刨花板是人造板三大板种之一,主要以枝丫材、小径材、加工剩余物等为原料,是一种资源综合利用型产品,具有资源利用率高和加工过程能耗低等优势,产品广泛应用于家具、装饰装修、包装等领域。刨花板产业既是林业加工产业重要的组成部分,也是林业经济支柱产业之一[1]。近年来,我国刨花板产能快速增长,其高速发展得益于下游定制家居产业的高速发展[2](图1),而技术进步为刨花板行业改善产品质量、提升生产效率和拓展发展空间奠定了良好基础[3]。
我国刨花板工业发展与我国经济社会同步,改革开放为我国刨花板工业带来机遇[5],以引进消化吸收为起点,通过自主创新,实现了由小到大、由弱到强的跨越,跻身世界强国方阵,成为生产和消费大国。
刨花板的起源可以追溯到德国[6],最早由锯屑和血胶混合制成,而合成树脂胶黏剂的发明推动了刨花板的大规模生产和广泛应用[7]。
回顾我国刨花板工业发展历程,大致可以分为三个阶段。第 一阶段为探索期,自20世纪50年代至90年代中后期,该阶段产业规模小、生产效率低、产品质量差[8]。第二阶段为成长期,自20世纪末至2010年前后,刨花板产品质量稳步提高、生产技术不断进步、市场定位逐渐清晰。第三阶段为成熟期,2010年前后至今,其主要特征为刨花板工业由间歇式或周期式生产技术逐渐升级为连续平压生产技术[9],刨花板产能实现快速增长。
我国刨花板工业起步于20世纪50年代[10]。1954—1956年,北京木材厂完成大豆蛋白胶黏剂平压刨花板生产试验;1958年,北京木材厂自行设计建成了我国**条年产5 000 m3的平压刨花板生产线];同年,从瑞士引进一条年产5 000 m3卧式挤压法生产线,安装在北京光华木材厂;同期,从西德引进两条年产10 000 m3立式挤压法生产线,分别安装在上海人造板厂和成都木材综合加工厂。这一时期,我国刨花板工业处于艰难探索阶段,根据《中国林业年鉴》[11]记载,1965、1970和1975年我国刨花板年产量分别为3.1万、1.5万和2.7万m3。
1979年是我国刨花板工业发展的重要时间节点,从这一年开始,国家集中物力和财力引进了10余条国际先进生产线并组织企业消化吸收。北京木材厂引进联邦德国比松(Bison)公司年产3万m3的单层压机刨花板生产线年信阳木工机械厂在吉林省三岔子林业局自主研发完成我国**条年产3万m3单层压机刨花板生产线,之后朗乡林业局和沈阳重型机器厂部分引进加自主开发了年产3万m3单层压机刨花板生产线年沈阳重型机器厂与联邦德国比松(Bison)公司签订技术引进与合作,建成年产5万m3单层压机刨花板生产线。同时,以昆明人造板机器厂为代表的一批人造板机器厂顺应时代发展趋势开始研发国产生产线年代中期开始引进单层大幅面刨花板生产线年中国林业机械公司在湖南省大庸召开由昆明人造板机器厂研制生产的年产5 000 m3单层压机刨花板生产线月通过国家验收后,我国相继建成投产约500余条同类生产线)、投资少、见效快、设备容易更新等特点。1987年投产首套技术引进与合作生产的根河林业局人造板厂年产5万m³刨花板生产线年投产的滁州刨花板厂年产3万m³刨花板生产线套技术引进与合作生产的吉林省露水河刨花板厂年产5万m3刨花板生产线等推动着我国刨花板产业的发展。1980、1985和1990年,我国刨花板年产量分别为7.8万、18.2万和42.8万m³[12]。
20世纪90年代,我国从比松(Bison)、辛北尔康普(Siempelkamp)、美卓(Metso)等公司进口生产线,这些生产线是当时我国刨花板工业的重要组成部分,也为我国刨花板未来发展方向奠定了基础。这段时间内,刨花板行业受到来自胶合板和中密度纤维板行业的巨大冲击,加之产品质量下滑和市场定位模糊,刨花板行业整体低迷,企业严重亏损,大批企业关停[13]。1995年我国刨花板年产量为435万m3,但到2000年,产量大幅下降至286万m3[12]。在这种背景下,西南林学院(现西南林业大学)联合昆明木材厂等为代表的刨花板企业,针对刨花板产品存在的甲醛释放量高、尺寸稳定性差、生产效率低等技术难题开展了产学研联合攻关,对改善刨花板的产品性能和提升制造工艺技术做出了重要贡献。同时,山东省、广东省、广西壮族自治区、河北省以及江苏省等刨花板制造大省的企业对刨花板产业的发展也发挥了重要作用。随着定制家居和板式家具需求的快速增长,推动刨花板逐渐成为柜体家具主要基材应用的市场定位,这一定位为刨花板工业的高速发展奠定了基础。
21世纪初,伴随我国经济社会快速发展,特别是房地产行业的兴起,刨花板的需求量逐年上升。2008年,我国刨花板产量首 次突破1 000万m3,2011年突破2 000万m3[12]。2013年左右,定制家居包括定制衣柜、定制橱柜、全屋定制等迎来爆发式增长[14]。而我国刨花板生产方式落后、产能不足的问题凸现,在这种背景下,万向注册产学研再次结合,及时升级我国刨花板工业生产方式,刨花板连续平压生产技术逐渐取代间歇式或周期式生产技术,新增连续平压生产线占比逐年提高,产业结构持续优化[15]。2020年以后增长进一步加速,即使三年疫情期间,产能也保持快速增长。2020年我国刨花板产量突破3 000万m3,2021年产量接近4 000万m3。预计2024年底,我国刨花板年产量接近6 000万m3(数据源自《2023中国人造板产业报告》《2023中国刨花板产业报告》)(图2)。
刨花板工业的高速发展,得益于市场需求推动产业技术不断进步,主要包括以下几个方面。
生产方式由间歇式或周期式生产技术升级更新为连续平压生产技术(表1)。这是对刨花板行业发展产生深远影响的技术进步[16],也是我国近年来刨花板产能快速增长的基础。
我国刨花板工业生产技术经历了间歇式多层小幅面、间歇式单层大幅面和连续平压三个阶段。20世纪90年代以前以间歇式多层小幅面生产技术为主,单线年,间歇式多层小幅面与间歇式单层大幅面生产技术并存,单线年以后,我国刨花板工业生产技术逐渐升级更新为连续平压生产技术。
据2023中国刨花板产业报告,截至2022年,连续平压生产技术产能占比已达57%(图3),我国刨花板(含定向刨花板)最 大单线万m³/年。新增产能中,连续压机生产线连续平压生产线产能占比变化
我国刨花板生产方式的成功升级源于上海人造板机器厂有限公司和亚联机械股份有限公司等长期致力于连续压机及配套装备的国产化[17],大幅降低了连续平压生产线配置成本,突破了进口成套生产线资金投入大、维护成本高、投入产出比高的制约瓶颈,推动我国刨花板装备水平进入世 界领 先行列,为我国刨花板工业实现制造过程节能、生产工艺高效、产品绿色环保的战略目标提供了强有力的装备保障。
胶黏剂是刨花板工业关键技术之一,也是刨花板工业发展水平的重要标志[18]。脲醛树脂因其性能优异、固化快、易于工业化生产与使用等优点而被广泛应用于刨花板制造,是我国刨花板工业最重要的胶黏剂,占比超过90%[19]。合成原料尿素与甲醛大规模工业化生产以及价格优势,脲醛树脂仍将是今后相当长一段时间内刨花板胶黏剂的主流。
20世纪80至90年代,普遍使用物质的量比高的脲醛树脂合成配方,导致树脂中游离甲醛含量高,生产的刨花板甲醛释放量通常在50 mg/100 g以上,生产车间环境恶劣,产品质量倍受诟病[20-21]。自20世纪末开始,为降低刨花板甲醛释放量,行业科技人员选择物质的量比低的配方合成脲醛树脂。目前,脲醛树脂合成配方中,尿素与甲醛物质的量比已降至1∶1,甚至更低。物质的量比低的脲醛树脂合成技术显著降低了刨花板的甲醛释放[22-24],但也导致板材的物理力学性能和生产效率下降。为弥补这一缺陷,普遍采用三聚氰胺共缩聚改性的物质的量比低的脲醛树脂(图5),生产刨花板的甲醛释放量可控制在5 mg/100 g以下。
物质的量比低的脲醛树脂导致胶合性能下降的主要原因是在脲醛树脂合成的过程中,树脂结构发生降解导致固化后难以形成网状交联结构,通过提高脲醛树脂支化交联程度可显著提高树脂的整体性能。同时,高浓度甲醛制备与树脂合成一体化技术的进步解决了制胶过程中的废水污染问题,并提高了脲醛树脂的质量,这些研究对指导脲醛树脂的技术创新有重要指导意义。
铺装技术是刨花板生产的关键,板坯铺装质量直接影响刨花板产品的物理力学性能和表面质量[6]。20世纪80年代以前,我国刨花板工业主要使用传统机械刺辊铺装机,铺装均匀性较差,20世纪80年代初期,我国研发了小型气流铺装机,主要用于年产3万m³以下的小型生产线,这类铺装机的生产效率较低,同时,由于渐变结构明显,刨花板芯层缺少细小刨花导致内结合强度较低[26]。伴随刨花板生产过程中逐渐配置多个铺装头,刨花板芯表层可分别施胶并使用不同配方的胶黏剂,这一变化也为刨花板胶合技术的改进提供了更多空间[27]。
1992年,芬兰颂智(SUNDS)公司推出分级式机械铺装机(图6),利用多组加工好的具有高精度的钻石颗粒状的排辊将刨花按尺寸进行分级,并铺装成渐变结构的板坯,铺装箱尾部带辅助负压气流,使铺装板坯表面更加细腻,显著提高了刨花板铺装质量[28]。1993年,宁夏吴忠和江西景德镇刨花板企业引进了4呎分级式机械铺装机,昆明新飞林人造板有限公司(原昆明木材厂)引进了8呎分级式机械铺装机。昆明人造板机器厂、苏福马机械有限公司等国内人造板机械装备制造企业先后在引进消化的基础上,研制国产分级式机械铺装机,用于刨花板芯表层铺装。与传统机械铺装和气流铺装机相比,分级式机械铺装机铺装精度显著提高,同时具有能耗低、无需日常维护、粉尘少等优点,显著推动了我国刨花板行业整体技术水平的提高[29]。
进入21世纪,刨花板铺装技术不断改进,以满足我国刨花板生产原料特点以及市场对刨花板质量的更高要求,其中气流与机械多种组合铺装技术日臻完善[30],为我国刨花板工业高质量发展提供核心技术支撑。
脲醛树脂等人造板胶黏剂的固化过程是一个温度触发的快速过程,因此,提高刨花板板坯芯层温度是提高刨花板生产效率的关键。
传统刨花板热压以热传导为主,传热效率低,为了提高传热效率,研究人员尝试通过提高表层刨花含水率、表面增湿等技术。这些技术方法可使刨花板板坯在加热过程中表面水分迅速汽化产生冲击效应,加快传热速度,快速提高芯层升温速度从而缩短热压时间,可使刨花板热压周期缩短5%~10%。但上述传统技术方法存在增湿均匀性控制困难以及增湿过程中粘输送带以及粘热压板等问题。
2015—2016年,广东始兴县华洲木业有限公司引进了意大利意玛(IMAL)公司的蒸汽预热装置。受喷蒸热压机技术原理启发[31],在成功自主研发纤维板预热技术的基础上,2019年云南新泽兴人造板有限公司刨花板生产线采用瑞典颂智(SUNDS)纤维技术有限公司板坯喷蒸加热技术(图7),该装置安装在连续压机入口端的过渡皮带运输机上,通过上、下两块蒸汽喷射板在刨花板板坯表面喷入温度180~185 ℃的饱和蒸汽,使板坯芯层温度在10 s左右时间内升高至100 ℃左右,而常规技术需100 s左右时间。自该项技术使用以来,全国已有34条连续平压刨花板生产线进行了应用,使用该技术的刨花板生产线 s/mm(未使用喷蒸加热的热压因子为:5.0~9.0 s/mm),在提升生产能力、改善产品性能、降低能源消耗等方面效果显著。
热压过程中,随着板坯内部温度升高,水分被加热汽化产生蒸汽压。传统热压工艺中,为降低板坯内部蒸汽压对板材内结合强度的影响,采用逐步缓慢卸压工艺,延长了热压周期。针对这一问题,企业和科技人员研发了具备压力释放特征的加压技术和过压缩工艺技术方法等,提高了板坯密实化和树脂固化匹配性,降低了板坯内部蒸汽压对板坯的冲击破坏,消除了回弹应力对固化树脂的影响,进一步提高了板材的内结合强度(图8)。
细表面定向刨花板(oriented strand board,OSB)是我国刨花板新产品创制的典型代表(图9),也是定向刨花板在我国本土化应用的成功案例,本质上是将经典定向刨花板、普通刨花板或普通中密度纤维生产技术相融合,实现各类人造板产品性能的优势互补[33]。
我国定向刨花板市场长期以来定位模糊,阻碍了产业的持续发展。随着定制家居行业的快速发展,部分定制家居企业为了生产高性能定制产品和寻求产品差异化,要求板材具备更高静曲强度以及更优异的抗变形性能,满足一体化高门板和定制衣柜高侧板部件的要求,而普通刨花板难以满足要求,该需求为定向刨花板提供了市场空间[34],但定向刨花板表面装饰性能差的缺陷仍需克服。
西南林业大学申请获授权的专利“三层结构木质复合板材及其制造方法”(ZL02134156.7)[35]的主要内容包括两点:一是芯层使用大片刨花,表面使用纤维或微颗粒状刨花,旨在平衡表面质量和静曲强度等力学性能;二是芯层使用异氰酸酯类胶黏剂,旨在提高产品环保等级和改善产品质量,这一发明专利为细表面定向刨花板提供了技术路线]。
目前,国内细表面定向刨花板生产线,主要包括山东鲁丽集团有限公司、广西横县新威林板业有限公司、安徽佳诺威木业有限公司、江苏慧典新材有限公司、广西德科新材料集团有限公司、湖北华盛新人造板有限公司、万华禾香板业(兰考)有限责任公司、广西祥盛家居材料科技股份有限公司、山东旭美新材料有限公司、淮北宁丰木业有限公司、茂友木材(江苏)有限公司、千年舟新材科技集团股份有限公司旗下江苏澳思柏恩装饰材料有限公司等近20条生产线。细表面定向刨花板新产品的创制丰富了刨花板品类、提高了刨花板性能、拓展了刨花板应用领域[37],这类新产品创制路线在今后的人造板新产品创制中仍有重要的参考意义。
我国刨花板工业的技术发展已经取得显著进步,涵盖了整个生产流程的各个关键环节。除了前文提到的技术外,从刨花的制备到干燥、分选、施胶,再到生产线的整体控制技术,每一环节都经历了技术革新和优化。尤其值得关注的是,近期国内成功研发的刀环直径为2 060 mm的长材刨片机,以及盘式长材刨片和旋切法刨花制备技术在定向刨花板制造中的应用[38],这些成果进一步提升了我国在这一领域的技术水平。正是这些综合的技术进步,促使中国刨花板制造技术跃升至世 界领 先水平,标志着我国在这一工业领域的全面技术升级和创新能力。
总结我国刨花板工业发展历程,可以得到如下启发[39]。一是高度重视技术创新。在人造板行业中,刨花板整体生产技术更新速度明显更快,技术转型升级周期不断缩短,淘汰落后产能的速度也不断加快;
二是市场定位清晰。20世纪末至21世纪初,刨花板工业将柜体或板式家具基材作为主要应用市场,并围绕这一市场定位开展技术研发;2010年以后,定制家居产业的高速发展为刨花板行业的发展与进步提供了动力;
三是装备水平持续提高。刨花板工业的自动化、连续化、智能化水平明显高于胶合板等产业;
四是产品质量稳步提升。随着大型企业数量不断增多,刨花板产品质量保障体系更加完善;
五是产品形象不断完善。伴随生产技术进步、生产方式升级和产品质量提高,我国刨花板产品逐步摆脱原有廉价低劣的产品印象,刨花板在满足人民日益增长的高质量家居产品的需求中扮演了不可替代的作用。
刨花板工业由于技术创新持续发力,高质量发展成效显著,即使三年疫情,刨花板产能仍能维持较高增长,但高速发展的同时也带来了挑战。
挑战一,产能快速增长导致短时间内产能“相对过剩”[40-41]。我国刨花板在人造板市场份额中仅占14.0%,与欧美发达国家中刨花板在人造板市场份额占比约为45%的现状仍有很大差距[42](图10),但预计今后3年,我国刨花板年新增产能均在1 000万m3左右。而近期总体经济走势,特别是房地产行业疲软,将冲击刨花板应用市场。国内刨花板企业和定制家居企业应主动思变,谋求应对策略,加强与国家“一带一路”战略对接,特别注重出口市场拓展和技术转移,主动消化过剩的产能。
挑战二,产品同质化及应用市场单一[43-44]。我国刨花板工业的基本特征是80%左右企业使用相同的生产技术,80%左右的产品应用于定制家居市场,刨花板市场产品同质化严重,面临价格战的风险,刨花板行业应加快建立价格协调机制,同时通过创制新产品拓展应用市场。与发达国家成熟的刨花板市场相比,我国刨花板在建筑领域应用的市场份额较低,而装配式建筑在我国刚刚兴起,刨花板行业应抓住机遇,主动开发适用于装配式建筑的系列刨花板产品,快速摆脱应用市场狭窄的制约。
挑战三,原料市场价格不断波动。刨花板产业对原料的依赖性很强[45],原料成本在整个刨花板生产成本中占有很大的比重,企业的盈利状况与原料价格密切相关。我国刨花板生产的主要原料为人工林桉树(Eucalyptusspp.)与杨木(Populusspp.),与胶合板和中密度纤维板产业存在原料竞争。刨花板行业一方面要主动对接当地政府,扩大人工速生林种植面积并提高人工林营造质量,另一方面要加快完善竹材、秸秆等原料制造技术,拓展原料来源,有条件的企业要加快境外原料基地布局[46]。挑战四,行业创新能力亟待提升。我国刨花板行业发展进步的经验之一在于不断技术创新[47],随着刨花板行业整体技术水平的提升,技术创新对企业的影响更加深远,但我国刨花板企业创新主体作用不突出,而科研院所及高等院校支撑也没有随着行业的进步不断增强,同时,企业之间仍存在较为突出的技术壁垒,妨碍了先进技术的推广和应用。针对这一现状,建议加快组建国家刨花板工程技术中心,联合刨花板企业,设立刨花板产业创新基金,为行业技术创新提供平台和资金。
根据国家林业和草原局产业发展研究院、中国林产工业协会统计数据,2023年上半年我国胶合板、纤维板产业呈现企业数量下降、总生产能力收缩的态势,而刨花板产业呈现企业数量下降但总生产能力快速增长的局面,上半年共14条刨花板生产线条刨花板生产线个省区,总生产能力达到4 375万m³/年。2023年年底,全国将保有连续平压刨花板(含定向刨花板)生产线万m³/年,占全国刨花板总生产能力的比例进一步上升到64.5%。据《2023中国人造板产业报告》显示,全国在建刨花板生产线万m³/年。
与胶合板和中密度纤维板工业相比,刨花板工业生产集中度快速提升,产业布局更加优化,优质性价比是刨花板工业**的竞争优势,而持续的技术创新是刨花板工业健康可持续高质量发展的保障,也是企业生存发展的重要抓手。预计近期刨花板工业技术创新重点将主要集中在如下方面。
GB/T 39600—2021《人造板及其制品甲醛释放量分级》和GB/T 39598—2021《基于极限甲醛释放量的人造板室内承载限量指南》已于2021年10月1日起正式实施,将室内板材甲醛释放量按照限量值分为三个级别:E1(≤0.124 mg/m³)、E0(≤0.050 mg/m³)和ENF(≤0.025 mg/m³)。2项国家标准的实施,为刨花板行业技术创新带来新的机遇与挑战。
目前,我国ENF级刨花板主要使用异氰酸酯类胶黏剂和大豆蛋白类胶黏剂,但使用传统甲醛系列树脂生产ENF级刨花板仍是行业的迫切愿望[48-50]。目前,行业内以三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂或三聚氰胺改性脲醛树脂为主体的ENF级刨花板用混合型树脂体系正在研发之中,其特征在于芯层和表层分别使用不同树脂体系且蒸汽穿透板坯协同固化。预计刨花板行业将在我国人造板行业中率先实现ENF级生产技术的大规模工业化利用。
刨花板作为家具制造和室内装饰装修材料中的重要材料,产品性能持续向轻质高强[51]和绿色环保[52]方向发展,轻质、高强刨花板比例不断提高,2022年定向刨花板(含细表面OSB)占刨花板的比例为12.5%,预计2024年定向刨花板(含细表面OSB)产能将突破1 200万m3/年,占比达到刨花板产能的20%以上。超强刨花板和细表面OSB性能优越、绿色环保、生产成本更低,已成为了刨花板的发展方向。
随着市场对产品质量要求的不断提高,普通刨花板已不能完全满足用户新要求,性能更优异的复合型刨花板将会应运而生[53]。近期,山东部分企业推出了表层为细刨花的复合型胶合板,静曲强度和握钉力方面性能更优,但市场售价也比轻质超强刨花板高200~300元/m³。
原料短缺一直是我国人造板工业发展面临的挑战,人造板原料市场急需开拓新原料[54]。2021年我国竹类资源、面积、蓄积量均居世界第 一(图11),竹林面积700多万hm2[55],占世界竹林面积的31.8%,竹材大规模工业化利用有广阔的发展空间[56-58]。
竹材也是刨花板工业的重要原料[59],云南和福建部分人造板企业在竹材大规模工业化利用方面开展了卓有成效的探索。近期,西南林业大学与迪芬巴赫机械设备服务(北京)有限公司、福建省永安林业(集团)股份有限公司等企业合作,开展了竹木复合定向刨花板的可行性研发,发现当胶黏剂用量为5%~8%时,板材的横向和纵向抗弯性能均远超LY/T 1580—2022《定向刨花板》OSB/3型的要求,也超过了LY/T 3226—2020《集装箱底板用定向刨花板》的要求。这一结果进一步表明竹木复合定向刨花板物理力学性能更优异[60-62]。
芦苇,被誉为“第二森林”,是一种非木材生物质材料,广布世界各地[63]。芦苇的生长结构和性能接近于麦秸且颜色素净,是刨花板、纤维板和造纸的优质原料。相较于普通木质人造板,芦苇人造板不仅轻质、吸音隔热,而且在建筑装饰中展示独特的美学效果。与麦秸秆、稻草秸秆等农作物秸秆人造板相比,芦苇又具有产地集中、灰分含量低等优势。因此,采用先进制造工艺制备高性能芦苇人造板具有良好的经济效益和社会效益。盘锦积葭生态板业有限公司充分利用天然地理优势,于2017年建设了一条以异氰酸酯为胶黏剂的连续平压芦苇刨花板生产线。然而,异氰酸酯胶黏剂的价格上涨显著提高了芦苇刨花板的制备成本。针对上述问题,芦苇刨花板的制备工艺、胶黏剂种类及阻燃处理将是未来研究人员关注的热点。万华生态板业股份有限公司生产的“禾香板”和“果香板”均以可再生农林剩余物为原料,施加聚氨酯胶黏剂,从源头做到无甲醛添加,坚持可持续发展[43]。4.4绿色环保技术创新
刨花板产品技术的创新是其未来发展中进一步有效提高市场占有率的重要因素[64]。刨花板行业在绿色发展方面展现出了令人振奋的前景。从传统的颗粒物排放减少到现今对挥发性有机化合物的控制,该行业在环保方面取得了巨大进步。通过采用先进技术和工艺,能够有效减少有害颗粒物和化学物质的排放,从而降低对环境的影响。此外,采用环保型原材料和工艺,致力于减少游离甲醛和异味的排放,保障产品的质量和用户的健康。
在能源利用方面,刨花板行业也在积极推动节能减排和减少碳排放。通过提高生产效率、采用可再生能源和优化工艺流程,企业在减少能源消耗和碳排放方面取得了显著成就,为可持续发展贡献了力量。综合而言,刨花板行业在绿色发展方面前景广阔,不断探索创新、采用先进技术和工艺,致力于减少对环境的负面影响、保障产品质量和用户健康,同时为全球环境可持续发展作出积极贡献。
建筑市场是未来定向刨花板最重要的应用领域[65],特别是满足装配式建筑需求的建筑内隔墙材料。随着国家“双碳”战略的实施,节能环保的建筑材料需求量会进一步增加,为刨花板行业带来新的机遇。刨花与无机材料(水泥、石膏、铝镁板等)的复合板材产品兼具无机材料与刨花板的优点,可用于建筑内外墙、潮湿场所装修等[66]。通过融合传统刨花板生产技术与其他建筑材料生产技术,研发新型建筑用混合型刨花板正逢其时,建议企业内部和企业之间加强合作,开展相关生产技术之间融合的专题研发,共同开展刨花板新产品创制。
节能降耗是企业永恒的追求,刨花板行业亦然。热压是刨花板制造最重要的工艺环节[67],热量传递决定着树脂固化时间,进而决定整条生产线效率和能耗。板坯喷蒸加热技术在连续平压刨花板生产线的应用进一步扩大,在提升生产能力、改善产品性能、降低能源消耗等方面效果显著。
微波加热通过介质与微波之间的相互作用实现能量转换。在这一过程中,微波产生的电磁能量被转化为热能。由于电磁波具有穿透非导电材料的能力,当其与含水分的木材接触时,水分子会被有效加热,从而使得刨花板板坯升温。该技术不仅有助于木材内部纤维组织与胶黏剂更加均匀地结合在一起,还能通过对板坯进行微波预处理,使板坯尤其是板芯温度在进入热压机之前迅速升高,从而减少连续热压时间,降低能耗[68]。
人造板工业的技术创新和高速发展缓解了我国木材资源短缺的供需矛盾,也促进了我国森林覆盖率的提升,为我国生态文明建设与发展贡献了积极力量。刨花板工业为我国人造板工业创新发展的代表,新产品创制和新技术研发是推动我国刨花板工业高速发展的关键要素。装备自主创新推动了刨花板生产方式升级,使我国刨花板工业在降低生产能耗、物耗和提高生产效率等方面达到世 界领 先水平,形成了具有较强国际竞争力的刨花板工业体系。然而,当前刨花板工业正面临产能快速增长、市场竞争加剧、原料供应紧张、产品同质化问题突出等一系列挑战。为确保刨花板行业健康、可持续、高质量发展,必须持续深化技术创新、拓展应用市场。这不仅是行业的内在要求,更是保障刨花板行业向绿色、健康可持续高质量发展的关键。
论文撰写过程中得到叶克林先生和肖小兵先生以及其他同行的指导,在此一并表示感谢。
基金信息:云南省重大科技专项“木竹材料绿色低碳制造关键技术与新产品研发”(202402AE090027);国家自然科学基金面上项目“竹材表面官能团超支化结构改造及胶合界面重构”(32171884);国家自然科学基金面上项目“轻木木材密度影响机制解析及绝热性能研究”(32071688);昆明市院士专家工作站(YSZJGZZ-2020052);国家自然科学基金重点项目“木材胶粘剂用共缩聚树脂应用基础研究”(30930074);云南省基础研究计划重点项目“超支化纤维素交联网络的构建与木材胶合实践及机理”(202301AS070041)。


