国内外重组木研究近况及发展前景

国内外重组木研究近况及发展前景

①商晓霞　马　岩　张建华　张　宁

(东北林业大学,哈尔滨150040)搞要　综述了国外重组木研究的起源、发展,分析了重组木研究中遇到的困难及解决问题的思路,论述了最新的研究动向。同时,总结了国内的研究情况,简述了我国重组木的发展前景和市场预测。在分析国内森林资源供需矛盾的基础上提出,发展重组木工业是解决我国森林资源不足,利用小径木、间伐材获得优质结构用材的重要途径。

关键词　重组木　发展　综述

重组木是最接近于木材原有性能、强度近于木材的一种新型人造板材料,它的出现和发展曾引起国内外人造板行业的很大轰动[1～2]。由于近几年澳大利亚在重组木的研究中遇到了一些困难,使国际上重组木的研究一度处于低潮。我国重组木的研究也经过很长一段时间的徘徊和停滞,但近几年来,重组木的研究又有了新的起色。我们综述国内外重组木最新的研究动向,论述其发展、研究的近状,作一下未来发展趋势的预测。

1　国外重组木研究近况及趋势

1.1　重组木的起源和发展

重组木的设想起源于1973年。当时,澳大利亚联邦科学与工业研究院科学家John Douglas Co lem an 在分析前人工作的基础上认为:“为了生产刨花板和硬质纤维板这类重新组合的木质材料而将木材纤维天然排列的顺序全都打乱,性能亦被破坏,再费好大的劲将其重新排列固结起来,这实在是‘太不合乎逻辑了,要是只将木材天然的结构解离到能重新组合为所要求产品适当的程度即罢,岂不更好?’”由此萌发了帘片式木束加工(Scri m m ing )的设想,即不打乱纤维的排列方向、保留木材的基本特性进而重新组成具有木桁梁那样强度的产品。Co lem an 的设想得到了国家级科研机构澳大利亚林业科学院的支持,从1975年开始,该院为重组木的研究提供了大笔的经费,开展了一些初步试验。1976年,Co lem an 开始申请重组木专利。其后多年,又继续为改进工艺与设备申请专利。据不完全统计,截至1980年,他们先后取得了本国和美、英、德、法、日、加等国家的专利。80年代以来,又进一步扩大了专利申请国的数量,并申请了欧洲专利和国际专利。1977年,成立了工艺与设备联合研究设计课题组,全方位地展开了研究工作。1978年3月,该1998 世　界　林　业　研　究 WORLD FOR ESTR Y R ESEA RCH

N o .1①收稿日期:1996-10-29

83WORLD FOR ESTR Y R ESEA RCH

国有关部门拨款5.28万澳元作为重组木性能测定费用,截至1985年底,专项科研拨款累计已达19.35余万澳元。1982年,建成了生产性试验车间,每周生产2m3重组木成材,并能生产大截面、任意长度的规格重组木。1985年,该国林业科学院认为,重组木从技术和经济上发展到工业化大生产的条件已经成熟,同年6月27日,该国科学部部长B arry Jones宣布,“重组木实在是木材利用方面最为振奋人心的突破性进展之一”。同年,澳大利亚南方木材公司(SA TCO)购买了重组木的所有研究成果(包括20多项专利和研究报告),并在1985～1988年间投资2200万澳元(折合1480万美元),在该国南方的M oun t Gam b ier设计建造了一座大型重组木工厂,设计能力为年产3万m3重组木成材[1]。此工厂的建成投产标志着重组木工业化生产的开始。

1985年,日本林野厅亦开展了类似该项新技术的研究,并具有日本自已的特色。1986年,日本的重组木进入了工业性试生产阶段,月产成材约300m3。1992年东北林业大学的学者在访日期间,曾亲眼目睹了日本制材株式会社试制的重组木产品。除了澳大利亚和日本以外,世界上其它的一些国家在这项研究上也做了很多工作。日、德等国学者还在1988年之后申请了重组木制造专利。最近几年,澳大利亚的一些学者、日本的安滕友、英国的Fality B、加拿大的Chow SQ和Younggu ist J A均在这个领域进行了研究。重组木的研究在世界范围内受到了广泛的关注,引起了国内外人造板行业的很大轰动。

1.2　重组木研究中遇到的问题

世界上任何新事物的发展都不能是一帆风顺的,同样,重组木在研究的过程中也遇到了一些困难。澳大利亚M oun t Gam b ier的重组木工厂在1986年投产以后,1989年生产就遇到了一些问题。我们曾经给Co lem an教授去函,询问失败的原因,从返回的消息说,问题主要在热压上。该厂重组木热压采用射频加热,射频加热热传导主要通过木素中所含的水分来传递,然后通过电把热量传出去。由于生产线设计的板的热压厚度是200mm,板坯厚度大,在干燥过程中必须严格控制含水率,一般为3%～6%。但由于干燥过程板坯的含水率总是很难控制得使其分布均匀,有些部位可能干燥到1%,但有些部位的含水率还是15%。采用射频加热,含水率过低(1%)的地方没有压实,过高(15%)的地方却压实的特别重,致使重组木最终的材质分布出现了问题。当时他们为了解决这个问题特别注意严格控制原料的含水率和半成品的含水率,在整个生产线上设置了许多计算机监控设备,但由于含水率的测定本身就是一个难题,另外木材的含水率还与施胶量有关,这样给施胶也带来了难题。而且射频加热大幅度提高了整个重组木生产的成本。要发展实验工厂势必得重新投资,其中包括整个的木材湿度的检测、射频加热压机的形式以及压板厚度的改进,整个生产线如果做这些改进,投资需要增加1 3以上,如此巨大的投资使南澳大利亚的投资者难以承受。因此到1991年7月就把投资注销了,工厂不得不关闭停产。澳大利亚重组木工厂的关闭给世界重组木的研究带来了巨大的负面影响,许多国家包括中国在内基本上都停止了重组木的研究。另外,在生产中,重组木的纵向强度提高以后,它的横向强度有所下降而使其产生横向翘曲,如何提高横向强度而避免翘曲是重组木研究中的另一个问题。还有重组木的表面质量问题,它的表面往往比较粗糙,很难做到非常光滑。这3个问题导致了澳大利亚在重组木的研究上走了一段弯路,但是重组木的研究并没有因此而停下来。后来,Go lem an教授搞的小型的试验工厂仍在继续研究。

重组木的工业化生产还有一个非常致命的问题——机械化铺装问题也很难解决。但