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國內(nèi)外秸稈制人造板的研究現(xiàn)狀與趨勢
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我國是農(nóng)業(yè)大國，每年農(nóng)作物秸稈類剩余物(包括麥秸、稻草、高梁稈、玉米稈、麻稈、棉花稈、煙草等)達(dá)到10億多t，其中70%為稻草和麥秸，這是一種巨大的可再生資源。隨著科技進(jìn)步及農(nóng)民生活水平的提高，秸稈不再作為農(nóng)村的日用燃料，如何將秸稈這一農(nóng)業(yè)上的資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，探索秸稈綜合利用的有效途徑，已日益受到關(guān)注。據(jù)統(tǒng)計，目前被利用的秸桿僅占全國秸稈資源的30%,其余大量秸稈仍被焚燒。秸稈焚燒不僅造成環(huán)境污染，而且夏秋季節(jié)在機(jī)場、高速公路附近的秸稈焚燒已成為誘發(fā)交通事故、影響航運的主要因素。因此，要在全國范圍內(nèi)解決農(nóng)作物秸稈的綜合利用，其根本出路在于農(nóng)作物秸稈的工業(yè)化利用，其中秸稈制人造板是秸稈工業(yè)化利用中最具市場發(fā)展?jié)摿彤a(chǎn)業(yè)化前景的技術(shù)。發(fā)展秸稈人造板不僅可提高秸稈消耗率和利用率、節(jié)約木材資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，而且還可促進(jìn)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、擴(kuò)大城鄉(xiāng)就業(yè)、增加農(nóng)民收入。
1秸稈制人造板的研究現(xiàn)狀
1920年美國路易安那州建立了蔗渣制板生產(chǎn)廠。20世紀(jì)80年代，在美國北部和加拿大開始利用麥稈進(jìn)行制板的實驗研究，至今已形成完整的工業(yè)生產(chǎn)體系。據(jù)報道，兩國已投產(chǎn)和在建的工廠達(dá)13個，生產(chǎn)能力達(dá)60余萬m3，另外還有8家公司正在籌資建廠。此外，比利時、瑞典、葡萄牙、俄羅斯等國也進(jìn)行了此類研究，并已制造出合格的各類農(nóng)作物秸稈人造板。20世紀(jì)80- 90年代，我國南方已形成蔗渣制造硬質(zhì)纖維板、刨花板的工廠體系。近年來，中國林科院、中南林學(xué)院、東北林業(yè)大學(xué)、南京材業(yè)大學(xué)等單位，也先后對此進(jìn)行了研究與開發(fā)。
1. 1秸稈制人造板的工藝
農(nóng)作物秸稈制板的工藝流程可歸結(jié)為2種，即集成工藝和碎料板工藝。
集成工藝流程為：農(nóng)作物秸稈→拆捆→清除雜質(zhì)→加熱擠壓→貼保護(hù)再生紙(可加玻璃纖維層) →切割封邊→成品板。
Stram it International(英)公司是擁有該技術(shù)的首家公司，原材料為水稻、小麥秸稈，加工過程不需粘結(jié)劑，成品板厚度為20-80mm，主要用作墻體材料 (如英國的鄉(xiāng)村建房)，以代替粘土磚(據(jù)統(tǒng)計，我國每年生產(chǎn)粘土磚約5000億塊，這是以毀壞1萬hm2耕地為代價的)。20世紀(jì)80年代初中國新型建筑材料公司從該公司引進(jìn)2條稻草板加工生產(chǎn)線，由于社會對稻草板建房仍有疑慮，加之生產(chǎn)線配套技術(shù)管理不及時，故運行狀況不夠理想。
碎料板工藝流程為：農(nóng)作物秸稈→拆捆→粉碎→清除雜質(zhì)→研磨→與MDI(粘結(jié)劑)混合→鋪裝→預(yù)壓及熱壓→齊邊砂光→成品板。
采用該工藝流程的公司有COMPAK公司、VALMET公司、HYMMEN公司等，產(chǎn)品可以作為木制板材的替代品用于家具、地板、包裝、建筑等行業(yè)，板材厚度為4- 35 m m，板材的物理性能(防火、防潮、隔熱、防霉變)、機(jī)械性能(機(jī)械加工鉆、銑、鋸等)及力學(xué)性能(MOE,MOR, IB)符合美國ANSI-A208及英國BSEN312的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其發(fā)展前景廣闊。
1.2秸稈制人造板的結(jié)構(gòu)
根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和用途，己開發(fā)和待開發(fā)的秸稈人造板產(chǎn)品大致可分為以下3類：
(1)秸稈硬質(zhì)板材：指密度在0.659g/Cm3以上的秸稈碎料板和秸稈中密度纖維板，可以替代傳統(tǒng)的木質(zhì)刨花板和中密度纖維板，用于家具制造、包裝和室內(nèi)裝修。
(2)秸稈輕質(zhì)材料：指用秸稈制成的低密度、輕質(zhì)、保溫內(nèi)襯材料，用作墻體材料替代粘土磚。這里包括擠壓法、平壓法和模壓法3種輕質(zhì)墻體。
(3)秸稈復(fù)合材料：指以秸稈碎料為填料，與無機(jī)礦物材料或塑料復(fù)合而成的一種板材，用作建筑材料或包裝材料。
此外，有關(guān)單位探討利用秸稈制造水泥模板，也取得了可喜的進(jìn)展。
1.3秸稈制人造板的技術(shù)困難
由于秸稈表面多數(shù)有不利于膠合的物質(zhì)，采用傳統(tǒng)的脲醛樹脂或酚醛樹脂膠，難以得到滿意的膠合強度(尤其是內(nèi)結(jié)合強度)。到目前為止，國內(nèi)外已建成的碎料板廠幾乎都以異氰酸酷為膠粘劑。因而引起2個問題：(1)成本問題，因為異氰酸酯價格為脲醛樹脂的8- 10倍。盡管前者施膠量比后者低得多，但絕對成本還是比后者高；(2)粘板問題，如直接采用異氰酸酯膠粘劑，將會在熱壓過程中產(chǎn)生嚴(yán)重的粘板現(xiàn)象。
農(nóng)作物秸稈是一年生植物，季節(jié)性強，質(zhì)地松散，易蟲蝕、霉變和腐爛，原料收集、運輸和貯存問題突出。盡管秸稈田頭收購價格不過幾十元，但最終成本有可能達(dá)到200元左右，與木材原料價格相差無幾。
迄今為止，秸稈人造板在市場上尚未像木質(zhì)人造板那樣為廣大用戶所認(rèn)同，在質(zhì)量相同的條件下，秸稈板的需求高于木質(zhì)人造板的可能性不大，產(chǎn)品售價也不可能高于木質(zhì)人造板，其利潤率會受到一定影響，在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析時，要充分注意到這一點。
那種片面強調(diào)秸稈人造板的環(huán)境特性，而對其銷路盲目樂觀的想法是不可取的。并且同樣規(guī)模的秸稈人造板企業(yè)和木質(zhì)人造板企業(yè)，只有在經(jīng)營非常成功
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