人造板工艺技术的研究开发方法

人造板工艺技术的研究开发方法木质科学与装饰工程学院张宏健教授1国内外人造板工业的发展趋势●木材工业在人类历史和现实生活中占有重要的地位●近年来，木材工业被环境激进分子蒙上了“森林和环境破坏者”的阴影●木材工业必将发展，因为：1）木材的不可取代性和市场对木材和木质产品不断增长的需求；2）木材是一种可永续利用的生物资源；3）木材加工能耗少，环境污染小，易于回收再利用等；●人造板是可持续发展木材工业中的象征1.1人造板原料的变化和发展1）工业人工林木，包括疏伐材；2）传统的“少用材”、“劣等材”和逾龄经济林木；3）甘蔗渣、稻壳、麦秸、玉米秆、麻秆、烟秆、棉花秆等农作物剩余物4）竹、藤、芦苇等纤维素-木素基速生材；5）各种废弃物，如废纸、废旧木材甚至废旧塑料等；6）其它天然纤维素-木素基物质，如棕榈叶杆、棕丝1.2人造板产品结构的变化和发展●以天然大径材为原料的实木制品（如胶合板）正在被以人工林木为原料的产品（如碎料重组性板材）所取代。●产品多样化：◇各种贴面板◇无机胶结刨花板或纤维板◇增强、高稳定性、阻燃、防腐、隔音等功能性人造板◇物流托盘、汽车型材、装载箱壳等专用板型材。1.3人造板工业技术结构的变化l总体技术劳动力密集型→技术密集型l个体技术◇设备◇工艺过程控制技术1.4循环经济对人造板工业的要求●循环经济的“3R”工业生产基本原则●环保要求1.5人造板企业生产规模的变化和发展随着生产线自动化程度的提高和森林集约化经营技术的发展，人造板企业正在向：l大型、特大型或巨型规模发展l小型甚至微型企业依旧活跃于各国的产业和市场1.6我国人造板的最新发展动向——工程结构用材–木结构建筑其特征：产品性能、质量和成本的定量化和目标化2人造板新技术的研究开发方向上述发展现状和趋势引出了科技界需要迎对的研究开发热点，也是我们科技生涯的未来。2.1为解决原料问题的研发热点●速生林木：如思茅松、桉木需解决：材质疏松，易翘曲问题●经济林木：如橡胶木等需解决：树胶处理、访变色、防腐等问题●竹材：秆形、青、黄、节等引出的原料处理、原料利用率、胶合、设备等问题l麦秸：表面蜡质等引出的原料处理、胶合等问题●棉秆：去皮问题2.2迎对产品结构变化、发展的研发热点◇贴面板：基材质量的控制和贴面材料的开发如：科技木（染色薄木）浸渍树脂◇无机胶结刨花板或纤维板●胶接界面问题●工艺周期问题●二次回收、循环利用问题◇增强：树脂增强，填充物增强◇高稳定性：后处理工艺，乙酰化技术◇阻燃：阻燃剂，抗流失，胶合效应影响◇防腐：防腐剂，抗流失，胶合效应影响◇隔音：低密度技术◇物流托盘、汽车型材、装载箱壳等专用板型材：原料形态、铺装、模压技术2.3技术升级的研发热点1）设备◇连续式平压机◇胶合板原木扫描定心技◇各种人造板的（在线/离线）无损检测2）过程控制技术◇单元原料形态、质量过程控制技术◇板内、板间密度、厚度偏差的铺装过程控制技术◇热压成形过程控制技术◇（在线/离线）无损检测技术◇产品成本、质量过程控制技术1.4循环经济和环保要求的研发热点1）循环经济引出的研发热点循环经济的“3R”原则：减量性（Reduce）再使用性（Reuse）再循环性（Recycle）●提高原料综合利用率●提高产品质量的耐久性l回收利用◇木塑复合材料：需要解决界面胶合和恒产成本问题◇废木、废纸回收制板技术：原料预处理技术2）环保要求的研发热点●生产控制◇低噪声切削技术◇车间环境气体控制技术●排放控制：废气、废水、废渣处理和污染控制技术●原料控制◇低毒性胶粘剂和涂料的研发◇生物质胶粘剂◇“无胶”胶合技术◇低毒性防腐剂及其处理工艺1.5围绕着规模问题的研发热点l大型规模：装备自动化、可控化l小/微型：适用装备1.6工程结构用材生产和应用技术的研究开发1）瞬时和持久性能的目标设计●物理性能：规格尺寸和尺寸稳定性，色泽，隔热/隔音性●力学性能：强度、刚度、总体/局部承载能力及其持久性●化学性能：有害物质释放性●抗生物性能：抗腐性能，抗虫蛀性能●阻燃性2）性能控制：工艺和设备3）应用技术：连接性能和连接件3新工艺、新产品、新技术的研发方法1）构思和筛选●根据产业客观发展规律和趋势●根据基本原理◇原料性质：木材学、植物学等◇材料学原理：材料的性能设计◇工艺原理：机械加工工艺原理，化学过程工艺原理◇机电设备原理和计算机技术◇其它相关原理：如家具设计制造、建筑和装修等◇经济学原理：成本设计和控制，产品价格定位，静/动态经济分析和评价，市场和营销2）实验◇试验方案的设计：与实际应用密切相关◇实验技术：注重实验原理的理解和应用◇实验分析和结果导出：强调“实事求是”3）中间性工业试验◇技术/经济方案的可行性、可靠性试验◇批量化生产技术/经济可靠性、稳定性试验4）试销或试用：技术/经济信息反馈和技术完善5）专家鉴定和评价6）完整成果正式投入应用