By: IWCS
Apr 29 2011

专访地点:中国林业科学院木工所
专访时间:2003年8月20日
专访记者:李红 江京辉(志愿者)

文字整理:

1. 问:您在胶合板及单板类人造板应用方面颇有造诣,请您给我们简单介绍一下这方面的经历。

答:
我简单介绍一下这些年来在胶合板、单板人造板科研方面的工作经历。1973年-1978年,我在北京木材厂参加了胶合板车间的技术改造,主持了原木剥皮机、单板旋切到干燥连续化生产线的设备研究和设计。文革以后,1978年林科院恢复,我在胶合板研究室从事胶合板设备和工艺方面的研究工作,参与了新型单板干燥机的研究和设计。1984年,开始做人造板,人造装饰薄木的研究。1986年-1988年,作为访问学者赴日本名古屋大学进修,当时开展了针叶树材胶合板的研究工作。八五期间,组织完成了国家科技攻关专题“短周期工业材胶合板制造技术”研究,取得了短周期工业材研究的成果。九五期间,组织完成了国家计委重点科技项目“新型薄木装饰材料系列产品制造及应用技术研究”,承担完成了国家计委“长江中下游低丘滩地主要造林树种木材加工利用技术研究”工作。“新型薄木装饰材料系列产品制造及应用技术研究”验收后,开展了人造装饰薄木成果转化工作,于2000年在山东临沂双月园科技木业有限公司建成了年产1000万立方米的人造装饰薄木生产线。十五期间,承担了国家科技攻关的子课题—“木材功能性改良新技术”,组织国家948项目“木材染色技术研究”。作为负责人之一,承担了国家863计划“木质复合材装饰材料制造技术”子课题。作为主要参加人,承担了国家863计划“木材\无机非金属复合材料的技术研究”等课题。这些年来主要围绕胶合板、单板类人造板进行研究和技术开发工作。

2. 问: 由于我国林业资源缺乏,国家启动速生人工丰产林工程,那么您觉得利用速生材制造胶合板和人造装饰薄木在使用方面存在哪些优势和不足?

答:
这个问题比较大,我想还是要从人工林木材作为原料,在加工技术、产品性能等方面来谈人工林木材在胶合板、人造薄木、单板类人造板上的优势与不足。

  我国从20世纪60年代开始大量营造人工林,主要树种包括杨木、杉木以及泡桐、桉树等。据资料统计,在我国整个人工林面积达到4600万公顷,其中杨树人工丰产林面积达到600万公顷,超过了世界其他国家杨树人工林面积的总和。杨树作为胶合板、人造薄木、单板类人造板制造的原料,有很多优势,比如生长速度快,七、八年就或者十来年可以作为胶合板材料使用;另外杨树种植的地区比较广泛,主要在平原地区,便于采伐。因此杨木已经成为我国的重要工业生产用材,而且它的价格也比较低廉。原来有一种说法,北方“杨”家将,南方“杉”家浜,很难说这种说法是褒是贬,但是通过这么年来大量的、优良品系的杨木人工林栽培和大量人工丰产林的建设,为提供了大量的、可供人造板工业使用的原木。我觉得这是一个了不起的成就。

  从杨木本身的特点来看,在加工性能方面带了一些困难。杨树木材的力学性质,纤维形态、化学组成等方面都有很多独特之处,但主要是和杨木的材质特点相关联。人工林杨木密度低,材质松软,多幼龄材、应力木,含水率比较高且分布不均。材色单调、花纹不清晰。由于种植不当,使杨木干型不规则,产生很多节子。特别是湿心材的问题,给杨木加工利用带来很多困难。

  从杨木的加工产品来说,制造胶合板、单板类人造板切削加工容易。由于材色比较浅,漂白处理比较容易。现在,杨木用途很广泛,已经成为制造胶合板、细木工板、单板层积材,以及高附加值的人造装饰薄木的材料。

  从加工工艺和技术方面来看,它虽然是一种软阔叶材,旋切加工容易,但也存在着旋切起毛、出板率比较低的问题。由于杨木含水率比较高且分布不均,差异悬殊,对杨木的加工很有影响。比方说,I-64杨,心材含水率可以高达245%,边部含水率则是100%左右,用通常的单板干燥机干燥,会产生干燥不均,板材翘曲变形的现象。这给以后胶合加工带来很多不便。在单板胶合方面,杨木的密度比较低,有些杨木PH值和缓冲容量都比较高。由于这些问题,在杨木胶合板加工过程中必须采取二次预压的加工工艺,而二次预压工艺会给胶合带来一些不良的后果,导致成品表面不平整、容易翘曲等。

  我认为不能因为杨木存在缺陷,就认定杨木不可大量使用。现在在我国国家,杨木已经成为制造胶合板、细木工板、单板层积材,人造装饰薄木方面,杨木是主要材料。虽然杨木材质有一些缺陷,但是我认为它还是有很广阔的应用前景的。它的一些缺点,可以通过加工工艺进行解决。

  关于杨木PH值和缓冲容量的问题,我们在八五期间按照杨木派系进行过研究,发现青杨的PH值比较大。究竟是什么原因造成的,是遗传特性,立地条件?我们还没有进行充分的研究。至于杨木湿心材产生的原因,我个人认为主要还是环境影响。杨木是无性系,通过大量的插条在苗圃种进行繁殖,插条上切口以后,细菌很快就会侵入。北京林业大学张志毅教授提到毛白杨在五、六年的时候,并没有湿心材。另外根据国内外其他文献,我觉得还是受环境影响比较大。关于湿心材和正常木材的构造方面有什么不同,我没有做什么研究,但至少从颜色深、含水率高、多幼龄材等方面,给胶合板、细木工板、单板层积材加工带来了影响,产生干燥不均,板材翘曲变形。因为在原木断面的分布不均,不是按年龄一圈一圈分布,所以湿心材采伐后旋切,板子就花了。也就是说,板子各部分材色不一样,从而影响了单板从外观质量上的等级率。湿心材在胶合板方面,至少带了这些不良影响。如果说要进行其他人造薄木生产,就必须经过调色处理,也就是漂白。在人造薄木生产中,漂白成本要高于染色成本。如果说全是白色的边材,那么杨木就不需要经过漂白。但是湿心材的利用就必须经过调色处理。

3. 问:您一直从事过单板染色方面的研究,能不能谈谈现在国内外单板染色技术的应用情况、发展趋势。

答:改革开放以后,我国经济快速稳定发展。作为支柱产业之一的建筑业发展很快,相应的带动了建筑材料、家具生产和发展。据2001年的资料统一,我国装饰装修业的年产值已经达到了6600亿元,家具年产值接近2000亿元。这就给木材装饰板方材、薄木等装饰装修材料带了很大的市场需求。同时也对产品的数量、品种上提出了新的要求。装饰材料的生产在改革开放前量是很少的,产品品种主要是薄木贴面材料、板方材,而且是利用天然树种来生产的;近年来,随着国民经济的发展,特别是人们生活水平的提高,建筑业的发展,建材的市场需求量很大,天然林树种的原料供应不足,实施“天保”工程以后,我们也不能完全依赖进口。所以利用国内人工林木材利用开发新型装饰材料是我们研究的一个重要课题。

  我认为颜色和花纹是装饰材料的两个突出特点,所以木材染色是增加木材装饰材料花色品种的一个主要途径和技术。木材染色技术可以追溯到20世纪60年代。在1965年,首先是在英国、意大利等国家开展了木材染色的研究。意大利在60年代就开发出利用染色制造人造装饰薄木的技术,随后进行了产业化生产。1972年,日本在段谷、松下建成了人造装饰薄木生产线,生产木材染色产品。我们可以查阅木材染色资料多来自日本。日本在60年代的时候,大学、研究所里的很多科学家就开始从事木材染色机理、工艺技术、以及木材耐光性研究。特别是日本森林综合研究所的吉田森洋子女士在木材染色方面进行了一系列的研究。80年代开始,北海道林产研究所的峰村伸哉等学者对木材变色机理等开展了一类研究。我们国家从20世纪80年代开始,高等院校、研究所陆续开展了木材染色方面的研究工作,但是当时经济发展比较慢,特别在建筑、个人住房方面没有大的需求,直到近些年,人们开始购买商品房、不断进行室内装修,逐渐对人造装饰薄木有了需求,才刺激了技术进一步发展。所以从20世纪80年代的技术研究进展比较缓慢。当时林科院孟宪树先生,上海木材所、南林、东林等单位的学者进行了一些研究工作。

  木材单板染色产品作为装饰材料,国内还不是很普遍。目前有薄木经过染色作为装饰板或者贴面板,用其它具有一些美丽花纹的树种,比如核桃楸,经过染色以后,仿制成黑胡桃,柚木等。和木材染色相关的人造装饰板方材、组合薄木等产品,染色是作为其中的一个生产工序来完成的。90年代,在我国已经有一定的生产量。一些企业,比如江苏维德集团,山东临沂双月园科技木业有限公司通过和林科院进行技术转让,生产人造装饰薄木,已经取得了很好的经济效益,研制了大量新型产品。在我国实施“天保”工程,人工林丰产、进口材价格高、珍贵树种资源匮乏等情况下,发展木材染色、重新组合的人造板方材具有很好的前景,也有很高的附加值。

  从研究角度,木材染色的发展趋势,我认为有以下几个方面:

  1. 不同染料的染色机理:包括结构机理、吸附机理、渗透机理,需要开展深入地研究。
  2. 研究和开发木材专用染料:目前国内进行木材染色的染料使用的都是纺织业的染料,性能不是很稳定。
  3. 根据木材的结构特点,提高匀染性,研究助剂的应用。
  4. 为了提高木材配色的效率和质量控制,应该开展计算机配色技术的研究。
  5. 木材光变色、耐光性的研究。

  从技术开发角度来讲,我认为应该开发更多染色的树种,满足各方面的需求。


4. 问:请您就目前木材科学与技术研究生的学习和研究状况,谈谈如何选择自己的研究方向以及做学位论文时需要注意哪些问题。

答:我对木材科学与技术学位研究生的学习和研究有以下几点看法:

  1. 关于课程设置;针对论文研究方向,在选修课程时要有针对性。通过选课弥补木材科学与技术专业的知识不足。要选择和将来从事论文研究相关的关键课程,加强基础知识。

  2. 现在研究生开题报告内容贪多,实施方案不够具体,重点不突出,缺少创新内容。应该多利用现代化的研究设备,提高研究水平。

  3. 学生与老师、课题组的学术交流、定期讨论不够,导致实验、实施步骤不合理等。因此在论文实验期间,学生与老师、课题组应该多进行学术讨论。

  4. 老师不仅应该解决学生在研究方面的问题,也要在“做人”方面给学生树立一个榜样。做学问要做好,也要学会做人。

  5. 通常,学生都是根据老师的研究方向来进行自己的研究,这种做法具有一定的局限性。我认为学生应该多注意学科的交叉,引进其他学科的研究成果和木材加工结合起来,这样有利用论文研究出新成果。

  6. 研究生在论文期间,要结合生产实践。林科院现在要求研究生要有120个小时的生产实践。因为涉及到经费、企业技术等方面的问题,有些企业不是很欢迎学生实践。木材加工学科作为一个应用技术学科,生产实践是十分重要的,尽管我们现在面临着一些困难,也应该尽可能克服。学生应该多利用下工厂的时候,搞调研、多参与工厂的技术改造。

  本文字内容根据采访录音整理。
嘉宾简介:男,研究员。1964年9月毕业于南京林业大学,同年分配到中国林科院新技术研究室从事科研工作,1971年7月至1986年11月在院木材所,1986年12月至1988年12月赴日本名古屋大学做访问学者(木材加工),1989年1月回中国林科院木材所继续科研工作至今,1995年晋升为研究员,期间曾任人造板室主任。

  当前研究方向:

  单板类人造板制造工艺与技术
  胶合板制造工艺与技术

  研究课题:

  国家计委重点科技项目“新型薄木装饰材料系列产品制造及应用技术研究”
  国家计委“长江中下游低丘滩地主要造林树种木材加工利用技术研究”
  国家科技攻关的子课题—“木材功能性改良新技术”
  国家948项目“木材染色技术研究”
  国家863计划“木质复合材装饰材料制造技术”子课题。
  国家863计划“木材\无机非金属复合材料的技术研究”

  主要研究成果、获奖成果

  1. “装饰单板贴面人造板国家标准的制定” 1996年 林业部科技进步三等奖 主持人
  2. “中国全面节约战略、规划和对策研究” 1995年 国家科技进步三等奖 主持人
  3. 《中国主要人工林树种木材性质》 1999年国家图书奖、全国优秀科技图书奖暨科技进步奖(科技著作)一等奖。,主要参加人。
  4. “短周期工业材胶合板制造技术” 1998年12月通过国家林业局科技司的成果鉴定。

  主要著作或有代表性的论文

  1. 人造板、方材的开发和应用战略、规划及对策研究 1991.5. 《中国全面节约战略、规划和对策研究》
  2. 三种松木单板的胶合工艺条件和胶合性能的改善 1994.8(3) 木材工业
  3. 杨木旋切及单板质量与木材性质关系的研究 1995.9(5) 木材工业
  4. 生材单板挤压脱水的研究 1995.9(6) 木材工业
  5. 火炬松旋切及单板质量与木材性质关系的研究 1996.10(2) 木材工业
  6. 杨木单板干燥试验研究 1998.12(5) 木材工业
  7. 杨木材性对单板胶合的影响及胶合工艺 1998.12(6) 木材工业
  8. “人造装饰薄木制造技术”系列论文 2000.8.
  9. 国家标准 GB/T 15104-94 《装饰单板贴面人造板》 1994.12. 中国标准出版社
  10. 《材料加工和研究新技术》中“当代木材科学的新发展” 1995. 化学工业出版社
  11. 《中国主要人工林树种木材性质》(合著) 1998. 中国林业出版社
 

编辑:刘菊


IWCS

国际木文化学会(International Wood Culture Society)是由世界各地木材相关领域的热心人士为木文化的研究、学习和推广而组成的非营利组织。


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