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1、木材加工剩余物的再利用與發(fā)展,答辯人 ：張文巖 指導(dǎo)老師：趙涇峰,研究背景及意義,目前，木材資源的供應(yīng)不足與需求量急劇增加已成為我國木材工業(yè)所面臨的主要矛盾。但是在實際利用中對木材的循環(huán)利用現(xiàn)狀并不是很理想。隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，木材工業(yè)經(jīng)歷了跨越性的發(fā)展，全國范圍內(nèi)木材相關(guān)產(chǎn)業(yè)已達(dá)上萬家，每年這些大中型林業(yè)企業(yè)的各制材廠、貯木場、人造板廠，尤其是木材綜合加工廠，在生產(chǎn)加工過程中，常有大量的木材加工剩余物產(chǎn)生，不論從環(huán)境衛(wèi)生、能源消耗，還是木材充分利用等方面考慮，對木材加工剩余物再利用的研究都具有非常重要的意義。,論文結(jié)構(gòu)及主要內(nèi)容,木材加工剩余物 的再利用與發(fā)展,再利用的重要意義,木材剩余

2、物的 來源和分類,再利用途徑 介紹分析,總結(jié),建議,生物質(zhì)能源,水解,木陶瓷,新型復(fù)合材料,政府所做工作,人造板,熱解,木絲,木絲,第一部分：再利用的重要意義,1.合理利用林木資源的重要需求 2.保護(hù)生態(tài)環(huán)境，保障我國“天然林保護(hù)工程”實施的重 要舉措之一 3. 維系可持續(xù)發(fā)展的重要舉措之一,第二部分：木材剩余物的來源和分類,1、木材剩余物按來源可細(xì)分為： 林區(qū)伐木丟下的枝丫材、樹根、樹皮和鋸、斧屑； 木材加工廠的邊角料及梢頭、樹皮等； 家具廠各種機(jī)械加工后的邊角料、廢料、刨花、碎屑及鋸末等； 建筑工地、礦井和地下工程中的加工剩余物和拆卸物； 造紙廠、鉛筆廠、木模型廠、人造板廠等在加工過程中剩

3、余的邊角材、碎料、疤節(jié)及鋸屑等； 城市綠化修剪的枝椏材的丟棄材料； 垃圾場地回收的廢舊木材、家具、建筑材料和破舊包裝材料等。,2 對于木材加工剩余物的來源具體分類如圖,第三部分：再利用途徑概括分析,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。 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

4、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(jìn)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)能源的轉(zhuǎn)化途徑,生物質(zhì)能源：即以生物

5、質(zhì)為載體的能量，有機(jī)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(jī)廢棄物、動物糞便等。,水解發(fā)酵不同原料的酒精得率,由表看出：每噸絕干木材加工剩余物的酒精產(chǎn)量相當(dāng)與0.6t谷物或者1.7t馬鈴薯的產(chǎn)量。采用木材加工廢料生產(chǎn)酒精即可節(jié)約大量的糧食，又能提高木材利用率。,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屏蔽效能

6、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)，被廣泛應(yīng)用于建筑、汽車

7、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(fèi)；（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(jìn)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(qiáng)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)陶瓷，廣泛用作電極、發(fā)熱體、

8、電機(jī)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(yùn)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)

9、（甲醛）。 (3）經(jīng)濟(jì)效益問題:由于收集、運(yùn)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。,發(fā)展展望： 1.政府政策支持，具有經(jīng)濟(jì)競爭優(yōu)勢 2.人造板行業(yè)具有良好的發(fā)展趨勢,3.技術(shù)提高，具有重要的現(xiàn)實意義（研制新型工藝技術(shù)，利用更簡潔高效）,我國人造板消費(fèi)趨勢圖,7.制備木絲,制備木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)

10、濟(jì)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絲彩色裝飾材料，長木絲可用于制造人造原木及人造單板。,第四部分：總結(jié),1.政府在木材加工剩余物再利用方面的工作現(xiàn)狀： 2001年國務(wù)院轉(zhuǎn)發(fā)了財政部、國家稅務(wù)總局關(guān)于廢舊物資回收經(jīng)營業(yè)務(wù)有關(guān)增值稅政策的通知； 20

11、05年11月國務(wù)院轉(zhuǎn)發(fā)了關(guān)于加快推進(jìn)木材節(jié)約和代用意見通知 2005年、2007年中國木材節(jié)約發(fā)展中心先后于組織召開了首屆、第二屆廢棄木材回收利用研討會 2008年8月底國家頒布了循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法 2009年6月1日實施了GB/T 225292008廢棄木質(zhì)材料回收利用管理規(guī)范 這些舉措都將有力地推動我國木材剩余物的回收利用，對木材加工剩 余物回收利用的規(guī)范化、規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化發(fā)展都將起到積極作用。,2.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(qiáng)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

12、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(fèi)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(yùn)輸應(yīng)出臺專門的管理規(guī)定?？傊?，不能納入商品材計劃管理范圍。五是對類似企業(yè)要進(jìn)行掛牌保護(hù)，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)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(jìn)一

13、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，產(chǎn)品檔次也不高，更達(dá)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(jī)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

14、，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(fèi)資源。因此，在一些有條件的地方，可以以市場經(jīng)濟(jì)為杠桿，建立由政府、企業(yè)、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(fèi)，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(jìn)鍋爐作燃

15、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(yùn)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，這些廢料是當(dāng)作廢物被處理掉的，而不是作為燃料加以高效利用。由此可見，我國范圍內(nèi)對木材加工剩余物再利用還存在許多盲區(qū)。擴(kuò)大宣傳，發(fā)揮新聞媒體的作用，營造社會氛圍，使全社會尤其是各級政府主管領(lǐng)導(dǎo)，以及相關(guān)企業(yè)負(fù)責(zé)人真正認(rèn)識到，木材加工剩余物再利用的深遠(yuǎn)意義，才能積極支持和參與木材加工剩余物的再利用工程。,存在問題,最后，我想談?wù)勥@篇論文和系統(tǒng)存在的不足。這篇論文的寫作以及修改的過程，也是我越來越認(rèn)識到自己知識與經(jīng)驗缺乏的過程。雖然，我盡可能地收集材料，竭盡所能運(yùn)用自己所學(xué)的知識進(jìn)行論文寫作，但論文還是存在許多不足之處： （1）對木材加工剩余物再利用途徑的分析不夠深入細(xì)致，如水解，熱解，生物質(zhì)能源等方面的再利用。 （2）對其存在問題和發(fā)展前景分析存在一定的局限性。 （3）所提建議的科學(xué)可行性缺乏實踐的證明。,致謝,首先感謝我的指導(dǎo)老師趙涇峰老師！ 其次感謝所有老師大學(xué)四年里對我們的教導(dǎo)和關(guān)懷！ 最后感謝所有同學(xué)們對我的關(guān)心和幫助！,