【門窗幕墻網】林產工業規劃設計院 王瑆
在建筑裝飾裝修工程中,板材是其中不可缺少的材料之一。但在裝修的過程中,不少人造板存在質量問題,不僅對環境有害,也不利于人體健康。為解決裝修材料污染問題,降低人造板材中的有害物質,應加強對綠色環保型人造板的研究,使用對人體無危害的材料和制作工藝,降低對環境的不良影響,實現健康環保的目的。相關生產人員應加大研發綠色生產工藝,提高人造板材的環保性能,保障用戶的安全和健康。
人造板材及其特點
人造板材是以木材或非木材植物纖維材料為主要材料,經過一定的機械加工工序,施加(或不施加)膠黏劑,組坯膠合而成的板材或成型制品。不同的人造板材的使用材料和添加劑等不同,并且加壓成型等工藝不同,使得人造板的種類和性質特點也有較大的不同之處。人造板材具有一定的優勢,在相同材料條件下,人造板材能夠制成面積更大的板材,并且整體結構性能較為良好,能夠適應室內裝飾裝修、室外建筑施工需求,還可做各種功能性處理如防腐、阻燃、防水、隔音等,使其能夠應用于更多的場所。
人造板材因其木材利用率高、物理性質穩定,生產原料來源廣泛,使用效果好等優點,在家具領域得到廣泛運用。人造板主要包括膠合板、纖維板及刨花板三大板種,主要應用于家具制造、裝飾貼面板生產、木結構建筑用板材及車廂、船舶、包裝箱、集裝箱用板材制造等領域。2019年,我國人造板產量為3.0859億立方米,同比增長3.2%,連續兩年小幅回升,創歷史新高。刨花板類產品產量同比增長9.1%,是推動中國人造板產量增長的主要因素。過去10年中國人造板產量年均增速接近10.3%,增速繼續放緩。
2019年,我國人造板材消費量約2.9376億立方米,比上年增長1.2%,創出歷史新高,過去10年我國人造板材消費量年均增速接近10.6%,消費量平均增速高于產量增速。膠合板類產品和刨花板類產品消費量小幅增長,纖維板類產品消費量連續兩年下滑。
經過多年的落后產能淘汰,轉型升級,我國人造板材年產量相對平穩,行業逐步步入高質量發展階段。但是,依舊存在產品結構不合理、同質化嚴重、產品附加值不高等問題。針對這些問題,要從源頭阻止不良基材的生產,提高材料的利用效率,減少生產過程中的浪費,使人造板生產向健康化和綠色環保化發展。
人造板生產過程中應注意的問題
綠色環保型人造板材是一種新型的、利用先進技術生產的板材,其利用可再生的材料,如秸稈、竹子等植物作為主要材料,使用樹脂等不含甲醛類或游離苯酚等物質制作膠黏劑,最后進行壓板,形成相應形狀的人造板材。綠色環保人造板材具有普通板材的優勢,且其內部不含對人體和環境有害的物質,整體的生產標準更高,適用性更強,同時板材能夠循環利用。新型綠色環保人造板材的性能更加健全,使用的范圍更加廣泛。
綠色環保人造板材在生產的過程中,應注意以下幾點影響因素。
原材料的選擇。為實現綠色環保,在選擇人造板材使用材料的過程中,應盡量選擇可再生、可降解,并在降解過程中不對環境產生不良影響的材料。目前我國的資源和環境的形勢較為嚴峻,在此情況下,生產人造板材時,應減少浪費,使用可再生的材料。在使用植物材料的過程中,應避免材料發生霉變或受到污染,以免影響整體的質量或者對人體的健康產生不利影響。
膠黏劑的選用。在板材加工生產的過程中,需要使用膠黏劑,對板材進行黏合,使其具有較強的硬度和質量。如何解決使用普通膠黏劑生產的人造板及其制品的甲醛釋放量,是人造板材生產企業面臨最大的問題。所以生產綠色環保人造板應選用無醛膠黏劑或生物質基膠,在保證產品質量的同時從源頭杜絕甲醛。
生產設備的調整。我國現如今較為先進的刨花板和纖維板都歷經了多層壓機熱系統到連續壓機熱系統過渡,是人造板裝備制作技術升級的結果。膠合板產業在綠色環保生產理念的影響下,自動化程度有所提高。未來在生產綠色環保型人造板材的過程中,調整生產工藝使其能夠減少有害物質的揮發,生產設備也需隨著不同原料及制備技術的選用,不斷進行升級更新。
綠色環保型人造板材的類型
無膠人造板。無膠人造板的生產機理是不添加傳統膠黏劑,經過特殊方法等使植物纖維發生活化反應,活化反應包含木素與碳水化合物發生的氧化、硝化反應等,反應過程中產生與膠粘劑及其類似的物質,在熱壓條件下可以膠合成板。無膠人造板具有無毒、防腐、保溫等性能特點,因其不使用膠劑來進行黏合,進而能減少甲醛等有害物質的加入,使板材整體質量更加綠色環保。多年來,國內外研究無膠人造板的主要技術為化學試劑添加法和天然物質轉化法。化學試劑添加法是采用化學助劑對植物纖維(蔗渣、稻草)等進行預處理,以提高表面活性,進而實現無膠膠合;天然物質轉化法可以避免添加化學藥劑造成二次污染,例如大豆須熱磨后具有一定粘性并能與木材纖維有機結合,可制備無膠纖維板。目前無膠人造板還未形成規模化生產,但其具有不污染環境、降低生產成本、簡化生產程序、提高人造板的使用性能等突出優點,符合人造板行業綠色發展理念。
木塑復合板材。木塑復合材料是以木本植物及其加工剩余物等可再生生物質資源為主要原料,配混一定比例的高分子聚合物基料及無機填料,加工成型的新型材料。用該種材料壓制成型的人造板質量較為優異。一方面,木塑復合材料是可逆性循環利用的多用途材料,不會造成資源浪費及環境污染,具有良好的綠色環保性能。另一方面,木塑復合板材的質量和性能既具備塑料的耐腐蝕性又兼顧木材的加工可塑性,能夠根據使用者的需求進行生產和加工,包括其顏色和形狀等,并且具有較強的穩定性和硬度,整體的使用價值較高。
秸稈人造板。秸稈人造板是以全部秸稈或將木材和秸稈按一定比例混合為原料,經鋪裝、預壓、熱壓制作而成的板材。具有輕質高強、保溫隔熱等性能,是一種環境友好型材料。目前采用異氰酸酯或改性脲醛樹脂為膠黏劑,以稻、麥秸稈為原料制造綠色環保型人造板的技術已經成熟,產品性能達到國家標準,經過生產設備和工藝的不斷研究和推廣,該項技術已經實現產業化。秸稈人造板的開發利用不僅有效緩解了人造板行業對木材資源的依賴,以草代木,還可大幅增加秸稈的附加值,維護生態平衡。以遼寧盤錦的蘆葦刨花板為例,項目生產以當地資源豐富的蘆葦資源為原料,采用連續平壓熱壓工藝生產零醛添加高檔蘆葦刨花板。蘆葦刨花板由于物理力學性能優于普通刨花板,接近甚至超過膠合板,具有強度均勻、尺寸穩定性好的優點,未來隨著人們消費水平的提高,在定制家居、包裝、裝飾裝修等行業對蘆葦刨花板的需求將增大。
我國人造板行業生產、消費和國際貿易量連年穩居世界首位,在全球人造板產銷格局中具有重大影響力。面對復雜多變的國際貿易形勢及國內社會主要矛盾變化帶來的消費需求的轉變,我國人造板產業必須深入貫徹新發展理念,落實高質量發展要求,以供給側結構性改革為主線,著力深化綠色發展,堅持產品的優化創新,加快轉型升級的步伐,實現由高速增長向高質量發展的轉變。隨著人造板產業的進一步發展,產品環保性能將得到消費者和生產商的愈發重視,綠色環保型人造板產品在環境敏感區域將得到規模化應用,產品比例將快速提升,綠色環保型人造板產品品種將進一步豐富,無醛膠黏劑在人造板產業中的使用量將不斷提高,綠色發展是引領中國人造板產業的主要未來方向。