海南橡膠樹木材加工利用現(xiàn)狀
橡膠樹木材是天然橡膠生產(chǎn)的重要副產(chǎn)資源橡膠木顏色淡雅、紋理美觀、干縮小、密度適中機(jī)械加工和涂飾性能優(yōu)良 但易霉變、蟲蛀、腐朽 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院和其它單位一起在1981~1984年完成了橡膠木的防腐改性和干燥技術(shù)的研發(fā) 其研究成果的推廣迅速促使橡膠木成為熱帶地區(qū)主要的商品材 全國植膠區(qū)橡膠木鋸材產(chǎn)量累計(jì)已超過 500萬m3,創(chuàng)收近100 億 ,因供應(yīng)穩(wěn)定,橡膠木逐漸成為我國及東南亞家具生產(chǎn)的重要原料之一。
本文通過調(diào)查海南橡膠木加工利用現(xiàn)狀, 分析了產(chǎn)業(yè)和科研需要進(jìn)一步解決的問題, 以期為橡膠木的高效利用提供研究思路。
1 資源及加工概況
2007年全國橡膠樹人工林面積77.6萬h m2,海南面積40.2萬 h m2,其中民營14.51 萬 h m2,2008~2010年海南農(nóng)墾每年更新量約6.67萬 h m2,可出產(chǎn)鋸材原木80萬 t, 樹頭和枝椏材25萬t, 鋸材超過30萬m3。
全省中型以上橡膠木鋸材廠近20家 ,加工量最大的農(nóng)墾西聯(lián)木材廠可達(dá)4萬m3/a ,而民營小企業(yè)超過200多家,但原木供應(yīng)受采伐及雨季等影響 ,各個(gè)工廠實(shí)際產(chǎn)量均低于加工能力。其它產(chǎn)品還包括刨花板、橡膠木集成材指接板、建筑用膠合板年產(chǎn)量分別為8萬、1.5萬、3 萬m3。
2 生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀
2. 1 原木砍伐
原木多采用油鋸砍伐 主桿截?cái)嘁?/span> 2 m 為主直徑多 15 40 cm 8 cm 以上的枝椏材都作為制材原木利用 經(jīng)過 20 多 a 的加工生產(chǎn) 木材廠已形成了及時(shí)制材 及時(shí)防腐 及時(shí)干燥橡膠木的習(xí)慣 砍伐后原木當(dāng)天運(yùn)送到工廠 一般不超過 3 d就完成制材和防腐 因而原木不使用防止藍(lán)變的藥劑
2. 2 制材
由于中小徑材較多 ,原木制材大多采用鋸輪直徑 800 ~900mm的小型木工帶鋸機(jī), 功率7.5~ 11kw輔簡易導(dǎo)軌手動(dòng)進(jìn)給。 板材的鋸解和裁邊均由一臺(tái)帶鋸?fù)瓿?/span> ,制材多為兩面下鋸法 ,保留髓心。 原木初含水率90% ~100% ,平均2.3 t出產(chǎn)1 m3鋸材及1t鋸屑和板皮 ,每臺(tái)帶鋸平均加工板方材 4~ 5 m3/d。
直徑超過 15 cm 的原木用來生產(chǎn)梯形整邊鋸材 ,也稱“ 自然板 ”,小原木加工成規(guī)格材, 多用于生產(chǎn)橡膠木集成材拼板, 總的出材率可達(dá) 60%。國外馬來西亞采用避心法, 僅加工直徑 20 mm 以上的原木, 出材率約 30% ,但鋸材均為不含髓心的規(guī)格材 ,其板材利用率高于海南的“自然板”鋸材,2009 年農(nóng)墾企業(yè)也逐漸試生產(chǎn)進(jìn)口橡膠木規(guī)格,總利潤每立方鋸材能增加產(chǎn)值約50元。
2. 3 防腐處理
木材的防腐處理已經(jīng)不再使用冷熱槽浸注 ,目前一般都采用真空加壓 。防腐罐容量2 ~5m3,防腐工藝多為滿細(xì)胞法, 如2.5 mm 厚的板材前真空 10min ,加壓 40 min ,后真空 10 min, 壓力 1.0~ 1.5MPa。
橡膠木防腐鋸材主要用于家具等室內(nèi)用材 。因?qū)Νh(huán)保污染的重視 ,美國 、歐洲等均禁止進(jìn)口含五氯酚鈉的木制品 ,海南橡膠木防腐逐漸停用使用已久的五氯酚鈉, 僅采用硼酸/硼砂(BB)處理 ,并及時(shí)防腐、干燥, 處理成本約30元/ m3,遇到雨季加FB等防霉劑, 處理成本增加約10元/ m3。
由于板材外觀顏色是影響價(jià)格的重要因素 。少數(shù)廠家曾采用亞硫酸鈉或過氧化氫等作為漂白劑來改善外觀。 使木材顏色變白 。但鋸材表面會(huì)失去木材自然的色澤。
2. 4 木材干燥
木材的干燥均采用人工窯干,干燥設(shè)備蒸汽加熱和爐氣間接加熱兩種窯兼有,燃料為制材板皮。蒸汽窯容量 40~ 100 m3/窯 ,爐氣窯20~ 40 m3/窯大多叉車裝卸。近年來海南農(nóng)墾擴(kuò)建的干燥窯, 均為頂風(fēng)式蒸汽加熱干燥窯 ,每窯裝材量 70 ~80 m3。
鋸材防腐處理后 ,氣干1~ 7 d 左右進(jìn)窯干燥。以便降低木材含水率, 陽光照射能分解木材在生產(chǎn)過程中表面產(chǎn)生的紅褐色成分 ,促使板材色澤潔白、 均勻 。無論工廠規(guī)模大小 ,均以時(shí)間為干燥基準(zhǔn), 干燥工藝一般先燜窯 1 ~2 d ,待窯溫升至60~ 70 ℃,開始排氣 ,然后逐步升溫, 最終溫度控制在 80 ~90℃, 再?;馉F窯 1 d 后出窯。 主要靠經(jīng)驗(yàn)控制進(jìn)排氣量和干燥進(jìn)程,很少通過干濕球溫度計(jì)檢測(cè)窯內(nèi)相對(duì)濕度, 也不設(shè)置含水率檢驗(yàn)板和應(yīng)力檢驗(yàn)板。 超過
還有一種爐氣窯采用了降溫干燥的方法 其溫度先升至100℃保持1~2 h 后開始降溫并排氣干燥,每天溫度降低2℃,待溫度為80 ~85℃時(shí)停止供熱燜窯,干燥時(shí)間短,板材的干燥質(zhì)量和外觀顏色好。
2. 5 綜合利用和深加工
木材的綜合利用比較充分,枝椏材、板皮和鋸屑用以生產(chǎn)刨花板,如三亞木材廠即用板皮制備刨花板。鋸屑用于蘑菇的培養(yǎng)基或燒制木炭,售價(jià)每噸200元左右 橡膠樹樹頭則鋸制用于家具扶手的原料 。南茂農(nóng)場(chǎng)木材廠連續(xù)多年生產(chǎn)建筑模板用膠合板 ,全省膠合板產(chǎn)量約3萬~5萬m3/a 。近年來利用橡膠木生產(chǎn)集成材指接板作為裝飾板或大幅面家具用料發(fā)展迅速, 海南農(nóng)墾及民企產(chǎn)量每年超過2萬m3。
2. 6 產(chǎn)品及市場(chǎng)
海南橡膠木加工主要生產(chǎn)鋸材,但本省利用不多 ,主要銷往廣東和江浙等地生產(chǎn)家具, 同時(shí)也制作工藝品 、雕刻品、 鏡框、 燈坐、 調(diào)味品盒、 砧板等, 橡膠木家具暢銷國內(nèi) 還出口歐美 、日本 ,中東和非洲。
鋸材的銷售方式不同于其它木材 ,不采用按體積量方數(shù)銷售 ,而是稱重折算 ,自然板按照680 kg為1 m3折算, 規(guī)格材按照720kg為1 m3折算。其價(jià)格平均1500 ~1900元/ m3,介于云南材和泰國進(jìn)口材之間,與泰國進(jìn)口橡膠木鋸材價(jià)格相差500 ~1200元/ m3。深加工產(chǎn)品價(jià)格較高 ,如集成材指接板平均價(jià)格約4 000元/ m3,刨切薄木超過8 000元/ m3。
3 存在問題
3. 1 出材率和鋸材的利用率有待提高
鋸材生產(chǎn)主要環(huán)節(jié)包括砍伐 、制材 、防腐和干燥。 由于制材多采用本地簡易帶鋸及跑車 ,又缺乏帶鋸修鋸 、磨鋸的專門技術(shù)人員, 板面的厚度公差較大 ,出材率和鋸材的利用率有待提高。
3. 2 缺少能替代五氯酚鈉的環(huán)保型橡膠木防霉劑
缺少能替代五氯酚鈉的環(huán)保型防霉劑,個(gè)別橡膠木企業(yè)仍然在使用毒性大的五氯酚鈉。 對(duì)于停用五氯酚鈉的工廠, 雨季防霉問題突出 ,目前較環(huán)保的FB等防霉劑 ,存在與硼酸硼砂混用后在偏堿性環(huán)境中不穩(wěn)定而影響防霉效果的問題。同時(shí)硼酸硼砂的濃度和配比各個(gè)廠家用量不一 ,會(huì)影響鋸材的防蟲效果。
3. 3 木材的干燥生產(chǎn)過程管理和控制較為粗放
木材的干燥生產(chǎn)過程管理和控制主要依靠經(jīng)驗(yàn)操作, 髓心板和厚板的開裂, 變形嚴(yán)重, 總體而言鋸材的干燥質(zhì)量有待改善 ,干燥成本有待降低 。同時(shí),橡膠木新鮮鋸材易酶氧化變褐紅色 ,在防腐和干燥過程也易氧化變紅 ,國產(chǎn)橡膠木的顏色沒有泰國進(jìn)口材均勻、潔白和干凈、 木材顏色易褐變 、不均勻是困擾海南橡膠木加工產(chǎn)業(yè)的難題, 只能通過及時(shí)加工緩解褐變, 多年來都沒有很好的解決方法。
3. 4 木材材質(zhì)不高 ,產(chǎn)量受季節(jié)影響嚴(yán)重
由于割膠傷及木質(zhì)部及割面病變等 ,海南木材中黑線、 節(jié)疤較多, 木材材質(zhì)較差 ,且不同品系,地域木材的材質(zhì)差異大 ,如白沙產(chǎn)橡膠木黑線少材質(zhì)好 ,而儋州產(chǎn)木材的節(jié)疤 、黑線多, 原木出材率低。 同時(shí) ,木材產(chǎn)量受季節(jié)影響嚴(yán)重, 雨季由于不能連續(xù)砍伐 ,工廠原料短缺,產(chǎn)量不穩(wěn)定。
4 建議
海南擁有豐富的橡膠林資源 ,近10多年來,橡膠木材加工產(chǎn)業(yè)雖然不斷的探索改革工藝、 提高產(chǎn)品質(zhì)量的方法 ,由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等原因 ,產(chǎn)品仍以半成品鋸材為主 ,附加值高的產(chǎn)品如集成材拼板和刨切薄木等較少 ,隨著原木價(jià)格的增加 ,企業(yè)成本壓力增大 。由于我國木材供需缺口超過 1 億m3,木材的高效利用是節(jié)約木材資源, 提高生產(chǎn)效益的重要措施 ,對(duì)于海南橡膠木產(chǎn)業(yè) ,需要加強(qiáng)生產(chǎn)管理 ,積極借鑒其它樹種木材加工新技術(shù)、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí), 轉(zhuǎn)變發(fā)展方式。
4. 1 增加原木短期儲(chǔ)備 推廣短期保存技術(shù)
工廠一般原木儲(chǔ)備很少,大都當(dāng)天來料,當(dāng)天加工,正常生產(chǎn)的原木儲(chǔ)備不超過3 d ,由于雨季很難連續(xù)砍伐原木,往往造成加工廠原料不足階段性停產(chǎn)。每年6~10月,萬寧 、樂東等木材廠加工量不足加工能力的 20% 。原木砍伐后端部噴涂防霉劑,能夠保證原木存放1~2周不發(fā)生變色和藍(lán)變工廠若能協(xié)調(diào)好整個(gè)生產(chǎn)過程 ,雨季保證5~ 7 d的原木貯備, 則能緩解季節(jié)對(duì)產(chǎn)量的影響。
4. 2 改善生產(chǎn)工藝
海南采用本地簡易帶鋸制材已經(jīng)有二十年,鋸材加工厚度偏差過大 ,表面粗糙 ,很有必要在眾多的國產(chǎn)小型帶鋸中選擇適合橡膠木制材的設(shè)備 ,而質(zhì)量輕 、固定原木便捷、 導(dǎo)軌穩(wěn)定性好的跑車的設(shè)和推廣 ,以及磨鋸技術(shù)的重視 ,對(duì)兼顧產(chǎn)量和質(zhì)量,確保制材環(huán)節(jié)高效節(jié)約,增加出材率及鋸材利用率尤為重要。同時(shí)可與橡膠木家具廠合作,按廠家需求制材 ,減少加工過程中的消耗,提高生產(chǎn)效益。
由于橡膠木髓心易開裂 應(yīng)力木比例大, 且經(jīng)過防腐處理 ,其初含水率較高 ,加之木材易褐變,干燥質(zhì)量與進(jìn)口泰國橡膠木有一定差距, 而市場(chǎng)對(duì)國產(chǎn)橡膠木的干燥質(zhì)量和外觀顏色要求越來越高。新建木材干燥窯容量不宜過大 ,容量越大, 帶鋸制材數(shù)量達(dá)不到干燥窯的容量 ,木材氣干等待進(jìn)窯時(shí)間越長 ,材色越易褐變, 對(duì)于海南工廠目前的加工能力 ,干燥窯容量 30 ~50 m3為宜。 同時(shí) ,需要深入研究橡膠木的干燥工藝 ,如氣干時(shí)間對(duì)窯干的影響,窯干過程中木材褐變的控制 ,不同厚度橡膠木的干燥基準(zhǔn) ,干燥過程中預(yù)熱的溫度和時(shí)間, 超過 5.5 cm 厚板的干燥基準(zhǔn)等 ,尤其避免干燥進(jìn)程中木材不易開裂而能夠快速干燥時(shí)沒有快 ,而木材易開裂需要放慢干燥速度時(shí)也沒有慢下來的干燥操作, 以提高干燥質(zhì)量, 降低干燥成本 ,減少與進(jìn)口橡膠木的價(jià)格差距。
4. 3 加強(qiáng)技術(shù)研發(fā) 生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品
積極借鑒國內(nèi)外其它樹種木材的加工新技術(shù),進(jìn)一步改善橡膠木性能 ,生產(chǎn)熱改性或戶外用防腐橡膠木等高附加值產(chǎn)品。如將橡膠木在高溫(160~210℃ )隔絕氧氣環(huán)境中進(jìn)行熱改性處理, 能使其平衡含水率降低約50% ,制品尺寸穩(wěn)定性好, 耐腐性能提高 ,并賦予橡膠木類似柚木的色澤 ,可用于室內(nèi)采暖地板 ,樓梯板 ,浴室裝飾 ,鑲板材料等, 提高橡膠木的附加值:又如采用低分子量樹脂處理橡膠木, 制備樹脂化改性木材 ,、提高橡膠木的密度 強(qiáng)度、 耐腐性能及尺寸穩(wěn)定性, 使其適于制作實(shí)木地板。
另外 ,急需研發(fā)能替代五氯酚鈉的環(huán)保型橡膠木防霉劑 。20 a 來 ,有多種橡膠木防霉劑曾在海南使用 ,但大多因技術(shù)或經(jīng)濟(jì)原因很快退出市場(chǎng) ,而目前普遍使用的FB(活性成分主要為百菌清和多菌靈)防霉劑與硼化物混用會(huì)發(fā)生沉淀 影響防霉效果。橡膠木加工產(chǎn)業(yè)需要具有實(shí)用價(jià)值的新型防霉劑的研發(fā)和推廣 ,尤其在氣干存放時(shí)間較長的刨切薄木生產(chǎn)中更為迫切。
4. 4 重視橡膠樹栽培對(duì)木材材性的影響
不規(guī)范的割膠會(huì)影響木材材質(zhì), 建議植膠區(qū)嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《橡膠樹割膠技術(shù)規(guī)程》 割膠,推廣低頻淺割、微割技術(shù),減少因割膠太深,傷及木質(zhì)部,樹木愈合后形成黑疤等對(duì)木材材質(zhì)的影響,同時(shí)加快“膠木兼優(yōu)”品系的選育和推廣,將能獲得更多優(yōu)質(zhì)的橡膠木資源。
4. 5 完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
制定和完善行業(yè)或地方性橡膠木鋸材標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)制材 、防腐 、干燥的生產(chǎn)工藝規(guī)范內(nèi)容。杜絕使用五氯酚鈉 ,橡膠木的防腐處理 ,只能使用較為環(huán)保的硼化物及對(duì)環(huán)境友好的橡膠木防霉劑 ,對(duì)于硼酸硼砂的使用,也要規(guī)定防蟲蛀的配比比例和濃度極限 ,防止?jié)舛冗^量和不足 以確保橡膠木的無害化生產(chǎn)及利用 ,促進(jìn)整個(gè)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
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