張 群
(江西省南昌市林業(yè)局林業(yè)工作站,江西南昌 330009)
木材因易加工、質(zhì)輕、美觀等特性受到了人們的廣泛關(guān)注,尤其在建筑行業(yè)高速發(fā)展的今天,木材在建筑、家居方面更是得到了廣泛的應用。中國是世界上最大的木材生產(chǎn)、消費大國,綜合相關(guān)數(shù)據(jù)分析,2020年國內(nèi)木材的供需缺口將達到1.8億m3,而中國的森林覆蓋率仍低于全球標準的31%。無論是人均森林面積還是人均森林蓄積,我國都無法達到世界平均水平,森林資源的分布呈現(xiàn)出了明顯的地域化特征,結(jié)構(gòu)非常不合理。利用好木材加工剩余物,不僅可緩解當前木材供應緊張的局面,而且能夠降低煤炭等不可再生能源的消耗。
木材加工剩余物指的是砍伐、造林以及木材加工之后所產(chǎn)生的剩余物,主要包括原木截頭、成塊截斷的剩余物、樹皮、鋸末以及板條等,此外還包括家具工業(yè)中鋸材加工的剩余物、人造板材的邊緣剩余物以及刨花、木粉等碎料。這類材料既具有木材的一般特性,更具有來源廣泛,成本低廉,易收集、加工的特點,木材加工剩余物有著廣泛的應用途徑。實際應用中,需要根據(jù)廢棄物的具體特征以及具體的應用途徑進行創(chuàng)新。
隨著社會發(fā)展對木材需求的不斷增加以及森林資源的銳減,木材加工剩余物的利用已經(jīng)廣泛受到了人們的關(guān)注。在相關(guān)技術(shù)的作用下,依靠這類廢棄物能夠產(chǎn)生大量適合經(jīng)濟建設(shè)以及居民日常生活的新產(chǎn)品。西方發(fā)達國家的森林采伐以及木材加工剩余物的利用率已經(jīng)突破了50%,他們享受著由此而帶來的便利,也緩解了森林資源危機。國內(nèi)森林采伐剩余物的利用率僅為10%,木材加工剩余物的利用率為30%,為了縮小與發(fā)達國家之間的差距,我國還需要逐步完善相應的技術(shù),創(chuàng)新木材加工剩余物的利用途徑。
2.1 在生物質(zhì)燃料上的應用 木材加工產(chǎn)生的木屑、碎樹皮等都是很好的鍋爐燃料,因其質(zhì)量輕、與火的接觸面積較大,進而在鍋爐中實現(xiàn)穩(wěn)定燃燒,故而常被用作鍋爐燃料。與煤炭的燃燒相比,燃燒木材加工剩余物能夠避免爆燃事故的發(fā)生,除了能夠直接燃燒之外,可以通過物理或是化學方法被加工成生物質(zhì)燃料,減少了對環(huán)境的影響,其應用主要體現(xiàn)在以下幾個方面。(1)制備生物質(zhì)顆粒。生物質(zhì)顆粒燃料是一種新型可再生能源,借廢棄的板材、邊角料等加工剩余物,經(jīng)過粉碎、混合、碾壓以及烘干等工序制成顆粒狀的燃料。該類燃料便于運輸,而且燃燒效率較高,更不會產(chǎn)生額外的燃燒廢棄物。最近幾年,國內(nèi)顆粒燃料的消耗量一直在不斷上升,相關(guān)實踐證明:相較于傳統(tǒng)的生物質(zhì)燃料,顆粒燃料的燃燒時間更久。這與其規(guī)格上的一致性有很大的關(guān)系。未來,生物質(zhì)顆粒燃料將有廣闊的應用前景。(2)加工生物質(zhì)油。所謂生物質(zhì)油是由纖維素、半纖維素以及各種降解物組成的混合物,能夠在隔絕空氣或者是在少量空氣的狀態(tài)下,對木材加工剩余物進行分解。傳統(tǒng)的生物質(zhì)能應用的多是沼氣法、燃燒法和熱解汽化法,其中沼氣法和燃燒法因為其降解效率較低,適用于農(nóng)村地區(qū)的小規(guī)模分散利用;熱解汽化法因其自身具有優(yōu)越性,可以較大規(guī)模地處理好生物質(zhì),并以此來獲得氣體能源。可以利用流化床式快速熱解液化法的方式把木材剩余物通過破碎、干燥等流程使之成為環(huán)保節(jié)能的生物質(zhì)原油。生物質(zhì)原油可以被直接用作燃燒,其在經(jīng)過再加工之后甚至能夠替代柴油成為新的燃料。如果把可再生的生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為節(jié)能高效的燃料,其不僅有助于擺脫對石油資源的依賴,還能有效地提高對廢棄木材的利用率[1]。
2.2 在林產(chǎn)工業(yè)中的應用
2.2.1 造紙 日常生活中用到的紙或是紙漿90%以上都是由木材制造的,將木材加工剩余物應用到造紙之中有著廣闊的應用前景,能夠有效解決造紙生產(chǎn)中木材的消耗。制漿中通常以木材為主,在其中摻入20%~30%的剩余物,若采用堿法蒸煮來制漿,得漿率能夠控制在45%左右。但因其污染較為嚴重,所以實際操作中很少會用到這種方式。有機溶劑法以及生物制漿法都能夠克服這一方法的缺陷,采用此類方法,在保證紙以及紙漿質(zhì)量的同時,其副產(chǎn)品也有著廣闊的應用前景。
2.2.2 制備木絲板 木絲板制備中用到的材料主要是木材加工剩余物中的板皮,這類板皮大都來自于新鮮的木材,且沒有受到污染,所以對其進行利用有著較高的經(jīng)濟價值。木絲板不同于傳統(tǒng)的膠合單板,是由特定尺寸的單根木絲制成的。目前,木絲板已被廣泛應用在了室內(nèi)家居以及裝潢之中,其應用范圍也會不斷擴大。
木材加工剩余物的利用符合當前所倡導的經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的原則,是當今林業(yè)生產(chǎn)的大趨勢。需要根據(jù)實際需求來拓展木材加工剩余物的利用途徑,進一步推進木材加工廢棄物的應用。筆者對此類問題進行了總結(jié),旨在對相關(guān)工作的落實有所幫助。
[1]徐楊,杜祥哲,齊英杰,等.淺析木材加工剩余物的利用途徑[J].林產(chǎn)工業(yè),2015,42(5):40-44.