十大信誉网赌精彩网-网赌信誉最好平台-登录

我国木材干燥工业现状及发展挑战与对策

时间:2018-10-10 编辑整理:吕泽群 来源:早发表网

摘要:先容了我国木材干燥工业的发展现状,指出了现阶段我国木材干燥工业发展存在的问题及面临的挑战,并从政府、行业协会、科研院所、企业等四个层面有针对性地提出了对策。

关键词:木材干燥工业;现状;发展挑战;对策

我国是全球第二大木材消耗国和第一大木材进口国。刘能文在2018年5月举办的“第二届板材-全屋定制绿色生态链发展高峰论坛”上指出,2017年我国木材消费总量约为6亿m3,预计到2020年,木材消耗量将达8亿m3,国内缺口将达5亿m3。我国已于2017年全面停止天然林商业性采伐,随着世界各国对森林资源保护的加强,许多木材出口国纷纷提高原木出口关税或限制、禁止原木出口,我国依靠国际市场平衡木材需求的难度越来越大。因此,在“开源”越来越困难的情况下,必须采取有效的“节流”措施。促进木材加工工业转型升级与发展,提高木材利用率,提升木材利用效益,降低木材消耗量。而木材干燥是提高木材利用率,提升木材利用效益的有效措施之一。木材干燥是在热能作用下以蒸发或沸腾的方式排除木材中水分的过程,是木材与木制品生产加工过程中极为重要的工序。木材经干燥后可防止开裂和变形,保证产品加工质量;提高力学强度,改善物理性能;防止腐朽变质,延长使用寿命;减轻重量,降低运输成本。木材干燥是合理利用木材、节约木材的重要技术措施,是木材精、深加工过程中的关键环节。笔者将就我国木材干燥工业发展的现状、存在的问题与挑战及应采取的对策进行详细论述。

1我国木材干燥工业现状

我国木材干燥工业在1949至1979年初步形成,改革开放后得到全面发展,全国锯材干燥总量已从不足20万m3发展到1300万m3以上,已初步形成具有较大规模的专业干燥木材的生产能力和干燥锯材市场,以及较强的木材干燥技术研发、创新和设备制造能力,并已形成相对独立的木材干燥工业体系。我国木材干燥工业在快速发展的同时,也存在一些不容忽视的问题,主要可概括为以下几点。

1.1 干燥能力持续增加,但干燥比例较低,尚有较大发展空间

目前,国内木材加工相关企业拥有木材干燥设备的数量少至1~2台,多至几百台不等,大型木材加工、木地板及实木家具制造厂100m3干燥室均在100台/套以上。依托木材进出口港和木材加工集散地,广东、浙江、江苏、黑龙江、内蒙古等地出现了较大规模的专业从事木材干燥生产的企业和干燥锯材市场,全国木材干燥能力持续增加。但我国经人工干燥的木材量约为1300万m3以上,仅占需干燥木材总量的30%左右,发达国家这一比例达到60%~70%,这说明我国干燥比例与发达国家相差甚远,我国木材干燥工业的发展尚有较大空间。

1.2 常规蒸汽干燥仍占主导地位,但干燥方法趋于多样化

木材干燥方法的种类很多,但常规干燥因其技术成熟、操作简便、干燥特性容易掌握、适应性强、装材量大、干燥速度快等诸多优势占主导地位。近年来,随着科技的进步,干燥方法趋于多样化,如除湿干燥、太阳能干燥、真空干燥、微波干燥、高频干燥等多种方法被应用于各种木材的干燥,注蜡法被用于红木的干燥,在环保压力下木材空气源热泵干燥得到快速发展,但是,预计在今后相当长一段时间内常规干燥仍将占主导地位,并且将出现一些大、中型专营木材干燥的企业。

1.3 干燥设备取得飞跃发展,亟待解决问题也较多

20世纪80年代我国建立了一批能够自主生产干燥设备的生产企业,这些企业借鉴了国外较为先进的技术,不断充实和提高国内干燥设备的技术水平,为国内木材干燥生产做出了很大的贡献。据相关统计资料显示,我国目前能够规模化生产各类木材干燥设备的厂家大约有20多家,主要分布在东北和华东地区,几乎都是民营企业,大部分年产值在500~1000万元,这些木材干燥设备制造企业已经能够将生产的干燥设备销售到北美、南美、非洲、欧洲和亚洲等地区,遍布世界各地,说明我国的木材干燥设备生产技术有了飞跃性的发展。木材干燥设备的性能和科技含量逐步提升,如数显技术在木材干燥中的应用,降低了对操编辑的专业水平要求,降低了质量控制难度,提升了管理质量和工作效率。此外,高频和微波技术在木材干燥中的应用,提高了木材干燥的质量和速度,减少了环境污染;以电能为能源的热泵除湿干燥技术、太阳能木材干燥技术等清洁能源、热能回收技术在木材干燥中的应用,在减少环境污染的同时,降低了生产成本。真空干燥,高温干燥,微波、高频干燥及热压板接触干燥等高效快速干燥技术的应用,在一定程度上提高了干燥质量,提升了工作效率。

同时,我国木材干燥设备制造企业还普遍存在以下问题,企业规模小,产品档次较低,且产品雷同,多在通用设备这个层面上竞争,高新技术的应用能力和创新能力不足,企业制造能力较低,特别表现在大型干燥设备的制造方面。目前,国内木材干燥生产所采用的木材干燥设备80%以上是常规设备,以顶风机型最多,约占98%以上。在木材干燥生产中发生诸多因设备问题而影响木材干燥产量和质量的问题,主要表现在干燥设备的制造技术规范尚不健全,检测系统误差大,干燥设备的零部件质量差,做工粗糙,外观造型不美观等几个方面。

1.4 干燥基准相关研究和标准仍需深入

干燥基准是木材干燥生产的指南和工艺操作的主要依据,20世纪70年代以来,国内各木材加工企业根据不同树种、规格和用途等特性,皆制定了各自的干燥基准。各高校与科研院所几十年来也研制了近百种重要木材的干燥基准并在生产上推广应用。LY/T1068—2012《锯材窑干工艺规程》和LY/T1069—2012《锯材气干工艺规程》等标准对木材干燥工艺的实施起到了引导和规范作用,推动了木材干燥工业的发展。但干燥基准相关研究和标准还不能完全满足实际生产需求,大多数工业干燥生产习惯于采用经验得出的干燥基准。在木材干燥过程中,单纯追求根据干燥时间来确定干燥进度的较多,导致干燥缺陷等情况时有发生。

1.5 干燥质量有所提升,但因难干树种较多,干燥质量问题突出

近年来,随着干燥设备制造的不断进步,干燥工艺的不断发展及木制品生产企业对干燥质量的要求逐渐提高,干燥质量也有所提升,但是干燥质量问题仍然比较突出,木材损失较为严重。目前我国实木家具、实木地板等用硬阔叶树锯材大部分由东南亚、非洲、南美和欧洲等国进口,树种多达百种,价格较为昂贵,多为难干材,存在的干燥质量问题基本为木材的最终平均含水率不均匀、开裂较多、变形较大、局部颜色变深,局部材堆产生内裂,以及干燥周期过长等。我国因未经干燥处理、干燥设备落后、干燥工艺选择不当造成木制品开裂、变形、腐朽、虫蛀及变色等缺陷,从而导致木材降等损失一般在20%左右,降等损失使10%的木材变为废料;同时我国不同地域的木制品平衡含水率差异较大,因生产中对木制品的含水率管控不到位也出现较多产品质量问题,这些均造成木材的严重浪费。

1.6 木材干燥能耗高、污染重,节能环保应用比例较低

干燥所消耗能源占国民经济生产总能耗的12%,是能耗最大的生产环节,木材干燥能耗大约占到木材加工生产总能耗的40%~70%,一次能源利用率仅30%左右,能源成本占到总生产成本的67%以上,而发达国家这一比例仅为30%。现阶段我国木材干燥以煤炭和木材加工剩余物为主要燃料,干燥能耗偏高,不仅使产品成本增加,而且使锅炉与干燥室排出的烟尘与废气增多,对环境产生污染。如年干燥能力为1万m3木材的常规蒸汽干燥企业,每小时可排出烟尘约40kg、CO2约1900m3、SO2约45m3,还有少量NO2,这些物质都是造成雾霾、大气温室效应、酸雨和臭氧破坏的主要因素。而我国木材加工企业中90%以上为中小企业,所使用的锅炉无或只有简陋的环保处理设施,产生大量的污染。由于能源对环境污染的贡献率可达70%~80%,因此,木材干燥环节的节能对环境保护将起到十分重要的作用。

随着我国环保政策的推进,利用空气源热泵进行木材干燥在珠三角、长三角、北京、山东等地区已经有了一定的应用,干燥能耗较低且无污染;太阳能干燥在广东、山东等地也有了一定程度的应用,但应用比例较低。随着环保政策的推进以及各地所采用的节能环保设备干燥效果的显现,相信各木材加工企业也会逐渐接受节能环保干燥设备,如空气源热泵干燥等,从而提升节能环保木材干燥设备的应用比例。

1.7 木材干燥从业人员素质有待提高

木材干燥是一项要求操作工人既有一定理论常识又有丰富实践经验和操作技能的工作。而目前在岗的木材干燥操作工人多数学问程度不高再加上岗前未经培训,或经设备制造商进行简单的培训,主要是在实践中边干边学,靠自己经验进行操作,缺少木材干燥相关基本常识,应变能力差,因此经常出现严重的质量问题。

2发展面临的挑战

近年来,随着经济的发展,高污染天气的连续出现,人们对环保愈来愈关注,国家治理污染的决心和执法力度逐步增强。《国务院关于印发<大气污染防治行动计划>的通知》(国发〔2013〕37号)要求到2017年,地级及以上城市建成区基本淘汰4t/h及以下的燃煤锅炉,禁止新建20t/h以下的燃煤锅炉;其他地区原则上不再新建10t/h以下的燃煤锅炉;京津冀、长三角、珠三角等区域细颗粒物浓度分别下降25%、20%、15%左右。随着国家环保政策的出台,不只京津冀、长三角、珠三角等经济发达地区,山东、河南、湖北、陕西、宁夏等中西部乃至全国范围内都相继出台了严厉的燃煤锅炉限制政策。

我国绝大多数木材加工企业采用10t/h以下锅炉进行木材干燥生产,以煤炭和木材加工剩余物为主要燃料,造成环境污染。面对全国各地限制燃煤锅炉的措施及国家经济发展新旧动能的转换,中小型木材加工企业所面临的诸多经营问题将日益突出,作为木材加工能耗最高、污染较重的工序,木材干燥工业面临节能降耗、能源替代、技术革新、管理优化、产业升级等诸多方面的挑战。

3对策

为应对木材干燥工业存在的问题及发展挑战,政府及林业相关部门、行业协会、高校及科研院所、木材加工企业等应多方施力,从政策、资金、技术、标准、培训等各个方面解决木材干燥工业存在的问题,提升木材干燥工业发展水平,主要有以下几个方面。

3.1限制高能耗、高污染干燥设备的使用,加大节能、环保干燥设备的政策及资金扶持力度

《国务院关于印发<大气污染防治行动计划>的通知》(国发〔2013〕37号)除了要求限制燃煤锅炉运行之外,同时着力把大气污染治理的政策要求有效转化为节能环保产业发展的市场需求,促进重大环保技术装备、产品的创新开发与产业化应用。扩大国内消费市场,积极支撑新业态、新模式,培育一批具有国际竞争力的大型节能环保企业,有效推动节能环保、新能源等战略性新兴产业发展。

对高能耗、高污染的木材干燥企业,可采取限制其设备使用或直接关停的政策。政府也应通过中央资金引导、调动地方积极性、广泛吸引金融社会资本参与等多措并举、多元投入,组织实施好木材干燥行业转型升级。政府应倡导绿色干燥,出台对生产和购买节能干燥设备的企业进行财政补贴,减少生产节能干燥设备企业的税收,对生产制造和使用节能、环保的木材干燥设备的企业在贷款方面有政策性倾斜等优惠政策和措施。

3.2充分发挥行业协会的引领作用,推动木材干燥工业健康发展

我国木材干燥工业体系形成的时间较晚,木材干燥企业集中度不高,企业之间干燥技术水平发展也不平衡。在当今市场经济的背景下,应充分发挥木材干燥行业协会的引领和桥梁作用,促进我国木材干燥行业的创新和发展。

1)开展深入调研,提出木材干燥行业发展方向。组织深入调研,全面了解我国现有木材加工企业的木材干燥能力,各种干燥方法应用效果及所发挥的作用,干燥技术和管理水平现状及企业对干燥标准实行情况;木材干燥设备制造商现有设备制造生产能力,制造水平,营销和营利情况;木材加工企业对木材干燥技术的创新需求和发展的建议。在此基础上向有关单位上报我国木材干燥技术发展现状以及中远期目标和规划,为木材干燥技术的发展把握方向,为我国木材干燥工业的健康发展提供支撑。

2)完善行业标准、加强标准工作的实行力度。迄今为止,已经批准或待发布的木材干燥国家标准和行业标准近十几个,但总体上还存在诸多问题。行业协会应进一步完善木材干燥相关标准,同时抓住国家鼓励发展社团标准的时机,制定系统的木材干燥相关社团标准,为木材干燥行业发展提供依据,同时建立行业质量检验和监督机制,加大木材干燥标准实行监督检查力度。

3)规范行业行为,倡导行业自律。行业协会应引导行业内企业规范商业行为,倡导行业自律,例如开展诚信创建、示范企业和示范项目、品牌创建等活动,发挥行业领头羊作用,形成学优争优的行业发展氛围,促进整个行业自律、有序发展。

4)建立木材干燥节能环保示范基地,加强节能、环保设备的推广工作。通过行业协会协调政府、高校及科研院所、企业等单位,采取企业出资和政府补贴相结合,科研院所及高校进行技术投入,在我国建立木材干燥节能环保示范基地。示范基地不仅要求干燥设备是节能、环保的典范,而且在干燥质量、企业管理和质量控制方面均要有一定的创新性。示范基地有义务为其他木材干燥企业技术人员提供考察及技术培训。通过示范基地的示范效果,加强节能、环保设备的推广工作。

5)加强培训工作,提升从业人员素质,持证上岗。行业协会每年应定期邀请专家对木材干燥从业人员进行培训,使操作工掌握木材干燥基础常识,了解木材干燥室的基本结构和工作原理,能够熟练地操作干燥系统,并进行简单的维修保养,逐步实施持证上岗,为保证木材干燥质量、减少资源浪费提供人才保障。

3.3积极开展木材干燥节能环保技术的研发工作

高校和科研院所应发挥自身人员、技术、科研实力的优势,活跃学术气氛,着重节能、环保干燥设备以及尖端干燥技术的研究工作。

1)活跃学术气氛,提倡学术争论。各高校及科研院所的广大科技人员和管理人员的创新思想集中起来,形成共识,及时上传到上级组织和政府决策部门,以利于形成有利于本行业发展的技术政策。科技人员之间,校企、所企之间的合作、联合,争取形成大的科研项目,大的成果转化项目,促进木材干燥工业的技术进步。

2)注重节能、环保木材干燥技术的研究工作。在北京、珠三角、长三角等地区已经有很多企业采用高温热泵取代锅炉进行木材干燥,需进一步开展热泵替代木材干燥热源的适用性和干燥工艺的研究工作;进一步加强干燥过程的热能回收利用技术研究工作;密切关注太阳能等绿色技术的最新发展动向,抓住时机,积极推广木材的太阳能等绿色能源联合干燥技术,以推动木材干燥的绿色化进程。

3)开展高新技术在干燥设备上的应用研究工作。研究木材干燥设备在结构上可以利用成组技术,进行模数化的设计与制造,如组装式的模数化结构,可快速安装;窑体材料实施轻型化、高保温、气密性强等;又如气流组织可以利用计算机进行模拟,进一步改进风机的结构,实施风道的最优化设计;控制系统可以利用传感技术,实施含水率的在线高精度测定,与计算机连接,实施自动控制,并进一步利用网络技术,进行多窑远程控制等。木材干燥工艺可以利用专家系统与人机对话,以实施干燥基准的最优化等;根据材堆平均含水率和单块板的含水率的变异来优化干燥过程等。

3.4积极应对木材干燥行业挑战,促进木材干燥行业升级

面对木材干燥行业的诸多问题和挑战,木材加工企业应发挥主观能动性,进行干燥设备清洁能源改造,降低能耗和污染,促进木材干燥产业转型升级,为国家及行业发展做出贡献。

1)积极寻求替代热源,降低环境污染。木材干燥生产所需的热源问题已是迫切需着手解决的问题。木材干燥企业可利用电厂余热或产生的废气作热源,也可用电加热代蒸汽加热,或者是将这两方面相结合。专业生产木材干燥设备的企业也应考虑如何合理配置可满足不同热源需要的加热装置,更好地满足木材干燥生产的需求。

2)开展木材干燥规模化生产。企业只有达到一定的经营规模后,才有可能进行全面、多层次的节能技术改造,采用高新技术和现代化的管理系统。规模化干燥的企业干燥设备性能好、技术水平和管理水平较高,可保证木材干燥质量,并将干燥能耗和成本控制在较低水平,为木材干燥的节能技术的应用和推广起到模范带头作用。目前我国广东、黑龙江、北京、浙江、江苏和内蒙古等地,也已经出现了较大规模的专业木材干燥生产企业,但所占比例还较低。

3)依靠技术创新、高新技术带动产业升级。通过技术创新,由简单技术向复杂技术转变,由单项技术向集成技术转变,由传统技术向高新技术转变,提升木材干燥技术及设备的技术升级。木材干燥设备制造企业应组织创新队伍,安排创新资金,开展创新活动,实现技术跨越,提高现有干燥设备的技术含量。


职称
论文

期刊
发表

加急
见刊

写作
咨询

课题
专答

编辑
顾问

关注
大家

返回
顶部

十大信誉网赌精彩网|网赌信誉最好平台

XML 地图 | Sitemap 地图