清洁生产标准

《清洁生产标准人造板行业（刨花板）》编制说明《清洁生产标准人造板行业（刨花板）》编制课题组二OO九年九月目录1概况…………………………………………………………………………22编制过程…………………………………………………………………………93适用范围…………………………………………………………………………94指导原则…………………………………………………………………………95标准的技术路线…………………………………………………………………106制订标准的依据和主要参考资料…………………………………………………117编制标准的基本方法……………………………………………………………118标准实施的技术可行性…………………………………………………………129标准的实施建议…………………………………………………………………131概况清洁生产是我国工业可持续发展的一项重要战略，也是实现我国污染控制重点由末端控制向生产全过程转变的重大措施，近年来，国内开展清洁生产的企业数呈逐年上升趋势。清洁生产（预防污染）已被世界工业界所接受，本标准的制订将进一步推动我省人造板行业的清洁生产工作，使我省刨花板生产过程更清洁化、环保化，使清洁生产工作更标准化和规范化，并将带动其他行业的清洁生产工作。1.1刨花板生产的发展历程及趋势刨花板（Particleboard）生产始于19世纪后期，曾称碎料板、粒子板、微粒板（Chipboard、ParticleBoard）。刨花板问世之后，近100年内发表的专利多数都使用“人造板”这一名称，定名为“刨花板”的历史则不久。ISO820—1975《刨花板定义和分类》中规定；刨花板是利用施加胶料和辅料或未施加胶料和辅料的木材或非木材植物制成的刨花材料（如木材刨花、亚麻屑、甘蔗渣等）压制成的板材。我国GB/T4897.1—2003《刨花板第1部分：对所有板型的共同要求》的定义：“由木材碎料（木刨花、锯末或类似材料）或非木材植物碎料（亚麻屑、甘蔗渣、麦秸、稻草或类似材料）与胶黏剂一起热压而成的板材”统一称为刨花板。1887年德国用锯屑加血胶制成板材，这是刨花板生产的开始。1889年德国用木工刨花制成刨花板获得第一个专利，早期的专利有德国专利DRP967328，Fahrni；美国专利USP796545，Watson（1901）；法国专利679708，Samsonow（1929）；USP2007585，Satow（1930）；捷克斯洛伐克专利CS56350，Pfohl（1936）；USP203341，Carson（1936）；瑞士专利193139，Pfohl（1937）；DRP692159，Pfohl（1940）；CSP67763，Dyas（1940）。20世纪初，合成树脂胶黏剂的出现，为刨花板工业发展提供了条件。1935年，法国用废单板制成长条刨花，在铺装成型中使各层刨花垂直相交排列组成板坯，是刨花板中定向技术的先导。1936年，捷克就有了第一家生产刨花板的工厂。1936—1937年，Pfohl建议采用薄的菱形木片或小棒木料制造单层和3层结构用于家具制造的刨花板，目的是为了采用低固含量的胶黏剂。这个时期，由于人们在刨花板生产中存在以下7个方面的问题，所以没有获得成功。1）对碎料、刨花和木片的生产还没有正确的概念，锯屑一般不适用；2）不知道制造刨花板合适的胶种及必要的用量；3）不知道正确的热压周期；4）由于消费者已习惯于使用木材和胶合板，不愿使用刨花板；5）缺乏刨花板生产的专业设备，如削片机、干燥机、拌胶机、铺装机、板坯预压机、单层和多层热压机、挤压机等；6）没有刨花板的检验规程，对力学性能指标估计不足，吸湿性超过了估计值，对表面加工处理和胶合缺乏经验；7）对板材的握螺钉力的了解或估计过低。1937年，瑞士提出3层刨花结构的制造工艺。1941年，德国由于木材缺乏，在不来梅州建立了第一个具有一定规模、装备齐全的刨花板工厂。原料是干燥过的云杉锯屑，施以8%～10%酚醛树脂胶，热压工艺为压力8～10MPa、温度160℃，生产幅面为3000mm×2000mm、厚度范围为4～25mm的板材。由于压力、温度高以及刨花粒度小，因此生产的板材密度高达0.9～1.1g/cm3。该厂在第二次世界大战期间被空袭炸毁，虽未重建，却为刨花板工业的发展完成了其技术准备。1942年，德国胶合板工厂股份公司的Roos和他的合作者在德国的维登布吕克建立了一家刨花板厂。原料为山毛榉单板加工剩余物，用翼状粉碎机粉碎成粗刨花，然后拌以8%～10%（以干重计）的脲醛树脂，采用箱式成型，利用液压控制的多层热压机压成刨花板材，厚度12mm，密度0.7～0.8g/cm3，使用的压力为6～10MPa，这种板子用于家具生产和装修。1942-1943年德国建立了几家小刨花板厂，1943年的产量约1万t。其中有两家公司曾试图以锯屑为主要原料生产薄型刨花板，试验虽未成功，却促进了刨花板技术上的发展。1943年Fahrni在德国技术科学杂志上撰文叙述刨花板制造的情况，对刨花板工业的发展起到了巨大的促进作用。Fahrni说明了与板材结构有关的胶黏剂用量、产品的密度和应用领域等情况。他制成的强度高而密度低的3层结构刨花板，密度0.6g/cm3，由于“集肤效应”（Skineffect）的作用，使得表层厚度仅为1～1.5mm，但其密度、强度均较高。这种方法称作诺沃潘工艺（Novopanprocess）。1944年，瑞士在上述基础上建立了第一家小型刨花板工厂，由于Fahrni为刨花板生产研制了许多专用设备，所以该厂的生产规模很快就扩大了。1945年，美国引进了欧洲刨花板生产技术，在东部建成了第一套年产3530m3的碎料板工厂。利用木材加工剩余物生产碎料板，不久，不仅利用加工剩余物，还使用原木为原料生产碎料板。1946年，在人们还没有以科学的态度对待刨花板制造的基本问题时，Klauditz于西德不伦瑞克的研究所与Winter密切合作，开始研究刨花的形态、尺寸、树种、板材密度对刨花板质量和强度的影响，认识到了刨花的长、宽、厚之间的关系，它们不仅决定了板材内表面积的胶合作用，而且还决定了板材强度和制造的经济性，刨花厚度对刨花板密度和静曲强度的影响很大。1947年，在比利时首次生产了亚麻秆板。1948—1949年期间，西德的OttoKreibaum发明了刨花板连续挤压式成型方法。几年后，在美国发展了类似的立式挤压成型工艺，称作奇普克拉夫系统（Chipcraftsystem），同时也发展了卧式挤压成型工艺，称莱恩伍德法（Lanewoodprocess）。以奥卡尔（Okal）为代表的挤压工艺，其主要特点是：1）可以用几乎所有木材加工剩余物或植物废料制造出优质高密度的板材，而且胶耗较低。2）设备和工艺相对比较简单，因此成本较低。3）可以制造不同形状的刨花板，例如空心刨花板。1947—1951年Steiner,Interwood有限公司1948年Herdeysen,Himmelheber，1947—1962年Trianger和Behr公司都分别研究过刨花形状和尺寸对刨花板制造和板材性能的影响。1949年，Himmelheber和他的合作者建立了第一个日产20t左右当时的现代化刨花板工厂，这就是后来的Trianger木材加工有限公司。1949—1953年期间，比利时、法国、英国、意大利、日本、荷兰、奥地利和捷克斯洛伐克等国家都注意到了刨花板的生产。由英国Airscrew公司和Jigwood有限公司开发了以刨花为主的单层刨花板。最有意义的是英国开发了巴特列夫（Bartrev）连续热压工艺，但最初的巴特列夫压机（Bartrevpress）既笨重又昂贵，只有少数工厂采用。尽管如此，它起到了积极的推动作用，后来才在此基础上发明了结构比较简单的连续式热压机。1950—1951年，Fahrni在已经取得经验的基础上，建立了日产100m3的完全机械化的刨花板工厂。1954—1956年，我国北京木材厂采用大豆蛋白作为胶黏剂，完成我国首次平压刨花板生产试验。1955年，美国威廉康星州首府麦迪逊林产品研究所和北卡罗莱纳州的首府罗利的北卡罗莱纳州森林工程学院制订了关于刨花板的研究方案。1956年以后15年刨花板发展的特点是：1）扩大和深化了刨花板制造的科学原理；2）生产方法实现了机械化和自动化；3）改进并提高了刨花板的质量；4）刨花板在家具制造、室内装修以及室外的应用范围得到了进一步的扩大。1957年，德国比松（Bison）公司制造出了半自动化的单层大幅面的刨花板压机。1958年，北京市木材厂自行设计建成我国第一套半土半洋的年产5000m3平压刨花板生产线。1958年，我国从瑞士引进1条年产5000m3卧式挤压法刨花板生产线，安装在北京光华木材厂。同年又从西德引进2条年产1万m3立式挤压法刨花板生产线（各配2台挤压机），上海人造板厂和四川成都木材综合加工厂各装1条。其中北京光华木材厂的设备已报废，成都木材综合加工厂的设备火烧后为上海人造板厂收购。这2条立式挤压法生产线在上海人造板厂闲置多年，后因市政建设上海人造板厂搬迁，其设备为江苏凯旋木业公司收购。凯旋木业修复3台挤压机，现有2台在运行，年产空芯刨花板1万余m3。1970年，德国门德（Mende）公司采用了贝尔斯托夫（Berstorff）公司在橡胶行业中的连续式硫化机作为刨花板连续辊压式压机生产刨花板，并取得成功，故称门德法压机。当时德国的比松（Bison）公司作为工程公司，负责了整个项目的实施，此后比松公司也推出了门德压机生产线；时至今日德国比诺斯（Binos）公司仍在推广门德压机。1975年，西德的刨花板单线生产能力已达600～800m3/d，并向1000m3/d刨花板的方向发展。西德真正的刨花板工业开始于1948年，1952年单线日生产能力约10t，1958年约40t，1968年约110t，1969年约150～170m3/d。到1975年日产200m3的小厂已经很少见了。1977年，西德库斯特（Küesters）公司开发制造出连续平压热压机，注册商标为“KüestersPress”。该公司制造的第一台连续平压热压机日产刨花板400m3，一直在比利时的一家工厂生产。1970—1985年间，我国轻工业部建设了100余条小型刨花板生产线，后来先后关停；林业部在其后期建设了14条刨花板生产线，经过改造后的生产线可以达产。1979年，北京市木材厂引进德国比松（Bison）公司年产3万m3单层压机刨花板生产线，1981年国家科委和林业部组织设计单位和中国林业机械公司所属单位对其进行消化吸收。1983年5月，信阳木工机械厂完成了包括单层热压机、气流铺装机在内的成型热压段设备研制，在其他单位的配合下，完成了我国第一套年产3万m3单层压机刨花板生产线，安装在吉林省三岔子林业局刨花板厂。1986年9月通过国家验收，这条生产线的性能基本上接近国外同类型设备的水平。其投产为刨花板成套设备国产化打下了有利基础。1984年9月，中国林业机械公司在湖南省大庸召开年产5000m3单层压机刨花板生产线评议会，该生产线由昆明人造板机器厂研制生产。1990年英国CompakSystems公司在其本土建立了以麦秸为原料、聚异氰酸酯(PMDI)为胶黏剂8000m3/a的试验性工厂，开始了刨花板一个新原料、新胶种的尝试。之后相继在世界各地共建设了15条生产线，最大生产能力1.5万m3/a。1994年，单层8′×72′热压机由芬兰Raute公司制造，施胶和铺装由原德国Schenck公司制造，以木材为原料、聚异氰酸酯（PMDI）为胶黏剂的10万m3/a刨花板生产线于1995年在美国建成投产，并运行至今。1995年6月瑞典Daproma公司在美国Primeboard公司建设了5万m3/a以麦秸为原料、聚异氰酸酯（PMDI）为胶黏剂的生产线，该生产线运行至今，被人们认为是最成功的麦秸刨花板生产线。1998年12月河北赛博板业集团，在原引进芬兰SUNDS公司棉秆生产线上生产出了以麦秸为原料、聚异氰酸酯（PMDI）为胶