杨木人造板产品的开发

杨木人造板产品的开发

20世纪60年代，南京森林大学的森林遗传育种专家在国外引进南方柳树（俗称志杨），取得了良好的效果，实现了志杨育种、造林、森林保护的领域。目前,江苏的意杨林地面积和木材蓄积量已位居全国第一。从20世纪70年代起,南京林业大学的木材加工科技人员率先开始了意杨木材加工利用的技术研发,分别建成了全国首条意杨胶合板和意杨定向结构板国产化示范生产线,促进了江苏意杨木材加工产业的形成和发展,目前全省木材加工年产值已达到200多亿元。1意杨木材加工产业的发展前景面对木材工业技术的飞速发展和产品市场的激烈竞争,目前江苏意杨加工产业的薄弱环节归纳起来,有以下几点应当引起重视:(1)产品品种单调,生产规模偏小,作为主产品的普通胶合板、中密度纤维板和刨花板几十年保持同一个产品形象,缺乏创新活力;(2)产品科技含量偏低,工艺和设备老化,产品质量不稳定,影响了产品在国内外市场的形象;(3)产品发展后劲不足,没有足够的技术储备,一旦市场发生动荡,就暴露出缺乏抵御市场风险能力的不足。意杨木材加工产业的发展将主要围绕着以下几方面开展:(1)促进资源的综合利用、循环利用和节约代用;(2)提高杨木产品的功能化和智能化水平;(3)获得杨木加工利用技术的自主知识产权。笔者认为杨木人造板应当优先发展单板层积材、水泥模板、复合地板、人造薄木等人造板产品。1.1用杨树林的材性特征制造板积材单板层积材是以小径级原木为原料,先行加工成厚单板,施加酚醛胶或脲醛胶,再经组坯和热压而制成的结构板材。杨树的材性特征很适合用于制造单板层积材。与传统的胶合板相比单板层积材因胶层少而降低了用胶量,节省了生产成本。目前,我国已有多家工厂利用普通胶合板生产设备生产出了杨木单板层积材,产品主要用于木结构建筑、出口包装箱和家具制造,广泛受到了消费者的欢迎。据预测,在“十一五”期间,发展结构人造板将首推单板层积材。1.2杨木混凝土模板合成模式杨木水泥模板是目前杨木胶合板产品中十分热门的产品,江苏全省的年产量持续增长,产品通常被加工成表面覆膜产品,即在产品表面双面覆贴浸渍纸,保证用该模板浇注的混凝土表面光滑,无需进行再加工,且模板还可以进行多次重复使用。杨木水泥模板的基材是多层胶合板,有些胶合板厂利用胶合板生产设备完成基材生产,再外购表面浸渍膜完成贴面,这样就会减少设备投资,杨木水泥模板被大量出口到国外,主要集中在欧洲和中东地区。据预测,在未来的10~15年,杨木水泥模板将保持经久不衰的销售旺势。国内还成功开发了高强度、高耐磨杨木水泥模板。将在江苏徐州建成年产20万m3杨木水泥模板的大型企业。1.3消费者规定的产品增长态势市场上的木地板通常分为实木地板、实木复合地板和强化地板。其中实木复合地板以节省珍贵木材、尺寸稳定等优点而颇受消费者青睐,全国年增长量稳步提高。据估计,在地板产品中,杨木实木复合地板的市场潜力有望超过其他两种产品,杨木实木复合地板的制造工艺不断更新,可以在多层板基材上贴上表层装饰面板。目前市场上问世的一种地热地板,以其独特的热传递方式而使消费者受益,且保护了生态环境。杨木实木复合地板很适合于作为地热地板用材。1.4科技木的生产由于用于装饰的天然木材越来越少,而人们对装饰木材的需求量越来越大,给杨木人造薄木带来了发展机遇。杨木人造薄木是以杨木为原料,先行加工成单板,再经漂白、染色、涂胶、组坯(包括二次组坯)、加压和刨切等工序,便可得到木质纹理与天然木相仿的人造薄木(又称科技木),通常被作为装饰胶合板的贴面材料。以苏州维德集团为代表的江苏省杨木人造薄木生产企业已成为全国人造薄木生产的领头军,年产量和年出口量均占全国的60%~70%。据预测,未来对装饰木材的需求量依赖人造薄木解决的比例将越来越高。1.5不同树种复合层积材的制备研究竹材具有密度大、强度高、适于制作结构材料的优点;杨木具备资源多的优势,但也存在材质软、强度低的弱点。根据复合材料学理论,把竹材和杨木按照一定的层积模式复合,便可得到高强度的竹木复合层积材。作为工程材料的竹木复合层积材,要采用防水型的酚醛树脂胶,可以根据产品的用途和受力特点实现对产品的超前结构设计。南京林业大学在竹木复合层积材的理论设计、制板工艺、性能检测和应用技术等方面建立了一套完整的研究体系。竹木复合层积材已经被成功地用于列车车厢底板和集装箱底板,对节省天然林森林资源,保护生态环境发挥了重要的作用。1.6中密度纤维板生产线的工艺和设备目前,市场上出售的中密度纤维板厚度范围一般在8~25mm,但产品的实际使用过程中,常常需要运用到超常规的厚度,如作门板和门框的中密度板厚度通常要求在40~50mm,而用于食品包装的和代替胶合板的中密度纤维板往往希望其厚度控制在2~2.5mm。用常规的中密度纤维板生产线去适应厚度范围如此之大的超常厚度中密度纤维板生产,不但在工艺上存在着难点,而且在经济上也不合算。南京林业大学已经研制成功了超厚型中密度纤维板生产技术,用喷蒸技术解决了板坯超厚、导热速度趋慢的工艺难题,并在广东建设了示范生产线。而用连续式辊压机和进口的连续式平压机可实现超薄型中密度纤维板的生产。据预测,在今后相当长的一段时间内,超常厚度中密度纤维板的市场需求量将占产品总量的30%左右。1.7醛树脂复合密度纤维板的制作我国森林资源短缺,木材原料供应紧张,但江苏省农作物秸秆资源丰富,其中70%为稻麦秸秆。为了解决中密度纤维板厂原料供应不足的矛盾,南京林业大学研制成功了以50%木材和50%秸秆混合为原料,以脲醛树脂为胶粘剂,制造草木复合中密度纤维板的技术,并申报了发明专利。用这种方法制成的草木复合中密度纤维板,产品性能可以达到木质中密度纤维板标准的要求,而且产品的生产成本还比木质中密度纤维板有所降低。该项技术的关键在于两种原料的纤维分离及两种纤维的均匀混合。研究表明,木材与稻草两种原料一般可以用2台热磨机分别分离,再将其按一定比率混合,也可以将2种原料在同一台磨机中同步分离,在现行的中密度纤维板生产线上应用该项技术,仅需对热磨机进料系统和磨片进行技术改造,无需很大投资。1.8在一般纤维原料上的应用在房屋建筑过程中,常常要用到轻质保温材料。软质纤维(碎料)板,被认为是一种比较理想的选用对象。此外,在玻璃包装和办公留言板等方面多用到轻质纤维(碎料)板。对这种产品构成了不小的社会需求量。我国曾经用湿法生产过软质纤维板,主要用作天花板,后由于该产品缺乏竞争能力已停止生产。如今,完全可以用干法生产轻质纤维(碎料)板,通常施加酚醛树脂或改性的脲醛树脂胶粘剂,这种产品对强度要求不高,着重要提升防水抗潮能力、阻燃能力、防霉防腐能力。作为墙体材料使用时,还必须注意在幅面尺寸、安装方式等方面符合建筑规范。1.9生产和应用定向结构板定向结构板是以小径级原木为原料,加工成具有适当形态和尺寸的大片刨花,施加酚醛树脂胶,经定向铺装制成的结构板。定向结构板是一种市场上经久不衰的结构板材。产品主要用于木建筑制造和包装箱,施加脲醛树脂胶的定向结构板也可用于家具制造。意杨是生产定向结构板的适宜原料。我国曾从德国引进过2条定向结构板生产线,并建成3条国产化定向结构板生产线。目前,全国尚有3条年产5万m3定向结构板生产线在运行。由于国内定向结构板的产品不能满足需求,我国每年从国外进口的定向结构板数量相当可观。如果投资定向结构板厂,将会获得良好的经济效益和社会效益。目前生产和应用定向结构板的技术已经成熟,可在江苏苏北地区投产1条年产10万m3的定向结构板生产线。与此同时,还应当开发定向结构材(LSL)和平行定向层积木(PSL)。1.10利用剂塑机加工出相应的物料以杨木为原料,加工成碎料或纤维与一定比率的塑料(也可以是废塑料)混合成原料颗粒,然后再用剂塑机加工出某种结构的型材。也可以用平压的方法制成板材,这就是通常所说的木塑复合材料。在生产中还可以用稻草秸秆替代杨木制成草塑复合材料。这种木(草)塑复合材料具有不含甲醛、防水防腐、尺寸稳定性好等优点,被广泛用于制作户外景观建筑和室内楼梯、隔墙、吊顶等装饰。1.11新型墙体材料以杨木为原料,加工成一定尺寸的木丝,以水泥、石膏和聚氨酯为胶粘剂,制成杨木无机或有机墙体材料。这种材料通常作为墙体的内衬,外面需覆上木质人造板(如定向结构板或多层胶合板)和水泥板或石膏板。这种新型结构的墙体材料具有吸声、保温和耐腐等优良特性,受到广大消费者的认可。我国是建筑大国,每年要消耗大量的黏土砖,会破坏数量惊人的农田,严重威胁人类居住环境和影响到子孙后代的生存空间。国家限制和禁止毁田烧砖的规定,给杨木木丝墙体材料的发展创造了良好的机遇。1.12从旧木材原料加工制造技术充分利用废旧木材是解决我国木材工业原料供应不足的矛盾和维护人类环境的一个有效措施,在国外已经实行了多年,收到了良好的效果。据统计,我国每年产生数量客观的废旧木材,主要来源包括建筑和装修、交通工具、家居、日常生活、木材加工、军事和体育、采矿业和公益事业等。通常,将废旧木材用专门的设备加工成碎料,并去除金属和杂质以及朽料,根据用途制成纤维和刨花,再按一定比例混加到新鲜原料中制成中密度纤维板和刨花板。也可以完全用废旧木材原料制成人造板材。我国政府已经开始重视废旧木材的综合利用,有关部门从政策、技术和市场等方面对废旧木材的加工利用给予有力的支持。2江苏省杨木人造板产业可持续发展的保障(1)实行定向培育要根据各种人造板的特性,选用不同等级的杨木原料,做到分类使用、材尽其用,本着综合利用、循环利用和节约代用的原则,实行杨木的定向培育;应建立原料基地,实行周期轮伐,永续利用。(2)产品甲醛释放量过小目前国内生产人造板,主要使用脲醛树脂胶,尽管国家有关部门再三明令限制产品的甲醛释放量,但相当部分企业的产品甲醛释放量仍未能达标,给消费者的身体健康带来了严重的危害。应积极组织力量,大力开发无甲醛胶粘剂,从源头上彻底根治板材甲醛释放的顽疾。(3)加强木材保护技术的研究延长木材的使用周期。特别要做好防霉、防腐和防蛀,提倡采用生物防护等环境友好的工艺,避免