APP下载

枯木逢春化朽为奇

2014-03-13

科学之友 2014年15期
关键词:人造板黏合剂板材

枯木逢春化朽为奇

于文杰

一向被视为农田废弃物的秸秆,在他手中变废为宝。他历经11载,将秸秆做成了人造板材,且为这种板材披上了零甲醛的环保外衣,以生态实用扬名,并将其推向市场,创造了一个新的行业——秸秆生态板产业。他就是,万华生态板业总经理——于文杰,自嘲创业历程是从老板到打工仔。

一支神奇胶 打开困境

秸秆表面有一个蜡质层,所以长在田里面,风吹雨打也不会烂。因为这个蜡质层防水的同时也防胶,普通黏合剂对它没有用。常规木材人造板使用的就是脲醛树脂胶,可要想利用秸秆制造人造板,于文杰和他的研发团队做过很多实验,脲醛树脂胶、酚醛树脂胶,都不理想。

将秸秆做成人造板,首先要突破的技术难关是黏合剂。拜访了很多位专家后,于文杰得知,有一种黏合剂既可以破坏秸秆的蜡质层,又能将秸秆黏合,它就是烟台万华集团生产的MDI胶。

原本作为化学原料的M D I胶,用到秸秆黏合上,会发生什么变化呢?于文杰说:“MDI胶可以通过蜡质层里面的任何一个点渗透进去,之后和稻草里面的羟基发生化学反应,并形成分子结构。这个板子除了不释放甲醛,还比普通人造板在防潮阻燃方面更胜一筹。因为它是一个相对稳定的分子结构。”

MDI胶的专利技术在世界上只有4个国家可以做到,中国也只有一家生产厂商——烟台万华。于文杰是怎么得到这种黏合剂技术的呢?事情要追溯到2001年。因为工作的原因,于文杰在与武汉钢铁厂打交道的过程中,发现钢材在火车的运输过程中为了减震和减少摩擦,钢材和钢材之间需要用大量的垫木。于文杰敏锐地意识到,如果能把秸秆压制成垫木,替代现有的垫木,既节省了大量的林木资源,又蕴含着巨大的商机。接下来几年时间,于文杰在湖北荆州建厂,潜心研制秸秆垫木,因为种种原因,秸秆垫木项目最终没能如愿成功,但于文杰在生产秸秆垫木时还是万华黏合剂的用户。于文杰的执着、干练的作风以及对秸秆产业的热爱,得到了万华高层的认可。就在他准备结束秸秆垫木项目的时候,万华投资正式进入秸秆板材领域。这就是被于文杰自嘲的创业经历:“别人是从打工仔到老板,我创业是从老板到打工仔。”虽然看上去变成了大集团下属公司,但于文杰首先打通了黏合剂与秸秆行业的一道关卡,这对秸秆板行业的发展具有深远影响,离他的理想又近了一步。

雾化喷涂 润物细无声

虽然黏合剂的问题解决了,可是因为之前没有人在秸秆板生产过程中使用MDI胶。怎么使用MDI胶是一个前所未有的难题。MDI胶在市场上的价格是每吨18 000元,而脲醛树脂、酚醛树脂的市场价格是每吨2 000元,差了将近10倍的价格。

虽然秸秆是废物利用,但如果黏合剂的成本过高,同样会抬高秸秆板的成本,市场自然会受影响。好的产品,只有总体成本下来,才能够走进千家万户,这是最重要的。所以使用MDI胶的关键就在于,如何用最少的量,保证秸秆板施胶的均匀到位。于文杰和他的团队作了很多研究,试验了各种拌胶机,1999—2005年,历经7年之久,喷涂方法才最终定型。

现在,于文杰他们用的是雾化喷涂,直接把MDI胶全部雾化,喷头的孔径非常细小,喷洒的同时,拌胶机不断旋转搅拌,保证拌胶机里的秸秆粉末与MDI胶充分搅合,大大减少了MDI胶的使用量,同时也能混合均匀,完全看不到拌胶的痕迹,这个雾化喷涂可谓是“润物细无声”。

与很多创新技术相似,在实验室做得很好,一到实际生产,进入产业化过程,结果就与预期完全不一样了,秸秆人造板也险些遭遇这样的困境。

秸秆人造板和木材纤维人造板有一个很大的区别就是,木材可将一年四季的原料运到工厂里来,秸秆它一年一般只有一季,顶多两季,而且它比木材轻,它要求储存的地方很大,而实验室很小,不容易做到。如要常年维持这个生产,势必会给他们带来很大的难度。

于文杰他们无意中走了一条创新的路。他们首先在湖北开了第一家工厂,作了一条年产8 000 m3的生产线。他们把科研中的中试实验,运用到了生产中,买了一个做刨花板的木材设备,自己改成秸秆板。从收集秸秆,到做出这些粉碎秸秆的工具,再到最后加工板材工具的生产,一直到板材的生产,他们一个环节一个环节地找人、找公司、谈合作、找投资。谈起那段时间的工作,于文杰依然难以忘怀:“其实我觉得每一个东西都能解决,但必须由几个行业相互配合,这个产业链就打通了,这样才能做出合格的东西来,才能做出符合市场需求的东西来,否则做出来的东西很贵,也不适用。”

一睹为快 零甲醛板材

在湖北省公安县工厂里,一大早就能看见农民正往这里一车一车的运送秸秆。在一般人眼里,秸秆是没有用的农田废弃物,可是这里的秸秆却是整装待发,大有用途。这些秸秆都是从田间地头收上来的,一大车15 t,小车也有1 t多,卖给工厂可以赚200~800元不等。原本这些秸秆就是在田里被烧掉,污染空气,现在不仅能做成有用的板材,而且还能增加农民的收入。

于文杰的工厂陈列室里有用各种秸秆做成的板材,棉梗、油菜秆、麦秆、稻草,每种秸秆做出的人造板都不一样,板材上还能看到清晰的秸秆纤维,可拿到手上的感觉分明是木板,凑近了似乎还能闻到一股草的清香,这就是这种秸秆板材最大的特征——不含甲醛。它是目前中国国内唯一获得美国CARB无甲醛豁免认证的人造板材。每一批生产的板材,都要通过专用设备的检测,将数据同步传给美国,经核对后获得认可,如有一次不传就会取缔这个资格。

在设备终端上,普通人造板材显现的数值是0.003~0.004 MG/L之间,而中国秸秆人造板材E0、E1、E2标准是在0.5~5 MG/L之间,名副其实的零甲醛。甲醛残留是目前人造板材一个很大的隐患,居室装饰的甲醛污染对儿童和妇女的影响更大,秸秆板能做到零甲醛,对消费者来说,自然是莫大的福音。

零甲醛固然好,但是人造板主要还是要使用于家装建材,用稻草、麦秆做的人造板结实吗?能用吗?厂里工程师做了一个简单的水煮沸腾实验。实验很简单,就是将普通人造板和秸秆人造板切成同样规格的小方块,放到烧杯里,用酒精灯煮沸。同时投入同样规格的板材,看看在水煮沸腾后这两种板材会呈现什么样不同的变化。烧杯里的水沸腾5 min后,对两种板材进行比较。普通人造板已经可以吸水膨胀,比原来的体积膨胀了1/3,而秸秆板几乎没什么变化。随着水温的升高,烧杯上方升腾出水蒸汽,秸秆板边上可以闻到一种像是煮粽子时的气味,而在普通人造板一边,就是一股比较刺鼻的气味,这种气味便是甲醛残留造成的。

将烧杯里的板材煮开沸腾20 min后,再对两块板材进行比对,效果就非常明显了:普通人造板的体积比之前膨胀了4~5倍,而且原本规则的正方形切面,已经变成扇形,有凹陷,里面充满了水分,用手轻轻一掰就能一层层揭开原本的木质纤维。而秸秆板,只是在边角部分有些变形,整体看起来变化不大,用手再使劲也掰不开,工程师拿小刀用力强行切开后,可以看见中间部分甚至还是干燥的,没有被水侵入。

从水煮沸腾实验不难看出,秸秆板的内部构造非常致密,不容易被破坏,用沸水煮了20 min还能在内部保持干燥,确实有着很强的防潮能力。除此之外,这种秸秆板的阻燃性相对于普通人造板而言也是非常优越的,而其他方面如强力测试、厚度、密度、静曲强度、弹性模量等,也都达到了国家对中密度板的标准。

营销创新 推广秸秆板

在努力赢得各方面技术和资金支撑后,于文杰建立了5条成熟的秸秆板流水生产线,年产200 000 m3的秸秆板。后续他将面对的更大考验则是市场认同。稻草麦秆做出来的板材,是否能被消费者接受呢?

秸秆板年产200 000 m3,看起来秸秆板的市场发展空间应该很大,可实际上,秸秆板初期的推广并不顺利。秸秆板的价格比普通人造板高出20%~30%,但价格稍贵只是一个次要原因,最主要的原因是消费者并不相信人造板不释放甲醛,农作物秸秆、稻草、麦草做人造板究竟结不结实也是疑问之一。

要打破消费者根深蒂固的观念,需要时间、需要投入,更需要创新思维。于文杰在初期推广中不知吃了多少闭门羹,连免费给人使用都没人买账。最后,于文杰想出了一个办法——他们自己成立市场部,专门从事公关市场工作。消费者很难理解秸秆板的详情,于文杰便让家具厂商去为消费者作专门介绍。他们成立市场部就是协助家具厂说明秸秆板为什么没有甲醛,甚至还帮助家具厂作策划、作设计、作广告。这种营销方式是目前在全国乃至全世界秸秆板企业中首屈一指的。于文杰非常自信自己的营销策略:“应该说从板材的生产和销售方面来看,可能我们现在做的是世界相关领域最成功的,这跟我们这个营销方式的创新也有很大关系。”

当下,于文杰最重要的工作即是把秸秆板生产的规模进一步扩大,现在只有4条成熟的生产线,到了十二五规划完成,要达到100条生产线,那时,秸秆板就是人造板材市场的主流。虽然从老板变成了打工仔,可是眼见自己开创的事业造福消费者、环保节能,对于得失,于文杰已经有了最准确的取舍。

专家点评

秸秆板在环保性能上有很强的优越性,而且农作物秸秆的循环利用,在低碳、环保这方面也有很好的表现。但是如果这个秸秆板完全靠于文杰他们自己,这个事业也很难做大。所以他们现在这个模式很好,他把设备厂商,还有胶生产商,结合在一起来做,这样我们做出100个样板,然后一个一个去拷贝。十二五期间,我们在全国680个县里面尽快做出这个样板来。然后其他的就跟着学,很快就可以把这个事业做强做大。

(中国林产工业协会 钱小瑜)

作为投资机构,我们对投资项目的选择是比较谨慎的。一方面我们要考虑自己的经济效益,另一方面我们更希望所投资的项目能够为社会作出贡献。基于这个理念,我们也在长期寻找这样的项目,秸秆板材的这个项目,经过长期调研,我们认为,它具有以下4个比较突出的优势:第一,咱们现在每年的秸秆产量大概在七八亿吨左右,只要拿出10%就可以基本替代林木。既减轻了农民负担,也可以保护环境。第二,它能大量替代林木,因为国家森林资源是比较缺乏的,不到世界平均水平的1/4。在这种情况下,如果能够使用秸秆来替代林木,响应国家保护森林的这个政策,同时也能够为环境的清洁,为创造环境友好型社会作出一定贡献。第三,消费者所共同关心的甲醛问题。因为秸秆用的是MDi胶,没有任何甲醛的排放,所以在现在人们对居家环境、对身体健康越来越重视的情况下,还是比较符合消费潮流的。第四,也是经过和研发团队的长期探讨,对生产线及产品的深入认识和了解,发现秸秆板材完全符合我们国家有关板材的行业标准,完全能够达到应用要求。在某些方面,包括防火、防水、防膨胀方面,甚至能够超过这个行业标准的基本要求,是个比较好的产品,我们对这个项目和事业也都抱有信心。

(红塔创新投资股份有限公司投资部 董岩)

猜你喜欢

人造板黏合剂板材
热处理对TC4 钛合金板材韧性的影响
二苯碳酰二肼法检测人造板饰面材料用胶粘剂中六价铬的研究
人造板生产的质量问题与解决路径
人造板产品生产过程质量控制点的风险识别与对策
板材次品移除机的设计
美开发出更耐磨的补牙填充材料
《中国人造板发展史》新书发布会在京召开
生态木竹纤维复合装饰板材成型工艺技术探究
涤纶织物少水染色工艺研究
“鼻涕虫牌”医用黏合剂