论文部分内容阅读
摘要：论述发展秸秆人造板材产业在保护环境及木材资源方面的重要意义，展望其发展前景。根据生产实践，总结秸秆人造板材产业在原料、性能、价格、产业化方面存在的问题，为扩大秸秆的综合转化利用途径提供参考。
关键词：人造板材；秸秆；木材资源；保护环境
中图分类号：S216 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2015）05-0005-02
我国是农业大国，每年农作物秸秆资源数量巨大，约有近8亿t，是一种巨大的可再生资源。据统计，目前被利用的秸秆仅占秸秆资源总量的30%，其余秸秆被焚烧。每年农作物收获季节，大量的秸秆由于无法循环利用，在农田中被直接焚烧，既造成空气污染、破坏土壤结构、农田质量下降，也造成极大的浪费。
近年来，随着人造板产业的快速发展，对木材资源的供需矛盾日益突出。国家天然林保护工程、国有林区天然林商业性采伐停伐的深入推进，对人造板企业来说，无疑是雪上加霜。解决农作物秸秆的综合利用问题，其根本出路在于农作物秸秆的工业化利用，其中利用秸秆制造人造板是秸秆工业化利用中最具市场发展潜力和产业化前景的技术。
1 发展秸秆人造板材的意义
随着科技进步及农民生活水平的提高，将秸秆这一农业资源优势转化为经济优势，探索秸秆综合利用的有效途径，日益受到关注。各级政府部门及社会各界也一直在努力探索，扩大秸秆的综合转化利用，变废为宝。
秸秆人造板是以农作物秸秆为原料，以改性异氰酸酪为胶黏剂，在一定的温度压力下压制而成的人造板，可以替代传统木质人造板材，用于家具制造和建筑装饰、装修。发展农作物秸秆人造板不仅可以解决农作物秸秆废弃处理问题、节约木材资源、保护生态环境，而且可以惠农增收、促进农民就业，对加快安全健康家居升级、建设循环经济具有重要作用。秸秆人造板材为高强度零甲醛的绿色环保材料，顺应人们对环保的要求，是家具与建筑业的极佳材料，市场前景看好。
2 秸秆人造板材研究现状
国外早在20世纪初，就开始进行以农作物秸秆为原料制造人造板的技术研究开发。1920年美国路易安那州建立了利用蔗渣制板生产厂。20世纪80年代，美国南部和加拿大利用麦秆进行制板，至今已形成完整的工业生产体系。此外，比利时、瑞典、葡萄牙、俄罗斯等国很早就进行了此类研究，并已制造出合格的各类农作物秸秆人造板。
我国对农作物秸秆人造板的研究较晚。20世纪80—90年代，我国南方形成蔗渣制造硬质纤维板、刨花板的工厂体系。近年来，中国林科院、中南林学院、东北林业大学、南京材业大学等单位先后对此进行了研究与开发，但生产技术水平与国外相比还有一定的差距。
3 秸秆人造板材发展前景
当前，世界各国为保护生态环境和实现林业可持续性发展，都制订了限制原木采伐的计划，造成社会木材供应紧张。我国国民经济的快速发展及人民生活水平的提高，使得家具、建筑行业迅速兴起，耗木量的骤增导致森林破坏严重。利用农作物秸秆替代木材原料和传统墙体材料，有助于贯彻落实天然林保护政策，实现我国林业和林业工程的可持续发展，缓解木材原料供应不足的矛盾。目前，国民经济和人民生活亟需木材，据测算，全国木材供应缺口将达上千万立方米，不可能简单地通过增采人工速生材和扩大进口来解决，用农作物秸秆材料替代木材原料不失为一种有发展潜力的有效措施。
据测算，1 334 m2农田生产的秸秆相当于667 m2林地1 a的木材生长量。若每年秸秆总量的5%用来制造人造板，则可制成人造板3×107 m，相当于造林 1.17×106 hm2。农作物秸秆材料工业作为一个全新的领域，涉及生物技术、计算机技术、新材料技术和新能源技术等学科。预计2015年，我国农作物秸秆材料产业的产量和产品种类将超过欧美，位居世界第一，成为世界上秸秆材料产业的大国和强国。
4 秸秆人造板材发展中存在的问题
3.1 原料方面
3.1.1 原料品质问题 农作物秸秆作为人造板的制造原料，自身存在着一些先天不足，除了通过工艺手段进行弥补外，还应当从育种环节抓起，培育既能提供优质高产粮食、又能提供适合作秸秆工业原料的农作物新品种。
3.1.2 原料价格问题 农作物秸秆是1年生植物，季节性强，质地松散，易虫蚀、霉变和腐烂，原料收集、运输和贮存困难重重。尽管秸秆田头收购价格不过几十元，但最终成本有可能达到200元左右，与木材原料价格相差无几。
3.1.3 农业生产方式不利于秸秆收购 对多数秸秆利用企业来说，需要打好捆的草。但是收割机本身不带打捆装置，如果外置则会大大降低收割效率。实现秸秆综合利用，应探索建立有效的秸秆田间处理、收集、储存及运输系统模式。同时，政府应当完善配套措施，为秸秆生态板材的发展创造良好的市场环境。
3.2 生产方面
3.2.1 胶粘剂价格问题 由于秸秆表面多数有不利于胶合的物质，采用传统的脲醛树脂或酚醛树脂胶，难以得到满意的胶合强度。到目前为止，国内外已建成的碎料板厂几乎都以异氰酸酷为胶粘剂，成本较高。
3.2.2 粘板问题 如直接采用异氰酸酯胶粘剂，将会在热压过程中产生严重的粘板现象。因此应采取有效技术措施克服热压过程中的粘板问题。
3.2.3 表面加工问题 所有植物纤维人造板共同存在的问题是表面较平淡需表面加工。进行二次加工要注意创新，既要考虑工艺简单，又要考虑经济济成本。秸秆人造板以改性异氰酸酪为胶粘剂，特别要注意采取有效技术措施克服热压过程中的粘板问题。
3.2.4 设备定型问题 秸秆碎料加工存在粗细度问题，会影响板材强度，因此应改进铺装、干燥设备。要根据不同产量研制不同的成套设备，以保证产品质量。
3.2.5 质量标准的制定问题 制板利用的原料不同，木材纤维与秸秆纤维有差异。使用对象不同，质量标准也应有所区别。
3.3 产品性能和价格方面
秸秆材料产品能否占有市场，关键取决于产品性能和价格。就产品性能而言，重点是提高产品的防腐、防霉、阻燃等性能。就价格而言，关键是降低胶黏剂成本，科学地处理产品性能与价格的关系，强化性能价格比，用科技进步来解决改善性能和压缩成本的矛盾。
3.4 产业化方面
秸秆板产业发展的最大难题是产业化。与传统木质人造板不同，秸秆人造板整个产业链都是空白，需要制定统一的流程和标准。在多年的政策导向作用下，秸秆人造板等综合利用工作取得了积极进展，焚烧现象得到一定遏制，但仍面临一些问题。在已出台的部分鼓励秸秆综合利用的政策中，农民直接受益的不多，有待进一步完善。秸秆综合利用企业规模小，缺乏龙头企业带动，综合利用产业化发展缓慢。
3.5 产品宣传推广方面
迄今为止，秸秆人造板在市场上尚未像木质人造板那样为广大用户所认同，在质量相同的条件下，秸秆板的需求高于木质人造板的可能性不大，产品售价也不可能高于木质人造板，其利润率会受到一定影响。在进行经济分析时，要充分注意到这一点。农作物秸秆资源的利用，要通过多种可能的途径，广泛宣传开发利用秸秆资源的意义，提高人们对秸秆材料产品的认知度，在关系森林资源和环境保护等一系列重大政策问题时，政府应当通过宏观调控手段给予引导，不断加大对农作物秸秆材料工业的投入，促进农作物秸秆资源利用，使我国农作物秸秆材料工业健康稳步地向前发展。
参考文献
[1] 张波.农业废弃物秸秆生产人造板的资源化利用[J].中国胶粘剂，2013（12）：46-49.
[2] 张中霞，付昆鹏，任杰.河南省秸秆资源化利用研究[J].河南科技：上半月，2014（8）：181.
[3] 时君友.农林剩余物制造环境友好型板材的成果转化[J].中国科技成果，2014（7）：14.
关键词：人造板材；秸秆；木材资源；保护环境
中图分类号：S216 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2015）05-0005-02
我国是农业大国，每年农作物秸秆资源数量巨大，约有近8亿t，是一种巨大的可再生资源。据统计，目前被利用的秸秆仅占秸秆资源总量的30%，其余秸秆被焚烧。每年农作物收获季节，大量的秸秆由于无法循环利用，在农田中被直接焚烧，既造成空气污染、破坏土壤结构、农田质量下降，也造成极大的浪费。
近年来，随着人造板产业的快速发展，对木材资源的供需矛盾日益突出。国家天然林保护工程、国有林区天然林商业性采伐停伐的深入推进，对人造板企业来说，无疑是雪上加霜。解决农作物秸秆的综合利用问题，其根本出路在于农作物秸秆的工业化利用，其中利用秸秆制造人造板是秸秆工业化利用中最具市场发展潜力和产业化前景的技术。
1 发展秸秆人造板材的意义
随着科技进步及农民生活水平的提高，将秸秆这一农业资源优势转化为经济优势，探索秸秆综合利用的有效途径，日益受到关注。各级政府部门及社会各界也一直在努力探索，扩大秸秆的综合转化利用，变废为宝。
秸秆人造板是以农作物秸秆为原料，以改性异氰酸酪为胶黏剂，在一定的温度压力下压制而成的人造板，可以替代传统木质人造板材，用于家具制造和建筑装饰、装修。发展农作物秸秆人造板不仅可以解决农作物秸秆废弃处理问题、节约木材资源、保护生态环境，而且可以惠农增收、促进农民就业，对加快安全健康家居升级、建设循环经济具有重要作用。秸秆人造板材为高强度零甲醛的绿色环保材料，顺应人们对环保的要求，是家具与建筑业的极佳材料，市场前景看好。
2 秸秆人造板材研究现状
国外早在20世纪初，就开始进行以农作物秸秆为原料制造人造板的技术研究开发。1920年美国路易安那州建立了利用蔗渣制板生产厂。20世纪80年代，美国南部和加拿大利用麦秆进行制板，至今已形成完整的工业生产体系。此外，比利时、瑞典、葡萄牙、俄罗斯等国很早就进行了此类研究，并已制造出合格的各类农作物秸秆人造板。
我国对农作物秸秆人造板的研究较晚。20世纪80—90年代，我国南方形成蔗渣制造硬质纤维板、刨花板的工厂体系。近年来，中国林科院、中南林学院、东北林业大学、南京材业大学等单位先后对此进行了研究与开发，但生产技术水平与国外相比还有一定的差距。
3 秸秆人造板材发展前景
当前，世界各国为保护生态环境和实现林业可持续性发展，都制订了限制原木采伐的计划，造成社会木材供应紧张。我国国民经济的快速发展及人民生活水平的提高，使得家具、建筑行业迅速兴起，耗木量的骤增导致森林破坏严重。利用农作物秸秆替代木材原料和传统墙体材料，有助于贯彻落实天然林保护政策，实现我国林业和林业工程的可持续发展，缓解木材原料供应不足的矛盾。目前，国民经济和人民生活亟需木材，据测算，全国木材供应缺口将达上千万立方米，不可能简单地通过增采人工速生材和扩大进口来解决，用农作物秸秆材料替代木材原料不失为一种有发展潜力的有效措施。
据测算，1 334 m2农田生产的秸秆相当于667 m2林地1 a的木材生长量。若每年秸秆总量的5%用来制造人造板，则可制成人造板3×107 m，相当于造林 1.17×106 hm2。农作物秸秆材料工业作为一个全新的领域，涉及生物技术、计算机技术、新材料技术和新能源技术等学科。预计2015年，我国农作物秸秆材料产业的产量和产品种类将超过欧美，位居世界第一，成为世界上秸秆材料产业的大国和强国。
4 秸秆人造板材发展中存在的问题
3.1 原料方面
3.1.1 原料品质问题 农作物秸秆作为人造板的制造原料，自身存在着一些先天不足，除了通过工艺手段进行弥补外，还应当从育种环节抓起，培育既能提供优质高产粮食、又能提供适合作秸秆工业原料的农作物新品种。
3.1.2 原料价格问题 农作物秸秆是1年生植物，季节性强，质地松散，易虫蚀、霉变和腐烂，原料收集、运输和贮存困难重重。尽管秸秆田头收购价格不过几十元，但最终成本有可能达到200元左右，与木材原料价格相差无几。
3.1.3 农业生产方式不利于秸秆收购 对多数秸秆利用企业来说，需要打好捆的草。但是收割机本身不带打捆装置，如果外置则会大大降低收割效率。实现秸秆综合利用，应探索建立有效的秸秆田间处理、收集、储存及运输系统模式。同时，政府应当完善配套措施，为秸秆生态板材的发展创造良好的市场环境。
3.2 生产方面
3.2.1 胶粘剂价格问题 由于秸秆表面多数有不利于胶合的物质，采用传统的脲醛树脂或酚醛树脂胶，难以得到满意的胶合强度。到目前为止，国内外已建成的碎料板厂几乎都以异氰酸酷为胶粘剂，成本较高。
3.2.2 粘板问题 如直接采用异氰酸酯胶粘剂，将会在热压过程中产生严重的粘板现象。因此应采取有效技术措施克服热压过程中的粘板问题。
3.2.3 表面加工问题 所有植物纤维人造板共同存在的问题是表面较平淡需表面加工。进行二次加工要注意创新，既要考虑工艺简单，又要考虑经济济成本。秸秆人造板以改性异氰酸酪为胶粘剂，特别要注意采取有效技术措施克服热压过程中的粘板问题。
3.2.4 设备定型问题 秸秆碎料加工存在粗细度问题，会影响板材强度，因此应改进铺装、干燥设备。要根据不同产量研制不同的成套设备，以保证产品质量。
3.2.5 质量标准的制定问题 制板利用的原料不同，木材纤维与秸秆纤维有差异。使用对象不同，质量标准也应有所区别。
3.3 产品性能和价格方面
秸秆材料产品能否占有市场，关键取决于产品性能和价格。就产品性能而言，重点是提高产品的防腐、防霉、阻燃等性能。就价格而言，关键是降低胶黏剂成本，科学地处理产品性能与价格的关系，强化性能价格比，用科技进步来解决改善性能和压缩成本的矛盾。
3.4 产业化方面
秸秆板产业发展的最大难题是产业化。与传统木质人造板不同，秸秆人造板整个产业链都是空白，需要制定统一的流程和标准。在多年的政策导向作用下，秸秆人造板等综合利用工作取得了积极进展，焚烧现象得到一定遏制，但仍面临一些问题。在已出台的部分鼓励秸秆综合利用的政策中，农民直接受益的不多，有待进一步完善。秸秆综合利用企业规模小，缺乏龙头企业带动，综合利用产业化发展缓慢。
3.5 产品宣传推广方面
迄今为止，秸秆人造板在市场上尚未像木质人造板那样为广大用户所认同，在质量相同的条件下，秸秆板的需求高于木质人造板的可能性不大，产品售价也不可能高于木质人造板，其利润率会受到一定影响。在进行经济分析时，要充分注意到这一点。农作物秸秆资源的利用，要通过多种可能的途径，广泛宣传开发利用秸秆资源的意义，提高人们对秸秆材料产品的认知度，在关系森林资源和环境保护等一系列重大政策问题时，政府应当通过宏观调控手段给予引导，不断加大对农作物秸秆材料工业的投入，促进农作物秸秆资源利用，使我国农作物秸秆材料工业健康稳步地向前发展。
参考文献
[1] 张波.农业废弃物秸秆生产人造板的资源化利用[J].中国胶粘剂，2013（12）：46-49.
[2] 张中霞，付昆鹏，任杰.河南省秸秆资源化利用研究[J].河南科技：上半月，2014（8）：181.
[3] 时君友.农林剩余物制造环境友好型板材的成果转化[J].中国科技成果，2014（7）：14.