全球木質(zhì)人造板材消費(fèi)正在增長(zhǎng),并且正在進(jìn)行新的投資以滿足這些需求。然而,隨著對(duì)中密度纖維板(MDF)的需求增加及來(lái)自生物質(zhì)能源行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng),人們?cè)絹?lái)越關(guān)注木材的未來(lái)可用性。
過(guò)去20多年,生物復(fù)合材料中心(BioComposites Centre)研究了各種生物質(zhì)原料在中密度纖維板生產(chǎn)中的應(yīng)用。商業(yè)和環(huán)境問(wèn)題推動(dòng)了這項(xiàng)工作。商業(yè)驅(qū)動(dòng)因素包括確保新原料緩解木材供應(yīng)的減少和市場(chǎng)的多樣化。環(huán)境問(wèn)題(例如需要更好地利用其他行業(yè)的副產(chǎn)品/廢棄物,以及需要增加回收利用)也是重要因素。
20世紀(jì)90年代初,該中心進(jìn)行了一項(xiàng)綜合研究,以確定所選農(nóng)業(yè)原料(ARMs)作為中密度纖維板生產(chǎn)原料的適用性。選擇調(diào)查的農(nóng)作物原料(ARMs)是:麥秸、亞麻籽秸稈、芒草、黃楊和大麻。
該研究的一些主要目標(biāo)是確定最佳的農(nóng)業(yè)原料(ARM)添加水平和樹(shù)脂量,以優(yōu)化中密度纖維板質(zhì)量。該研究還考察了農(nóng)業(yè)社區(qū)和人造板材行業(yè)之間建立供應(yīng)鏈的可行性。使用中試規(guī)模熱磨機(jī),中密度纖維板纖維由農(nóng)業(yè)原料(ARM)生產(chǎn),然后與木材纖維和脲醛(UF)樹(shù)脂混合。測(cè)試了木材替代為低至中等水平(20%和40%)的產(chǎn)品。結(jié)果表明,所有材料都適合,木材替代水平高達(dá)20%,而質(zhì)量沒(méi)有任何重大損失。對(duì)于某些材料,在木材替代水平為40%時(shí),板材性能有一定的適度降低,只有黃楊或芒草能進(jìn)行全木替代。也可以單獨(dú)熱磨麥秸,但是即使使用高含量的脲醛(UF)樹(shù)脂和催化劑,嘗試制造脲醛(UF)樹(shù)脂膠合的秸稈板材也是不成功的。板材只能使用異氰酸酯(MDI)樹(shù)脂制造這一事實(shí)是秸稈的關(guān)鍵問(wèn)題。這是因?yàn)樵诮斩挶砻嫔洗嬖谙?,顯著降低了脲醛(UF)樹(shù)脂的膠合能力。
該項(xiàng)目還研究了一年材料的儲(chǔ)存,包括受保護(hù)和未受保護(hù)的。結(jié)果表明,這似乎對(duì)板材性能沒(méi)有產(chǎn)生顯著影響,因此收獲后的農(nóng)作物原料(ARM)的大量?jī)?chǔ)存是可能的。
來(lái)自業(yè)界的反饋表明,更有希望的農(nóng)作物原料(ARMs)可能被視為替代品。但是,顯而易見(jiàn)的是,只有其能夠以與木材相同或更低的成本供應(yīng)并且在供應(yīng)安全和質(zhì)量方面得到保證時(shí),才會(huì)考慮采用。該行業(yè)還希望獲得有關(guān)生產(chǎn)過(guò)程本身可能產(chǎn)生的長(zhǎng)期影響的更多信息,因?yàn)檩^高水平的二氧化硅和提取物可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備磨損。
目前,該中心對(duì)中密度纖維板(MDF)生產(chǎn)原料的研究重點(diǎn)是再生中密度纖維板的使用。從消費(fèi)后和消費(fèi)前的來(lái)源可獲得大量廢棄的中密度纖維板。這是目前尚未使用的潛在有價(jià)值的纖維來(lái)源。過(guò)去許多技術(shù)都在考慮這個(gè)問(wèn)題,但基于批量生產(chǎn)過(guò)程,需要具有很高的壓力和消耗能量,無(wú)法負(fù)擔(dān)得起。然而,中密度纖維板回收有限責(zé)任公司(MDF Recovery Ltd)最近的開(kāi)發(fā),以及一些歐洲最大的板材制造商的全面開(kāi)發(fā),已成功證明其是可行的并且可以節(jié)省生產(chǎn)成本。結(jié)合回收產(chǎn)品的店鋪裝修和零售行業(yè)的市場(chǎng)拉動(dòng),以及促進(jìn)制造業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的監(jiān)管機(jī)構(gòu),其具有可用性。