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、強度高、美觀、易加工，而且加工能耗低等特點，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國家和地區(qū)中 排名第一百一十五位。近年來為了保護林區(qū)的森林資源，維持完整的生態(tài)環(huán)境，國內(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，對保證國 民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實意義和實用價值。為解決木材產(chǎn)量與供應(yīng)需求之間的矛盾，

2、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、資源利用等重大社會問題。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)的原料使用，主要用于活性炭的制造?？梢?/p>

3、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需求前景。目前對木材的熱解研究也 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題，如：生產(chǎn)基本 屬于小規(guī)模，經(jīng)營分散，工藝相對比較落后；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

4、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， 有機物中除礦物燃料以外的所有來源于動植物 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)有機廢棄物、動物糞便等。4、制作新型復(fù)合材料4.1木材-金屬復(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）通過復(fù)合界面特性處理技術(shù)，采用疊層復(fù)合、混雜復(fù)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

5、屏蔽效能的復(fù)合材料。對于以木材加工剩余物為主要原料的木材金屬復(fù)合材料來講， 由于原料來源的不規(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)格尺寸的實體木材或通過膠合的方 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-金屬復(fù)合材 料。4.2木材-塑料復(fù)合材料通過物理或化學(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，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

6、應(yīng)用于建 筑、汽車和室內(nèi)裝修等行業(yè)。未來發(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； （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、 倉儲地板）向高檔方向發(fā)展， 進一步提質(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)

7、陶瓷，廣泛用作電極、發(fā)熱體、電機碳刷剎車襯里、耐腐蝕材料、絕熱 材料、過濾材料等，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。 在實際用于人造板生產(chǎn)上普遍的問題： （1）收集問題：我國大部分木材企業(yè)都屬于中小型企業(yè)，并且分布廣泛收集運輸?shù)榷即嬖?問題分布廣泛，收集

8、，運輸?shù)榷即嬖趩栴}。2）原料缺陷問題：原料質(zhì)量，雜質(zhì)含量，環(huán)境負(fù)擔(dān)（甲醛）（3）經(jīng)濟效益問題:由于收集、運輸、清理分類等方面的原因，抵消了木材加工剩余物的 初始廉價優(yōu)勢，制品在成本上優(yōu)勢較低。（4）制品質(zhì)量問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 纖維板的制作方法是將木材加工過程中剩余的板皮、刨花、枝丫等廢料，經(jīng)粉碎機破碎后 放到溶液中研磨成木漿，再加入一定的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90%以上。板、半硬質(zhì)

9、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、縱橫強度差小、抗彎強度高（可達55Mpa、絕熱性好、不易開裂、不腐朽、無 木節(jié)及蟲眼等許多優(yōu)點。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。膠合板的長寬規(guī)格是1220mrK 2240mm厚度一般有3mm 5mm 9mm 12mm 15mm 18mn等幾種規(guī)格。其主要特點是縱橫方向的物理、機

10、械性能差異小，強度高、材質(zhì)勻、變形小、收縮率小、表面平整，板面具有立體、真實 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度，時還能夠增 加板材的裝飾性。7、制備木絲制備木

11、絲則主要是針對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程 中會產(chǎn)生大量的板皮，這些板皮是屬于新鮮木材的，基本沒受到污染，板皮的直接再利用 相對更為經(jīng)濟高效。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（一般小于30mm,長木絲長度一般大于50mm小于500mm短木絲長度則小于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

12、絲彩色裝飾材料，長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；另一種是通過化學(xué)反應(yīng)將木材剩余物和料制成聚氨酯泡沫，首先用PEGAS液對木廢料進行溶解，然后加入適量的水、硅油和二月桂酸二丁基錫，在用高速攪拌機拌的同 時加入適量的液化MDI,當(dāng)溶液乳化時倒入硫酸銨， 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50r，待

13、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，南非科學(xué)與工作研究委員會木材研究所經(jīng)過多年的努力，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，南昌大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室利用生物質(zhì)原料 液化后的產(chǎn)物為基料、有機酸為交聯(lián)劑，制備出一種新型的聚酯型無甲醛膠黏劑，該膠黏 劑可用于n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)用方木俄羅斯國立與合

14、作社科學(xué)協(xié)會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中粉碎后，經(jīng)孔徑篩過濾出610mmi勺木屑，如果木屑的濕度超過12%，需在干燥筒中干燥；稱量后放入攪拌機中，同時加入水氯鎂石礦物膠黏劑 進行攪拌，待均勻后再加入苛性鎂石膠黏劑充分?jǐn)嚢?，一定時間后取出，然后在熱壓機上經(jīng)熱壓后制成木方。 這種方木具有抗蟲蝕、 極難點燃、使用性能良好等優(yōu)點。 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

15、上。熱壓機是制造結(jié)構(gòu)用方木的 主要機械設(shè)備，一臺熱壓機生產(chǎn)結(jié)構(gòu)方木的年產(chǎn)量可達2000m3非常適合于產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)。針對現(xiàn)狀，以下是幾點建議：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)加強了重視并且出臺了相關(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變廢為寶的朝陽產(chǎn)業(yè),各級政府及職能部門應(yīng)予大力扶持鼓勵。一是創(chuàng)辦類似加工企業(yè)時在征占土地、證照辦理、稅費征收要予以扶 持鼓勵，門檻不能設(shè)的太高。 二是在其原材料收購上只準(zhǔn)收購木材剩余物， 不準(zhǔn)亂收亂購。 三是要提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)和寬松的經(jīng)營投資環(huán)境。四是上級主管部門對類似企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品銷售 運輸應(yīng)出臺專

16、門的管理規(guī)定?？傊荒芗{入商品材計劃管理范圍。五是對類似企業(yè)要進 行掛牌保護，促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。2、加快關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備的研究創(chuàng)新步伐對木材加工剩余物再利用多種途徑來看， 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一步改善以提高市場競爭力；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，我國木材加工剩余物回收利用的技術(shù)含量較低

17、，產(chǎn)品檔次也不 高，更達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)廢棄物中屬于相對清潔并且集中的資源， 對其設(shè)立專門的回收分 類機構(gòu)是十分有必要的，然而在實際中，木材加工剩余物的分類回收做的并不理想，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，并且大量浪費資源。 因此，在一些有條件的地方， 可以以市場經(jīng)濟為杠桿， 建立由政府、 企業(yè)

18、、 社會三方組成的社會化廢棄木材回收系統(tǒng)，避免零星的、無組織的、無序的回收造成對環(huán) 境的危害和資源的浪費，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，提高全社會對木材加工剩余物高效再利用的意識就簡單直接作為燃料利用來說， 一些木材加工廠對木材加工剩余物作為燃料利用還沒有 樹立科學(xué)利用觀念，認(rèn)為只要把廢料填進鍋爐作燃料，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 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