多层板、刨花板、纤维板谁更环保?

导读:
人造板是以木材或其他木材加工剩余物为原料,经一定加工工艺制成单元材料后,施加胶黏剂或使用材料自身的胶黏性胶合而成的板材。主要包括多层板、刨花板和纤维板等三大类产品。

改革开放以来,我国人造板行业发展迅猛,其大幅度提高了我国森林资源的利用率,为我国木制品经济的发展做出了重要贡献。多层板、刨花板、纤维板是我国人造板中产量最多的三大类,它们广泛应用于板式家具、木地板、木结构建筑等领域。

随着供给侧改革的全面展开,国家越来越重视人造板行业的环保与安全性能,“散乱污”企业得到了有效治理。据统计,截至2017年底,我国因环保安全督察而关闭的人造板企业累计近3000家。消费者在选择板式家具时,环保性能也成了首要考虑的标准,那么我国需求最多的板式家具原料,三大人造板:多层板、刨花板、纤维板,到底谁最环保呢?

家具处于封闭的居住办公环境中,与人联系密切。环保板式家具的要求就是无有毒物质、不释放有害气体,且节能容易回收。而人造板家具甲醛释放量通常与基材质量、胶粘剂的配方与工艺、饰面材料工艺有关。本文将从原料、甲醛释放量、能耗水平这三方面来分析三大人造板的环保性能。

多层板、刨花板、纤维板谁更环保?

一 多层板

1.原料

多层板(Plywood)是原木经旋切或刨切成单板,涂胶后按相邻层木纹方向互相垂直组坯胶合而成的多层板材。多层板具有物理性能良好、机械性能稳定、比强度高、保持天然木材纹理的优点,能满足木材高效利用的需求,目前我国已经是多层板出口和生产的第一大国。

2.甲醛释放量

多层板是人造板中有害气体排放量较低的板材,但多层板产品在国家抽检结果中,仍有部分属于甲醛释放量较高的,这可能由于部分企业属于中小型,工艺操作未达到国家标准,用料也不够环保。多层板甲醛释放量高主要是由于以下几点原因造成的:

(1)未使用绿色环保型胶黏剂、错误的胶黏剂配比、胶黏剂施胶工艺不符合规定、施胶量过大。

(2)生产的芯板尺寸不符合标准,使得芯板与面板间存在过大间隙,而导致部分胶黏剂流失,从而增大甲醛的释放量。

(3)多层板热压工艺未进行预处理试验,参数设置不合理,导致胶黏剂未能完全固化。

(4)盲目采购低价非环保型饰面,忽视了其甲醛释放量超过了国家标准;饰面热压工艺未能全面科学的控制、未能对饰面热压工艺参数进行合理设置。

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3.能耗水平

据统计,在我国多层板产品成本中,能耗占有相当大的比重,约有25%。多层板生产过程中不仅在能源的使用上会产生浪费,在生产工艺流程上也存在大量能耗。

多层板的主要工序包括:原料准备、刨花制备、干燥、拌胶、热压、冷却、裁边、砂光。其中能耗最大的是干燥工序,多层板的干燥能耗占总能耗的30%左右,这是由于目前大部分企业仍使用传统窑干工艺,这种干燥方法大大增加了生产过程中的能耗,只有少部分企业在使用太阳能干燥或高频真空干燥。若企业能够改进干燥方法并且对干燥余热进行回收将大大降低干燥过程产生的能耗。

二 刨花板

1.原料

刨花板(Particle Board)是利用小径木、木材加工剩余物(板坯、截头、刨花、碎木片、锯屑)、采伐剩余物和其他植物性材料加工成一定规格和形态的碎料或刨花,并施加胶粘剂后,经铺装和热压制成的板材,又称碎料板。

刨花板用料范围很广,过去多以小径材和枝丫为主,现行原料中木材加工剩余物比例较大,也有科研工作者以秸秆、芦苇、甘蔗渣、玉米芯等农业剩余物为原料制作刨花板。

多层板、刨花板、纤维板谁更环保?

2.甲醛释放量

刨花板具有低廉的价格、稳定的性能等优势,并且随着我国全屋定制行业的快速发展,人们对刨花板的需求也与日俱增。而刨花板作为一种人造板材,其甲醛释放量也是消费者和企业所关心的。2016年,中国林产工业协会在《人造板甲醛释放量》中规定了E0级刨花板的甲醛释放量要求≤5.0mg/100g。

刨花板甲醛释放的主要来源是胶黏剂,这也是大部分人造板甲醛释放量的来源。目前我国最常用的刨花板胶黏剂是脲醛树脂、三聚氰胺甲醛等甲醛基胶黏剂,这些胶黏剂的使用都是恶化室内居住环境的元凶之一。为了改善甲醛基胶黏剂的使用现状,人造板科研工作者都着力于开发环保型刨花板胶黏剂,包括大豆、淀粉等为原料的生物质胶粘剂、非甲醛类异氰酸酯胶粘剂等。

3.能耗水平

据统计,在我国刨花板生产过程中,热能、电能以及其他能源的消耗占到30%左右,主要能耗来源是刨花板生产工艺流程。

刨花板的主要工序包括:原料准备、削片、筛选、蒸煮软化、刨花干燥、施胶、热压、冷却、裁边、堆放、砂光。其中主要的热能消耗工艺是干燥、热压等,特别是干燥工艺的耗热量达到了70%以上,环境气候的不同也会导致干燥能耗的增加。主要的电能消耗工艺是备料、干燥、调胶等,尤其是备料工序占到整个生产线的30%左右,主要的耗电设备为削片机和刨花机,选择先进进口的刨花机器并且在波谷用电可以有效降低能耗。

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三 纤维板

1.原料

纤维板(Fiber Board)又称密度板,是以木材或其他植物纤维为原料,经过削片、制浆、成型、干燥和热压而制成的板材。按照密度可以分为低密度纤维板、中密度纤维板、高密度纤维板。

2.甲醛释放量

我国是纤维板主要的生产国和消费国,目前纤维板大量应用于家具、装修、橱柜定制等领域。纤维板在生产过程中同刨花板一样主要使用脲醛树脂作为胶黏剂,在长期使用的过程中会释放游离甲醛,对人体健康造成危害。目前解决纤维板甲醛释放量高的方法有以下三种:

(1)使用甲醛捕捉剂,能够在一定程度上降低纤维板中的甲醛释含量,但不能彻底根除游离甲醛。

(2)不使用胶黏剂,仅依靠木材或者其他植物纤维自身的胶黏作用实现胶合。

(3)不使用含有甲醛的胶黏剂,科研工作者正在对非甲醛型胶黏剂展开研究,如大豆胶、木质素、异氰酸酯胶等。

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3.能耗水平

我国纤维板生产企业中,普遍存在着能源浪费现象,这使企业成本大幅度增加,从而导致经济效益降低还对环境产生了不利影响。

纤维板生产工艺流程主要包括:截断、水热处理、剥皮、旋切、干燥、修补、芯板涂胶、组坯、热压、合板齐边、砂光。其中热压工艺是能耗相对较高的工艺之一,若采用以导热油为热介质的连续式热压机能够将热能利用率达到90%以上,比传统的蒸汽加热节能30%~40%。在木片干燥过程中采用高温预热可以使木片温度达到90℃以上,使纤维分离更容易实现,从而达到降低能耗的效果。

四 总结

在原料的使用上,刨花板的原料来源范围较广,特别是一些木材加工剩余物、农业剩余物都可以用来制作刨花板,近几年使用秸秆、芦苇制作刨花板也得到了广泛研究,在这一点上刨花板较其他两种板材更加环保。

我国人造板行业在国家环保部门的大力监督下已有了很大改进,在甲醛释放量上大部分企业都未超过国家标准。无论是多层板、刨花板、纤维板都会因为胶黏剂的使用增加甲醛释放量,目前市面上已有非甲醛型胶黏剂、生态胶黏剂,这些环保型胶黏剂的使用可以大大降低人造板的甲醛释放量,让消费者在使用板式家具时更加放心。

在能耗水平上三种板材并没有太大差别,能耗的多少主要与加工设备与工艺流程有关。采用先进的加工设备与技术可以有效降低能耗,如能耗较大的干燥工艺流程若采用太阳能干燥技术、高频真空干燥技术,并回收干燥余热可以达到节能效果。在工艺设备路线设计上也应科学节约各环节所产生的能耗。