中密度纤维板产生大量废弃物

2019-09-10 04:14
国际木业 2019年6期
关键词:刨花废料废弃物

法国木材高等学院的Mark Irle博士,研究了木材再循环制造刨花板的良好使用,但他指出,中密度纤维板(MDF)的回收本身是一个不同的问题,这个问题需要紧急解决。

过去,有些人将木材加工过程中产生的锯屑、边脚料、板皮等称为废弃物。这是一个错误,因为此类材料是副产物,而不是废弃物。

废弃物是有用的东西。我们经常使用“消费后废弃物”这个术语来描述可以回收利用的木材。刨花板行业更喜欢“回收木材”这个词,而不是“再生木材”,因为它更准确地描述了该行业的现状。

幸运的是,回收已经成为一种“规范”;公众和公司现在都已经习惯于将垃圾分类。根据PAS 111:2012(废木材加工要求和试验方法规范),回收木材用于:刨花板制造、能源生产、宠物床铺垫用品、马车道路铺垫物。

目前的EPF年度报告显示,欧盟在2017年生产了超过3 000万m3刨花板。研究还显示,平均34%的刨花板原料来自再生木材。因此,仅在欧盟,每年就有大约700万t再生木材得到利用。

法国的人工林针叶材平均生长量为8.9 m3/hm2/年,因此,生产相同量的再生木材所需的森林面积约为2.8万km2,这与比利时的土地面积相距不远!

如果将再生木材的其他用途包括在内,那么森林面积将需要更大。

用回收的木材制造刨花板是一个真实的案例。然而,将回收的木材(变化很大)转化为一致的工程产品并非易事。许多研发工作已经开始将消费后的木材废料(如图1所示)转化为高品质刨花板所需的碎料。

这不仅仅是一个去除非木材成分的问题,而且还需要确保合适的碎料尺寸。要制造出高质量的刨花板,就需要高纵横比的刨花,也就是说,相对于刨花的厚度来说,刨花要长一些。

图2显示了为刨花板芯层制备的刨花的典型样品。

这也表明,中密度纤维板的生产往往趋向于加工成质量很小的颗粒。它们很立体,而不是又长又窄。它们有一个“粗糙”的表面,这导致这些碎料颗粒吸收更多的胶粘剂。反过来又导致板材的某些区域没有足够的胶粘剂。

此外,中密度纤维板颗粒本身也是非常薄弱,因为它们经常在内部断裂。这意味着,虽然颗粒表面可能与邻近的颗粒很好地结合,但它们的内部缺陷起到了引发早期裂纹的作用,导致力学性能降低。

因此,回收木材通常禁止包含纤维板。即便如此,它还是出现了,正如照片所示。

最近与制造商交谈的经验表明,交付的回收木材中有多达5%实际上是纤维板,并且近年来所有人都注意到纤维板的含量有所增加。虽然他们已经向供应商解释了为什么不想在混合物料中使用纤维板,但事实上仍然如此。

对于废弃纤维板增加的一个非常真实的解释是,木材回收商实际上没有其他方法处理废纤维板,它不能被送到垃圾填埋场,也没有回收的选择。

当它被削成碎片的时候,会有灰尘,这使得它不适合做动物床上铺垫用品;如果用作道路覆盖物,它很快就会变成浆状的糊状物;当它变干时,纤维很容易被风吹起来。唯一真正的选择是燃烧它,但这需要焚化炉或水泥窑。

通常,燃烧能力不足。与此同时,回收商必须把它送到某个地方……

各种形式的纤维板已经制造了100多年。另一方面,我们今天所知道的中密度纤维板的生产始于20世纪70年代。现在,它是世界上产量第二大的木质人造板,年产量为1亿m3。

由中密度纤维板制成的产品被认为寿命相对较短。例如,EPF估计,24%的中密度纤维板用于商店装修,正如我们许多人所经历的,商店的内部“景观”经常改变。

文献中给出的中密度纤维板产品的平均寿命为14~20年。如果这是真的,那么到2039年,2019年生产的绝大多数中密度纤维板都应该被当作废物丢弃。

这似乎有一段很长的路要走,但是,那些记得千年庆典的人——对我来说,他们似乎并不遥远。

关于中密度纤维板产品寿命和生产数据的信息,使我们能够估计每年产生的中密度纤维板废料的数量。趋势如图3所示:根据联合国粮农组织的统计数据和对每年产生的废弃MDF的估计,每年的MDF产量就能估算出来。

显然,MDF废料的数量正呈指数增长,因此必须采取一些措施。

已经提出了一系列可能的回收方法。如MicroRelease(微释放)这样的一些技术,已在试验规模上进行验证。Micro Release使用压力容器、水和微波加热将MDF分解为纤维,以便可以将其重新用于制造MDF或其他类型的纤维板。

我的研究团队采取的方法有些不同。我们认识到中密度纤维板产品由许多不同的板材等级和材料制成。

粉碎使用过后的中密度纤维板废料,分离出非木材成分并进行清洁,是一项成本高昂的操作。

因此,我们选择了从中密度纤维板废料中提取高价值的产品,如结晶纳米纤维素(crystalline nano-cellulose,CNC)。当然,这需要更多的努力和投入,但高价值的产品,结晶纳米纤维素只是其中之一,应该多进行这方面的研究。此外,它提供了更大的余地来处理将产生的污染物。

Micro Release技术已经发展了很长一段时间,该项研究过程取得了更大的成功,而且它能够很好地帮助应对正在向我们袭来的大量MDF废料。

然而,到目前为止,还没有人清楚地证明回收中密度纤维板在商业上是可行的。

我們应该注意这一问题,因为如果公众认为没有办法回收MDF,那么他们可能会“用脚投票”并停止使用,就像许多人用塑料袋那样。

我们的团队随时准备与任何人合作,以帮助开发可行的解决方案来回收板材产品。

(网址:http:// www.wbpionline.com/  王雅梅译)

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