木材加工剩余物的廢棄物再利用

1、木材加工剩余物的廢棄物再利用 木材具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、美觀、易加工，而且加工能耗低等特點(diǎn)，是當(dāng)今世界 四大材料（水泥、鋼材、木材、塑料）中唯一的天然、可再生、可循環(huán)利用的綠 色材料和生物能源。我國(guó)的森林資源緊缺，森林覆蓋率僅有21.63%，在全世界一百六十多個(gè)國(guó)家和地區(qū)中排名第一百一十五位。 近年來(lái)為了保護(hù)林區(qū)的森林資 源，維持完整的生態(tài)環(huán)境， 國(guó)內(nèi)有很多林區(qū)已逐漸被禁止商業(yè)化采伐， 尤其以東 北大小興安嶺為主的林業(yè)濕地， 已全面禁止商業(yè)采伐， 這就導(dǎo)致我國(guó)木材的年產(chǎn) 量顯著減少。 因此，充分利用現(xiàn)有木材資源， 對(duì)保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有 非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。為解決木材產(chǎn)量與供應(yīng)

2、需求之間的矛盾， 除了植樹造林、 控制采伐量外， 還必須 開發(fā)木材的綜合利用， 使木材及其加工剩余物得到更加充分的利用。 木材剩余物 主要包括采伐及加工過(guò)程中的剩余物， 這些剩余物的利用方法和使用途徑是多方 面的，主要有物理利用、化學(xué)利用、生物利用和燃料利用等。木材加工剩余物的 處理和利用對(duì)木材行業(yè)的發(fā)展具有很大的意義， 關(guān)系到環(huán)境保護(hù)、 資源利用等重 大社會(huì)問(wèn)題。再利用途經(jīng)分析：1、熱解利用 木材在隔絕空氣或通入適量空氣或其他介質(zhì)條件下受熱降解以制取各種熱解 產(chǎn)品的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。主要包括燒炭、木材干餾、活性炭制造等。木材加工剩余 物中的樹皮，鋸屑，板皮刨花等，這些都可以作為木材熱解工業(yè)的原料

3、使用，主 要用于活性炭的制造。 可以作為木材熱解工業(yè)的原料使用， 主要用于活性炭的制 造。雖然熱解產(chǎn)品 （活性炭）具有良好的性能和市場(chǎng)需求前景。 目前對(duì)木材的熱 解研究也開始取得廣泛的關(guān)注。 但是木材加工剩余物的熱解利用依然存在許多問(wèn) 題，如：生產(chǎn)基本屬于小規(guī)模，經(jīng)營(yíng)分散，工藝相對(duì)比較落后；行業(yè)缺乏宏觀管 理；產(chǎn)品品種單一，質(zhì)量不穩(wěn)定；科技研究明顯不足； 副產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)亟待解決。2、水解利用木材水解的主要目的是將纖維素和半纖維素轉(zhuǎn)化為有用的產(chǎn)品，是基于木質(zhì) 化生物質(zhì)多糖苷鍵的水解作用， 使多糖轉(zhuǎn)換成單糖， 再將這些單糖進(jìn)行化學(xué)或生 物化學(xué)方法的加工，把單糖轉(zhuǎn)變成飼料、糠醛及其衍生物、木糖與木糖

4、醇，以及 其他工業(yè)和民用的各種產(chǎn)品。 富含纖維素和半纖維素的各種木材加工剩余物同樣 也是水解生產(chǎn)的適合原料。其產(chǎn)品最常見(jiàn)的有糠醛、木糖、木糖醇等。但是木材加工剩余物的水解利用存在與熱解基本相同的問(wèn)題3、生產(chǎn)生物質(zhì)潔凈能源生物質(zhì)能源：即以生物質(zhì)為載體的能量，有機(jī)物中除礦物燃料以外的所有來(lái) 源于動(dòng)植物的能源物質(zhì)均屬于生物質(zhì)能， 通常包括木材、 及森林廢棄物、 農(nóng)業(yè)廢 棄物、水生植物、油料植物、城市和工業(yè)有機(jī)廢棄物、動(dòng)物糞便等。4、制作新型復(fù)合材料4.1 木材-金屬?gòu)?fù)合材料將從木材加工剩余物中制得的木質(zhì)單元與不同形態(tài)的金屬單元（網(wǎng)、粉、纖 維、箔及合金）通過(guò)復(fù)合界面特性處理技術(shù)，采用疊層復(fù)合、混雜復(fù)

5、合、柔性加 壓、注入混合、表面噴鍍等工藝制造具有抗靜電和電磁屏蔽效能的復(fù)合材料。對(duì)于以木材加工剩余物為主要原料的木材金屬?gòu)?fù)合材料來(lái)講，由于原料來(lái)源 的不規(guī)范性和尺寸形狀的不確定性， 難于獲得尺寸規(guī)范的木質(zhì)單板是規(guī)格料木材， 所以一般多制成形態(tài)較小的木質(zhì)碎料和木質(zhì)纖維， 也可以加工成一些小規(guī)格尺寸 的實(shí)體木材或通過(guò)膠合的方式制成大規(guī)格尺寸的集成材， 然后在采取特定的方式 與金屬材料復(fù)合制造木材 -金屬?gòu)?fù)合材料。4.2 木材-塑料復(fù)合材料 通過(guò)物理或化學(xué)的方法將木材（包括板材、單板、纖維、刨花等各種形態(tài)） 與塑料（包括各種樹脂）加工而成的一種新型復(fù)合材料。是一種高性能、高附加 值的綠色環(huán)保復(fù)合材料

6、， 其性能優(yōu)良、 用途廣泛、 利于環(huán)保并且具有木材與塑料 的雙重性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于建筑、汽車和室內(nèi)裝修等行業(yè)。未來(lái)發(fā)展應(yīng)該在以下幾方面突破： （ 1）產(chǎn)業(yè)優(yōu)化，從原料的收集到產(chǎn)品的銷 售形成良好的可持續(xù)產(chǎn)業(yè)鏈，降低成本和資源的浪費(fèi)； （2）加大科技投入，開發(fā) 專用設(shè)備，革新加工工藝； （3）產(chǎn)品由低附加值（如木塑托盤、倉(cāng)儲(chǔ)地板）向高 檔方向發(fā)展，進(jìn)一步提質(zhì)增效。5、制作木陶瓷木陶瓷是基于“利用廢材料，創(chuàng)生高性能新材料”的思想而開發(fā)出的一種新 材料。其原料為廢棄的木質(zhì)材料，主要有實(shí)體木材、竹材、人造板、鋸末、木纖 維等。木陶瓷的研制和開發(fā)為木材加工剩余物的高效利用開辟了新途徑。木陶瓷密度低、比強(qiáng)

7、度高，具有良好的力學(xué)特性、熱特性、電磁特性和摩擦 學(xué)特性，經(jīng)加工后可替代傳統(tǒng)陶瓷， 廣泛用作電極、 發(fā)熱體、電機(jī)碳刷剎車襯里、 耐腐蝕材料、絕熱材料、過(guò)濾材料等，具有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景。但是木陶瓷作為一種新開發(fā)的產(chǎn)品， 目前的技術(shù)和相關(guān)設(shè)備存在一定的缺陷， 使木陶瓷易產(chǎn)生裂紋和變性等缺陷。 其實(shí)際應(yīng)用方面還應(yīng)加大研究力度， 以使產(chǎn) 品能夠盡快真正廣泛地得到應(yīng)用。6、生產(chǎn)人造板木材加工剩余物主要用于生產(chǎn)刨花板和中密度纖維板，此外還可加工成多種 形式的人造板產(chǎn)品， 如木纖維波形瓦、刨花模壓制品、鋸末板、竹材水泥刨花板、 廢紙-木材復(fù)合板等。在實(shí)際用于人造板生產(chǎn)上普遍的問(wèn)題： （1）收集問(wèn)題：我國(guó)大

8、部分木材企業(yè)都屬于中小型企業(yè)，并且分布廣泛收集運(yùn) 輸?shù)榷即嬖趩?wèn)題分布廣泛，收集，運(yùn)輸?shù)榷即嬖趩?wèn)題。（ 2）原料缺陷問(wèn)題：原料質(zhì)量，雜質(zhì)含量，環(huán)境負(fù)擔(dān)（甲醛） 。（ 3）經(jīng)濟(jì)效益問(wèn)題 :由于收集、運(yùn)輸、清理分類等方面的原因，抵消了木材加工 剩余物的初始廉價(jià)優(yōu)勢(shì)，制品在成本上優(yōu)勢(shì)較低。（4）制品質(zhì)量問(wèn)題由于木材加工剩余物樹種、質(zhì)量、規(guī)格、含水率和污染程度 等的不同，使得制品的質(zhì)量不能很好的得到保證。6.1 纖維板發(fā)展纖維板生產(chǎn)是木材資源綜合利用的有效途徑之一，可使木材的利用率高 90%以上。纖維板的制作方法是將木材加工過(guò)程中剩余的板皮、刨花、枝丫等廢 料，經(jīng)粉碎機(jī)破碎后放到溶液中研磨成木漿， 再加

9、入一定的PVC膠料，經(jīng)板坯成 型、熱壓、后處理等加工而成的人造板材，其可分為硬質(zhì)纖維板、半硬質(zhì)纖維板 和軟質(zhì)纖維板三種。通常情況下，纖維板的視密度大于850kg/m3，可應(yīng)用于家具、室內(nèi)裝飾、包裝等行業(yè)。纖維板具有材質(zhì)均勻、各向同性、縱橫強(qiáng)度差小、 抗彎強(qiáng)度高（可達(dá)55MPa）、絕熱性好、不易開裂、不腐朽、無(wú)木節(jié)及蟲眼等許 多優(yōu)點(diǎn)。6.2 膠合板 膠合板生產(chǎn)是提高木材綜合利用率的另一有效途徑，它是將木段旋切成單板或由木方刨切成薄木， 再用膠黏劑膠合后熱壓而成的三層或多層人造板材。 通常 情況下單板的疊合層為奇數(shù)， 并使相鄰層單板的纖維方向互相垂直。 膠合板的長(zhǎng) 寬規(guī)格是 1220mm x 22

10、40mm，厚度一般有 3mm、5mm、9mm、12mm、15mm、 18mm等幾種規(guī)格。其主要特點(diǎn)是縱橫方向的物理、機(jī)械性能差異小，強(qiáng)度高、 材質(zhì)勻、變形小、收縮率小、表面平整，板面具有立體、真實(shí)和天然的美感，廣 泛應(yīng)用于家具及裝修行業(yè)。 在建筑工程中， 常用的膠合板類型主要有三合板和五 合板。6.3 木屑板、木絲板、刨花板木屑板、木絲板、刨花板分別是以木屑、木料刨制的細(xì)長(zhǎng)木絲、木質(zhì)纖維素 材料制成的碎料為原料， 施加膠黏劑后在熱力和壓力作用下膠合而成的人造板材。 這 類板材結(jié)構(gòu)比較勻稱，具有良好的加工性能，密度較小，吸音、隔音性能好，據(jù) 需要可以加工成大幅面的板材， 是制作不同規(guī)格、 不同樣

11、式家具的理想原料。 木 屑板與熱壓樹脂刨花板的表面粘貼塑料或膠合板， 不僅可以提高板材的強(qiáng)度， 時(shí) 還能夠增加板材的裝飾性。7、制備木絲制備木絲則主要是針對(duì)木材加工剩余物中的板皮的再利用途徑，在木材的制 材工藝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的板皮， 這些板皮是屬于新鮮木材的， 基本沒(méi)受到污染， 板皮的直接再利用相對(duì)更為經(jīng)濟(jì)高效。 木絲是一種全新的木質(zhì)結(jié)構(gòu)單元， 它不同 于膠合板、單板層積材（LVL的單板，也不同于刨花板的刨花和定單板層積材（LVL的單板，也不同于刨花板的刨花和定向刨花板的窄長(zhǎng)扁平大刨花、纖維 板的纖維等，而是具有特定規(guī)格尺寸的單根木絲，其尺寸為：厚度 0.3-1.5mm ， 寬度為板皮的厚度

12、（一般小于30mm）,長(zhǎng)木絲長(zhǎng)度一般大于50mm,小于500mm。 短木絲長(zhǎng)度則小于50mm。木絲單元常規(guī)用于制造木絲集成人造板， 另外短木絲 可用于制造碎料木絲彩色裝飾材料，長(zhǎng)木絲可用于制造人造原木及人造單板。8、木材廢料制作控釋肥料的包膜材料木材廢料中含有豐富的木質(zhì)素，而木質(zhì)素可以用來(lái)制作包膜材料。利用木質(zhì) 素和生物質(zhì)可制備控釋肥料的包膜材料。 將木質(zhì)素和肥料制成控釋肥料的方法主 要有兩種， 一種是將黏結(jié)劑噴填在木質(zhì)素上使木質(zhì)素與其充分混合， 通過(guò)加熱干 燥的方法讓木質(zhì)素全部包覆在肥料表面； 另一種是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將木材剩余物和 料制成聚氨酯泡沫，首先用 PEGA溶液對(duì)木廢料進(jìn)行溶解，然后加

13、入適量的水、 硅油和二月桂酸二丁基錫，在用高速攪拌機(jī)拌的同時(shí)加入適量的液化 MDI，當(dāng)溶 液乳化時(shí)倒入硫酸銨， 繼續(xù)攪拌至均勻后將其放入烘箱中， 將烘箱的溫度調(diào)整到 50 r，待溶液固化后即可得到包膜材料的釋肥料。9、木材廢料制作膠黏劑木材廢料回收利用的一種新途徑是將其制成膠黏劑。將木材廢料進(jìn)行常壓液 化，以破壞其內(nèi)部的分子結(jié)構(gòu)并得到多種不同的羥基化合物， 這些有機(jī)物均含有 豐富的活性羥基， 可用作生產(chǎn)木材膠黏劑和聚氨酯泡沫的基材。 近年來(lái)， 南非科 學(xué)與工作研究委員會(huì)木材研究所經(jīng)過(guò)多年的努力， 成功地用木材廢料中的木質(zhì)素 研制出了高、 低溫硬化膠黏劑。 在我國(guó)， 南昌大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重

14、點(diǎn)實(shí)驗(yàn) 室利用生物質(zhì)原料液化后的產(chǎn)物為基料、 有機(jī)酸為交聯(lián)劑， 制備出一種新型的聚 酯型無(wú)甲醛膠黏劑，該膠黏劑可用于U類膠合板的生產(chǎn)， 可完全替代現(xiàn)有的酚醛 膠。10、木材廢料生產(chǎn)結(jié)構(gòu)用方木 俄羅斯國(guó)立與合作社科學(xué)協(xié)會(huì)再生木材加工廠和木材加工工業(yè)研究院聯(lián)合 研制出一種新建筑材料結(jié)構(gòu)用方木， 該方木是由木材加工過(guò)程中產(chǎn)生的木屑和 刨花等廢料， 加入化學(xué)試劑及礦物膠黏劑經(jīng)熱壓而成， 其可用來(lái)作室內(nèi)裝修的地 板、門框、窗框、內(nèi)外墻等。制作方法是將木材廢料在粉碎機(jī)中粉碎后，經(jīng)孔徑 篩過(guò)濾出610mm的木屑，如果木屑的濕度超過(guò)12%,需在干燥筒中干燥；稱 量后放入攪拌機(jī)中， 同時(shí)加入水氯鎂石礦物膠黏劑進(jìn)

15、行攪拌， 待均勻后再加入苛 性鎂石膠黏劑充分?jǐn)嚢?，一定時(shí)間后取出，然后在熱壓機(jī)上經(jīng)熱壓后制成木方。 這種方木具有抗蟲蝕、極難點(diǎn)燃、使用性能良好等優(yōu)點(diǎn)。俄羅斯宣稱，使用該結(jié) 構(gòu)木方建造低層房屋可保證其使用壽命在 25 年以上。熱壓機(jī)是制造結(jié)構(gòu)用方木 的主要機(jī)械設(shè)備，一臺(tái)熱壓機(jī)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)方木的年產(chǎn)量可達(dá)2000m3，非常適合于產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)。針對(duì)現(xiàn)狀，以下是幾點(diǎn)建議：1、制定有利于木材剩余物綜合利用的相關(guān)措施 雖然如今政府關(guān)于木材剩余物的再利用已經(jīng)加強(qiáng)了重視并且出臺(tái)了相關(guān)政策但是仍舊還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。木材加工剩余物的綜合利用是一個(gè)變廢為寶的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè) , 各級(jí)政府及職能部門應(yīng)予大力扶持鼓勵(lì)。一是創(chuàng)辦類似加

16、工企業(yè)時(shí)在征占土地、 證照辦理、 稅費(fèi)征收要予以扶持鼓勵(lì)， 門檻不能設(shè)的太高。 二是在其原材料收購(gòu) 上只準(zhǔn)收購(gòu)木材剩余物， 不準(zhǔn)亂收亂購(gòu)。 三是要提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)和寬松的經(jīng)營(yíng)投資 環(huán)境。四是上級(jí)主管部門對(duì)類似企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品銷售運(yùn)輸應(yīng)出臺(tái)專門的管理規(guī)定。 總之，不能納入商品材計(jì)劃管理范圍。 五是對(duì)類似企業(yè)要進(jìn)行掛牌保護(hù)， 促進(jìn)當(dāng) 地經(jīng)濟(jì)發(fā)展。2、加快關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備的研究創(chuàng)新步伐 對(duì)木材加工剩余物再利用多種途徑來(lái)看，水解和熱解利用，其產(chǎn)品的特性和功能還處于比較初級(jí)的階段，生產(chǎn)企業(yè)也基本屬于小規(guī)模，采用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)； 生物質(zhì)潔凈能源生產(chǎn)需要更多的技術(shù)投入； 新型復(fù)合材料性能也需要進(jìn)一步改善 以提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)

17、力； 木陶瓷關(guān)鍵工序仍需完善； 就生產(chǎn)人造板而言， 也存在板材 性能不穩(wěn)定的狀況， 全國(guó)范圍內(nèi)只有很少一部分人造板企業(yè)采用或部分采用廢棄 木材作為生產(chǎn)原料。以上的種種都表明了由于技術(shù)、設(shè)備、工藝上的差距，我國(guó) 木材加工剩余物回收利用的技術(shù)含量較低， 產(chǎn)品檔次也不高， 更達(dá)不到增值利用 的效果。因此需要增加科技投入， 大力支持木材加工剩余物用于不同工業(yè)的科學(xué) 研究、技術(shù)研發(fā)、裝備研制以及加快成果轉(zhuǎn)化和推廣。3、加快回收利用（收集、分類）體系的建設(shè) 木材加工剩余物在木質(zhì)廢棄物中屬于相對(duì)清潔并且集中的資源，對(duì)其設(shè)立專 門的回收分類機(jī)構(gòu)是十分有必要的， 然而在實(shí)際中， 木材加工剩余物的分類回收 做的并

18、不理想， 有些是直接將所有的木材加工剩余物包括鋸末、 板皮、碎角料等 混在一起， 更有甚者，將其與其他種類的木質(zhì)廢棄物混合， 這樣就很大程度上加 大了木材加工剩余的再利用難度， 并且大量浪費(fèi)資源。 因此， 在一些有條件的地 方，可以以市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)為杠桿，建立由政府、企業(yè)、社會(huì)三方組成的社會(huì)化廢棄木 材回收系統(tǒng)，避免零星的、 無(wú)組織的、無(wú)序的回收造成對(duì)環(huán)境的危害和資源的浪 費(fèi)，為木材加工剩余物的再利用提供保障， 也為廢棄木材再生利用產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)造條 件。4、加大宣傳力度，提高全社會(huì)對(duì)木材加工剩余物高效再利用的意識(shí) 就簡(jiǎn)單直接作為燃料利用來(lái)說(shuō)，一些木材加工廠對(duì)木材加工剩余物作為燃料 利用還沒(méi)有樹立科學(xué)利用觀念， 認(rèn)為只要把廢料填進(jìn)鍋爐作燃料， 就是廢料利用。 筆者走訪調(diào)查了一些中小型的木材加工廠，看到生產(chǎn)中普遍的作法是：將鋸屑、 生產(chǎn)下腳料等廢料用小車運(yùn)送到鍋爐房， 工人用鐵锨將其投入爐膛中， 或者混在 煤中燒掉。由于燃燒的方式不科學(xué)，廢料的熱值不能充分發(fā)揮，所以嚴(yán)格地講， 這些廢料是當(dāng)作廢物被處