當前,國家在經(jīng)濟領(lǐng)域積極推進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,大力提倡綠色制造、節(jié)能減排與安全環(huán)保的產(chǎn)業(yè)發(fā)展理念,科技創(chuàng)新已經(jīng)成為各行業(yè)乃至國家發(fā)展進步的源動力。木材工業(yè)作為林業(yè)資源培育與利用產(chǎn)業(yè)鏈中的重要環(huán)節(jié),在我國國民經(jīng)濟中占有重要地位,木材工業(yè)的科技創(chuàng)新對于林業(yè)資源的高效利用、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、保障國家木材安全以及全面建成小康社會顯得尤為重要。
我國木材工業(yè)的整體技術(shù)水平雖然在“十二五”期間取得了明顯提高,但仍然存在生產(chǎn)過程中能耗高、材料損耗大、人造板生產(chǎn)中存在燃爆風險以及在木制品使用中存在甲醛、VOCs釋放量過高等重大問題,限制了木材工業(yè)向高效、安全、節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展的步伐,制約了木材工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。因此,科技部在“林業(yè)資源培育及高效利用技術(shù)創(chuàng)新”重點專項2016年首批發(fā)布的申報指南中明確把“木材工業(yè)節(jié)能降耗與生產(chǎn)安全控制技術(shù)”列為重點研究方向之一,并在2016年首批啟動。
中國林業(yè)科學研究院木材工業(yè)研究所牽頭組建了“木材工業(yè)節(jié)能降耗與生產(chǎn)安全控制技術(shù)”重點研發(fā)計劃項目協(xié)同創(chuàng)新團隊,集合了木材工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)最具優(yōu)勢的4家科研院所、9家高等院校以及10家龍頭企業(yè),形成了產(chǎn)學研有機結(jié)合的協(xié)同創(chuàng)新模式。經(jīng)過評審,由中國林業(yè)科學研究院木材工業(yè)研究所牽頭、呂斌研究員作為項目負責人的國家重點研發(fā)計劃“木材工業(yè)節(jié)能降耗與生產(chǎn)安全控制技術(shù)”項目獲得科技部立項批準,項目總經(jīng)費3300萬元,其中中央財政專項經(jīng)費2700萬元,自籌經(jīng)費600萬元。
“木材工業(yè)節(jié)能降耗與生產(chǎn)安全控制技術(shù)”項目將緊緊圍繞《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》、“林業(yè)資源培育及高效利用技術(shù)創(chuàng)新”重點專項申報指南以及當前木材工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的重大戰(zhàn)略需求,從木質(zhì)原料備料、加工、中間產(chǎn)品制造、終端產(chǎn)品使用到人居環(huán)境評價的全產(chǎn)業(yè)鏈進行設(shè)計,圍繞節(jié)能、節(jié)材、安全、環(huán)保四個方面重點開展研究。
一是針對指南中“木制品生產(chǎn)過程中能耗高、效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定”的技術(shù)難題,重點開展木材節(jié)能備料與質(zhì)量控制技術(shù)研究。以樟木為研究對象,突破鋸材汽蒸處理節(jié)能干燥及質(zhì)量控制技術(shù);以松木、杉木為研究對象,突破鋸材高溫綠色節(jié)能干燥技術(shù);以桉木、楊木單板為研究對象,突破單板太陽能預干協(xié)同干燥技術(shù),開展單板太陽能預干協(xié)同生產(chǎn)示范。
二是針對指南中“木材加工效率低、材料損耗高”的技術(shù)難題,重點開展木門門套部件異形拼接與木制品彎曲部件壓曲成型技術(shù)研究。通過木制品異形拼接、塑基裝飾薄木制備、纖維增強層積異型膠合木構(gòu)件制造、實木壓曲與定型等技術(shù)的研究,節(jié)約木材資源,提高木材利用率,減少加工能耗,降低加工剩余物。
三是針對指南中的“人造板生產(chǎn)安全與污染減控”問題,重點開展粉塵燃爆防控和VOCs減排技術(shù)研究。在纖維燃爆和VOCs排放的機理研究基礎(chǔ)上,集成粉塵預分離和預熱回收技術(shù),開發(fā)出粉塵燃爆防控和尾氣凈化設(shè)備,并進行示范應用。研究成果能夠有效防止纖維板生產(chǎn)粉塵燃爆,凈化后排氣中甲醛、非甲烷總烴等指標和含污廢水分別達到國家有關(guān)工業(yè)廢氣排放和工業(yè)廢水間接排放的標準,最終實現(xiàn)人造板的安全生產(chǎn)和污染減控。
四是針對指南中的“環(huán)?!眴栴},重點開展木質(zhì)材料表面綠色裝飾、無甲醛綠色木材膠黏劑制造和木質(zhì)家居材料健康安全性能檢測與評價等關(guān)鍵技術(shù)研究。重點突破快干水性
UV漆、木材表面化學調(diào)色技術(shù)、木紋立體打印技術(shù)、豆粕蛋白綠色改性與活化、雙組份豆粕膠黏劑協(xié)同交聯(lián)增強和豆粕膠中密度纖維板制造6項環(huán)保關(guān)鍵技術(shù),研制快干水性UV
漆、水性UV漆涂飾地板、木紋立體打印地板、雙組份豆粕膠黏劑、吸音板和兒童家具用豆粕膠中密度纖維板等6
種新產(chǎn)品,其中水性漆VOC不超過80g/L,開展快干水性漆和雙組份豆粕膠黏劑生產(chǎn)示范,為人造板企業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供技術(shù)支撐。
本項目的順利開展和實施將產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益:
(1)在節(jié)能方面,實現(xiàn)提高木質(zhì)基材干燥效率不低于16%,降低產(chǎn)品能耗不低于10%,每年將減少109.8萬噸標準煤,減排CO2288.6萬噸,SO21.0萬噸,NOx0.8萬噸。
(2)在節(jié)材方面,通過對木制品部件進行異形拼接和彎曲成型加工,可以實現(xiàn)節(jié)材不低于16%,可大大減少木材切削加工量,減少加工剩余物,顯著降低切削加工能耗,延長加工裝備使用壽命。
(3)在安全生產(chǎn)方面,突破木質(zhì)粉塵燃爆防控、纖維板干燥與熱壓排氣VOCs減量化及其含污廢水凈化等關(guān)鍵技術(shù),實現(xiàn)人造板工業(yè)安全生產(chǎn)、高效經(jīng)濟的污染治理與水資源回用,顯著提升人造板行業(yè)的生產(chǎn)安全等級,降低人造板行業(yè)的環(huán)境污染風險,進一步保障員工的健康安全,推動傳統(tǒng)木材工業(yè)向綠色、安全和可持續(xù)性的產(chǎn)業(yè)升級。
(4)在環(huán)保方面,研發(fā)生產(chǎn)的快干水性
UV漆,解決成膜速度慢等應用問題,降低現(xiàn)有木器涂裝中VOCs的排放,保護生產(chǎn)工人的身體健康;木材表面化學調(diào)色及木紋 UV
樹脂立體打印技術(shù),將提高木材表面裝飾效果,提高產(chǎn)品附加值;制備的無甲醛綠色膠黏劑,將提高人造板環(huán)保性能和產(chǎn)品價值,克服傳統(tǒng)木材膠黏劑的潛在甲醛釋放危害及對石化原料依賴度高的問題,有利于我國人造板產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展;木質(zhì)家居材料的甲醛、VOCs和氣味等來源和規(guī)律的研究,不僅有利于木質(zhì)家居材料的質(zhì)量控制,而且有利于指導消費者正確使用人造板產(chǎn)品。
項目負責人:呂斌研究員
項目承擔單位:中國林業(yè)科學研究院木材工業(yè)研究所
來源:科技部
















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