木材工业节能降耗与生产安全控制技术解决能耗高、污染大难题

当前，国家在经济领域积极推进产业转型升级，大力提倡绿色制造、节能减排与安全环保的产业发展理念，科技创新已经成为各行业乃至国家发展进步的源动力。木材工业作为林业资源培育与利用产业链中的重要环节，在我国国民经济中占有重要地位，木材工业的科技创新对于林业资源的高效利用、产业转型升级、保障国家木材安全以及全面建成小康社会显得尤为重要。

    我国木材工业的整体技术水平虽然在“十二五”期间取得了明显提高，但仍然存在生产过程中能耗高、材料损耗大、人造板生产中存在燃爆风险以及在木制品使用中存在甲醛、VOCs释放量过高等重大问题，限制了木材工业向高效、安全、节能、环保方向发展的步伐，制约了木材工业的转型升级。因此，科技部在“林业资源培育及高效利用技术创新”重点专项2016年首批发布的申报指南中明确把“木材工业节能降耗与生产安全控制技术”列为重点研究方向之一，并在2016年首批启动。

     中国林业科学研究院木材工业研究所牵头组建了“木材工业节能降耗与生产安全控制技术”重点研发计划项目协同创新团队，集合了木材工业领域内最具优势的4家科研院所、9家高等院校以及10家龙头企业，形成了产学研有机结合的协同创新模式。经过评审，由中国林业科学研究院木材工业研究所牵头、吕斌研究员作为项目负责人的国家重点研发计划“木材工业节能降耗与生产安全控制技术”项目获得科技部立项批准，项目总经费3300万元，其中中央财政专项经费2700万元，自筹经费600万元。

    “木材工业节能降耗与生产安全控制技术”项目将紧紧围绕《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》、“林业资源培育及高效利用技术创新”重点专项申报指南以及当前木材工业产业发展面临的重大战略需求，从木质原料备料、加工、中间产品制造、终端产品使用到人居环境评价的全产业链进行设计，围绕节能、节材、安全、环保四个方面重点开展研究。

    一是针对指南中“木制品生产过程中能耗高、效率低、质量不稳定”的技术难题，重点开展木材节能备料与质量控制技术研究。以樟木为研究对象，突破锯材汽蒸处理节能干燥及质量控制技术；以松木、杉木为研究对象，突破锯材高温绿色节能干燥技术；以桉木、杨木单板为研究对象，突破单板太阳能预干协同干燥技术，开展单板太阳能预干协同生产示范。

     二是针对指南中“木材加工效率低、材料损耗高”的技术难题，重点开展木门门套部件异形拼接与木制品弯曲部件压曲成型技术研究。通过木制品异形拼接、塑基装饰薄木制备、纤维增强层积异型胶合木构件制造、实木压曲与定型等技术的研究，节约木材资源，提高木材利用率，减少加工能耗，降低加工剩余物。

     三是针对指南中的“人造板生产安全与污染减控”问题，重点开展粉尘燃爆防控和VOCs减排技术研究。在纤维燃爆和VOCs排放的机理研究基础上，集成粉尘预分离和预热回收技术，开发出粉尘燃爆防控和尾气净化设备，并进行示范应用。研究成果能够有效防止纤维板生产粉尘燃爆，净化后排气中甲醛、非甲烷总烃等指标和含污废水分别达到国家有关工业废气排放和工业废水间接排放的标准，最终实现人造板的安全生产和污染减控。

     四是针对指南中的“环保”问题，重点开展木质材料表面绿色装饰、无甲醛绿色木材胶黏剂制造和木质家居材料健康安全性能检测与评价等关键技术研究。重点突破快干水性 UV漆、木材表面化学调色技术、木纹立体打印技术、豆粕蛋白绿色改性与活化、双组份豆粕胶黏剂协同交联增强和豆粕胶中密度纤维板制造6项环保关键技术，研制快干水性UV 漆、水性UV漆涂饰地板、木纹立体打印地板、双组份豆粕胶黏剂、吸音板和儿童家具用豆粕胶中密度纤维板等6 种新产品，其中水性漆VOC不超过80g/L，开展快干水性漆和双组份豆粕胶黏剂生产示范，为人造板企业转型升级提供技术支撑。

     本项目的顺利开展和实施将产生显著的经济效益、生态效益和社会效益：

     （1）在节能方面，实现提高木质基材干燥效率不低于16%，降低产品能耗不低于10%，每年将减少109.8万吨标准煤，减排CO2288.6万吨，SO21.0万吨，NOx0.8万吨。

     （2）在节材方面，通过对木制品部件进行异形拼接和弯曲成型加工，可以实现节材不低于16%，可大大减少木材切削加工量，减少加工剩余物，显著降低切削加工能耗，延长加工装备使用寿命。

     （3）在安全生产方面，突破木质粉尘燃爆防控、纤维板干燥与热压排气VOCs减量化及其含污废水净化等关键技术，实现人造板工业安全生产、高效经济的污染治理与水资源回用，显著提升人造板行业的生产安全等级，降低人造板行业的环境污染风险，进一步保障员工的健康安全，推动传统木材工业向绿色、安全和可持续性的产业升级。

     （4）在环保方面，研发生产的快干水性 UV漆，解决成膜速度慢等应用问题，降低现有木器涂装中VOCs的排放，保护生产工人的身体健康；木材表面化学调色及木纹 UV 树脂立体打印技术，将提高木材表面装饰效果，提高产品附加值；制备的无甲醛绿色胶黏剂，将提高人造板环保性能和产品价值，克服传统木材胶黏剂的潜在甲醛释放危害及对石化原料依赖度高的问题，有利于我国人造板产业的可持续发展；木质家居材料的甲醛、VOCs和气味等来源和规律的研究，不仅有利于木质家居材料的质量控制，而且有利于指导消费者正确使用人造板产品。

    项目负责人：吕斌研究员

     项目承担单位：中国林业科学研究院木材工业研究所

来源：科技部