废旧木质家具材料的回收利用
更新时间:2023-06-04 11:31:01 阅读量: 实用文档 文档下载
废旧木质家具材料是可以循环利用的,我国木材资源短缺,废旧木质家具材料回收意义重大。本文论述了废旧家具回收再利用的现状,循环利用技术以及新产品的开发。
废旧木质家具材料的回收利用
向仕龙 胡孙跃
(中南林业科技大学,湖南 株洲 412006)
摘要:废旧木质家具材料是可以循环利用的,我国木材资源短缺,废旧木质家具材料回收意义重大。本文论述了废旧家具回收再利用的现状,循环利用技术以及新产品的开发。 关键字:废旧木质家具;回收利用
Recycled Utilization of Disused Wood Furniture
XIANG Shi-long HU Sun-yue
(Central -south Forestry University, Zhuzhou Hunan 412006, China)
Abstract: Disused wood furniture can be utilized. Wood resources in china are so short that utilization of recycled wood l furniture has great significance. This paper discusses the present situation of recycled utilization of disused wood furniture、the technologies of circular utilization and development of new products.
Key words: Disused wood furniture;Recycled utilization.
木质家具寿命一般都在60年以上,而由于人们对家具功能、造型以及视觉等方面喜好的转变,家具产品往往在20年左右既被抛弃,大大缩短了家具产品的生命周期。废旧家具是固体废弃物中极具利用价值的一部分,是可以循环利用的,在当今倡导循环经济的时代,对于废旧木质材料的回收利用已经刻不容缓。加强对废弃木质材料的回收,可以减少废弃木材对环境的污染,扩大人造板工业原材料的来源,解决木材资源供需紧张的局面。因此对这部分
[1]资源的回收利用,与废旧家电等其它城市废弃物的回收利用具有同样重要的意义。
1我国家具工业背景
1.1生产情况
1978年以来,我国家具行业发展十分迅速,多年来保持着15%以上的年均增长速度,现已成为我国国民经济一个新的增长点。目前我国的家具企业超过5万家,从业人员超过500万,生产的家具从各类民用家具、办公家具、厨房家具到公共家具一应俱全。家具的生产加
工手段和产品质量都有了很大的提高,我国已经成为名副其实的家具生产、出口和消费大国。
1.2 木质家具的用材
木质家具,是指以木(竹、藤)材以及各种人造板材为基材的家具。木质材料由于具有其它材料不可替代的特点,在家具工业上被广泛使用,废弃家具中木质家具占的比重最大。目前我国家具行业中广泛使用的珍贵木材有花梨木、鸡翅木、柚木、印茄等,普通木材有水曲柳、桦木、栎木、榉木、柞木等。近年来,随着可开采的木材越来越少,纯实木家具的生
在家具行业上人造板的使用量已大大超过实木,目前被广泛运用于板产将受到极大的制约。
式家具生产的人造板材有纤维板、刨花板、胶合板以及细木工板等,而集成材也被用于实木
[2]、[3]。 家具的生产中。此外,在我国竹、藤等材料也大量的运用于家具生产中
2 废旧家具回收利用的现状
2.1 国外家具材料回收的状况
发达国家由于经济、生态和立法的原因,政府要求把回收的旧木质材料进行加工二次处理作为高质量的二次原材料加以利用。德国每年产生的废旧木材约800万吨,在固体废物中占有相当大的比重。2003年3月专门颁布实施了一项有关废旧木材回收的法律文件“废旧木
废旧木质家具材料是可以循环利用的,我国木材资源短缺,废旧木质家具材料回收意义重大。本文论述了废旧家具回收再利用的现状,循环利用技术以及新产品的开发。
材管理法令”,禁止随意填埋废旧木材。意大利的Mauro Saviola集团是利用城市废旧木材生
3产人造板的大户,年生产刨花板150万m,原料全部是废旧木料。美国、法国、日本等国家
早在9O年代已开展木质废弃物的回收利用,日本已在有关法律中规定2010年前废弃木材回收
[4]、[5]、[6]。 要达到98%以上
2.2我国废旧家具的回收现状
我国每年产生的城市垃圾总量约为6O亿吨,而以废旧家具为主的各类木材制品抛弃物大
3约为其中的1%左右,相当于6000万吨,约8500万m,如能加以有效的利用,将是一个相当可
观的数字。废弃家具是城市垃圾中回收最简便的固体废弃物之一,它具有体积大、清洁、好运输等特点。与国外发达国家大力对废弃木质材料回收循环利用相比,长期以来,我国对以
大都随同其它垃圾一起焚烧或填埋。近年废旧家具为主的废弃木质材料循环利用还比较少,
开始加强对废弃木质材料的回收。江西省来越来越多的人意识到这部分资源的可再利用性,
在上饶市新建了木材回收站,将废旧木材回收,按市场需求,加工成各种可用木料。安徽合肥也新建了一个30万吨木塑新材料项目,以废旧木材、塑料为主要原料,制成木塑产品。而在人造板厂行业,浙江丽人集团首开先例,与上海环卫系统合作,有序地收罗上海的废旧木
[7]材资源,并以此为原材料生产环保型人造板,首期工程己竣工投产。
3 废旧家具回收技术的研究
废旧木质家具的回收主要是对废旧家具基材的回收再利用,这些木质材料既可以进行能量回收利用也可以对基材进行物质循环利用。
→填埋(无法回收)→与其他废物一起燃烧 →能量利用 废旧木质家具材料→→直接燃烧 →回收利用 木材机械加工回收再利用 →材料循环利用→→人造板二次加工回收再利用 →降解成肥料 图1 废旧木质家具材料环境无害化处理 Fag.1 Environment harmless processes of recycled wood material furniture 废弃家具的能量再利用,是指将其作为工业燃料直接燃烧或与其他废弃物一起燃烧用于锅炉或发电,也可作民用家庭取暖。废弃家具基材的循环再利用主要是指,对废旧木材与人造板材回收后再利用,或者进行二次加工,制成各种人造板重新使用,建立一个“资源—产的物质反复循环流动的过程,使得整个生产和消费的过程中基本上不产生或品—再生资源”者只产生很少的废物。 3.1 直接加工再利用 废旧木质家具的直接加工再利用,主要是指废旧家具中保存较好的板材直接经过木工机械加工后的再利用。对于这些保存较好的家具经过除去五金、塑料配件后,再经过适当的除污、去缺、修补等处理后即可直接再次运用于家具制作中,这些废旧家具采用以大改小,以厚改薄的方式进行改制,整修后完全可以发挥其价值。 此外,这些废旧 废弃的实木家具中的木材是制作沙发等家具内部支撑结构很好的材料,木材也可制成拼板用于桌、椅等家具中主要受力部件,起支撑作用。板式家具大多都较容易这些保存较好的板材经过一定的修补后即可直接运用于家具通过拆卸得到幅面较大的板材。生产中,此外,也可以通过木工机械加工锯成一定规格的板材,用于家具内部的搁板、档板以及沙发的内部结构等。 3.2 表面处理后再利用
废旧木质家具材料是可以循环利用的,我国木材资源短缺,废旧木质家具材料回收意义重大。本文论述了废旧家具回收再利用的现状,循环利用技术以及新产品的开发。
废旧木质家具表面处理后再利用,主要指废旧家具在去除五金、塑料配件后,通过一定的化学和物理手段除去表面油漆以及饰面材料后,再经过木工机械加工出一定规格的材料,再次运用于家具制造以及人造板生产中。
废弃的实木家具通过去除表面油漆之后就能得到原有形状的木材,对于那些去除油漆
经过一定的木工加工即可再次用于家具制造中,这些木材再次经过油漆后仍然完好的木材,
等表面装饰能达到与新木材加工一样的效果,此外,这些木材还可以锯成小木条用于细木工
也可以锯成一定形状的木方用于集成材生产。而各种废旧板式家具在去除饰面材板的制造,
根据不同需要可锯成任意规格的板材再次运用到家具料和油漆之后能得到原有幅面的板材,
生产中,经过再次贴纸、贴木皮、油漆等表面处理后也可以达到较好的效果。
3.3 二次加工后再利用
废旧木质家具在去除五金配件、塑料配件、油漆以及贴面材料之后,可以将木质材料分解成木质纤维、刨花以及木条和单板等材料,用来作为人造板生产的原材料。
3.3.1 制作木质纤维
采用废弃的实木家具、刨花板、细木工板等人造板制作的板式家具,可以经过削片、蒸制浆加工手段制成木纤维。中密度纤维板或硬质纤维板制作的家具可以采用热水和汽蒸煮、
等方法直接分解为纤维。当然,这当中有许多过程或工序要进行研究和探讨,因为废旧家具中存在的辅助材料成分复杂,有金属、塑料及其它有机或无机材料,其分选、去除、分解等技术和手段都是我们面临的难题。例如,采用废旧纤维板制备纤维,备料工序与用普通木材制作纤维有所不同,普通木材制作纤维主要是通过热磨机加工,而废旧纤维板本身就是由纤维压制而成,并且有胶粘剂的作用,如何保持原有纤维的形态是关键;再如,废旧家具表面
有否必要去除表面油漆的必要,怎的油漆对回收制造后纤维板性能的影响和对环境的影响,
样去除等等问题,
都需要考虑和研究回收回来的废旧板材杂质较多,需要使用破碎机先把物料打断,经过磁选、水洗和气流分选等方法可以将打散物料中含有的铁钉等杂质去除,随后将打散的物料放入蒸煮器中进行水煮、汽蒸或者高压水煮等手段将物料软化。纤维板材在一定的温度和湿度的作用下,纤维板材容易发生水解反应、交链反应和氧化反应,胶粘性能减弱,水分在板材内渗透和水蒸汽的吸收和解吸容易使板材的回弹量以及膨胀-收缩应力增大,引起板材强
经处理后的物料应尽快在磨机中进行纤维的制作,一旦冷度大幅度下降和厚度膨胀率升高。
却物料很快就会变硬不易制取。
制作纤维的工艺为:废旧纤维板→粉碎→磁选→水洗→筛选→水煮→打磨→干燥。
3.3.2 制作刨花
采用废旧家具制作刨花主要是废旧刨花板的循环回收再利用。在工艺上与新鲜木材制备刨花有一定的技术特点,回收回来的家具其特点一是含水率低;二是杂物多;三是废旧刨花板有胶粘剂的作用,用普通刨花制备工具不能制备出高质量的刨花。回收回来的刨花板可以先使用破碎机把物料打断,打散物料中含有铁钉、砂石等杂质,然后经过磁选、水洗和气流分选等手段将杂质物去除。由于普通刨花板用的大多是采用UF胶,UF胶不宜在高温高湿条件下使用,胶层容易老化,因此将打散的刨花板经过水煮或者汽蒸等处理,UF胶便会发生水解,胶粘性能减弱,热压时被“固化”的变形刨花,在温度和含水率升高时就会释放,从而能得到原有形状的刨花。
制作刨花的工艺为:废旧刨花板→粉碎→磁选→水洗→筛选→水煮→制作刨花→干燥。
3.3.3 制作单板和木条
对于这两种板材的回 除了密度板和刨花板外废旧家具中还有较多的细木工板和胶合板,
此收同样也可以通过高温水煮等方法使胶粘剂水解失去胶粘性能分离出其中的木条和单板,
外废旧实木家具也可以通过一定的木工机械加工出木条和单板,而对名贵木材还可以加工成
废旧木质家具材料是可以循环利用的,我国木材资源短缺,废旧木质家具材料回收意义重大。本文论述了废旧家具回收再利用的现状,循环利用技术以及新产品的开发。
薄木作为贴面材料。
3.3.4 其他技术的研究
废旧家具材料是天然性材料,可以通过大自然光照、雨淋和辐射等作用自然降解成各种肥料,此外,也可以通过液化制取燃油或100% 的转化为化学原料,但迄今为止,木材液化尚未达到实用化阶段。
4废旧家具回收产品的开发
4.1再生刨花板
制造工艺和普通刨花板的有所类似,但在原料制备工段有所不同。为了减少废弃木质材料中的铁钉、石块等对削片机、刨片机刀具的损坏,先采用无刀式锤式粉碎机将废弃木质材料粉碎,再利用磁选、水洗机和气流分选机对粗刨花进行一次或多次的筛选,除去铁钉、石块等杂物后,进行削片、刨片等加工。日本等国的科研人员,对废弃木质材料生产刨花板的加工性能、物理性能及力学性能进行了研究,结果表明,此类产品完全能达到使用要求,同
[2]时具有重要的环保意义。
4.2 再生纤维板
备料工序与普通纤维板有所不同,先采用无刀式锤式粉碎机将废弃木质材料粉碎,再利用磁选、水洗机和气流分选除去铁钉、石块等杂物,然后制备纤维,制造工艺和普通纤维板相似。美国林产品实验室一项研究表明,采用废弃的新闻纸和木材纤维混合,其混合比例为
[4]50:50,加入热固性树脂,制造出的硬纸板的性能达到或超过了美国国家标准的要求。
4.3 木塑复合材料
将木材纤维、木粉、废纸与塑料或废旧塑料采用实木浸注聚合法、非气流铺装成型(亦称无纺织成型复合)挤出注塑法以及人造板加工方式等工艺生产各种木塑复合材料产品,可广泛用于室外家具、木塑托盘、汽车工业等方面。目前已经成为木材与塑料材料领域的研究热点。
4.4 无机胶结人造板
利用废弃木质材料加工成刨花或纤维,与无机材料,如水泥,石膏等混合来制造水泥刨花板,石膏刨花板等。这一类产品在日本、欧洲及东南亚各国应用较为普遍。日本的研究机构用拆除的木结构材料生产水泥刨花板,将其用作建筑物的外墙,屋面板,塌塌米的底层垫板,取得了良好的效果。芬兰,挪威等国利用部分废弃的木纤维和废纸与石膏混合,采用半干法生产石膏纤维板,用于制造天花板和内墙装饰板,此类产品具有抗腐耐燃等优点。
4.5 湿法成型纸质人造板
湿法成型纸质是用绝大多数来自于回收废纸作原料,其制造工艺类似于我国目前的湿法成型纤维板,但无热压工段。以目前美国市场较为有名是Homasote纸板为例,其制造工艺为:废纸→水池搅拌去除杂物→精磨→成型→脱水、烘干等。可根据需要在制造过程中加入胶粘剂、石蜡和阻燃剂。
4.6 纸质结构板
纸质结构板英文名为Spaceboard,制造工艺也是采用湿法制造工艺,废纸纸浆进入模具后,利用真空将水分吸走,纤维在模具中被压成类似于蜂窝形状的平板。该类板可单独使用,也可将两块板对拼成厚板使用。制造该板原料来源广,废纸基本上无需清理和脱墨,可根据
[2]、[4]需要调整板中的蜂窝尺寸。
4.7 湿法成型废纸/聚乙烯塑料(PE) 复合板
该类板是利用湿法成型将废纸和PE复合后制成的,其优点是:纤维的形态,尤其是长度未受损失;纤维之间的氢键结合较好。制造过程中,废纸浆和颗粒状PE按一定比例混合后在网上成型,板坯铺装厚度约为25mm。为了改善纤维和PE之间的相容性,可加入非离子型聚合物表面活化剂,以减少泡沫和增加纤维的分散。
废旧木质家具材料是可以循环利用的,我国木材资源短缺,废旧木质家具材料回收意义重大。本文论述了废旧家具回收再利用的现状,循环利用技术以及新产品的开发。
4.8 集成材
主要是利用废旧实木家具经过去除表面油漆与饰 该集成材制作与普通集成材制造类似,
面材料后的木材,再经过木工机械加工出规格一致的木方然后进行制作。
4.9 细木工板
回收回来的板材经过一系列的物理和化学处理后 主要来源为废旧细木工板和实木家具,
制作出木条与单板,其制造工艺与普通细木工板制造一样。
4.10 胶合板
其 主要是废旧胶合板经过去除胶粘剂后得到的单板以及实木家具回收回来旋切成单板,
制造工艺与普通胶合板制造相似。
5 结论与建议
资源综合利用技术,将是21世纪各个国家重点发展的技术之一,废旧家具材料的循环利
解决木材资源供应紧张的局面,同时也改善了生用不仅可以扩大人造板生产原材料的来源,
态环境,减少资源的浪费。利用回收的废旧家具生产人造板具有很高的环境效益和经济效益,
但与国外发达国家的产业化回收废弃木质材料相比我国还有很多方面在我国市场潜力巨大。
需要完善:
1、倡导家具产品的回收设计。家具设计师在家具产品设计的初期,应充分考虑产品零部件以及材料回收的可能性、回收的价值、回收处理方法以及产品结构工艺等一系列问题,以达到家具材料充分有效的再利用。
2、开展对废旧家具材料循环利用的研究。研究不同废弃家具材料的回收加工工艺及设备;如何降低成本;提高产品理化性能等,为废旧家具的再利用提供科学的依据。
3、政府部门应加强废弃物回收利用法规的制定。宣传废弃物回收的重要意义,进一步对木质材料回收利用加工的企业实行减免税,以鼓励企业利用废弃物作为原材料。 参考文献
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作者简介:
向仕龙:(1948-)教授,博士生导师,通信地址:湖南株洲中南林学院木材科学与技术教研室
胡孙跃:(1983—):硕士研究生,研究方向:木质材料。通信地址:湖南株洲中南林学院木材教研室,联系电话:(0)13762389442,E-mail: husunyue2005@
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