城木质废料循环利用制造中纤板工艺技术

1、城市废弃木材的回收利用及其处理工艺刘曼红基金/项目：2008年广东省重大科技专项“城市废弃木材回收利用制造人造板研究”。；第一作者简介：刘曼红，工程师，注册咨询工程师，硕士在读。 周玉申 马延军（广东省林业调查规划院， 广州 510520）摘 要：针对我国城市大量的废弃木材不能有效利用、，而人造板企业又原料紧缺的实际状况，提出了废弃木材的回收利用问题，分析了废弃木材回收利用现状和存在的问题，根据废弃木材特性，提出了废弃木材制作木片的处理工艺。关键词： 废弃木材， 回收利用， 处理工艺RECYCLING Recycling UTILIZATION Utilization AND and TREA

2、TMENT Treatment TECHNOLOGY Technology FOR for THE the CITY City ABANDONS Abandons WOODWoodLiu- Manhong, Zhou- Yushen, Ma- Yanjun（Forestry Surveying and Designing Institute of Guangdong Province, Guangzhou, 510520）Abstracts: In view of a great quantities of the city abandons wood can not be use effec

3、tively in our country, and the actual situation of raw material be short-supplied in artificial board enterprise, it proposed the problem of recycling utilization for abandons wood, analysed the current situation and the existent problem of recycling utilization for them, and suggested the treatment

4、 technology of abandons wood based on their characteristic property.Key words: Abandons abandons wood, Recycling recycling utilization, Treatment treatment technology我国是一个森林资源十分匮乏的国家，全国森林面积 1.95亿hm2,人均占有森林面积为0.145 hm2,不足世界人均占有量的1/4；森林覆盖率为20.36%，森林蓄积137.21亿m3,人均森林蓄积10.15 m3,只有世界人均占有量的1/71。在资源紧缺，严重制约我

5、国木材工业可持续发展的今天，我国城镇有大量的废旧家具、废旧木材、废旧建筑用构件等废弃木材被遗弃，数量巨大，急待开发。据统计其数量达到2 000万t以上，折合木材3 000万m3以上2。开展废弃木材的回收利用在木材工业中潜力巨大，市场前景广阔。1废弃木材回收利用的重要性我国是一个森林资源十分匮乏的国家，全国森林面积 1.95亿公顷,人均占有森林面积为0.145公顷,不足世界人均占有量的1/4；森林覆盖率为20.36%，森林蓄积137.21亿立方米,人均森林蓄积10.15立方米,只有世界人均占有量的1/71。在资源紧缺，严重制约我国木材工业可持续发展的今天，我国城镇有大量的废旧家具、废旧木材、废旧

6、建筑用构件等废弃木材被遗弃，数量巨大，急待开发。据统计其数量达到2000万t以上，折合木材3000万m3以上2。开展废弃木材的回收利用在木材工业中潜力巨大，市场前景广阔，废弃木材的回收利用同时对我国木材工业系统大力开展废物综合利用，对推动木材工业可持续发展具有十分重要的意义。1.1 .有效利用废弃木材，为木材工业提供资源支撑3。通过建立废弃木材的回收利用系统，使林产品废弃物实现再生资源化，变废弃物为制造同类产品的再生原料资源，增加产品原料来源，减少生产新产品对木材资源的需求，为木材工业的可持续发展提供资源支撑。1.2 .废弃木材的有效利用，能减少森林采伐，改善生态环境。实现“低消耗、高利用、低

7、排放”的木材工业发展思想，体现在木材资源的低采伐、高利用和低排放。以最少的资源投入，实现产品废料再利用，、废弃木制品再循环4，减少对原本的需求和对环境的污染和破坏，使生态环境得到有效改善。1.3. 以废弃木材为原料，有效降低生产成本。废弃木材处理后直接用作产品原料，可大幅降低原料成本支出；不可用作原料的生产废弃物作为能源化再利用5，能节省能源费用支出。废弃木材和生产废弃物的全利用可为企业带来可观的经济效益。2废弃木材回收利用现状和存在的问题2.1. 废弃木材回收利用现状废弃木材经过处理后可作为木材工业原料资源化利用，不可作为原料资源化利用的废弃木材还可用作生物质能源化利用。虽然废弃木材具有很好

8、的利用价值，但由于废弃木材来源广泛、品种繁杂，、形状各异，并含有金属、砂泥、涂料等杂质和污染物，处理利用的成本高，加上处理回收的流通渠道不畅，所以废弃木材的实际利用并不很普及，在全球也只有日本、德国、意大利、加拿大等几个经济发达国家开展得比较好6。2.1.1 国外废弃木材回收利用现状 日本、德国、意大利、加拿大等经济发达国家，虽然森林覆盖率很高，但十分重视废弃木材的回收开发利用。日本政府从上世纪80年代起出台了相关城镇废弃木材收集处理法规，对处理利用废弃木材的企业给予一定的经济补贴，如环境基本法、循环型社会形成推进基本法、废弃物处理法、资源有效利用促进法、容器包装回收利用法、建设回收利用法、绿

9、色购入法等。德国通过政府干预与市场运作相结合，在处理与利用废弃木材方面的相关法律有：垃圾处理法、避免废弃物产生以及废弃物处理法、关于容器包装废弃物的政令、循环经济与废弃物管理法等。意大利等国也相应颁布了相关法规，对废弃木材的处理与回收利用管理体系比较健全。由于政府的政策支持，社会力量参与研发和全民积极配合，企业积极投资参与开发，使废弃木材的处理与回收利用形成较完善的体系。经济发达国家废弃木材回收利用方式主要以工业原料资源化利用为主7，如利用城市废弃木材生产纤维板和刨花板，只要废弃木材处理得当，生产工艺和技术合理，其产品完全可以达到质量标准。目前对废弃木材处理一般采用机械分拣、再碎和热水分离技术

10、；德国、意大利等利用数控设备进行削片、粉碎，很容易将废弃木材破碎成木片，而金属坚固件分离后被排出破碎机。如意大利Mauro Saviola集团所属SIT工厂，采用德国迪芬巴赫和申克公司的设备和技术，以100%的城市废弃木材为原料生产出高质量的E11级刨花板，工厂设计产能为60万m3/a，其废弃木材主要来自瑞士、法国、意大利等欧洲国家的大城市8。美国科研人员利用废弃木材和废旧塑料为原料，采用一种特殊设计的接枝共聚物分子，将塑料和木材废料有机粘合，生产出木塑复合材料。并且通过改变混合物中木纤维和塑料的构成比例及调节加热过程中的温度，来提高复合材料的性能。木塑复合材料具有使用寿命长、可再生、造价低、

11、防虫、防腐、可喷涂、比纯塑料制品硬度高等一系列优点，而广泛应用于建材、汽车工业、货物的包装运输、仓贮业、装饰材料及日常生活用具等方面，同时由于植物纤维的可再生性、可被环境消纳性，是一种极具发展前途的绿色环保材料9。废弃木材可回收用于制浆，主要用于制浆企业与木材混合利用，如掺以20%30%的木材废料。在制浆过程中，蒸煮最好采用碱法蒸煮，纸浆得率在42%47%之间10。这种化学制浆方法存在着污染严重、后处理困难等问题，人们正在研究采用有机溶剂和生物法制浆11，以减少环境污染及后处理等操作，从而降低成本。主要的有机溶剂有醇类（乙醇、丁二醇等）、尿素、有机酸（醋酸）、酯类和醛类，其中以乙醇制浆法较为成

12、熟，采用该法不仅可以生产纸浆，而且其副新产品木聚糖等具有重要的应用价值12，-13。由于这些国家当地资源、能源相对丰富，不可作为资源化利用的生产性木质废料很少再作能源化利用，直接进行天然降解。2.1.2 国内废弃木材回收利用现状 我国是森林资源匮乏国，对废弃木材回收与循环利用问题政府十分重视，2005年11月，国务院办公厅下发了国办发200558号文件国务院办公厅转发发展改革委等部门关于加快推进木材节约和代用意见的通知（国办发200558号文件），明确了“建立废弃木材回收利用机制，实现木材资源循环利用”等重点工作，提出了“规范废弃木材的回收渠道，建立废弃木材和废旧木制品回收、加工、利用体系。在

13、有条件的地区和大中城市周边地区培育木材旧货市场，开展废弃木材分类回收和再生利用试点，实施废弃木材再生利用产业化工程，重点做好建筑木料、废旧木家具、一次性木制品和木制包装物的回收使用和再生利用。”在废弃木材回收实际开发中，浙江丽人木业集团是我国第一家利用城市废弃木材生产人造板的企业，该公司与上海环卫部门合作成立上海万象木业有限公司，有序地收集上海的废弃木材资源，走出了一条木材节约和利用并举的可持续发展之路14。河北保定利用废弃木材制造细木工板；河北左各庄刨花板厂利用废弃的锯末刨花和板皮生产刨花板15；河北文安的人造板工业完全是从回收废弃木材开始起家的，凭借北京的旧房改造中废弃木材的回收再利用，促

14、进了该企业人造板工业的发展。；北京化工大学开发了以废弃木材和废旧塑料以一定比例混合制成结构型材。；武汉现代工业技术研究院也开发了以废弃木材和废旧塑料为原料制成的复合仿木装饰线条；安徽合肥新建一个30万t吨木塑新材料项目，以旧木料、树枝等加工成的木粉和废旧塑料为主要原料，制成木塑新产品。；苏北最大的旧木交易市场-江苏睢宁旧木市场，把大量在各地城市改造中拆下来的旧木、旧门窗等，经过重新加工后，变成新的门窗和房屋建筑材料。但与经济发达国家相比，我国在废弃木材的处理与利用方面才刚刚起步，还存在许多具体的问题，企业难以实际操作，因此，我国废弃木材的回收大部分处于探索阶段，没有形成规模，一些想积极参与的企

15、业因没有相对固定的供应渠道，不能得到稳定的废弃木材资源，而有资源的企业又不能得到充分利用16。可见，废弃木材的处理与回收利用是一项系统工程，应从政策、管理和技术支持上大力推进，才能真正的形成废弃木材处理回收良好体系。2.2. 我国废弃木材回收利用中存在的问题我国在废弃木材的处理与利用方面存在如下问题：2.2.1 .法律法规体系不健全。 目前为止我国还没有森林资源综合利用、废弃木材回收与循环利用的法律法规，实际中很难推进废弃木材循环利用业的发展17。2.2.2. 激励机制不健全。 缺乏刚性的政策激励机制和优惠措施，仅靠市场机制来推动十分困难。2.2.3 .缺乏总体规划缺乏，没有形成回收与循环利用

16、体系。 废弃木材数量巨大、来源广泛、品种繁杂，缺乏总体规划，处理回收的流通渠道不畅，具体企业难以实际操作。2.2.4. 技术缺乏 缺乏成熟的处理回收利用技术技术支持体系。3废弃木材制作木片的处理工艺研究表明,废弃木材作为木材工业原料利用能产生更好的经济效益,特别是利用废弃木材制作工业木片,可直接用作中密度纤维板（刨花板）的原料18, 18所以制作工业木片是废弃木材的重要利用途径,本文仅介绍我们近期开发的废弃木材制作木片的处理工艺。废弃木材是城市的废弃物，材质混杂、性能各异、形状不一、金属、泥砂、涂料等杂质含量大，应经过分离分选去除杂质，以制作合格的木片。不同特性废弃木材的处理工艺如下不同。3.

17、1 大件实木废弃木材处理工艺流程大件实木废弃木材主要包括大件实木家具构件、大件实木制品构件、大件实木建筑构件、实木端头、制材边角料等。这些大件实木废料相对其它废弃木材来说比较成型、干净，采用人工除杂后即可进入削片系统，其工艺流程如图1所示。废弃木材人工除杂带式输送金属探测削片机带式输送木片 仓刮板输送气流分选振动筛选图1 大件实木废弃木材处理工艺流程图3.2 板式废弃木材处理工艺流程板式废弃木材主要包括废旧家具、废旧木制品、废旧建筑模板、废旧木质构件及建筑木质废弃物、工业产品木质包装废弃物等。采用破碎除杂法，运用辊压机压溃作用将其内的铁钉等金属杂质分离脱落，之后通过磁力、重力和气流分选将杂质去

18、除19。整个系统由一级破碎系统、削片系统、清筛和除尘系统所组成。其工艺流程如图2所示。废弃木材压机辊压碎机破碎带式输送磁选 机振动筛选探测线圈锤式破碎带式输送磁选 机刮板输送气流分选振动筛选木片 仓图2 板式废弃木材处理工艺流程图3.3 纤维板板式废弃木材处理工艺流程纤维板板式废弃木材主要指中密度纤维板及其边角料等纤维类板式废弃木材。采用破碎分离法，基本原理是纤维再生，通过机械的反复冲击、磨擦和柔搓作用，将原料纤维之间的固化胶粘剂层予以破坏而将纤维分离出来，并通过磁力、重力和气流分选清除其中杂质。其工艺流程如图3所示。压机辊压碎机破碎带式输送磁选 机气流分选探测线圈振动筛选废纤维板纤维仓图3

19、纤维板板式废弃木材处理工艺流程3.4 散碎废木料处理工艺流程散碎废木料如废木片、刨花、木质纤维、粗木屑等。通过磁力、重力和气流分选将杂质去除。其工艺流程如图4所示。散碎废木磁选机振动筛选带式输送纤维仓气流分选磁选机图4 散碎废木料处理工艺流程图3.5 应用与效益分析废弃木材制作木片的处理工艺技术直接在广东佛山沃德森中纤板厂等项目生产中推广应用，生产效果良好，产品质量经检测达到国家标准GB 11718-1999和GB 18580-2001的要求。以废弃木材为生产原料，单位立方米成品板可节省成本支出200元人民币，有效地降低了生产成本，给企业带来了可观的经济效益；废弃木材作为原料生产中密度纤维板，

20、每年可少采伐大量的木材资源，如佛山沃德森中纤板厂项目每年就少采木材12万立方米m3以上，有效地保护当地森林资源，明显改善当地的生态环境。4结论回收利用城市废弃木材，经工艺处理生产人造板是城市废料处理的重要途径，具有广阔的市场前景。以废弃木材为生产原料，减少了对木材资源的需求和对环境的污染，有效地降低了生产成本，给企业带来了可观的经济效益和良好的社会效益。废物回收利用，充分利用资源，符合国家产业发展政策，。对我国木材工业系统大力开展废物综合利用、推进洁净生产具有重要的示范和推广指导作用，对推动木材工业可持续发展具有十分重要的意义。参考文献1 顾仲阳. 提前两年实现目标,我国森林覆盖率达20% N

21、. 人民日报，,2009-11-17.2 周玉申,陈雄伟,潘淑清,等. 木质废料的资源化循环利用J. 木材加工机械.,2009.,20卷(2)：:27-30.3 程瑞香,王炼. 我国废旧木材的回收利用途径J. 林产工业.,2006.,33(4).):8-9.4 薛志勇. 木材剩余物的开发与利用新途径J. 建筑人造板，,2001（(1）：):41-42.5 熊满珍,鲍甫成. 现代木材工业在循环经济中的发展优势J. 木材工业.,2006.,20(1).):5-7.6 Tansey P. Valentins wayJ. Wood Based Panels lnternational,1994,(5):30-337 Keil B. New forest feeds producer needs J. Wood Based Panels International, 1994, (7): ):27-