木材加工剩余物的废弃物再利用

木材加工剩余物的废弃物再利用

木材具有质量轻、强度高、美观、易加工，而且加工能耗低等特点，是当今世界四大材料（水泥、钢材、木材、塑料）中唯一的天然、可再生、可循环利用的绿色材料和生物能源。我国的森林资源紧缺，森林覆盖率仅有21.63%，在全世界一百六十多个国家和地区中排名第一百一十五位。近年来为了保护林区的森林资源，维持完整的生态环境，国内有很多林区已逐渐被禁止商业化采伐，尤其以东北大小兴安岭为主的林业湿地，已全面禁止商业采伐，这就导致我国木材的年产量显著减少。因此，充分利用现有木材资源，对保证国民经济的可持续发展具有非常重要的现实意义和实用价值。

为解决木材产量与供应需求之间的矛盾，除了植树造林、控制采伐量外，还必须开发木材的综合利用，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过程中的剩余物，这些剩余物的利用方法和使用途径是多方面的，主要有物理利用、化学利用、生物利用和燃料利用等。木材加工剩余物的处理和利用对木材行业的发展具有很大的意义，关系到环境保护、资源利用等重大社会问题。

再利用途经分析：

1、热解利用

木材在隔绝空气或通入适量空气或其他介质条件下受热降解以制取各种热解产品的化学反应过程。主要包括烧炭、木材干馏、活性炭制造等。木材加工剩余物中的树皮，锯屑，板皮刨花等，这些都可以作为木材热解工业的原料使用，主要用于活性炭的制造。可以作为木材热解工业的原料使用，主要用于活性炭的制造。

虽然热解产品（活性炭）具有良好的性能和市场需求前景。目前对木材的热解研究也开始取得广泛的关注。但是木材加工剩余物的热解利用依然存在许多问题，如：生产基本属于小规模，经营分散，工艺相对比较落后；行业缺乏宏观管理；产品品种单一，质量不稳定；科技研究明显不足；副产品应用开发亟待解决。

2、水解利用

木材水解的主要目的是将纤维素和半纤维素转化为有用的产品，是基于木质化生物质多糖苷键的水解作用，使多糖转换成单糖，再将这些单糖进行化学或生物化学方法的加工，把单糖转变成饲料、糠醛及其衍生物、木糖与木糖醇，以及其他工业和民用的各种产品。富含纤维素和半纤维素的各种木材加工剩余物同样也是

水解生产的适合原料。其产品最常见的有糠醛、木糖、木糖醇等。但是木材

加工剩余物的水解利用存在与热解基本相同的问题

3、生产生物质洁净能源

生物质能源：即以生物质为载体的能量，有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能，通常包括木材、及森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便等。

4、制作新型复合材料

4.1木材-金属复合材料

将从木材加工剩余物中制得的木质单元与不同形态的金属单元（网、粉、纤维、箔及合金）通过复合界面特性处理技术，采用叠层复合、混杂复合、柔性加压、注入混合、表面喷镀等工艺制造具有抗静电和电磁屏蔽效能的复合材料。

对于以木材加工剩余物为主要原料的木材金属复合材料来讲，由于原料来源的不规范性和尺寸形状的不确定性，难于获得尺寸规范的木质单板是规格料木材，所以一般多制成形态较小的木质碎料和木质纤维，也可以加工成一些小规格尺寸的实体木材或通过胶合的方式制成大规格尺寸的集成材，然后在采取特定的方式与金属材料复合制造木材-金属复合材料。

4.2木材-塑料复合材料

通过物理或化学的方法将木材（包括板材、单板、纤维、刨花等各种形态）与塑料（包括各种树脂）加工而成的一种新型复合材料。是一种高性能、高附加值的绿色环保复合材料，其性能优良、用途广泛、利于环保并且具有木材与塑料的双重性质，被广泛应用于建筑、汽车和室内装修等行业。

未来发展应该在以下几方面突破：（1）产业优化，从原料的收集到产品的销

售形成良好的可持续产业链，降低成本和资源的浪费；（2）加大科技投入，开发专用设备，革新加工工艺；（3）产品由低附加值（如木塑托盘、仓储地板）向高档方向发展，进一步提质增效。

5、制作木陶瓷

木陶瓷是基于“利用废材料，创生高性能新材料”的思想而开发出的一种新材料。其原料为废弃的木质材料，主要有实体木材、竹材、人造板、锯末、木纤维等。木陶瓷的研制和开发为木材加工剩余物的高效利用开辟了新途径。

木陶瓷密度低、比强度高，具有良好的力学特性、热特性、电磁特性和摩擦学特性，经加工后可替代传统陶瓷，广泛用作电极、发热体、电机碳刷刹车衬里、耐腐蚀材料、绝热材料、过滤材料等，具有广阔的开发应用前景。

但是木陶瓷作为一种新开发的产品，目前的技术和相关设备存在一定的缺陷，

使木陶瓷易产生裂纹和变性等缺陷。其实际应用方面还应加大研究力度，以使产品能够尽快真正广泛地得到应用。

6、生产人造板

木材加工剩余物主要用于生产刨花板和中密度纤维板，此外还可加工成多种形式的人造板产品，如木纤维波形瓦、刨花模压制品、锯末板、竹材水泥刨花板、废纸-木材复合板等。在实际用于人造板生产上普遍的问题：

（1）收集问题：我国大部分木材企业都属于中小型企业，并且分布广泛收集运输等都存在问题分布广泛，收集，运输等都存在问题。

（2）原料缺陷问题：原料质量，杂质含量，环境负担（甲醛）。

（3）经济效益问题:由于收集、运输、清理分类等方面的原因，抵消了木材加工剩余物的初始廉价优势，制品在成本上优势较低。

（4）制品质量问题由于木材加工剩余物树种、质量、规格、含水率和污染程度等的不同，使得制品的质量不能很好的得到保证。

6.1纤维板

发展纤维板生产是木材资源综合利用的有效途径之一，可使木材的利用率高90%以上。纤维板的制作方法是将木材加工过程中剩余的板皮、刨花、枝丫等废料，经粉碎机破碎后放到溶液中研磨成木浆，再加入一定的PVC胶料，经板坯成型、热压、后处理等加工而成的人造板材，其可分为硬质纤维板、半硬质纤维板和软质纤维板三种。通常情况下，纤维板的视密度大于850kg/m3，可应用于家具、室内装饰、包装等行业。纤维板具有材质均匀、各向同性、纵横强度差小、抗弯强度高（可达55MPa）、绝热性好、不易开裂、不腐朽、无木节及虫眼等许多优点。

6.2胶合板

胶合板生产是提高木材综合利用率的另一有效途径，它是将木段旋切成单板或由木方刨切成薄木，再用胶黏剂胶合后热压而成的三层或多层人造板材。通常情况下单板的叠合层为奇数，并使相邻层单板的纤维方向互相垂直。胶合板的长宽规格是1220mm×2240mm，厚度一般有3mm、5mm、9mm、12mm、15mm、18mm等几种规格。其主要特点是纵横方向的物理、机械性能差异小，强度高、材质匀、变形小、收缩率小、表面平整，板面具有立体、真实和天然的美感，广泛应用于家具及装修行业。在建筑工程中，常用的胶合板类型主要有三合板和五合板。

6.3木屑板、木丝板、刨花板

木屑板、木丝板、刨花板分别是以木屑、木料刨制的细长木丝、木质纤维素

材料制成的碎料为原料，施加胶黏剂后在热力和压力作用下胶合而成的人造板材。这

类板材结构比较匀称，具有良好的加工性能，密度较小，吸音、隔音性能好，据需要可以加工成大幅面的板材，是制作不同规格、不同样式家具的理想原料。木屑板与热压树脂刨花板的表面粘贴塑料或胶合板，不仅可以提高板材的强度，时还能够增加板材的装饰性。

7、制备木丝

制备木丝则主要是针对木材加工剩余物中的板皮的再利用途径，在木材的制材工艺过程中会产生大量的板皮，这些板皮是属于新鲜木材的，基本没受到污染，板皮的直接再利用相对更为经济高效。木丝是一种全新的木质结构单元，它不同于胶合板、单板层积材（LVL）的单板，也不同于刨花板的刨花和定单板层积材（LVL）的单板，也不同于刨花板的刨花和定向刨花板的窄长扁平大刨花、纤维板的纤维等，而是具有特定规格尺寸的单根木丝，其尺寸为：厚度0.3-1.5mm，宽度为板皮的厚度（一般小于30mm），长木丝长度一般大于50mm，小于500mm。短木丝长度则小于50mm。木丝单元常规用于制造木丝集成人造板，另外短木丝可用于制造碎料木丝彩色装饰材料，长木丝可用于制造人造原木及人造单板。8、木材废料制作控释肥料的包膜材料

木材废料中含有丰富的木质素，而木质素可以用来制作包膜材料。利用木质素和生物质可制备控释肥料的包膜材料。将木质素和肥料制成控释肥料的方法主要有两种，一种是将黏结剂喷填在木质素上使木质素与其充分混合，通过加热干燥的方法让木质素全部包覆在肥料表面；另一种是通过化学反应将木材剩余物和料制成聚氨酯泡沫，首先用PEGA溶液对木废料进行溶解，然后加入适量的水、硅油和二月桂酸二丁基锡，在用高速搅拌机拌的同时加入适量的液化MDI，当溶液乳化时倒入硫酸铵，继续搅拌至均匀后将其放入烘箱中，将烘箱的温度调整到50℃，待溶液固化后即可得到包膜材料的释肥料。

9、木材废料制作胶黏剂

木材废料回收利用的一种新途径是将其制成胶黏剂。将木材废料进行常压液化，以破坏其内部的分子结构并得到多种不同的羟基化合物，这些有机物均含有丰富的活性羟基，可用作生产木材胶黏剂和聚氨酯泡沫的基材。近年来，南非科学与

工作研究委员会木材研究所经过多年的努力，成功地用木材废料中的木质素研制出了高、低温硬化胶黏剂。在我国，南昌大学食品科学与技术国家重点实验室利用生物质原料液化后的产物为基料、有机酸为交联剂，制备出一种新型的聚

酯型无甲醛胶黏剂，该胶黏剂可用于Ⅱ类胶合板的生产，可完全替代现有的酚醛胶。

10、木材废料生产结构用方木

俄罗斯国立与合作社科学协会再生木材加工厂和木材加工工业研究院联合研制出一种新建筑材料—结构用方木，该方木是由木材加工过程中产生的木屑和刨花等废料，加入化学试剂及矿物胶黏剂经热压而成，其可用来作室内装修的地板、门框、窗框、内外墙等。制作方法是将木材废料在粉碎机中粉碎后，经孔径筛过滤出6～10mm的木屑，如果木屑的湿度超过12%，需在干燥筒中干燥；称量后放入搅拌机中，同时加入水氯镁石矿物胶黏剂进行搅拌，待均匀后再加入苛性镁石胶黏剂充分搅拌，一定时间后取出，然后在热压机上经热压后制成木方。这种方木具有抗虫蚀、极难点燃、使用性能良好等优点。俄罗斯宣称，使用该结构木方建造低层房屋可保证其使用寿命在25年以上。热压机是制造结构用方木的主要机械设备，一台热压机生产结构方木的年产量可达2000m3，非常适合于产品的工业化生产。

针对现状，以下是几点建议：

1、制定有利于木材剩余物综合利用的相关措施

虽然如今政府关于木材剩余物的再利用已经加强了重视并且出台了相关政策但是仍旧还远远不够。木材加工剩余物的综合利用是一个变废为宝的朝阳产业,各级政府及职能部门应予大力扶持鼓励。一是创办类似加工企业时在征占土地、证照办理、税费征收要予以扶持鼓励，门槛不能设的太高。二是在其原材料收购上只准收购木材剩余物，不准乱收乱购。三是要提供优质服务和宽松的经营投资环境。四是上级主管部门对类似企业生产产品销售运输应出台专门的管理规定。总之，不能纳入商品材计划管理范围。五是对类似企业要进行挂牌保护，促进当地经济发展。

2、加快关键技术和设备的研究创新步伐

对木材加工剩余物再利用多种途径来看，水解和热解利用，其产品的特性和功能还处于比较初级的阶段，生产企业也基本属于小规模，采用传统工艺生产；生物质洁净能源生产需要更多的技术投入；新型复合材料性能也需要进一步改善以提高市场竞争力；木陶瓷关键工序仍需完善；就生产人造板而言，也存在板材性能不稳定的状况，全国范围内只有很少一部分人造板企业采用或部分采用废弃木材作为生产原料。以上的种种都表明了由于技术、设备、工艺上的差距，我国木材加工剩余物回收利用的技术含量较低，产品档次也不高，更达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业的科学

研究、技术研发、装备研制以及加快成果转化和推广。

3、加快回收利用（收集、分类）体系的建设

木材加工剩余物在木质废弃物中属于相对清洁并且集中的资源，对其设立专门的回收分类机构是十分有必要的，然而在实际中，木材加工剩余物的分类回收做的并不理想，有些是直接将所有的木材加工剩余物包括锯末、板皮、碎角料等混在一起，更有甚者，将其与其他种类的木质废弃物混合，这样就很大程度上加大了木材加工剩余的再利用难度，并且大量浪费资源。因此，在一些有条件的地方，可以以市场经济为杠杆，建立由政府、企业、社会三方组成的社会化废弃木材回收系统，避免零星的、无组织的、无序的回收造成对环境的危害和资源的浪费，为木材加工剩余物的再利用提供保障，也为废弃木材再生利用产业化创造条件。

4、加大宣传力度，提高全社会对木材加工剩余物高效再利用的意识

就简单直接作为燃料利用来说，一些木材加工厂对木材加工剩余物作为燃料利用还没有树立科学利用观念，认为只要把废料填进锅炉作燃料，就是废料利用。笔者走访调查了一些中小型的木材加工厂，看到生产中普遍的作法是：将锯屑、生产下脚料等废料用小车运送到锅炉房，工人用铁锨将其投入炉膛中，或者混在煤中烧掉。由于燃烧的方式不科学，废料的热值不能充分发挥，所以严格地讲，这些废料是当作废物被处理掉的，而不是作为燃料加以高效利用。由此可见，我国范围内对木材加工剩余物再利用还存在许多盲区。扩大宣传，发挥新闻媒体的作用，营造社会氛围，使全社会尤其是各级政府主管领导，以及相关企业负责人真正认识到，木材加工剩余物再利用的深远意义，才能积极支持和参与木材加工剩余物的再利用工程。

我国木材加工行业正处于快速发展的新阶段，国家应大力扶持一些专门研究木材废料循环利用的生产、经营和科研单位，并将其作为国策长期坚持下去。同时加大宣传力度，全面推进木材剩余物和废弃物的循环利用，加快回收木材废料重加工的步伐，促进我国资源节约型和环境友好型社会的建设。