PDF《国内外麦秸板的研究、生产及发展》

国内外麦秸板的研究、 生产及发展 王戈余雁(中国林业科学研究院木材工业研究所, 北京 100091) 卢狄耿 ( 广东省湛江市麻章区林业局, 湛江 524094) 摘要 综述了国内外麦秸板的研究与开发状况, 还介绍了麦秸板的工业化生产 及其工艺特点, 指出麦秸板生产中需要解决的问题和发展趋势.

关键词 麦秸板 研究 生产 特点 问题 趋势 目前, 在世界范围内, 森林资源呈现明显减少的趋势, 木材供应短缺, 仅1990~1995 年期间, 世界森林面积就缩减

5 600 多万 hm

2 .亚洲、 非洲及中南美洲的森林破坏最为严 重, 木材质量和数量急剧下降.即使在美国、 加拿大等国也面临着为了保护森林的综合生 态环境效益而减少木材采伐量的压力[ 1] . 据FAO 预测[ 2] , 到2010 年世界人均森林面积将 从1960 年的每人 1.

17 hm2 下降到 0.

47 hm2 .中国是一个少林国家, 人均森林面积仅为 0.

112 hm

2 , 人均森林蓄积量 0.

12 m

3 , 远低于目前 0.

65 m

3 的世界人均水平.2000~2010 年国内木材年均总耗将达 2.

7 亿m3,木材年缺口量为

6 000 万m3.麦秸刨花板或 MDF ( 简称麦秸板) 的出现正是顺应了这种形势.麦秸属农业生产剩余物, 其数量巨大,

1999 年全球麦( 小麦、 大麦和燕麦) 产量为 7.

38 亿t.若按折算系数 1.

2 计算, 麦秸的数量约为 8.

86 亿t, 其中的 41% 集中在中国、 印度、 美国和加拿大等国 [ 3] . 除极少部分用作工业原料 ( 如造纸) 或秸秆还田外, 绝大部分都被烧掉或废弃, 且造成很大污染.据农业部统计, 我 国仅麦秸的年剩余量约

1 亿t[ 4] , 若利用 1% 即可以生产出将近

100 多万 m3 的麦秸板, 不 仅可以满足生产和生活的需要, 同时也节约了木材, 保护了环境.

1 麦秸板的研究及开发 1.

1 国外麦秸板的研究与开发 麦秸作为农业生产的一种副产品, 最早被用于制作草筋泥板, 用来建造房屋.

1905 年 德国曾用麦秸等农作物秸秆原料与胶粘剂混合进行过制板研究. 1930~1940 年美国也进 行过利用此原料制造绝缘板的研究[ 3, 5, 6] .英国在

20 世纪

40 年代中期开始用稻草和麦秸 制造纸面草板, 该技术曾转让世界二十几个国家.1970 年联合国工发组织就非木材人造 第15 卷第1期世界林业研究Vol.

15 No.

1 2002 年2月World Forestry Research Feb.

2002 X 收稿日期: 2001- 04-

25 板召开了有

13 个国家参加的研讨会, 人造板生产利用农业剩余物已扩大至各种秸秆材 料[ 7, 9] . 但真正研究和开发以麦秸为原料, 来生产人造板并大规模应用于生产和生活中, 还 是近些年才迅速发展起来的.近几届较有影响的美国华盛顿州立大学刨花板及木质复合 材料研讨会以及欧洲人造板产品研讨会中都涉及到了此方面的内容. 虽然麦秸的主要成分为纤维素、 半纤维和木素, 但其结构疏松, 纤维细胞含量( 60%) 低于木材( 75%~98% ) , 溶液抽提物含量较高, 灰分大, 因此其本身强度远远低于木材. 针 对上述麦秸特性, 对如何利用它制造出高强度、 能满足使用要求的麦秸板, 许多国家都进 行了广泛深入的研究, 并且近些年越来越受到人们的关注.特别需要指出的是, 异氰酸酯 胶用于制造麦秸板, 对麦秸板性能的提高起到了决定性的作用, 促进了麦秸板研究和生产 的发展. 由于麦秸表面含有大量蜡质及硅类物质, 其与普通脲醛树脂胶和酚醛树脂胶的粘 合性较差、 板强度低.而异氰酸酯胶( MDI) 则克服了上述困难, 该胶中含有极强活性基团 异氰酸根( - NCO) , 与麦秸纤维中的羟基反应, 产生强度高, 对酸、 碱及水有较好稳定性 的接合键. 此外, 异氰酸根还可以与麦秸中的水反应生成聚脲, 从而形成牢固的结合, 使麦 秸板具有很好的物理力学性能[ 10] . 各国麦秸板研究涉及的内容非常广泛.美国麦迪逊林产品实验室的 M Rowell 对包 括麦秸在内的