地板和強(qiáng)化地板。其中實(shí)木復(fù)合地板以節(jié)省珍貴木材、尺寸穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)而頗受消費(fèi)者青睞,全國年增長量穩(wěn)步提高。據(jù)估計(jì),在地板產(chǎn)品中,楊木實(shí)木復(fù)合地板的市場潛力有望超過其他兩種產(chǎn)品,楊木實(shí)木復(fù)合地板的制造工藝不斷更新,可以在多層板基材上貼上表層裝飾面板。目前市場上問世的一種地?zé)岬匕?以其獨(dú)特的熱傳遞方式而使消費(fèi)者受益,且保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。楊木實(shí)木復(fù)合地板很適合于作為地?zé)岬匕逵貌摹?.4科技木的生產(chǎn)由于用于裝飾的天然木材越來越少,而人們對裝飾木材的需求量越來越大,給楊木人造薄木帶來了發(fā)展機(jī)遇。楊木人造薄木是以楊木為原料,先行加工成單板,再經(jīng)漂白、染色、涂膠、組坯(包括二次組坯)、加壓和刨切等工序,便可得到木質(zhì)紋理與天然木相仿的人造薄木(又稱科技木),通常被作為裝飾膠合板的貼面材料。以蘇州維德集團(tuán)為代表的江蘇省楊木人造薄木生產(chǎn)企業(yè)已成為全國人造薄木生產(chǎn)的領(lǐng)頭軍,年產(chǎn)量和年出口量均占全國的60%~70%。據(jù)預(yù)測,未來對裝飾木材的需求量依賴人造薄木解決的比例將越來越高。1.5不同樹種復(fù)合層積材的制備研究竹材具有密度大、強(qiáng)度高、適于制作結(jié)構(gòu)材料的優(yōu)點(diǎn);楊木具備資源多的優(yōu)勢,但也存在材質(zhì)軟、強(qiáng)度低的弱點(diǎn)。根據(jù)復(fù)合材料學(xué)理論,把竹材和楊木按照一定的層積模式復(fù)合,便可得到高強(qiáng)度的竹木復(fù)合層積材。作為工程材料的竹木復(fù)合層積材,要采用防水型的酚醛樹脂膠,可以根據(jù)產(chǎn)品的用途和受力特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品的超前結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。南京林業(yè)大學(xué)在竹木復(fù)合層積材的理論設(shè)計(jì)、制板工藝、性能檢測和應(yīng)用技術(shù)等方面建立了一套完整的研究體系。竹木復(fù)合層積材已經(jīng)被成功地用于列車車廂底板和集裝箱底板,對節(jié)省天然林森林資源,保護(hù)生態(tài)環(huán)境發(fā)揮了重要的作用。1.6中密度纖維板生產(chǎn)線的工藝和設(shè)備目前,市場上出售的中密度纖維板厚度范圍一般在8~25mm,但產(chǎn)品的實(shí)際使用過程中,常常需要運(yùn)用到超常規(guī)的厚度,如作門板和門框的中密度板厚度通常要求在40~50mm,而用于食品包裝的和代替膠合板的中密度纖維板往往希望其厚度控制在2~2.5mm。用常規(guī)的中密度纖維板生產(chǎn)線去適應(yīng)厚度范圍如此之大的超常厚度中密度纖維板生產(chǎn),不但在工藝上存在著難點(diǎn),而且在經(jīng)濟(jì)上也不合算。南京林業(yè)大學(xué)已經(jīng)研制成功了超厚型中密度纖維板生產(chǎn)技術(shù),用噴蒸技術(shù)解決了板坯超厚、導(dǎo)熱速度趨慢的工藝難題,并在廣東建設(shè)了示范生產(chǎn)線。而用連續(xù)式輥壓機(jī)和進(jìn)口的連續(xù)式平壓機(jī)可實(shí)現(xiàn)超薄型中密度纖維板的生產(chǎn)。據(jù)預(yù)測,在今后相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi),超常厚度中密度纖維板的市場需求量將占產(chǎn)品總量的30%左右。1.7醛樹脂復(fù)合密度纖維板的制作我國森林資源短缺,木材原料供應(yīng)緊張,但江蘇省農(nóng)作物秸稈資源豐富,其中70%為稻麥秸稈。為了解決中密度纖維板廠原料供應(yīng)不足的矛盾,南京林業(yè)大學(xué)研制成功了以50%木材和50%秸稈混合為原料,以脲醛樹脂為膠粘劑,制造草木復(fù)合中密度纖維板的技術(shù),并申報(bào)了發(fā)明專利。用這種方法制成的草木復(fù)合中密度纖維板,產(chǎn)品性能可以達(dá)到木質(zhì)中密度纖維板標(biāo)準(zhǔn)的要求,而且產(chǎn)品的生產(chǎn)成本還比木質(zhì)中密度纖維板有所降低。該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于兩種原料的纖維分離及兩種纖維的均勻混合。研究表明,木材與稻草兩種原料一般可以用2臺熱磨機(jī)分別分離,再將其按一定比率混合,也可以將2種原料在同一臺磨機(jī)中同步分離,在現(xiàn)行的中密度纖維板生產(chǎn)線上應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù),僅需對熱磨機(jī)進(jìn)料系統(tǒng)和磨片進(jìn)行技術(shù)改造,無需很大投資。1.8在一般纖維原料上的應(yīng)用在房屋建筑過程中,常常要用到輕質(zhì)保溫材料。軟質(zhì)纖維(碎料)板,被認(rèn)為是一種比較理想的選用對象。此外,在玻璃包裝和辦公留言板等方面多用到輕質(zhì)纖維(碎料)板。對這種產(chǎn)品構(gòu)成了不小的社會(huì)需求量。我國曾經(jīng)用濕法生產(chǎn)過軟質(zhì)纖維板,主要用作天花板,后由于該產(chǎn)品缺乏競爭能力已停止生產(chǎn)。如今,完全可以用干法生產(chǎn)輕質(zhì)纖維(碎料)板,通常施加酚醛樹脂或改性的脲醛樹脂膠粘劑,這種產(chǎn)品對強(qiáng)度要求不高,著重要提升防水抗潮能力、阻燃能力、防霉防腐能力。作為墻體材料使用時(shí),還必須注意在幅面尺寸、安裝方式等方面符合建筑規(guī)范。1.9生產(chǎn)和應(yīng)用定向結(jié)構(gòu)板定向結(jié)構(gòu)板是以小徑級原木為原料,加工成具有適當(dāng)形態(tài)和尺寸的大片刨花,施加酚醛樹脂膠,經(jīng)定向鋪裝制成的結(jié)構(gòu)板。定向結(jié)構(gòu)板是一種市場上經(jīng)久不衰的結(jié)構(gòu)板材。產(chǎn)品主要用于木建筑制造和包裝箱,施加脲醛樹脂膠的定向結(jié)構(gòu)板也可用于家具制造。意楊是生產(chǎn)定向結(jié)構(gòu)板的適宜原料。我國曾從德國引進(jìn)過2條定向結(jié)構(gòu)板生產(chǎn)線,并建成3條國產(chǎn)化定向結(jié)構(gòu)板生產(chǎn)線。目前,全國尚有3條年產(chǎn)5萬m3定向結(jié)構(gòu)板生產(chǎn)線在運(yùn)行。由于國內(nèi)定向結(jié)構(gòu)板的產(chǎn)品不能滿足需求,我國每年從國外進(jìn)口的定向結(jié)構(gòu)板數(shù)量相當(dāng)可觀。如果投資定向結(jié)構(gòu)板廠,將會(huì)獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。目前生產(chǎn)和應(yīng)用定向結(jié)構(gòu)板的技術(shù)已經(jīng)成熟,可在江蘇蘇北地區(qū)投產(chǎn)1條年產(chǎn)10萬m3的定向結(jié)構(gòu)板生產(chǎn)線。與此同時(shí),還應(yīng)當(dāng)開發(fā)定向結(jié)構(gòu)材(LSL)和平行定向?qū)臃e木(PSL)。1.10利用劑塑機(jī)加工出相應(yīng)的物料以楊木為原料,加工成碎料或纖維與一定比率的塑料(也可以是廢塑料)混合成原料顆粒,然后再用劑塑機(jī)加工出某種結(jié)構(gòu)的型材。也可以用平壓的方法制成板材,這就是通常所說的木塑復(fù)合材料。在生產(chǎn)中還可以用稻草秸稈替代楊木制成草塑復(fù)合材料。這種木(草)塑復(fù)合材料具有不含甲醛、防水防腐、尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于制作戶外景觀建筑和室內(nèi)樓梯、隔墻、吊頂?shù)妊b飾。1.11新型墻體材料以楊木為原料,加工成一定尺寸的木絲,以水泥、石膏和聚氨酯為膠粘劑,制成楊木無機(jī)或有機(jī)墻體材料。這種材料通常作為墻體的內(nèi)襯,外面需覆上木質(zhì)人造板(如定向結(jié)構(gòu)板或多層膠合板)和水泥板或石膏板。這種新型結(jié)構(gòu)的墻體材料具有吸聲、保溫和耐腐等優(yōu)良特性,受到廣大消費(fèi)者的認(rèn)可。我國是建筑大國,每年要消耗大量的黏土磚,會(huì)破壞數(shù)量驚人的農(nóng)田,嚴(yán)重威脅人類居住環(huán)境和影響到子孫后代的生存空間。國家限制和禁止毀田燒磚的規(guī)定,給楊木木絲墻體材料的發(fā)展創(chuàng)造了良好的機(jī)遇。1.12從舊木材原料加工制造技術(shù)充分利用廢舊木材是解決我國木材工業(yè)原料供應(yīng)不足的矛盾和維護(hù)人類環(huán)境的一個(gè)有效措施,在國外已經(jīng)實(shí)行了多年,收到了良好的效果。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國每年產(chǎn)生數(shù)量客觀的廢舊木材,主要來源包括建筑和裝修、交通工具、家居、日常生活、木材加工、軍事和體育、采礦業(yè)和公益事業(yè)等。通常,將廢舊木材用專門的設(shè)備加工成碎料,并去除金屬和雜質(zhì)以及朽料,根據(jù)用途制成纖維和刨花,再按一定比例混加到新鮮原料中制成中密度纖維板和刨花板。也可以完全用廢舊木材原料制成人造板材。我國政府已經(jīng)開始重視廢舊木材的綜合利用,有關(guān)部門從政策、技術(shù)和市場等方面對廢舊木材的加工利用給予有力的支持。2江蘇省楊木人造板產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保障(1)實(shí)行定向培育要根據(jù)各種人造板的特性,選用不同等級的楊木原料,做到分類使用、材盡其用,本著綜合利用、循環(huán)利用和節(jié)約代用的原則,實(shí)行楊木的定向培育;應(yīng)建立原料基地,實(shí)行周期輪伐,永續(xù)利用。(2)產(chǎn)品甲醛釋放量過小目前國內(nèi)生產(chǎn)人造板,主要使用脲醛樹脂膠,盡管國家有關(guān)部門再三明令限制產(chǎn)品的甲醛釋放量,但相當(dāng)部分企業(yè)的產(chǎn)品甲醛釋放量仍未能達(dá)標(biāo),給消費(fèi)者的身體健康帶來了嚴(yán)重的危害。應(yīng)積極組織力量,大力開發(fā)無甲醛膠粘劑,從源頭上徹底根治板材甲醛釋放的頑疾。(3)加強(qiáng)木材保護(hù)技術(shù)的研究延長木材的使用周期。特別要做好防霉、防腐和防蛀,提倡采用生物防護(hù)等環(huán)境友好的工藝,避免