秸秆人造板_国秸秆人造板
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金黄的稻麦秸秆，经过粉碎后，用无毒的高强度黏合剂经机械压合等独特工艺，就能变成材质细腻、纹理清晰、色泽秀丽的优质代木板材。南京林业大学的这项以稻草为原料制造人造板的科研成果引起了国际关注，不久前，埃及环境部部长委托他的资源顾问、国务秘书到中国寻求南京林业大学科研人员的科研支持。
埃及是农业国，稻子收割后，稻草处理成了一个大问题。当地农民一直有把稻草放在屋顶上的习惯，但易引起火灾。而稻草露天焚烧，不仅造成资源浪费也严重污染环境。如何处理稻草问题成为困扰埃及各级政府的难题。
稻草处理是世界性的难题，我国也同样面临这个问题。能否把生物质能转化为建筑材料，进行循环利用？南京林业大学农作物秸秆利用中心负责人周定国教授早就注意到这个项目。他发现此项研究必须攻克三大技术难关。首先，稻草中的二氧化硅和蜡质含量较高，脲醛树脂胶难以润湿稻草的表面，造成其胶合难度大；其次，初期产品吸水厚度大，尺寸稳定性差；第三，稻草中游离甲醛的释放问题。国际上尽管研究者众多，但一直没有成熟的使用常规脲醛树脂胶制造稻草中密度纤维板的技术，更谈不上工业化生产。
经过7年的努力，周定国带领课题组从小试、中试到工业化生产，终于突破了技术难关。目前他们已拥有制造稻草人造板的独特专利技术，并实现了产业化。他们研制的稻草人造板与传统木材为原料生产的人造板相比，最大优点就是不含甲醛。经权威部门检测，南京林业大学的稻草人造板技术达到了甲醛零排放的最高环保标准。该项技术不仅填补了我国秸秆人造板的空白，而且被列入国家“863”重点高科技发展计划。
据悉，该项技术与同规模的木材人造板项目相比，投资少，能耗低。目前，该校与企业合作，分别在湖北省和江苏省建成了年产5万立方米的稻草人造板生产线各一条。
周定国告诉记者，我国每年有6亿到7亿吨稻草，包括棉花秆、玉米秆等秸秆农作物，即使开发利用5％用于人造板，就可以节省2500万立方米木材。最近，南京林业大学的稻草生产人造板产品已成为奥运建筑工程、国家重点工程推荐用材，国内很多单位提出要合作建厂，目前正在考虑技术入股。
本项目是利用农业废弃物-麦秸、玉米秆等农作物秸杆作为板材生产的主要原料，采用不含甲醛的MDI粘合剂，利用引进英国CP公司专利技术和设备工艺生产出环保均质板，是目前国际人造板行业最高环保等级的产品。本项目在实现过程中，由于回收农作物秸杆，可直接让种地的农民每亩增收25元；同时成品是零甲醛人造板，属于真正的绿色板材，有着广阔的应用和出口空间，另外作为木材替代品，可以填补木材供应缺口；更重要的是由于避免了农作物焚烧造成的环境污染和整个生产过程无“三废”；本项目不但作为新型高档材料填补和取代了现有市场中的人造板材料，从而带来丰厚的经济效益的同时，更是受到了当地政府的扶持和老百姓的拥护。
上海TW投资有限公司在现有已投资6000万元人民币的基础上，计划向社会筹措资金16亿元人民币（含自有资金3亿元）来推广和发展本项目，并通过上市筹集100亿元人民币，从而使自身成为世界环保均质板行业的领袖。
项目优势分析：
1、提高农民的直接收入，每亩增收25元。
本项目每生产一立方米环保板材需使用一吨秸杆，这为农民增收提供了一个好的途径，每亩可增收25元左右，同进也促进了当地经济的发展。
2、零甲醛人造板，真正的绿色板材。
我国已经从2003年1月1日起正式开始强制执行甲醛释放标准E1级，我国是日本最大家具出口国，日本现强制执行最高环保等级（JAS-F****），另外如新加坡、欧美等地环保标准也较中国板材企业所能达到的标准高出许多，但绝大多数板材生产企业达不到，这使得环保型板材尤其是零甲醇板材具有广阔的市场发展空间。
3、作为木材替代品，填补木材供应缺口。
我国自1998年启动“天然林保护工程”以来，据专家估计，仅2000年中国品质木材需求量就高达10190万立方米，缺口高达3800万立方米。目前每年木材供应缺口5000万立方米以上。解决这一问题的途径就是通过新材料的开发利用，寻求木材的代用品。
4、避免农作物焚烧造成的环境污染，整个生产过程无三废
我国每年约有5000～7000万吨秸杆被在田间直接焚烧。不仅造成资源大量浪费，而且造成水源、空气污染。本项目为农作物废弃物的综合利用找到了一条有效的途径，从根本上禁绝焚烧秸秆现象。项目采用干法生产，整个生产过程无废气、废水、废渣产生。
盈利预测及经济效益： ◆年平均销售利润率：33.21% ◆年平均投资回报率：20.42% ◆盈亏平衡点：1094万元
◆盈亏平衡时生产能力利用率：24.35%
◆盈亏平衡时产量：731吨 ◆内部收益率IRR：〉32% ◆净现值NPV（贴现率10%）：6068.57万元 ◆项目总计净利润：22142.82万元
◆静态投资自有资金回收期(含建设期)：2.7年
◆动态投资自有资金回收期(含建设期,贴现率10%)：3年
随着人民生活水平的提高，以往作为农村主要燃料的稻草麦秸纷纷下岗，变成了无人待见的“丑小鸭”。如今一位大师，一班为民造福的知识分子通过不懈的努力，使“丑小鸭”变成了“白天鹅”
科技人员通过攻关,将稻草麦秸粉碎,施用无毒的高强度胶粘剂,经机械压合等独特工艺加工,就可以将其变成材质细腻、纹理清晰、色泽秀丽的优质人造板。“丑小鸭”摇身一变成了“白天鹅”。
南京林业大学研究成功的以稻草为原料制造人造板技术,就像一把金钥匙,它可以点草成金,同时打开多把“锁”：不仅可以为农民解除农作物秸秆烧了不行、放着无用、烂了可惜的困扰,帮助农民增收、企业增效,而且可以实现甲醛零污染,解决人们生活中挥之不去的普通人造板甲醛污染问题;同时,稻草人造板的使用,还可以节约大量森林资源,缓解木材供应紧张和生态环境承受的巨大压力。
日前,记者在南京林业大学采访了主持这项研究的周定国教授,参观了用稻草制造人造板的工艺流程以及用这种人造板生产的高档家具、建筑装饰板。
周定国是南京林业大学木材工业学院院长、博士生导师,主持了我国人造板领域的多项重大科研课题,取得了丰硕的研究成果,为我国人造板工业发展作出了突出贡献。
利用稻草生产人造板一直是国际上的研究热点。但稻草人造板生产技术存在三大难题:一是稻草原料中二氧化硅和蜡质含量较高,用普通脲醛树脂胶难以润湿稻草表面,造成胶合困难,产品内接合强度低;二是初期产品吸水厚度大,尺寸稳定性差;三是游离甲醛释放问题无法解决。
周定国率领科研人员经过多年攻关,在这些方面取得了重要突破,成功研究出异氰酸酯胶粘剂中密度稻草板制造技术,获得了9项稻草人造板发明专利技术。
2001年,南京林业大学与湖北省荆州基立新型复合材有限公司合作,以稻草为原料,异氰酸酯为胶粘剂,用类似于刨花板的生产方法,经过原料收集、切碎、筛选、干燥、分选、拌胶、铺装、预压、热压和后期处理等工艺流程,成功制造出主要性能达到中密度纤维板标准的中密度稻草板,并建成了国内首条平压法工业化生产线。
目前,湖北荆州与江苏淮安引进南京林业大学研究的这项技术,分别建成了年产5万立方米的稻草碎料板生产线,而且均已顺利投产。吉林、四川等地也纷纷与南京林业大学展开了技术合作。这项研究成果还引起了国际上的关注。今年3月中旬,埃及环境部长通过中国驻埃及大使馆了解到这一技术后,专门委托其资源顾问来中国考察求“宝”,向南京林业大学科研人员寻求稻草人造板技术支持,以解决埃及这一农业大国稻草处理难题。周定国教授向记者介绍说,由于稻草人造板采用异氰酸酯树脂为胶粘剂,树脂固化后无游离甲醛释放,与现有的木质刨花板和中密度纤维板相比,稻草人造板最大的优点就是不含甲醛,达到了甲醛零排放量的最高环保标准。因此,稻草人造板被称为“绿色环保型”人造板。因为稻草人造板符合香港对板材高品质环保标准的要求,一香港商户与生产厂家签订了5万多立方米的包销合同。经国家人造板质检机构检测,稻草人造板的主要性能达到了我国中密度纤维板标准A级品的要求。实践表明,用稻草生产的人造板质轻、强度高、保温、隔热,可锯、钻、刨、钉,机械加工性能良好,产品质量完全可与木质人造板媲美,产品可广泛应用于建筑装饰与高档家具、家电外壳、乐器制造及包装行业。我国森林资源极度匮乏,但又是一个农业大国,每年产出稻草、麦秸、高粱秆、玉米秆、棉花秆等农作物秸秆高达10亿吨,这是一种巨大的可再生资源。
周定国以稻草为例给记者算了一笔账。他说,1立方米稻草人造板需要1.2吨稻草,如果全国每年6亿吨稻草中有5%%被利用,将可制造出2500万立方米稻草人造板,这对于缓解我国森林资源压力将是一个巨大的贡献,同时还可使农户从出售稻草中每亩增收100元以上。目前,市场上稻草麦秸人造板比以木材为原料的人造板价格贵了许多。周定国介绍说,这主要是因为国际市场的波动,使无污染的胶粘剂异氰酸酯由前些年的每吨1.4万元,一下子就涨到了每吨3.2万元。不过,到今年年底上海和浙江宁波胶粘剂生产线投产后,中国市场上的异氰酸酯价格将不会再受某些外国公司的操纵而趋于平稳,这将会对秸秆人造板工业起到积极的推动作用。周定国教授乐观地预测,由于稻草麦秸人造板原料丰富,产品品质优良,随着人们环保意识的增强,其市场前景将十分广阔。随着稻草麦秸人造板方面的设备、工艺、技术不断整合,我国秸秆人造板工业将迎来千载难逢的发展良机。
2005年12月17日，由中国林业科学院木材工业研究所主持的科技部“863”项目“木材、农作物剩余物秸秆纤维复合材料制造技术”产业化示范生产线—“麦秸中密度板生产工艺技术”项目，在淄博市周村区召开鉴定会。
参加鉴定会的有中国林科院副院长宋闯，淄博市委副书记刘池水，国家林业局速生丰产林办公室副书记王连志，中国林科院木工所所长叶克林以及山东省政府、环保局、林业局领导，当地政府领导和专家组全体成员。木材节约发展中心行业管理办公室副主任马守华应邀出席了项目鉴定会。
专家们首先听取了项目组组长、全国人造板研究会会长于文吉博士介绍项目任务来源、主要研究内容、完成情况及总结、解决的关键技术、经济效益分析与评估等情况。专家们针对研究内容、生产技术、生产工艺、原料来源、产品性能、环保问题等提出质疑或咨询，项目组成员一一作了解答。专家们一致认为：该项目充分利用农作物剩余物，既解决了生产企业原料来源问题，又增加了农民收入（平均每亩地增收约100元），解决了每年焚烧秸秆造成污染环境的问题；产品不含甲醛，属于生态环保产品；符合建设节约型社会、资源节约和综合利用要求。同时该项目在麦秸碎料制备、施胶、以及脱模等关键生产工段形成了独有的生产工艺技术及关键设备。专家们一致同意该项目通过鉴定。
鉴定会同时对“玉米秸秆中密度板生产工艺技术”中试成果进行了鉴定，专家们一致同意该项目通过鉴定。
麦秸中密度板项目属于“木材、农作物剩余物秸秆纤维复合材料制造技术”部分研究成果。该项目的实验室工作在中国林业科学研究院木材工业研究所完成，项目成果在实施过程中与山东同森木业有限公司合作开发完成。
世界人造板工业现状和发展趋势
1、市场的需求和资源的变化促进了人造板发展
随着经济的发展和人口的增加，全球对木材的需求在不断地增长。以廉价、量大的天然林原木作为原料的时代已经过去了，必须愈来愈多的依靠人工林来解决工业用材的需求，必须不断地开发新产品新工艺。开发的主要方向就是提高原料的利用效率，扩大原料的利用范围。这种资源变化引起的发展和技术上的更新，将充分表现在以下叙述的发展趋势中。
人造板是高效利用木材资源的主要方式，是木材工业中高增值、高技术含量的主要产业之一。在世界范围内由于木材资源由利用天然林资源为主向人工林资源为主的方向转变，70年代以来人造板工业的发展更为迅速。1970—1994年世界木材消耗量增长了36%，达到34亿m3。工业原木产量从12.78亿m3增长到14.67亿m3，增长了14.7%，但锯材产量从4.15亿 m3减少到4.13亿m3，而人造板从7000万m3增加到1.27亿m3。1970年世界人造板消费量仅为锯材的17%，1997年增长到34%，达到1.53亿m3。这一组数字中引人注目的变化是人造板增长迅速，锯材增长停滞。市场需求的增长部分由人造板的增长来补充。产生这种变化的原因，是由于市场对木材产品高质量的需求和发展人造板工业对合理利用人工林木材资源和增加就业有明显的促进，同时科学技术的进步和资本的支持也为人造板工业的发展提供了良好的条件。
2、世界人造板工业发展趋势
2.1木材资源的变化导致人造板产品品种结构的变化
70年代起，世界人造板消费量以年平均3%的速度递增，1997年达到1.53亿m3。其中各个板种之间的发展比例也发生了变化：胶合板消费量在人造板中的比重已由70年代的48%下降到90年代的40%，目前年消费量约5000万m3；刨花板经过几十年的发展，已成为人造板中最主要的品种，1997年全球刨花板的产量达到7192万m3 :中密度纤维板是人造板中发展最迅速的板种,在过去15年中其消费量每年以13%的速度递增,1997年全球产量达到1085万m3;定向刨花板发展迅速,目前世界年消费量约1000万m3.产生这种品种结构变化的主要原因是木材资源的变化.工业化社会以来,人类对水和森林资源的过度利用,使自然界的生态平衡遭到破坏,全球天然林采伐量已不可能维持原有的供应量,只能通过天然林更新和建立更多的人工林来维持增加林材的供给.在这种情况下,胶合板工业所需要的大径级木材供应量减少,价格上涨,导致胶合板工业产量下降,而人工林资源更适宜发展非单板类人造板的发展速度超过了人造板工业的平均发展速度,这个趋势还会持续下去.2.2人造板产品性能有极大的提高,足以替代实体木材
在市场需求的推动下,科技的进步使人造板产品的性能向更高的水平发展,根据用途可以达到和超过实体木材的性能招标,采用新的技术手段和其他材料复合可以达到实体木材不具备的性能,这是现代材料科学在木材工艺技术上的反映.采用涂饰、浸渍、转移印刷、覆贴、喷镀等方法,使人造板产品和单板、塑料、纸张、金属复合,可以在平面或三维尺寸上进行表面处理,改变人造板产品均一单调的外表,还可以使人造板产品表面硬度、耐磨性能增加,使制品的防水、防腐、阻燃性能更好.通过木材组成单元重新排列和组合,可以使制品达到预定的性能.中密度纤维板在制造的过程中将木材纤维分离后重新排列组合,制品没有天然缺陷,色泽均匀,结构致密,密度和硬度适宜,改变胶粘剂性能可使产品达到防水、耐水级的要求,加入阻燃剂、防腐剂可以满足建筑业更高的要求,被喻为“无缺陷的木材”.又如定向刨花板,其木材组成单元的形态和排列方式决定了制品的物理力学性能,不同等级的胶粘剂使制品达到耐水、耐候的要求,在工业化生产中严格的质量控制使制品的性能更均匀稳定,克服了天然木材的不均匀性,在美国和加拿大建筑业中广泛采用，是代替实体木材的好产品.特别要提出的是人造成材产品,胶合木是一项传统的成熟技术,其性能均匀稳定,优于天然木材,可以实现很大的建筑体量,在国外广泛应用于体育场馆、车站、市场等到公共建筑.近年来由于胶粘剂技术和质量控制技术的进步,人造成材的发展更加迅速,产品品种更多;以小径木、废单板为原料制成的单板层积材(LVL)、定向成材(OSL)、定向单板条成材、重组木等,还有利用定向刨花板制成的工字梁等等,这些产品强度高、耐久性好、材质均匀稳定、制品尺寸规格大,使用性能优于天然木材，已经广泛应用于建筑业,缓解了大径天然木材资源的短缺.在木材组合单元重组加入其它材料可以显著改变人造板产品的性能.如用汽车内衬件的木塑材料，在木纤维中加入合成纤维,其模压制品的物理力学性能明显高于纯木纤维制品,满足了汽车工业对部件的严格要求.在木材组合单元中加入导磁、导电材料,可以制造出特殊性能的人造板产品,满足信息工业、仪表工业的要求,在这方面的前景是十分广阔的.2.3应用高新技术,提高人造板工业技术水平,人造板工业规模向大型化发展
木材是一种变异圈套的非均质生物材料,木材的基本性能决定了在木材加工领域内引进高新技术比其它材料工业(如钢铁、水泥、塑料等)更为艰难.但是不容置疑,高新技术的引入将带来非常可观的经济效益.在20世纪末,在人造板工业的发展中已经有许多成功的例证.人造板连续加压设备就是一个较系统、较完整的技术体系.道德其机械备本身是一个复杂、庞在的体系,从铺装机到热压机以及附属的料仓、加热系统、冷却系统、除尘系统,结构复杂、控制点多,它的核心是以计算机技术为主体的机电一体化技术替代了传统的自动控制技术.在设备设计中还采用各种现代化工程材料和元器件,由各种仪表和控制装置对在严酷工作条件下的零部件进行状态的监控和保持润滑、冷却和清洁,使整套设备稳定有效地工作.同时现代化的检测手段对各个工序的工艺参数相加工对象进行不间断地在线检测,如水分、温度、压力、密度、重量、鼓泡等情况,其结果是令人满意的;产量大幅度上升,制品质量更加优良,断面密度分布合理,能耗和原材料消耗明显下降，生产刨花板可节省原料10-14%，生产中密度纤维板可节省原料5-10%。目前连续式压机在新的刨花板厂和中密度纤维板厂的建设和设计中已占主导地位。其它如无损检测技术、激光技术、高分子化学技术和“无胶”技术等在人造板行业中都已开始实现工业化。
面临着旺盛的市场需求，现代工业技术和机电仪技术的发展使用使人造板工业的生产规模能迅速扩大。目前发达国家新建人造板企业规模都在10万m3/年以上，30万m3/年规模的人造板企业也已投入运行。生产规模扩大，先进技术和装备的效率就有可能得到充分发挥，其原料消耗、能耗以及管理费用都会下降，产品的市场竞争力增加。工业集团化，生产规模大型化是发达国家早已走过的道路，人造板工业这个领域也不例外。
2.4人造板工业的原料扩展到非木质原料和利用废弃和利用废弃木质纤维原料
全世界的农作物秸秆是一个十分巨大的纤维原料库，蔗渣、亚麻屑用作人造板原料已经使用了多年。近几年来比较突出的品种是麦秸人造板，生产麦秸板主要采用异氰酸酯（MDI），制品不含游离甲醛，并且具有更好的耐水性能。麦秸板密度低、强度好、机械加工性能好，完全可以替代木质人造板在家具和建筑业上的应用。北美的农业生产规模较大，麦秸的数量比较集中，北美已有十多家麦秸板厂建成投入运行，其中有的规模达到10万m3/年。目前全世界利用农业剩余物生产人造板的产量约占人造板总产量的15-20%，目前仍在发展中。
很多国家都已把废弃木质原料的回收利用作为充分利用自然资源、保护环境的重要政策。美国每年产生的木质废弃物数以亿吨计，这是一笔非常宝贵的可用资源。美国实施了一项利用废纸、废旧建筑木材、废木材托盘等废弃木材和废弃塑料制造木质纤维塑料复合材料的计划。欧洲一些国家已制订法规要求回收利用废弃人造板，以减少有机废料的处理量。利用废弃人造板生产脲醛刨花板的研究证明，可以生产出符合普通刨花板标准要求的板材。又如用城市废弃物中数量较集中的、旧报纸、旧杂志制造建筑用石膏纤维板，已经成功地投入工业化生产。
2.5人造板产品在建筑拓宽了使用范围，替代实体木材、节约森林资源的效果十分明显
由于建筑文化和生产传统的影响，发达国家在建筑业中使用的木材比例较高。人造板和人造成材产品的性能日益完善，使它们在建筑业应用领域愈来愈广，替代实体木材、地板底和内外墙板。目前全世界消费量约为1000万m3/年，美国和加拿大定向刨花板消费的比例和数量均在提高。由于抗震建筑的需要，日本人造成材产品的需求增加，胶合木和单板层积材工厂发展迅速，而且还从国外进口胶合木和单板层积材。特别需要提出的是无机胶粘剂人造板受到建筑材料市场的欢迎，得到很快的发展。水泥刨花板成功地应用于屋顶和墙面板以及阳光护栏等室外用途。石膏刨花板和石谊纤维板主要用作墙板。
2.6人造板待业的可持续发展，必须注意生产过程的环境保护
总的来说，现代工业材料中，木材是对生态环境最友好忍气吞声材料。木材的生成和加工利用过程能耗最低，如以木材生产的单位能耗为1，则水泥为5，塑料为30，钢为40，铝为70。而且木材加工过程中对生态环境的正面影响显著，而负面影响较小，并较易治理。但因为人造板工业的规模愈来愈大，其排放的总十分可观，要保持人造板行业的可持续发展，必须注意生产过程的环境保护。发达国家对人造板工业排放的污染物均采取了有效的治理措施。湿法纤维板是产生工业废水较多的产品，目前美国和欧洲的湿法纤维板生产规模较大，长网水封闭回水和污水生物处理技术使湿法纤维板生产过程中产生的废水达到零排放标准。
由于甲醛列胶粘剂在性能和成本方面的优势，甲醛系列胶粘剂用是人造板工业最主要的胶粘胶剂，解决环境污染的着重点在于控制产品的甲醛释放量，90年代以来，欧洲和美国的人造板产品已要求达到E1级（9毫克/100克以下）。为了保护环境，减少化学污染，一些可再生、无污染的原材料，如单宁、木素、淀粉和蛋白质等都成为制造胶粘剂的研究对象。还有利用木质纤维素自身组分经热化学反应以后的生成物起胶粘作用，成为“无胶”胶合，也进行了工业化研究。
除了上述常见的污染以外，新的污染因素也开始受到重视。美国颁布清洁空气法，重视木材中有机挥发物如焦油、树脂和其它有机成分在干燥和热压时的排放，对人造板工业产生很大影响。又如如何防护治理人造板工业生产过程中的电磁辐射污染，也提到了日程上。
