人造板工业（共10篇）
人造板工业 篇1
梧州依山傍水,景色怡人,位于广西东部,北回归线恰好穿过市区,全年降雨量充沛,气候湿润、怡人,是一座有着两千年历史的文化名城,素有“广西水上门户”和“小香港”之称,对外通关已有105年的历史。近年来梧州人造宝石加工业闻名遐迩,已经成为梧州极具特色的轻工产业。自20世纪80年代初始,经过近三十年的发展,形成相当规模,人工宝石加工业已发展到包括来自中国香港、台湾及墨西哥、韩国、印度、泰国、意大利、美国等300多个,据不完全统计,世界上50%的人造宝石(立方氧化锆等)是我国内地加工的,其中约80%通过梧州集散与交易,目前梧州每年加工人造宝石达130多亿粒,而三年前的产量是60亿粒,产量三年翻一番,已经占全国人工宝石的生产交易量的90%,梧州已经成为世界上最大的人造宝石加工基地和交易集散市场,其“世界人工宝石之都”的地位在近期内尚没有其它地方可以取代。[1]在整个珠宝业市场普遍不景气以及全球金融危机未见底(后危机时代)的情况下,梧州人造宝石业持续近三十年仍能长盛不衰这不能不说是一个奇迹。
调查梧州人造宝石市场的特征,将有助于为其他珠宝业走出低谷提供成功的经验。
1 地理位置优越 资源优势明显
1.1 地理
据史书记载,梧州是广西开发最早的城市之一,早在秦汉时,就是岭南的水运交通要冲,是苍梧史驻地,公元621年,废郡置州,“梧州”因此而得名。这里也是中国历史上第一个总督府的所在地。目前,梧州是中国西部开发最南边的城市,毗邻粤、港、澳,起承东启西的作用,是西部大开发的“门户城市”。[2]
另外,梧州的交通比较发达,梧州机场可以起降波音737客机,已开通国内多条航线。一条公路可达广州、深圳、珠海、香港、澳门,陆路距广州仅270公里,距深圳420公里,水路距香港仅有400多公里。2002年,广西壮族自治区人民政府在梧州召开现场办公会议敲定:要加快建设“四大项目工程”,即动工修建桂林至梧州高速公路(2009年已通车)、梧州长州水利枢纽、洛阳至湛江铁路(梧州段)、梧州河东防洪堤。上述工程已于近期陆续完工。此外,梧州铁路建设在进行之中,并且,桂林到梧州黄金水道上的五千吨码头也在积极地筹划之中。梧州即将成为东西南北向海陆空体交通网络。
梧州不仅地理位置优越,而且资源丰富。北回归线恰从市区经过,山清水秀,气候宜人,长年无冬,易于作物生长;全市森林覆盖率73%,林业资源丰富;有黄金、稀土、铜、铁、铅、锌、钛、花岗岩等17种矿产资源,且储量大;水资源丰富,全市建有中小型水电站30多座,因此梧州的水电资源充足,价格便宜。此外,与周边地区相比,劳动力来源充足,价格低。此外,梧州招商引资计划相配套的外向型工业园也能提供给投资者诸如“只收税,不收费”、“零地价”等等优惠,可降低投资方的成本,增加收益。
1.2 政策
梧州占据三大有利的政策优势:
第一,梧州位于广西壮族自治区境内,享受国家给予少数民族地区优惠政策;第二,梧州1984年就被国务院批准为甲类开放城市,享受沿海开放区的优惠政策;第三,梧州是中国西部大开发区中最近东南的城市,距粤、港、澳很近却又享受国家给予西部的相关政策,这对于投资者来说是极具诱惑力的。
梧州市政府根据自身的发展特点,为外来投资者在劳务、地租、厂房建设和税收等方面,制定了更为优惠的政策,形成了一整套适宜的地方性政策法规及其运作方式,其主要包括:
(1)凡外国投资企业生产的出口产品和企业投资总额内进口企业所需的机器设备、原材料、零配件等,免征进口关税和工商系统税;凡经营期为15年以上的生产企业,从获利年度起,免征企业所得税两年。
(2)国际客商在加工区投资建厂,三年内按实际上缴税(含产品税、营业税、增值税、所得税等)金额的45%,由财政部门返还给企业。
正是因为梧州具有上述的地理优势、资源优势、政策优势,再加上梧州市能根据中央的有关精神制定了一系列扶持宝石加工业的优惠政策,才为梧州宝石加工业的蓬勃发展打下了良好的基础。
2 梧州宝石业的兴起及发展状况
2.1 兴起及发展
梧州的人造宝石业兴起于20世纪80年代初期,刚刚起步时只是利用水晶加工一些戒面、棱珠等半成品。随后港商崔福明先生利用梧州当时低廉的劳动力,廉价的水电和港、粤、澳地区便利的水陆交通条件,抱着试试看的心态在梧州办起了第一家人工宝石加工厂,即后来的崔氏宝石有限公司进行人工宝石加工,两年内,该公司一跃成为东南亚最大的人工宝石加工企业。
紧接着,台商、港商在梧州抢滩。到了上个世纪90年代,又有泰国、韩国、墨西哥、俄罗斯、印度、美国、意大利等国珠宝商到梧州投资。梧州因此逐渐发展为东南亚最大的人工宝石加工基地。根据有关部门统计,到目前为止,梧州已经注册登记的宝石企业主要有1000多家,小规模未注册的加工厂有800多家,还有大量仅有几台或十几台切割机的家庭作坊。在梧州所辖三县一市的地区内,有将近10万人从事该行业。人造宝石一条街步埠路上就集中着200多个经营人造宝石的小铺面。这些铺面经营从梧州和梧州周边的县市收购来的已经加工成型的人造宝石,再向大的批发商供货。当走在步埠路上,经常可以看到那些珠宝店门前的小黑板上写着收购宝石成品的信息。还可以看到农民装束的人背着塑料编织袋或者拎着半旧的皮包向铺面店主交货或从店主手中接过原料后回家加工。通常每户人家一个月加工的人造宝石可增加1000～1200元的收入。在步埠路两侧的居民区中,就有从事人造宝石加工的家庭作坊,如果你有机会走进去,就会发现常常是客厅的这边在热闹地放着电视连续剧,而在客厅的那端却坐着六、七个工人在埋头做加工,不时地发出“兹兹”声。据有关部门统计,世界60%以上的人工宝石(主要是立方氧化锆)是在中国内地加工的,而其中90%是通过梧州交易的。宝石行业的发展带动了梧州的第三产业,推动了市场消费,解决了很多人的就业问题。在农业中属于农民奔小康的途径之一,还传播到了海南、广东等地区,成为当地农民闲暇时的一种副业。
2.2 现状
目前,梧州加工的人工宝石,已经由原来进口原料加工的“三来一补”方式转化成生产原材料、加工成宝石成品以及销售一条龙的形式,具有很强的竞争力。原料还是以铅玻璃、立方氧化锆及合成刚玉为主,但无论从质地还是色泽方面来说,均已经达到世界水平,而且还有大量高档的原材料,其颜色一般与天然高档宝石颜色相近,如香槟色祖母绿色的人造锆石,其原料售价可达400元/公斤。其它颜色普通的人造锆石的价格也从70元/公斤至300元/公斤不等。梧州加工的人造宝石成品主要是销往泰国、美国,其产品在中东、印度、斯里兰卡等地区也有较大的需求。梧州市人造宝石的品种十分齐全,据有关人士介绍,目前在梧州市厂商有近万种规格的人造宝石。人造宝石的款式也丰富多样,单就宝石戒面来说除了传统的圆形、椭圆形、水滴形外,梧州还能加工心形、五角形、梅花瓣形、风筝形以及凹槽、千喜之星等其它各种异于常规的款式,而且梧州同行业间调剂货品的能力非常强。如果一个工厂接下了一大笔订单,但是数量大且交货时间比较紧,那么同行业间就会对这批订单进行调剂,在最短时间内完成它,以确保整个行业对外的信誉度。除此之外,梧州还有一大批的能工巧匠,只要国际市场出现最新的人造宝石样式,梧州只需半个月的时间就能制造出来。
这么好的调剂能力和如此快的信息能力还得依赖于宝石商会。梧州宝石商会于1999年在政府的扶持下成立。商会多次组团参加大型的国际珠宝展,仅2005年一年内就组织了200多人共5次参加了香港国际珠宝展和泰国国际珠宝展,[3]引导和推动企业发展对外业务,参与国际竞争,提高经济利益,使广大的企业结交了众多的海外商家,为拓展业务打下了良好的基础。丰富的宝石式样、快捷的交货时间与极强的创新能力是梧州在国际市场赢得声誉的重要保证。
梧州人造宝石行业从整体上说还是属于劳动密集型行业。产品中技术成分较少,一个八角手、一台机器就可以加工人造宝石,而且从业人员的素质一般较低。因此,从人造宝石行业整体水平来看,梧州在世界属于中级水平,但这并不代表梧州没有顶级的企业,不能加工顶级水平的人造宝石。有很多有相当实力的宝石企业如美国宗宗集团、意大利星宝石公司、中国台湾新艺宝石公司、俄罗斯的伏尔加宝石公司及宇宙宝石公司、墨西哥的珠穆朗玛珠宝饰品有限公司等已在梧州扎根。
生产怎样的产品取决于市场需要什么样的产品。一般来说顶级产品供应欧洲市场,中档货供应中东市场和泰国市场。美国市场一般来说属于两个极端,即需要加工质量非常好的人工宝石,也需要水平较差的廉价货。而印度市场需求的却是大量的廉价人造宝石。梧州加工的产品可供应上述各个市场的需要。高档次的人造宝石无疑是被用来加工各种款式的首饰。这种用K金、白银、合成金制作的装饰用首饰在欧美市场非常畅销,每年都有意大利、德国、美国的珠宝商定期来梧州下单,采购宝石成品。许多中东的石油大亨,阿拉伯王子则喜欢用各种中档的人造宝石来装饰房间的屋顶和墙壁,用它们拼成各种各样的花纹图案,夜晚在灯光的照耀下,满室生辉,真是奢华之极!而在印度这样的国家,人们则喜欢用各种五彩的人造宝石制作相对较为低廉的首饰装饰自己。
离奇的是,东南亚一些国家在举行葬礼时有向亲人遗体抛洒宝石的习俗,美丽而又相对便宜的各种人造宝石自然成了人们的首选。正是这种大量而广泛的需求,决定了梧州作为世界上最重要的人造宝石加工和贸易基地的重要地位。
梧州今天所取得的成绩还是本地的许多厂商共同努力的结果。梧州一些特别具有代表性的企业,如公司在梧州注册,工厂却设在广州的梧州市东方红宝石有限公司;以精工细致、质量领先著称的梧州市华昌珠宝有限公司;仅作整形工序的梧州光隆珠宝有限公司;追求产品档次、产品附加值的中外合资梧州雅艺礼品有限公司等。诸如这样有特色的优秀企业,在梧州还有不少,但这样一些优秀的企业,却是“墙里开花墙外香”,销售以国外市场为主,在梧州当地未能形成自己的人造宝石市场,使得有近10万人的人造宝石从业人员的产业并没有将这一产业烘托成梧州市的支柱产业,这不由不引人深思。
3 梧州人造宝石行业分析
3.1 竞争激烈 厂家外迁
梧州人造宝石行业本来就属于劳动密集型行业,所加工的也只是人造宝石的半成品,产品附加值相对较低,加工一颗人造宝石的利润不过几毛钱,随着从业人员的增加,竞争也日趋激烈。
就以占梧州市目前宝石加工任务95%的立方氧化锆的生产者来说,其原料价格约为70～180元/kg(白色)或160～350元/kg(彩色)。相当于一颗Φ3mm的成品,其原料的成本约为0.10元,如直接出口,价格是0.30元/粒,若属梧州市外发加工者,只按0.25/粒与厂家结算。刨去“皮费”,单位利润微乎其微。
随着这些年改革开放的发展和西部的大开发,由于场地面积的局限,加上厂房租金和人员工资的提高,使得梧州也面临着其它更加便宜的劳动力市场的竞争。很多企业开始向梧州市周围的县迁移,有的甚至迁到湖南、江西甚至兰州,因为那边劳动力和水电资源都比梧州便宜。
3.2 隐蔽交易 外商得利
梧州人造宝石企业属于私营性质的较多,在经营上对市场的反馈能力强,能灵活应对。与此同时,也造成一个现象,那就是政府根本无法进行宏观调控,市场很散漫无序,集中的交易场所也只限于步埠路这样一个自发兴起的交易地段。在交易方式上存在着不规范性,往往是只要你有客商就可以进行贸易,而且彼此间互相隐瞒,与外商保持的是一种半隐蔽的单线联系方式。而外商却恰恰相反,坐在宾馆里会见不同的厂家,压低价格。梧州的厂家为留住原有的客商只有忍痛接受最低的价格,这种低价竞争使很多企业难以自存,也在一定程度上阻碍了行业在款式、品种上的创新和发展。
3.3 模仿能力强 创新力度弱
梧州人对人造宝石具有很强的加工模仿能力,国际上只要出现新款式,半个月后在梧州就可以找到类似款。但整个行业处于很被动的加工状态,只能等待客商下单,而无法主动向客商提供比他们现有款式更好、甚至是他所没有的款式,这样也就造成厂商合作的不平等性。梧州的宝石加工工厂只能算是“拿进来”,还没有做到真正意义上的“走出去”。自我设计,自我创新是提高行业附加值的方法之一。否则,梧州即便是引进最先进的设备,最先进的技术,也只能永远跟在别人后面做来料加工。
4 梧州人造宝石业的展望
总结分析梧州人造宝石市场特征,结合笔者所学知识提出如下意见:
4.1 以“宝石城”为品牌继续加强在人造宝石业中的龙头作用
梧州的人工宝石业发展至今,已经形成一个加工、贸易基地,且已有一定规模,但目前形成的只是一个粗加工基地。大多数宝石加工企业缺少现代化管理与市场经验,且偌大一个加工基地至今没有一个固定的交易场所,加工出来的宝石大都分散到外地交易去了。市政府为扶持宝石加工业做强做大,成为该市支柱产业,使宝石在加工、镶嵌成产品后然后交易,解决一个场地显得尤为重要和迫切。因此,已于2005年投入使用的梧州宝石城作为市政府一个重要项目很快得以实施,正在使用中的梧州宝石城为外商投资项目,总投资7000多万元,项目占地21998平方米,建筑面积39998平方米,其中商业面积25000平方米,设有大小商铺500间,是全国乃至东南亚宝石饰品最大的现代化专业交易中心。也是金银饰品以及旅游品的交易中心。据市政府官员介绍:梧州宝石城的建成,将结束梧州市宝石交易“有市无场“的局面,为国内外珠宝客商来梧州交易提供安全、便利的场所,为海内外举办世界级的高规模、高档次珠宝展创造条件,同时也便于政府对宝石市场的规范管理。宝石城“前店后场”的格局,十分便于进行宝石镶嵌制作,交易一条龙服务,为业主带来无限商机。通过宝石城这个行业窗口,吸引更多海内外实力雄厚的珠宝饰品企业到梧州投资办厂。为此,政府除政策有关的税收外,其余有关收费属地方收入的可以做到能减则减,可免则免。
宝石城的建成使用将是梧州宝石业发展的一个契机,可以以此作为城市品牌吸引更多外商来梧州投资。特别是吸引首饰加工的外商来投资办厂,这是宝石业发展的首选。目前,应把重点放在提高梧州人造宝石产品档次,增加产品的科技含量上,通过引进资金和技术,依托梧州人造宝石产业已有的优势,来发展首饰品及工艺礼品的加工,提高产品的附加值。
除了利用宝石城树立城市品牌外,针对盈利低、厂家外迁等现象,梧州市的一些宝石加工生产企业已经制定了应变措施,初步理顺了产、供、销整个循环各个环节间的需求关系。一方面,顺应市场规律,加强外发加工;另一方面,把握关键技术,开发新型产品。据统计,近年梧州市ф2mm～ф5mm规格产品的90%均为外发加工,而ф<1或ф>6的产品,以及如马眼形、心形、梨形等形状宝石的生产,则基本上仍在梧州市内进行,这种方式既能满足厂家不愿将技术(尤其是高新技术)过于扩散的心理,也满足了投资者“投资少见效快”的盈利心理。除了掌握住一些难度较大的规格、款式品种宝石的加工技术外,厂家还在积极地开发产品。如近几年推向市场的人造水晶工艺摆件就是一例,其中不但包含了为使造型更逼真而需增加的特殊琢磨工艺,而且各构建间的粘合也需有特殊的材料,因为各构件间的透明度很好,所以这种新型的粘胶不但要求粘结力强,而且还要具有透明度高和粘接部位不能形成气泡等高标准。另外,梧州市在引进国外先进设备和工艺方面也正在摸索有益的经验。此外,近年来的梧州本土研发的宝石自动打磨机更是独领风骚。
以广西梧州为代表的中国人工宝石切磨加工中心的形成,使世界人工宝石的加工、生产重点转移到了我国。[4]期望在不久的将来,梧州市能够从一个单纯的人造宝石加工(特别是异形宝石的加工)和贸易于一体的集散中心,有更大的发展,在现今良好的基础上,进一步发挥其龙头的作用。
4.2 开拓国际市场 完善对外贸易通道
就目前的消费情况来看,人造宝石的销售市场主要在国外,这是因为消费者观念处于不同的发展阶段。所以,梧州市加工生产的人造宝石亦多数用于出口。但是,由于产、销的关系没能很好的衔接,因而影响了整个行业的经济效益。主要表现为以下两点:1受制于国际中间商。如立方氧化锆的国际市场价是外商在国内收购的好几倍。现在的销售机制使得生产企业难以获得这部分丰厚的利润,而只能想方设法开展内部挖掘,甚至不惜互相杀价以争取订单。因此,迅速设立和扩大自己的驻外业务机构很有必要。2是产品的结构不够合理。梧州市现在出口的产品主要是粗加工产品,它们的附加值很低,在国外首饰消费市场首先注重款式,最后才看材料的潮流下,完全可以通过进行产品的深加工即镶嵌,使产品升级为高、精的高附加值产品,争取更大的效益。
4.3 积极引导国内市场
十三亿人口的中国,是一个需求量高深莫测的巨大市场,但由于受消费观念的约束,至今未能很好的去打开,这就要靠业内人士的共同努力去引导。其比较有效的途径应该是,使人造宝石的品种、质量、款式以及相应首饰的款式不断创新和更富于个性化,积极宣传以牢固树立首饰其“美化人体”的最原始功能。由于人造首饰的价值,处于我国大多数人消费能力范围之内,所以,只要引导适当,效果将很明显。而反过来,它又将促进我国人造宝石加工业的全面繁荣。
梧州的企业只有不断地完善自身,提高经济管理水平,一方面与国外积极接触,了解国际潮流;另一方面,提高自身的创新能力,努力将人造宝石产业延伸,才能将其做强、做优,再创辉煌、谱写“宝石之都”新的篇章。
参考文献
[1]梧州人造宝石生产基地.
[2]雷威.广西梧州人造宝石加工业揭秘[J].中国宝玉石,1994(4):10-12.
[3]中国人工宝石五十年、百度文库.
[4]人造宝石的现状与思考百度文库、专业文献、行业资料.
人造板工业 篇2
摘要： 人造板工业是高效利用木材资源的重要产业，是实现林业可持续发展战略的重要手段。在当前世界可采森林资源日渐短缺的情况下，充分利用林业“剩余物”、“次小薪材”和人工速生丰产商品林等资源发展人造板以替代大径级木材产品，对保护天然林资源、保护环境，满足经济建设和社会发展对林产品的不同需求，有着不可替代的作用。
一、国外人造板工业发展动态
人造板工业是高效利用木材资源的重要产业，是实现林业可持续发展战略的重要手段。在当前世界可采森林资源日渐短缺的情况下，充分利用林业“剩余物”、“次小薪材”和人工速生丰产商品林等资源发展人造板以替代大径级木材产品，对保护天然林资源、保护环境，满足经济建设和社会发展对林产品的不同需求，有着不可替代的作用。
尽管不同国家、不同人造板品种发展情况不同，但从总体上看，近年来中密度纤维板和定向刨花板取得了较好的发展。在欧洲，中密度纤维板和定向刨花板正部分取代刨花板的市场。定向刨花板，特别是中密度纤维板，继续成为人造板强势产品，但二者的发展速度将下降。
与上年相比，欧洲2002年人造板消费量增长1%，达5790万立方米；俄罗斯人造板消费量增长10.7%，达到470万立方米；北美人造板消费量增长4.7%，达到5960万立方米。其中，主要是建筑业的需求增加。
在欧洲，其目前的政策支持发展木材能源，这构成了人造板行业与能源行业争夺木材原料的局面，致使木材原料价格上涨，从而导致了一些人造板工厂的关闭。因此，欧洲人造板联盟目前正在积极行动，争取使木材先作为原料用于生产优质人造板，待树木生命周期结束时再将其用于能源生产。
由于经济不景气，预计今年年底前欧洲和北美的人造板工业将面临需求不旺、供过于求、价格下降的局面。但中东欧国家和俄罗斯的国内需求旺盛，人造板工业将继续增长。
欧洲刨花板工业在2002年因有数家工厂关闭而受到影响，刨花板的生产量和消费量都低于2001年的水平。2002年欧洲刨花板产量2990万立方米，比2001
0.2%；刨花板消费量2720万立方米，比2001年下降2%。但其出口量有所增加。随着生物能源工业的迅速发展，西欧刨花板工业将面临越来越激烈的原料竞争。由于需求不旺，原料供应短缺，西欧刨花板工业重组势在必行。
与上年相比，2002年欧洲定向刨花板继续迅速增长，产量增长17%，达160万立方米；消费量稍有下降，为160万立方米；出口翻番，增加到110万立方米。但定向刨花板工业开工不足，价格也未达到2000年的水平。75%的定向刨花板用于建筑，如墙板、地板、屋顶板、包装和家具等。
2002年，欧洲中密度纤维板产量超过850万立方米，市场需求旺盛，库存减少。需求增长的主要动力是强化木地板工业的拉动。与上年相比，中密度纤维板消费量增长0.7%，达590万立方米；进口量增长9%，出口量增长24%。但中密度纤维板的价格在2003年初有所下降。胶合板产量持续增长，产量达到340万立方米。这主要是欧洲最大的胶合板生产国芬兰的产量增长了8.8%。2002年芬兰针叶材胶合板生产能力增加，产量占胶合板总产量的58%，但其桦木胶合板却面临爱沙尼亚和俄罗斯的竞争。芬兰也是欧洲最大的胶合板出口国，其产量的90%供出口。其热带材胶合板生产主要集中在法国、希腊、意大利、葡萄牙和西班牙，从2002年开始遭遇到来自中国等国胶合板的竞争压力。但今年将生效的欧盟标准EN13986将对热带材贸易产生一定的限制。届时，生产厂家需安装质量控制系统测试其产品，并且必须使用由第三方认证的实验室。
俄罗斯近年来，俄罗斯国内需求旺盛，人造板工业生产刷新了其历史记录。2002年，俄罗斯人造板产量达563.6万立方米，出口量达158.3万立方米，比上年分别增长9.4%和12.4%。目前，俄罗斯没有定向刨花板生产。
1998年～2002年期间，俄罗斯纤维板产量增长了62%，而消费量却增长了925。2002年，其纤维板出口24.20万立方米。目前，俄罗斯中密度纤维板和定向刨花板尚在起步阶段。2002年，俄罗斯中密度纤维板产量为28.6万立方米，目前有数个中密度纤维板厂和定向刨花板厂计划建设。
俄罗斯胶合板生产也高速增长。2002年，俄罗斯胶合板产量达180万立方米，比1998年增长了64%，所生产的胶合板主要供出口，自1998年以来出口量增长了57%。
2003年～2004年，俄罗斯人造板生产、消费、出口量继续增加。预计今年俄罗斯人造板产量将达到708.3万立方米，出口量达到197.4万立方米。今后几年，人造板生产能力将增加100万立方米左右。
北美2001年以后，北美人造板生产厂商面临生产能力增加、需求下降、中密度纤维板和刨花板进口增加、国内经济恶化的局面，这种情况到2002年才有部分恢复。
北美定向刨花板工业生产能力迅速增加，2002年定向刨花板产量达2040万立方米，占世界定向刨花板总产量的90%。北美也是定向刨花板的主要消费者，需求量达2020万立方米。结构人造板工业的发展减少了胶合板的生产能力，控制了定向刨花板生产能力的进一步增加。该地区面临新的发展和来自进口产品的竞争，爱尔兰、法国、德国2002年共出口201万立方米定向刨花板，市场份额有大幅度增长。
2002年，针叶材胶合板出口，巴西增长1倍，达25万立方米；智利增长60%，达11.5万立方米。中密度纤维板生产形势良好，产量达360万立方米，比2001年增长8%；生产能力增长10%，消费量增长9%，达到400万立方米；从欧洲和南美的进口补充了其产量的不足。2002年，其胶合板产量与2001年的差别不大，为1790万立方米（历史上曾超过2000万立方米），美国仍然是世界最大的胶合板生产国。同年，北美胶合板消费量达2070万立方米，但胶合板面临定向刨花板的竞争，市场份额正不断减少。
2003年～2004年，北美人造板工业发展渐趋缓慢，其国内市场有所回升，出口减少。和西欧一样，北美人造板工业也在重组。刨花板产量和消费量降到了2002年的水平之下。而定向刨花板市场份额不断增加，胶合板也稍有增长。
二、国外人造板工业发展趋势
近年来国外人造板工业的发展有以下趋势：
一）、人造板工业是资源高度依赖型产业，必须遵循可持续发展的原则，重视原料基地建设；
二）、来自环境保护组织的压力增大，政府法规趋于严格，环境认证和资源可持续认证趋势增强；
三）、人造板产品专业化程度提高，用途不断扩大。由于优质原木供应短缺，人造板产品的用途将日益广泛，不仅用于替代木材制品，也用于替代塑料金属制品；
四）、新技术的发展引起市场份额的重新分配。如刨花板和纤维板在家具和木制品领域部分代替了传统的胶合板。而中密度纤维板又在家具等领域部分代替了胶合板和实体木材，定向刨花板在结构用途部分代替了胶合板。虽然上述替代属于木质材料市场领域内部的互相替代，但这些技术进步使木质材料在总体上具有了与其他材料竞争的能力；
五）、调整产业结构，提高人员素质和产业集中度，发展规模经营；加强研究开发，改进产品结构，提高产品质量，增强木质材料与钢、铝、塑料和混凝土等产品的竞争能力。
三、我国人造板工业发展对策
我国已成为世界人造板大国。建国55年来，尤其是进入20世纪90年代以来，我国人造板业取得了长足发展，在满足国家经济建设和保护环境的需要、实现我国木材和木材制品的生产从主要依靠天然林到主要依靠人工林的重大转折、促进木材资源的高效利用等方面发挥了重要作用。
据不完全统计，全国已建成人造板厂3000余家，2003年人造板总产量达4553.36万立方米。其中，胶合板产量2102.35万立方米，比上年增长85.19%；纤维板产量1128.33万立方米，比上年增长47.03%；刨花板产量547.41万立方米，比上年增长48.23%；其他人造板产量775.27万立方米；胶合木产量173.14万立方米，木地板产量8642.46万立方米。我国人造板产量自2000年超过2000万立方米以来一直居于世界第2位，其中纤维板则高居世界榜首。
近3年来，我国中／高密度纤维板生产能力每年平均增加217万立方米，新增生产线49条，预计到2005年我国将建成投产中／高密度纤维板生产线450条，总生产能力达到1850万立方米。
我国人造板工业所存在的问题，主要是木材资源短缺，资源培育、加工利用和流通严重脱节；产品品种少，技术含量低，深加工和高新技术产品和特殊用途产品比例小，应用范围窄；企业生产规模偏小，多数企业技术水平低，缺乏技术开发和创新能力，产品质量及环保标准落后，在产品质量、能耗、劳动生产率、自动化程度及对粉尘、噪音、污水的控制等方面落后于发达国家，缺乏国际竞争能力。
四、总结
今后，我国人造板工业应实施科教兴国战略和可持续发展战略，以科技为第一生产力，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子。
一、我国人造板企业应朝着信息化、重组集团化、人员知识化方向发展，不断开发和创新，以更低的成本向客户提供更好的产品和服务，在全球经济一体化中提高国际竞争能力；要充分利用国际、国内两个市场、两种资源，进一步吸引外商直接投资，提高利用外资和对海外投资的质量和水平，形成一批有实力的跨国企业，在更大范围、更广领域和更高层次上参与国际经济技术合作和竞争，坚持以质取胜，扩大出口。
二、建立企业、研究所、高等院校科技合作网络，培养高素质人才，支持创新技术发展。企业、研究所、大学和政府主管部门应考虑合作制定人造板长期研究发展计划，确定优先领域，避免重复研究。设备制造和胶粘剂厂商在技术开发方面可能将会发挥越来越大的作用，但研究所和高等院校在从事基础研究、技术创新和提供开发技术所需要的基础数据和知识以及在培养高素质人才等方面的作用至关重要。
三、重视资源培育、增值加工、节能环保和可持续发展，解决人造板生产加工、使用和回收利用整个寿命周期中的环境问题，包括人造板产品的游离甲醛释放、木材加工和人造板制造过程中产生的有机挥发物（VOC）、化学处理木材和人造板的回收利用等。
人造板热压机专利技术 篇3
关键词：热压机；热压参数；人造板
中图分类号： TH122 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.12.056
1 人造板热压机的起源
热压机，起初也称为压机或压力机，多层压机是最早出现在人造板行业的一种热压机，其前身虽然是由纺织工业中使用的压机改进而来，最早用于对采用纸浆作为原料来制作的纤维板的压制，其已经显现出现代人造板行业使用的多层压机的雏形。多层压机的设备制造厂商，前期主要是欧洲的一些名声较大的主要压机生产厂家，在人造板技术领域德国一直处于领先的地位。
近年来，随着科学技术的进步，热压机工艺技术也在不断的发展，欧洲的几家主要压机厂商将主要设备生产力转移到对连续压机的生产上，由此占据了国际多层压机市场，我国在多层压机设备领域起步较晚，上海的人造板机器厂和美国的华盛顿铁工厂成为了当时除欧洲压机生产厂商以外的多层压机市场上较为重要的供应商。
多层压机出现之后，全球出现了第一台人造板单层压机，1957年正式使用，该单层压机是一种主要用于刨花板的半自动生产，是由德国的比松公司制造。单层压机的板坯运送距离比较短，一般不需要进行预压，压制成型的板材密度均匀，板坯在厚度方向上的对称性好，不易翘曲变形，质量好。因此，与多层压机相比，在人造板生产上具有一定的技术优势，从长远来看，单层压机具有替代多层压机的趋势。
然而，多层压机和单层压机都是采用间歇式工作，属于间歇式压机，采用此类压机在流水线生产过程中就会出现流水线中断，严重制约着生产产量的提高和自动化加工，并且这些间歇式压机生产出来的人造板产品厚度偏大，原材料的利用率比较低，能耗大，热压后的预固化层较厚，导致产品砂光的余量大，这些都是间歇式压机自身无法克服的技术缺陷。在市场需求下，人造板行业生产中亟需一种能够实现板材连续化生产的压机。
连续辊压机是全球第一台真正意义上能够实现板材连续化生产的连续压机。在热压过程中，随着板坯厚度的不断被压制而降低，对薄板生产时非有效压制时间比例大大地增加，不利于提高薄板产量，并且由于热压后的预固化层厚度是固定的，即砂光余量是不变的，被砂去的木质材料以及胶黏剂占据成品板材的比重，由于板材厚度的减少，比重进一步增加，对于薄板的质量以及产量提高来说都是不可接受的。因此，人造板行业诞生了连续辊压机。
在人造板行业中，连续辊压工艺首先在薄型纤维板和刨花板中得到了应用，德国的贝尔斯托夫公司研制出了世界上第一台连续辊压机，并在德国的门德刨花板厂实验成功，因此也可以称之为门德压机。
虽然，门德压机实现了人造板的连续化生产，但是在生产厚度比较大的人造板方面的劣势却比较突出，而且其单机产量很有限，很难超过五万台。在这种情况下，连续辊压机无法在人造板行业得到广泛的推广和大规模使用，为了满足市场上中厚型板材的大规模化连续生产的需求，连续平压压机由此问世了。
英国最先提出了一种连续平压热压工艺，英国的W.J.Rschbein设计制造了世界上第一台连续平压压机，于1953年在EY投入刨花板的生产，由此载入了人造板机械设备的发展史册上。
1974年，德国的KUSTERS机器制造厂制造出了全球第一台适用于木质人造板连续化生产的连续平压压机，也称为库斯特压机，库斯特压机出现的这一年，也是连续平压压机发展史上是重要的一年。
1981年，德国的比松公司推出了世界首台钢带油膜型连续平压热压机，并以成套设备向刨花板生产商供货。1984年，德国的辛北尔康普公司也推出了一种连续平压压机。在此之后，连续平压压机快速地在全世界范围内推广开来。
对于目前人造板行业中使用的连续平压压机，欧洲是世界连续压机的摇篮与发源地，欧洲在连续压机技术水平方面上的研究与提高，代表了全球连续压机制造的最高水平，连续压机制造商也主要都集中在欧洲，德国的辛北尔康普公司、迪芬巴赫公司和芬兰的美卓公司，属于连续压机设备制造厂商中的佼佼者。
我国压机技术起步较晚，主要的人造板生产的设备都是依赖于设备进口，因此人造板行业的制造水平与国外存在比较大的差距。
2 人造板热压机的工作原理
依据帕斯卡定律，加压密封流体的任何一部分的压强，必须按照原来的大小由流体向各个方向传递。液压机就是利用这一原理设计制造的。
热压机主要用来压制大幅面的平板制品，柱塞上的作用力p通过活动横梁及热压板传到制品上。
热压机的主机结构主要有三部分，即热压机本体、液压系统以及加热或冷却系统。液压系统为热压机提供压力源并控制压机正常工作；加热系统为热压机提供加热的热源，压力与热量通过两个独立的系统进入热压机本体中的执行装置，通过热压机对平板制品进行加热加压，由此完成热压工艺。
3 人造板热压机的专利基础状况分析
人造板技术出于领先地位的是欧洲，热压机的出现也是由国外技术的引进。全球人造板热压机专利主要集中在木材加工领域的几个企业巨头，主要分布在德国、日本、美国等，中国人造板技术经过近年来的迅猛发展，热压机的专利申请量有了较大的提高。以国家知识产权局专利数据库为基础，对国内外在中国的热压机专利进行分析。
从图1中可以看出：日本的热压机专利申请量在该领域的申请量超过了1200件，位于第一位，且申请量遥遥领先于其它国家，占总量的34.6%，这与日本在木材加工领域的先进技术密切相关。德国在热压机领域的申请量排在第二位，占总量的18.6%，在经过多年技术发展，中国在本领域的申请量紧随其后，排在第三位，申请量为473多件，占总量的13.6%。日本、德国、中国、美国、欧洲的申请量占到了总申请量的83%。
从图2中的统计结果可以看出，排名前十位的热压机领域的申请人主要来自德國和日本，且大部分都是公司。德国的迪芬巴赫、库斯特等公司在人造板热压机领域的专利申请量占据绝大优势。
4 主要热压机申请人的专利特点
与德国、日本、美国、意大利等发达国家相比，我国人造板行业中具有自主知识产权的木工机械设备比较少，关键设备和主要技术长期依赖于进口，高新科学技术间地显著差距，严重制约着我国人造板产品的生产效率提高和产品质量的提升。
由图1、图2中可看出，德国和日本在人造板热压机专利申请上占据主要地位，德国的迪芬巴赫有限公司、库斯特机械制造厂都是热压机技术研究的龙头企业，而日本在人造板热压机技术方面毫不逊色，在专利申请量上后来居上，可以看出日本企业很注重在热压机领域的产品保护。
国内的人造板热压机技术研究起步晚，设备技术远远落后于德国、日本等国外企业，在专利申请量上虽然排在第三位，但其技术研究主要是对国外设备进行的技术改进或者设备改造，申请人主要是上海人造板机械厂、南京林业大学，前者是国内热压机生产的领头企业，为国内热压机的发展起到了巨大的推动作用，后者是科研院校，为热压机技术研究也做出了一定的贡献。
5 结语
随我国科学技术飞速发展，木工热压机在人造板材领域的市场空间广阔，一些外国的木工机械设备制造厂家为中国带来了先进的热压机制造技术，这些先进的热压机设备为国内的人造板生产提供了良好的平台，但这同时也是一种挑战，我们国内始终依赖于国外的技术，不利于自主品牌的发展。只有充分了解行业状况、立足于国内的市场需求，不断地吸收国外先进的技术和管理经验，加大对科技产品的研发力度，重视产品的发明创造专利权，不断创新，提高产品的竞争力，缩小与国外的差距，才能实现木工机械生产的高端化、品牌化。
人造板工业 篇4
本届展会以“展实力、寻商机、求效益”为核心。展览面积超过2 万平方米, 展位数目超过800 个, 较去年均有显著增长。展示范围包括人造革合成革、人造革合成革原辅材料、人造革合成革机械设备、生产技术、鞋类、鞋用化工类、机械设备类等人造革合成革产业链相关环节的产品技术展示。来自30 多个国家和地区的300 余家企业带来了10000 多款国内外行业前沿新产品、新技术。
中国鞋业协会、巴基斯坦手套制造商协会、日本塑料加工行业协会、韩国PU协会、泰国化工商业协会、土耳其皮革行业协会等国内外知名协会组团参展、参观本届展会, 形成了强大展团和买家团。
为了给参展商家打造一个国际化的展示舞台, 展会组委会还联合德国、印度、英国、日本、台湾、巴基斯坦、香港等国家的50 多家媒体, 全面宣传本届展会, 特别是日本的Chemical Daily (日本化学工业日报) 、印度的Chemical Weekly (印度化工周刊) 、德国的PU杂志、台湾鞋讯杂志等知名杂志媒体也悉数来到展会现场。
展会期间, 主办方特别举办了“第五届中国生态合成革论坛暨中国合成革技术与市场研讨会”、“特邀买家项目对接及签约仪式”、“T型台模特走秀”等活动, 为第五届中国 (上海) 国际人造革合成革工业展览会增添无数亮点。
人造板工业 篇5
关键词：工作过程；任务驱动教学法；构建与应用
中图分类号：TS207.3 文献标识码：A 文章编号：1003-4374（2015）06-0065-03
随着高考生源的逐年下降，高职院校的生源受到了巨大冲击，无论是生源的素质还是数量都发生了巨大的变化，形成了高职生源多样化的局面。这给高职教育提出了更高的挑战，急需进行创新教育教学改革来充分调动学生自主学习的积极性，提高他们自主学习能力及创新能力，提高有效教学，实现职业的可持续发展。工作过程任务驱动教学模式中的任务均来源于生产一线的实践工作，并非是从教材或仅由教师简单的组织而来，不失为调动学生自主学习积极性和创新能力，培养具有知识、能力、素质协调发展的应用型人才的新路径。文章以人造板质量检测课程为例，分析了工作过程任务驱动教学法的教学任务设计、教学任务的组织与实施和教学效果的评价，以期为高职创新教育教学提供参考。
1 基于工作过程人造板质量检测教学任务的设计
1.1 人造板质量检测工作过程分析
所谓工作过程，是在企业里为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序[1]，即岗位做什么，怎么样做。依据企业和质量检测部门的人造板质量检测实际工作过程，得出人造板质量检测的工作过程见图1。
1.2 工作过程任务驱动人造板质量检测课程教学任务构建
每个课程教学任务的设计必须是实际工作中各独立工作的再现，不是从教材和仅由教师简单的组织而来，打破传统学科系统化的束缚。学生在完成任务的过程中，不仅能够掌握工作所需要的专业知识及操作技能，还使学生的自主学习能力、创新能力和职业竞争能力得到培养，真正实现教育与就业岗位零距离。结合图1及基于工作过程任务驱动创新教学的要求，构建了表1所示的教学任务。
2 工作过程任务驱动人造板质量检测课程教学组织与实施
2.1 分层次柔性教学
因高职生源的多样性及素质的差异性，依据不同素质分成不同的小组，素质相同的分在一组，分成几个小组开展教学。打破传统教学时间、空间和地域的束缚，采用柔性的教学方法，如在相同的时间段，不同的小组可以进行不同的任务。不同的小组在完成相同的任务时，所需时间不一样，有的小组所需时间短，有的小组时间长，按传统的教学方法，规定在同样的时间段完成任务，很难充分调动学生主动学习的积极性和创造性。打破时间的限制，完成任务所需的时间由各小组的能力自行掌握决定，效率高的剩余时间可以进行更深层次的探究，效率低的小组也能够保证有足够的时间去探索按质完成任务。打破地域的限制，如人造板外观缺陷检测，只有在生产车间真实的环境中学习，学生才能真正理解什么是人造板的缺陷、有哪些种类，等级如何分，从而进一步思考缺陷产生的原因、如果仅在教室和实验室进行教学，则达不到这样的教学效果。
2.2 校企深层合作，工学交替
要真正实现任务驱动教学，打破传统教学时间、空间和地域的束缚，培养学生自主创新学习能力，就必须实行校企深层合作，工学交替的教学模式，实行“学校教学”、“车间教学”和“公司教学”相结合。工作过程任务驱动课程教学要挖掘学生潜力，锻炼学生的合作、沟通能力、自主学习能力和社会能力，实现专业能力的培养目标，就需要借助于企业的真实工作环境，让学生在企业真实的岗位上进行学习。校企深层次的合作，不仅需要企业积极的参与进来，还需要政府出台相关政策支持，保证校企合作的有效运行。如人造板质量检测中的抽样、外观缺陷、看板分等、试件制取及甲醛释放量等任务的检测，及检测完整的工作过程实训，必须要在企业真实的工作岗位上完成。政府需要出台学生在企业顶岗实习中的相关安全制度与政策，如《企业法》时，明文规定先进企业有为教育服务的责任和义务；出台相应的优惠政策，对积极参与产学研的企业享受一定的减免税；通过制定和实施“双师型”教师职称评聘制度，调动广大教师的积极性，为学校与企业搭建深层合作的交流平台。
2.3 双师型素质教师
工作过程任务驱动教学的教师必须是双师型教师，才能保证任务有效的实施。这里的双师型不是传统意义上简单的具有讲师和工程师职称的老师，而是指既具有扎实的专业理论知识，又有很强的实际工作操作能力，还必须有实际的岗位工作经历的老师。只有具备这样的老师，才能够设计出符合职业能力培养和学生个性需求的教学情景，从而开展教学工作。人造板质量检测课程教学的老师不仅需要熟悉人造板质量检测的完整工作过程，还需要熟练各检测仪器设备的操作和维护，有相关岗位工作经验，同时还应该具备扎实的人造板生产技术专业理论，才能够使人造板质量检测课程与整个专业联系在一起，明白质量缺陷产生的原因和改进方法，从而引导学生深入学习，具备职业可持续发展能力。
3 工作过程任务驱动人造板质量检测课程教学效果评价
基于工作过程任务驱动课程的教学内容和教学方法更加强调实践性、开放性和职业性，与此对应的课程教学效果的评价也应进行动态调整，评价应该体现出多元化、多角度、开放性和全方位的特色[2-3]。教师、学生和企业等都必须参与进来，实现评价主体、维度、方式和过程的多元化、多角度的特点，要打破评价时间和地点的束缚，使得评价更加柔性和科学合理。如人造板质量检测，考核学生完成任务的效果，需要在企业里由老师和相应岗位技术人员进行评定，在时间是动态的课程综合实训过程中，还需要企业的人力资源部和生产部的相关负责人员对学生的学习能力、操作能力、环境的适应能力、组织协调和合作能力等进行全方位评价。同时，职业资格证书还需纳入到教学效果的评价中，如完成人造板质量检测课程学习，需要参加国家人力资源部组织的高级人造板质量检验工工种考试，并取得相应的资格证书，职业资格证书取得率作为一个评价标准。结合人造板质量检测课程的特点与实际工作过程，建立如表2所示的课程教学效果评价标准。
6 结束语
总之，工作过程任务驱动教学模式是调动学生自主学习积极性和创新能力，培养具有知识、能力、素质协调发展的应用型人才的新路径。保证此教学模式的顺利实施，需要设计能够再现实际工作中各独立工作的教学任务；需深层次校企合作，工学交替和分层次的柔性教学，更需要实际意义上的双师型教师任课；还须建立多元化、多角度和全方位的课程教学质量评价标准。
参考文献：
[1] 赵志群.职业教育工学结合课程的两个基本特征[J].教育与职业，2007，（30）：18-20.
[2] 王小平. 高职课程教学质量评价方法探究[J]. 科教导刊，2014，（15）.
中外人造板甲醛释放限量标准对比 篇6
目前, 生产人造板使用的胶粘剂大多数是为以甲醛为主要原材料的脲醛树脂胶粘剂。它具有生产成本低, 原材料来源充足, 生产工艺简单, 使用方便, 胶层固化后无色, 胶接性能优良, 耐水、耐湿性能较好, 用途广泛等优点, 成为人造板材用胶粘剂的主要品种, 占人造板用胶量的90%左右, 广泛用于生产纤维板、胶合板、刨花板、细木工板等人造板。但使用脲醛树脂胶粘剂制造的产品会连续不断地慢慢释放出甲醛, 因此, 脲醛树脂胶粘剂游离甲醛的污染和危害问题备受关注。
1 甲醛的主要危害
甲醛是一种无色、有强烈刺激性气味的气体, 有较高毒性的物质。它不仅污染环境, 而且对人体的眼、鼻、喉等器官有强烈的刺激作用, 产生变态反应, 使人体的免疫功能异常。空气中甲醛浓度为0.1mg/L时有异味和不适感;0.5mg/L时可刺激人体眼睛引起流泪;0.6mg/m3时会引起咽喉不适、恶心、气喘等, 当空气中的甲醛浓度达到230mg/L时可导致死亡。基于甲醛散发对人体的危害性, 世界各国对人造板甲醛释放限量都作了严格的规定, 进行限量要求。
2 人造板中释放甲醛的来源
人造板在实际使用过程中会慢慢释放出甲醛。甲醛释放与外在条件, 如温度、湿度有关, 也与内在因素如木材种类、胶种及工艺条件有关, 人造板中甲醛释放的途径主要有以下几种[1]:
2.1 人造板反应过程中的残留甲醛
脲醛树脂是尿素和甲醛在水溶液中反应生成的。在制胶过程中, 由于缩聚反应的可逆性、不可避免地在脲醛树脂胶中残留有游离甲醛。
2.2 人造板生产过程中的甲醛释放
人造板在热压过程中, 在一定的温度作用下, 树脂发生缩聚反应而固化, 固化后胶层后含有不稳定基团, 在固化和压制过程中, 固化不完全的树脂在热、水的作用下, 发生分解释放出甲醛。
2.3 人造板中甲醛延续释放
在人造板堆放和使用过程中原先存在的少量甲醛, 由于受到环境温度、湿度等影响, 产品内的胶层在老化过程中会继续释放出甲醛, 而且固化后的脲醛树脂有可能水解而释放出少量的甲醛。
3 世界主要国家和地区的甲醛释放量限定
3.1 欧盟
E级是国际上界定板材甲醛含量的一个通行已久的说法, 已成为人们熟悉的甲醛释放限量等级标志。欧盟标准EN13986《建筑用人造板性能、合格评定和标志》中规定了木制品E1和E2级的具体分级标准。标准规定:E1级木制品可直接用于室内, 甲醛释放限量应≤0.124mg/m3或≤3.5mg/m2h, 甲醛含量应≤8mg/100g。E2级木制品则必须经过修饰处理, 方可用于室内, 其甲醛释放限量限定为3.5~8mg/m2h, 甲醛含量在8~30 mg/100g内[2]。检测方法标准分别使用气候箱法、气体分析法和穿孔萃取法。
欧盟只接受甲醛释放限量达到E1级标准的板材, E2级产品在他们的某些国家是不允许上市的, 能上市的也不能用于室内。一些欧洲人造板制造商生产所谓E0级的板材, 这是一个自控标准, 要求用气候箱法和萃取法检测出的值接近E1级的一半左右[2]。欧美等发达国家人造板企业为数不多, 都是大规模的, 产品质量稳定性好, 按照行业协会制定的技术标准生产和销售, 由第三方认证, 不存在政府监督一说。
3.2 美国
2011年, 美国正式实施《复合木制品甲醛标准法案》, 为在美国供应、销售或制造的硬木胶合板、中密度纤维板及刨花板订立全国甲醛释放标准。标准规定:带单板核心的硬木胶合板, 甲醛释放量不得超过0.05ppm;带复合核心的硬木胶合板, 甲醛释放量不得超过0.05 ppm;中密度纤维板, 甲醛释放量不得超过0.11 ppm;薄身中密度纤维板, 甲醛释放量不得超过0.13 ppm;刨花板, 甲醛释放量不得超过0.09ppm[3]。甲醛限量标准被大幅度提高, 甚至高于世界主要国家现行标准的1000倍。以刨花板为例, 我国标准中E1级甲醛释放量不得超过9mg/100g, 而美国新法案规定的刨花板甲醛释放量不得超过0.09mg/kg, 约为我国现行标准的1/1000。
3.3 日本
日本现行木制建材等级标准中甲醛释放量标准是用干燥器法“F”和“☆”表示级别的, “☆”数越多, 级别越高。见表1:
2007年日本《建筑基准法》明确规定, 禁止使用F☆级材料在室内使用, 对F☆☆级材料应严格限制使用量, F☆☆☆级材料适当限制使用, F☆☆☆☆级材料不限量。日本没E0级一说, F☆☆☆☆甲醛限量是2008年日本首次推出的, 其甲醛释放限量甚至低于目前我国饮用水标准中0.9mg/L的甲醛含量, 目前规定的F☆☆☆☆和F☆☆☆级甲醛释放限量限值, 也明显低于欧洲和美国的标准, 在一定程度上来说, 日本对人造板及其制品甲醛释放量的要求是世界上最严格的。据统计, 目前日本生产的木制品产品中, 50%达F☆☆☆☆级标准, 其余的50%达到F☆☆☆级标准。
3.4 中国
我国现行的人造板甲醛限量国家标准是参照欧盟的甲醛限量标准制定和划分的, 沿用欧洲E1、E2标准, 这个说法也已写进国标中。2001年, 国家质检总局发布了《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》 (GB18580-2001) , 标示了E1、E2两种甲醛释放量的等级标志, 规定E1级的产品可直接用于室内, E2级的产品必须经饰面处理后才能用于室内, 见表2[4]:
2004年, E0级第一次正式出现在国家标准《胶合板》 (GB/T9846.1~9846.2-2004) 中。目前, 除浸渍胶膜纸饰面人造板产品外, 胶合板、细木工板、刨切单板、装饰单板贴面人造板、体育馆用木质地板、单板层积材六种产品的甲醛释放量标准均增加了E0级。至此我国国标中甲醛释放限量有E0、E1、E2这3个限量级别, 即E0≤0.5mg/L、E1≤1.5 mg/L、E2≤5.0mg/L (另一种计算标准为3mg/100g、9 mg/100g、30mg/100g) 。E0标准是目前国际高健康标准, E1是国家强制性的健康安全标准线, 从多年抽检结果看, 我国大多数是E2级产品, 而美国、日本多采用酚醛胶, 故甲醛释放量很低, 他们主要使用E1级产品, E2级产品也有一定的市场。
3.5 中、日、欧洲甲醛释放量标准对比
单从表3中的数据指标来看, 标准好象有一定的对应关系, 但其实不尽然, 因为各国的检测方法不是完全一致, 对应性仅可以作为参考。要彻底解释清楚这个问题, 我们要了解甲醛释放量的测定方法。通常有二种方法, 一种叫干燥器法, 另一种叫气候箱法[5]。
(1) 中国和日本采用的都是干燥器法, 甲醛释放量的单位是mg/L。干燥器法就是将15cm×5cm的试样放在20℃的蒸馏水上方24小时, 测定水中所溶解的甲醛含量。这种方法测出的甲醛含量是样品释放的甲醛溶解在水中的含量。
(2) 欧洲采用的是气候箱法, 甲醛释放量的单位是mg/m3。气候箱法是将1m2的试样放在1m3的容器中, 抽取空气以测定空气中的甲醛含量。因气候箱法检测结果最接近于实际使用状况下的甲醛释放, 故在司法程序和仲裁程序中, 使用气候箱法测定。
4 建议
在充分了解了人造板中甲醛释放量的限量要求后, 我们应尽可能地采取有效措施减少人造板中的甲醛释放, 从而提高我国人造板的质量。
(1) 建立和完善企业质量保证体系, 督促企业提高质量管理水平, 树立创优名牌意识, 提高生产企业的质量意识
甲醛释放量问题一直是影响人造板质量问题的重点, 出现甲醛释放量超标这个问题, 主要是由于使用了不合格的胶粘剂及采用了不正确的施胶工艺以及热压工艺造成的, 所以企业要严格原材料采购验证、严格按工艺技术要求生产, 严格出厂检验, 同时积极引用或采用国外先进技术和国际标准, 确保产品质量的稳定。
(2) 采取先进生产工艺, 使用新技术, 努力降低游离甲醛含量, 使之符合日益严格的环保法规的要求
我国人造板企业一般规模都不大, 约80%的脲醛胶粘剂是人造板加工企业自产自用, 脲醛胶的生产比较分散, 生产专业化技术水平较低, 易造成游离甲醛含量较高, 污染较严重。如果胶粘剂企业能形成规模化、规范化生产, 运用微机系统进行制胶生产控制, 采用先进的温度、PH值等测量方法, 对生产过程进行连续、全过程跟踪, 必然会提高脲醛胶粘剂的产品质量, 保证胶粘剂的内在质量与最终质量指标的统一。
(3) 积极开发新原料、新胶种, 特别是人造板用低成本无醛胶粘剂
一般来说, 用脲醛胶或改性脲醛胶只能制造出E1、E2的板材, 无醛胶制造E0级是发展方向。科研部门和人造板生产企业应进一步加大胶粘剂生产工艺的研究, 研制开发适合人造板工业使用的绿色环保型胶粘剂。
(4) 加大规范市场监督抽查和执法力度
监管部门要大力宣传《产品质量法》、《标准化法》、《消费者权益保护法》等法规和标准;加强市场准入制度, 督促企业全面落实质量安全主体责任, 对不合格产品和质量问题严重的企业要坚决查处;指导企业改进质量管理, 完善质量标准、计量保障体系, 完善检验条件, 严把产品出厂检验关, 生产出物理性能最好、甲醛释放限量最低的优质产品。
参考文献
[1]吴亚明.浅析木质人造板甲醛释放量的控制问题[J].中国科技论文在线, 2011.6.
[2]卢志刚, 张剑, 袁敏.欧盟等发达地区及国家对入境木制品有毒有害物质的技术要求[J].中国人造板, 2006.10.
[3]司琳琳, 杨越飞, 林玉珍.国内外人造板甲醛释放量检测标准对比[J].林业机械与木工设备, 2010.8.
[4]GB18580-2001, 室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量[S].
无机胶合人造板技术的重大突破 篇7
镁水泥制品半干法热压成型工艺在四川(成都)新木通风净化有限公司研制成功了,这是继2002年在国内首次研制成功镁质硫铝酸盐水泥(又称镁铝硅酸盐水泥专利号:ZL02133685.7)后又一重大技术突破。镁水泥制品半干法热压成型工艺节约劳动时间、缩短生产周期、加大植物纤维掺量、提高复合板材强度,为实现无机胶合人造板规模化批量生产奠定了基础,从而推动镁水泥在人造板的应用上开辟了新的道路。
本文根据镁水泥水化反应规律分析湿料法辊压成型工艺的弊端,又从环境保护高度指明有机胶合人造板缺陷,还从理论上阐述镁水泥半干法热压成型工艺的原理,尤其是利用可再生性资源秸秆生产镁质硫铝酸盐水泥复合的秸秆板进行系统论证。希望在技术溢出效应的作用下,推广半干法热压成型工艺,实现资源的有效配置和合理利用,达到在短期内解决我国木材供需结构矛盾的目的。
2 问题的提出
2.1 湿料法辊压成型工艺的弊端
湿料法辊压成型工艺在我国十分普遍。菱镁防火板就是采用这一工艺生产的。据统计,在我国防火板年产量约7～8亿平方米,其中出口量占三分之一以上。但是,这一工艺很不合理。若用氯氧镁水泥作为胶黏剂,解决不了吸潮返卤问题;就是用硫氧镁水泥生产防火板,也解决不了强度低的问题。在这里,有必要分析湿料法辊压成型工艺的弊端。
我国杰出的镁水泥专家祝志雄工程师提出的按氯化镁溶液浓度决定需液量的配比方法,揭示了氯化镁溶液浓度和反应生成物之间的数学关系。
祝志雄指出:如果轻烧氧化镁的质量为m,活性氧化镁含量为α:氯化镁溶液重量为Q,百分比浓度为β,则配合比的数学关系式为:
这一公式表明,如果氯化镁溶液的浓度低,则需液量较少。采用湿料法辊压成型工艺生产防火板,氯化镁溶液的浓度不但低,而且需液量较大,否则就无法提高植物纤维掺量。显然,这样的配比方法违反祝志雄推导的公式。按照质量作用定律,化学反应的速率和参与反应的有效质量成比例。氯化镁溶液浓度低,水的有效质量大,自然和氧化镁反应生成氢氧化镁的速率较大。只有水的消耗使氯化镁溶液的浓度提高后,才和氧化镁反应生成氯氧镁水泥5Mg (OH) 2·MgCl2·8H2O(5·1·8型)、3Mg (OH)2·MgCl2·8H2O(3·1·8型);而氧化镁在反应中消耗后,剩下的则是没有参与反应的氯化镁。由于氯化镁以游离态存在于防火板中,一旦湿度较高,氯化镁就要从防火板中析出,产生吸潮返卤。因此,湿料法辊压成型工艺解决不了氯氧镁水泥生产的防火板吸潮返卤问题。
例如,采用22°Be'氯化镁溶液生产防火板,22°Be′氯化镁溶液的百分比浓度为20.39%。在轻烧氧化镁活性含量60%的条件下,将这一浓度代入祝志雄公式中,则100kg轻烧氧化镁只需要22°Be′氯化镁溶液55kg,这样少的需液量是无法满足30%～50%的植物纤维掺量搅拌后辊压制板的,只有增加用液量。若按MgO/MgCl2为7个摩尔比计算,则需液量为99kg,这样就有44kg的氯化镁溶液过剩。过剩的氯化镁溶液除一部分待板坯水分蒸发后与氧化镁生成5·1·8型、3·1·8型外,大部分以游离态氯化镁存在于防火板中,形成了吸潮返卤的隐患。
朱玉杰等把氯化镁溶液浓度和强度关系列出表格,浓度和强度几乎成偏态分布曲线[1]。这样,氯化镁溶液浓度除存在一个临界浓度外,还存在一个最佳浓度。从朱玉杰文章的表格中可以看出氯化镁溶液的最佳浓度为26°Be′,采用26°Be′的氯化镁溶液浓度是无法用湿料法辊压成型工艺生产防火板的。
祝志雄推导公式的原理同样适用于改性硫氧镁水泥、碱式硫酸镁水泥,甚至于镁质硫铝酸盐水泥。在这三种水泥中,也同样存在硫酸镁的最佳浓度问题。采用湿料法辊压成型工艺生产防火板就要增加大量的植物纤维,硫酸镁溶液的浓度就要低于最佳浓度甚至临界浓度,虽然生产的防火板不存在吸潮返卤,但低浓度硫酸镁溶液生产的防火板,水化反应产物中氢氧化镁占的比例较大,所生产的防火板基体材料的强度较低,防火板的强度就要受到影响。
既要满足溶液的最佳浓度要求,又要大掺量植物纤维,只有半干法热压成型工艺才能实现。
2.2 有机胶合人造板的缺陷
目前,有机胶合人造板所用的胶黏剂主要有:脲醛树脂胶黏剂(urearesins,UF),酚醛树脂胶黏剂(phenolicresins,PF),三聚氰胺树脂胶黏剂(melamineresins,MF),间苯二酚树脂胶黏剂(resorcinolresins,RF),环氧树脂胶黏剂(epoxyresins,EP),聚醋酸乙烯酯树脂乳液胶黏剂(polyvinylacetate,PVAc),水性高分子异氰酸酯胶黏剂(aqueousvinylpolymersoution-isocyanaleadhesives,API),热熔胶黏剂(hot-meltadhesives)等。有机胶黏剂价格贵,生产的板材成本高;有机胶黏剂生产的人造板不防水、不防火、易霉变、易老化、使用寿命短,其中用得较多的是脲醛树脂、酚醛树脂,而这些树脂含有大量的甲醛,污染环境,损害人体健康。
2.3 半干法热压成型工艺的优点
半干法热压成型工艺可以在溶液最佳浓度状态下实现大掺量植物纤维生产。我们研制成功镁质硫铝酸盐水泥,是在提高铝聚合度的前提下,利用氧化镁作为碱性激发剂,硫酸镁和其它硫酸盐作为硫酸盐激发剂共同作用于火山灰质材料所生成的一种新的镁水泥,这种镁水泥很适应于半干法热压成型工艺,因为在反应温度较高时才能加速Al2O3的溶解,而半干法热压成型工艺为Al2O3的溶解提供了较为有利的条件,使反应生成物以水化硫铝酸镁和水化硅酸镁为主。由于半干法热压成型工艺可以在硫酸镁溶液最佳浓度下生产,所以人造板的基体材料的强度较高。采用镁质硫铝酸盐水泥生产的人造板,防火、防水、防霉变、防老化,不含甲醛,具有有机胶合人造板所没有的优点。
3 半干法热压成型原理
3.1 短时高温对水化反应的作用
镁水泥的水化反应是个放热反应,放出的热量越多,水泥的晶格就越稳定。但是,镁水泥的水化反应有一个临界温度。低于临界温度,参与反应的离子处于相对静止状态,水化反应不能进行。高于临界温度,离子由静止向运动转化,获得一个初动能。温度越高,初动能越大,参与反应的离子碰撞的几率增加。离子碰撞化合后要释放能量,这种现象用于半干法热压成型工艺有利于能量向板坯内梯度传递。按照动量守恒定律,离子碰撞后形成的水化反应产物,仍处于运动状态,只是由于质量的叠加,运动速度降低。而由于化学键使水化产物的凝聚,质量的增加,运动速度进一步降低,产生沉淀,使强度上升。因此,半干法热压成型工艺的短时高温,就是给予参与反应的离子一个较大的初动能,使水化反应迅速进行,强度迅速上升,达到固化的要求。
3.2 板坯养护
有机胶黏剂和无机胶黏剂不同,有机胶黏剂固化后,强度基本上不再上升。例如脲醛树脂固化温度在100℃～115℃,酚醛树脂在135℃～145℃,三聚氰胺树脂在120℃～130℃,而异氰酸酯树脂在100℃以下,这些树脂固化后所胶合的板材一次就完成了。无机胶黏剂强度上升几乎成逻辑型规律曲线:前期缓慢发展、中前期加速度发展、中后期减速度发展和后期饱和发展。热压成型工艺只是缩短强度前期缓慢发展和中前期加速度发展时间。所以热压成型脱模后,板坯必须进入到自然养护阶段,使板坯中的无机胶黏剂像正常浇筑一样,继续强度上升。
3,3半干法热压成型的目的
满足成型要求是半干法热压的目的。所谓成型就是板材在厚度规的控制作用下,板材不反弹、不变形、不龟裂、可脱模。这一目的,基本上和湿料法辊压成型工艺脱模时一样,并不是和有机胶黏剂一样达到最终强度的目的。
4 半干法热压成型应用的范围
镁质硫铝酸盐水泥具有强度高、碱度低和与植物纤维复合能力强的性能。利用镁质硫铝酸盐水泥生产人造板,可解决我国木材供需结构的矛盾。植物纤维的来源有两种:一种是木材类植物纤维,利用各种几何形状的木材类植物纤维可生产纤维板、木丝板、刨花板、木屑板;另一种是非木材植物纤维,主要是秸秆,采用不同加工方式可生产秸秆纤维板和秸杆碎料板。
4.1 木材类植物纤维人造板
木材类植物纤维人造板主要有纤维板、木丝板、刨花板、木屑板。笔者发表在2012年第3期《中国建材科技》杂志上的《镁水泥木丝板复合原理和制作工艺分析》和2013年第2期《中国建材科技》杂志上的《无机胶合中密度纤维板复合原理和关键工艺分析》的文章已经作了分析,这里就不再赘述。至于镁水泥刨花板、木屑板,其热压成型原理是一样的,不同的只是力学性能分析,力学性能分析的应用只是对各种不同几何形状的木材纤维在人造板中排列方式差异,例如定向刨花板,可采用二维状态力学分析,其力学原理也是相同的。
4.2 非木材植物纤维人造板
我国木材资源稀缺,而各种农作物的剩余物秸秆又泛滥成灾。若用于燃烧,在消耗氧气的同时,产生二氧化碳,造成环境污染;若过腹处理(用于饲养草食类动物如牛、羊等),降解后还得产生二氧化碳,重回自然。只有用于生产人造板,才能固碳,减少二氧化碳的排放量。
非木材植物纤维由于纤维短、灰分高等,抗拉强度大都低于木材类植物纤维,但只要合理应用,完全可以生产出满足不同需要的人造板。
为避免秸秆表面腊质层和硅质层对镁质硫铝酸盐水泥胶合的负面影响,一般生产镁水泥秸秆人造板采用纤维分离后具有一定长径比的植物纤维或经过粉碎后的秸秆碎料生产。笔者发表在2005年第11期《人造板通讯》杂志上的《试论无机胶合非木材植物纤维人造板的生产方法》以及发表在(第六届全国人造板工业科技发展研讨会论文集(2007)》上的《非木材人造板无机胶合原理探讨》的文章,对利用细长秸秆通过施强板的方法生产薄板坯,再通过无机胶合生产人造板进行了论述。在半干法热压成型工艺中,由于镁质硫铝酸盐水泥显碱性,在碱、水和高温作用下秸秆不仅出现软化,而且纤维素、半纤维素在热解和水解中能使其活性重新组合,通过木素的融合纤维之间形成氢键作用实现自胶接。在热压成型中,参与反应的离子化合后释放能量向板坯内传递,使镁水泥的强度很快通过前期缓慢发展阶段和中前期加速度发展阶段。因此,热压成型工艺生产的人造板是在自胶接和无机胶黏剂的双重作用下生产的。如果是生产秸秆纤维人造板,抗弯强度较高;如果是生产秸秆碎料人造板,可通过增加一些弹性模量高的纤维如玻璃纤维提高抗弯强度,达到使用要求。生产秸秆碎料人造板工艺简单,投入资金较少,一般企业都能承受。公司开发成功的镁水泥秸秆碎料人造板,技术成熟,完全可以满足使用要求。我国《建筑材料行业“十二五”科技发展规划》规定,达到30%及以上秸秆的利废水平,财税可享受国家优惠政策。证明采用半干法热压成型工艺生产秸秆人造板是国家政策支持的产品,因而应该大力推广。
5 应用前景
一种新产品是否具有生命力,取决于该产品的使用价值和使用范围。半干法热压成型工艺生产的人造板防火、防水、防老化、防霉变、不含甲醛,因而具有较大的使用价值、发展空间和广阔的市场前景。
菱镁行业生产的目的是最大限度地满足不断提升的社会需求。墙体材料和人造板在社会需求中占有的份额很大。
墙体材料占房屋建筑材料的70%,据统计,目前我国每年新增建筑面积高达18亿～20亿平方米,是世界最大的建筑市场。2010年,我国新型墙体材料占墙体材料总产量的55%;据统计到2015年,新型墙体材料所占比重达65%以上。建筑业的加速发展已成了我国新的经济增长点。一是新型墙体材料在墙体材料总产量中的相对增长;二是高于GDP的年均增长率的绝对增长。随着城市化进程和新农村建设的步伐加快,对墙体材料的需求越来越多、质量要求越来越高,节能环保和便于机械化施工的各类墙体材料在技术进步的推动下如雨后春笋般涌现出来。如果利用半干法热压成型工艺生产镁质硫铝酸盐水泥胶合木墙体材料用于建筑,由于胶合木热阻比钢材、混凝土、砖大得多,在建筑节能上有着得天独厚的优势。
当代经济学家主张对产品“从摇篮到坟墓”(fromcradetograve)的生命周期(lifecyleassessment)分析,无论是墙体材料还是装饰装修材料、家具等都是耐用消费品,产品的使用寿命长,消费存量增长的速度就快。用不了很长的时间,人们将会发现,衡量人们的富裕程度的提高不是以人均国民生产总值的增长为标准,而是以人均消费现量和消费存量的增长为尺度。这样,使用寿命长的产品将在内涵上增加人们的消费存量,提高人们的富裕程度。半干法热压成型工艺生产的镁质硫铝酸盐水泥制品的使用寿命极大地高于热力学介稳相的氯氧镁水泥、硫氧镁水泥制品,因而最大限度地利用了稀缺的自然资源,对可持续发展有着重要的作用。
6 结语
半干法热压成型工艺生产的镁质硫铝酸盐水泥人造板的问世,将加速菱镁行业调整产业结构的步伐,正如多米诺效应一样,取代湿料法辊压成型工艺已成了技术进步的必然。
南京航空航天大学余红发教授指出:开发和生产环保型镁水泥人造板,“对于调整镁水泥的现有产品结构,改变传统落后的浇注辊压生产工艺、发展机械化程度高的半干法热压工艺,提供了新的契机[3]。”一是墙体材料市场,二是装饰、装潢和家具的人造板市场,这两个巨大的市场正在召唤着菱镁行业。
参考文献
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环保人造板脲醛树脂技术开发原理 篇8
由于我国森林资源并不丰富,因而木材利用率较高的人造板得到了迅速发展。不管原来的树种和外形如何,通过制成纤维或刨花,加以化学树脂粘合,使过去难以利用或丢弃的“次、小、薪”材都得到了充分利用。人造板既保留了天然木质纤维的一些特点,又吸收了化学树脂的性能优势。人造板的物理力学性能指标(内结合强度、静曲强度、表面强度、吸水厚度膨胀率及握钉力等)及环保指标(甲醛释放量)均要依靠所采用的树脂胶粘剂来保证。它要求树脂粘接力强、耐水、耐潮、无毒、无臭、价廉……使用时必须是液体或浆状以便施胶,而在热压过程才完成最后树脂的固化。到目前为止,人造板所用胶粘剂中,脲醛树脂仍占到90%以上。
要使树脂能满足要求,必须弄清其结构与性能的关系,同时通过设定反应参数和控制指标,使树脂具有所要求的结构和性能。
脲醛树脂是一种高分子化工产品,但在制胶过程中只能让它形成分子量较小的线性或平面结构(胶体),可溶于或悬浮于水,有一定的稳定性和相应的贮存性能。在制板热压过程中,吸附了胶水的纤维、刨花或薄板,在一定的温度和压力下,能快速聚缩成分子量很高的三维立体结构(固化),从而形成性能优良的纤维板、刨花板或胶合板。
1 加成和缩聚反应阶段的关键参数为摩尔比、pH值、温度及终点的掌握
虽然脲醛树脂合成机理较复杂,但主要包括加成和缩聚反应2个阶段。首先在中性或弱碱性介质中进行加成反应,1分子甲醛与l分子尿素生成一羟甲基脲。
undefinedOH (1)
2分子甲醛与l分子尿素生成二羟甲基脲。
undefinedOH (2)
反应(1)与(2)均为可逆反应。如甲醛过量很多,二羟甲基脲还有可能继续与甲醛反应生成三羟甲基脲,甚至四羟甲基脲。
第二步缩聚反应(树脂化反应)是在弱酸条件下进行的。
(3)至(6)及进一步的缩聚反应均为不可逆反应。
研究表明,在缩聚反应中以一羟甲基脲与二羟甲基脲为基础而分别生成的产物,最终对树脂性能的影响各不相同。反应(2)表明,要获得较高比例的二羟甲基脲,必须加大加成阶段摩尔比(F/U),即>2。这样最终固化树脂交联度提高,具有较高胶合强度。但如果二羟甲基脲过多,最终树脂制成板的耐水性反而下降,这是因为树脂中含有大量未反应的羟甲基亲水基团,当树脂固化后,仍有较强吸水性。既然加成反应(1)与(2)均为可逆反应,那么产物中含有一羟甲基脲是必然的也是必要的。因为一羟甲基脲对调节树脂性能和分子量分布有重要作用。
结合实际生产过程,再进一步分析其中原理。
为便于搅拌,首先往反应釜加入全部或大部甲醛(F)水溶液,开动搅拌并加碱,调pH至7.2～7.8。如碱性过强(pH=11～13),加成反应中也可生成一羟甲基脲,但羟甲基之间易脱水生成二甲基醚,不溶于水而变浑。因为尿素(U)溶于水,是很强的吸热过程(吸热量高达242 kJ·kg-1),为避免降温引起溶解速率降低而浪费时间,先升温到50 ℃左右再加入第一批尿素。此阶段摩尔比F/U在2.1左右(中国专利CN 1262301中,F/U1 =2.1,美国专利US 5681917中,F1/U1=2.19)。因加成反应是放热反应,故温度会自然上升到90 ℃左右,达到缩聚反应的需要。用甲酸调pH值,以便在酸性条件下的缩聚反应。缩聚反应较剧烈,同时放热,它是整个操作的核心环节,必须控制好pH值及温度,加酸不能太快,以避免局部酸性强,反应过快而产生胶碴,甚至出现整釜凝胶或游离醛偏高等问题。根据经验pH值一般在4～6,温度在85～95 ℃。酸性较弱时,温度要高些,两者理想的对应关系见图1。
反应终点的控制是树脂生产操作的核心技术。一般从加入酸溶液后,10 min内需检测黏度情况,从而估计聚合度及分子量,以便控制反应速度和时间。采用T-4杯法检测黏度则简单易行,当黏度达到16～17 S(35 ℃)就可达到要求,有人测出此时缩聚物分子量约160～580[1],尚未形成立体高分子。这一阶段生成的树脂是胶粘剂中的骨干组份,对板的各项物理力学性能指标起着重要作用。终点达到后立即用烧碱溶液调pH=7.5～8.5,并加第2批尿素。尿素加入量是以此时设定的摩尔比而定的。中国专利(CN 1262301)推荐体系总的摩尔比为F/(U1+U2)=1.40,并加入占总尿素质量0.5%-2%的三聚氰胺(M),以改善板的质量指标。因三聚氰胺较贵,也有加其它助剂代替的。pH值的调节根据测到的黏度值来确定(终点出现时间较快且数值较大,pH取上限)。从反应(6)可见,缩聚反应会放出甲醛,因而加入第2次尿素的目的就是使它与游离甲醛进行加成反应,由于摩尔比的限制,此时以生成一羟基甲脲为主。如pH太低,会导致树脂后期缩聚反应加快,从而导致最终的聚合度(黏度)增大。加入第2批尿素后,在75～80 ℃范围内保温20～50 min,让其与反应物中的游离甲醛转化。时间太短或温度太低都将导致反应不完全,游离醛增大。
过去人造板脲醛树脂的制造到此为止[2],即尿素分二次加入,不加三聚氰胺,最终摩尔比1.45,但以这种树脂制板,甲醛释放量将大大超标。这是因为在热压过程中,不但树脂溶液含有末反应的甲醛,而且树脂基团(羟甲基、亚甲基醚及半缩甲醛)均会放出甲醛,脲醛树脂在最后固化时也会产生新的甲醛。
三聚氰胺与甲醛聚合并形成高分子的过程,并不产生新的甲醛。三聚氰胺甲醛树脂具有较佳的强度、耐水性与稳定性,因而在制胶过程中加入一些三聚氰胺,可以改善胶水性能。
2 加入第3批尿素,保证人造板环保指标甲醛释放量达标
目前国内大都在上述加成与缩聚阶段完成后,再加第3批尿素,投料温度在65～70 ℃。此时釜内游离甲醛已很少,故第3批尿素只参与少量加成反应。但它能在最后制板热压过程中,与游离甲醛结合并参与树脂固化反应。为确保尿素溶解完毕并达到捕捉游离甲醛的目的,一般投料后在50～55 ℃保温20 min左右。第3批尿素加多少为宜,要根据甲醛释放量、板的各项物理力学指标和助剂的选择与热压参数的调节等因素综合而定,从而既环保(E1)又优质。中国专利(CN 1262301)推荐最终摩尔比F/(U1+U2+U3) =1.03～1.09。也有人将最终摩尔比控制在≤1。根据最终摩尔比便可算出第3批尿素的加入量。
3 助剂的作用
过去不加第3批尿素,最终摩尔比在1.5左右,树脂溶液(胶水)透明度、稳定性均好,且粘接力强,但人造板甲醛释放量高达30～50 mg·(100 g)-1。《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量GB 18580-2001》(强制性标准)早已把纤维板的甲醛释放限量从过去GB/T 11718-1999(推荐性标准)的≤40 mg·(100 g)-1,改为≤30 mg·(100 g)-1(E2)及≤9 mg·(100 g)-1(E1)。降低脲醛胶最终摩尔比对降低甲醛释放量是最有效的方法,但会造成胶的分子结构发生变化;而尿素分批投料会造成树脂分子量分布差别增大,均会使粘接性能跟随之下降。一般认为最终摩尔比F/U=1.2～1.4时,人造板既有较低的甲醛释放量,又有较高的物理力学性能,两者可兼顾。但以摩尔比1.3的脲醛胶生产的人造板,其甲醛释放量往往达不到E2级[4],因此必须继续降低摩尔比,但随之而来的是树脂水溶性下降、贮存期缩短、固化时间延长,人造板的物理力学性能也下降等不良影响。当最终摩尔比F/U=1.05左右时,纤维板的甲醛释放量可降至12～15 mg·(100 g)-1[5],如要继续依靠降低最终摩尔比来降低甲醛释放量便有相当的难度。可见,要达到E1标准还要采取其它措施,如用三聚氰胺改性或添加助剂(或称促进剂)以改善胶和板的性能,同时胶粘剂中反应程度不高的甲醛及尿素加成物必须在热压过程的短时间内完成反应,因而通常还加固化剂。目前市场上供应的助剂种类繁多,要根据自身工艺及设备条件进行挑选。E1环保优质制造过程对摩尔比细微变化很敏感,因而对原料质量及计量的控制显得很重要。由E2向E1的过渡,是整个企业水平的提高。也就是说,光靠制胶技术改进还不够,还要调整热压与纤维干燥后的含水率等工艺参数,改善检测和化验的装备,减少误差,提高企业管理水平,从严从细一丝不苟,才能实现E1产品工业化稳定生产。我们最近的实践,证明这样的理念是正确的。
4 捕醛胶
如不改变E2级胶水制备过程,只是在施胶前将E2级胶水与捕醛胶混合,然后再施胶于纤维或刨花,也能制出E1级板。这在北美地区比较通行[6]。这种捕醛胶实际上就是摩尔比(F/U)≤0.4的脲醛树脂。其优点是E2胶在数量及制造工艺均与原有的一致,从而保证了板的物理力学性能。第二部分胶除了捕醛作用外,还有增加粘接力的作用。它毕竟也是胶,在热压过程中还能进一步参与胶的固化反应,因而可使E1级板在生产过程中避免因胶性能的变化而出现种种问题,使生产能顺利进行。
5 改变脲醛树脂的结构
上述脲醛树脂制造工艺通称为碱-酸-碱工艺。也有先在强酸(pH≤3)条件下,让甲醛与尿素缩合生成环状Uron结构,以改善脲醛树脂的结构,通称为酸法工艺。Uron环耐水解能力强,并可降低树脂交联度,增加树脂长度,从而改善初粘性,提高预压性。酸法工艺的关键是在强酸反应时要加入一种助剂(反应导向剂),使甲醛与尿素生成Uron环。避免一羟甲基脲与二羟甲基脲脱水生亚甲基脲,并很快特变为聚亚甲基脲(C2H4N2O)n,一种没有粘性的无定形沉淀。但Uron环数量过多会使树脂固化速率减缓、粘接力差,故应控制在10%左右为宜。
摘要：结合生产过程剖析环保脲醛树脂技术开发原理,探讨树脂制造的最佳工艺和操作控制。
关键词：环保,脲醛树脂,反应原理,操作控制
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我省人造板行业发展现状及建议 篇9
1 我省人造板行业现状
据国家林业局统计, 2011年我国人造板产量达到2.09亿m3, 比2010年增长36.19%, 到2011年底, 我国规模型人造板企业6 000余家, 产量高达近1亿m3, 是世界人造板生产、消费和进出口贸易第1大国, 主要产地集中在江苏、浙江、山东、河南、河北等地。
近年来, 我省人造板产业飞速发展, 据不完全统计, 截止2011年底, 我省人造板产量1 473.07万m3, 位居全国人造板产量1 000万m3以上的5个省 (区) 之一, 占全国人造板产量的7%, 其中, 具有一定规模的人造板企业约400余家, 获《人造板工业产品生产许可证》证企业300余家, 纳入到当地质量技术监督局备案, 属发证企业行业监督管理范围。
从我省人造板企业产品分类来看, 主要生产产品单元为:细木工板、胶合板、中密度纤维板、刨花板、浸渍胶膜纸饰面人造板、浸渍纸层压木质地板、实木地板、实木复合地板等。其中规模较大的中密度纤维板、刨花板生产企业大约40家左右, 生产能力最大的达到10万m3, 最低由于产业政策要求为不低于3万m3, 生产木地板的中型企业30余家;其余均为生产细木工板、胶合板等的小型企业。按分布区域来看, 我省纳入工业生产许可证管理发证企业人造板企业主要分布在郑州、许昌、商丘、洛阳、三门峡4个地区, 其余均为零星分布。另外未纳入工业生产许可证管理的大约有170~200余家规模较小、生产设备落后的企业, 主要分布于周口、驻马店地区及周边, 其产品质量参差不齐, 鱼目混珠。因此, 在我省人造板迅速增长的同时也暴露了许多亟待解决的问题。
2 存在的主要问题
2.1 宏观调控不足, 行业利润率偏低
近年来, 随着我省经济水平不断增长, 人民生活水平不断提高, 家装热也持续升温, 人造板市场纷纷看好, 各地一批小型人造板企业, 由于一些人造板产品单元产业技术门槛不高, 启动资金要求较低, 从而纷纷上马, 产品多为低附加值产品。其大多抱有赚一笔是一笔、挣一笔就走的思想, 未有从培育市场、培养整个产业发展的角度去考虑问题, 造成争原料、争市场, 争价格, 引发市场混乱。正规大型企业由于产品质量控制、内部规范化管理、运营成本偏高等原因, 形成普遍开工不足、行业整体利润率偏低的情况。
2.2 原材料短缺、成本偏高
随着国家天保工程的进一步实施, 各地木材砍伐的限量, 用于人造板生产的“次小薪材”和“三剩物”等原材料逐年减少, 加上众多小型企业纷纷上马, 争购原料, 形成了大型企业一方面产能达不到设计能力, 不能满负荷生产, 另一方面也提高了企业的生产成本。
2.3 企业规模普遍偏小, 规模经济效益较低
目前我省的300余家人造板生产企业中, 达到年产10万m3生产能力的企业寥寥无几, 绝大多数在3万m3左右, 甚至还有年生产能力在几百方的微型企业;没有形成产业带, 发挥区位联动优势, 规模经济效益较差。
2.4 设备陈旧, 技术含量低
从河南省林产品检测中心近年来对我省人造板产品的抽检情况和我省人造板企业发证实地核查情况来看, 除极少数规模较大企业使用进口设备, 效能较好外, 其余80%的企业还在使用90年代初期的陈旧设备, 产品生产效率较低, 能耗较大, 生产工艺较为落后, 造成影响产品质量主要因素。
3 对策
2009年10月29日, 由国家林业局、国家发改委、财政部、商务部、国家税务总局联合发布了《林业产业振业规划 (2010-2012年) 》, 已提出明确目标:
3 年内重点扶持100家国家级林业重点龙头企业和10大特色产业集群;
林业产业总产值每年保持12%左右的增长, 产业总产值将由2008年的1.44万亿元, 增加到2012年的2.26万亿元。
人造板产量稳定在1亿m3左右;林产品国际贸易总量达900亿美元以上, 其中出口总额≥500亿美元;人造板、木地板、家具、木门等优势产品, 继续保持世界出口第1地位。
迅速扩大工业原料林基地面积, 提高国内木材及林产品供给能力, 稳定木材及其制品 (含纸类) 进口渠道。全面整顿木材加工企业, 淘汰落后产品及装备。林业产业就业人数由2008年的4 500万人, 增长到5 700万人。
林业第2产业和以生态旅游为龙头的林业第3产业, 占林业总产值的比重, 分别增长到50%和18%以上。
推进林产品牌建设和市场准入, 对已颁布的70种人造板国家标准和行业标准进行全面清理, 开展中国名牌林产品的认定工作。国家的宏观政策、经济发展趋势和林业产业政策, 必将给人造板行业带来更为巨大的发展空间。
4 建议
依据以上规划要求, 针对目前我省人造板企业现状及普遍存在的问题, 提出以下几点建议:
(1) 发挥行业主管职能, 搞好统一规划, 合理布局, 重点扶持一批有一定规模的、产品具有一定技术含量、附加值高、产品前景广阔、企业竞争力强的人造板企业扩大生产规模, 限制并逐步淘汰规模小, 能耗大, 产品附加值低的小型企业。形成以郑州、许昌、洛阳为基点的基础较好的三角发展产业带, 形成区域优势, 发展规模经济。
(2) 加快企业改革, 以骨干企业为核心, 重点在三角区发展产业带的每个基点上评选 (认定) 或投入一定量资金等手段去培育一批龙头企业或优质企业, 提高龙头型企业的市场竞争力和抗风险能力, 达到优胜劣汰的目的, 在其他地市, 培育一批龙头型企业, 达到以点带面, 推动当地人造板产业形成。从而促进我省人造板产业的整体健康发展。
(3) 在三角区附近合适地带建立专门的工业原料林生产基地, 有组织、有计划的进行采伐, 有效解决企业的原料供应问题。
(4) 成立人造板相关管理及专业技术协会, 以加强与人造板企业的联系, 一是可以加强对企业的监督管理, 优胜劣汰, 维护一个良好的企业发展环境;二是可以更好的为企业服务, 在信息、技术、法律咨询等各方面提供帮助。
人造板工业 篇10
标准规定了人造板及其制品类环境标志产品的术语和定义、基本要求、技术内容和检验方法, 适用于人造板、地板、墙板等产品;同时也适用于中国环境标志产品认证。
《环境标志产品技术要求人造板及其制品》 (HJ571-2010) 自实施之日起, 《环境标志产品认证技术要求人造板及其制品》 (HBC17-2003废止。