近年欧美高附加值木质产品概述

舒文博

(中国林科院木材工业研究所，北京 100091)

综 述

近年欧美高附加值木质产品概述

舒文博

(中国林科院木材工业研究所，北京 100091)

以联合国欧洲经济委员会的统计数据为基础，介绍了近年欧美地区具有市场前景的几种高附加值木质产品，分析了几类产品成为市场新宠的原因，供我国木业产业发展参考。

欧美地区；高附加值；木质产品

木材是可再生、可循环利用、可自然降解的绿色建筑材料和生物质资源[1]。在当前可采伐森林资源日益减少的情况下，充分高效地利用木材资源，可以有效地缓解经济发展过程中消费者对木质产品需求量增加与生态环境保护之间的矛盾。欧美地区作为多种木质产品，特别是人造板产品的发源地，多年来在木质产品发展方面做了积极的探索。本文结合近年来欧美市场前景较好的几种木质产品，介绍欧美市场高附加值木质产品的发展趋势，供读者参考。

1 前景看好的几类高附加值产品

联合国欧洲经济委员会是联合国的5个区域委员会之一，其下属的木材委员会每年以欧美地区林产品统计资料为基础，结合地区相关的产业政策、法律法规，以及环境保护发展趋势等方面信息分析撰写年度产业报告。通过分析近几年的产业报告发现，在欧美木材产品市场，家具、强化木地板、中密度纤维板、刨花板等传统产品仍占据半壁江山；在高附加值产品方面，工程木产品、生物塑料、生物基材料和生物质炼制4个特定领域的发展较为突出。

1.1 工程木产品

工程木产品主要包括定向刨花板(OSB)、单板层积材(LVL)、平行木片胶合木(PSL)和层叠木片胶合木(LSL)等。这些产品具有结构性能强、易于切割、规格尺寸大等优点，其原料可实现小材大用、劣材优用，除了用于大跨度的木结构建筑、桥梁外，还可以用于家具、室外景观材料等方面。

在北美地区，工程木产品的用途十分广泛，如可用于轻型木结构中的楼板、墙体、内外墙板，工业用集装箱，船舶，家具，托盘以及脚手架走道板等。近年来，工程木产品有了相当大的创新和改进，其中的典型产品为交叉层积材(CLT)。许多国家都有CLT多层橱窗建筑，用以展示这一产品具有的实用性和木质产品的固碳作用。

CLT是一种新型木建筑材料，是将尺寸为2′×4′、2′×6′、2′×8′的木材通过指接正交叠放的方式胶合成实木板材，其最大尺寸可达到10′×45′。发展至今，在不同国家和地区，CLT在一定程度上已经可以满足和适应当地的建筑风格及要求，在整个欧洲地区均有应用。CLT产品具有施工速度快、使用多样性强等优点，可用作多种建筑构件，如地板、天花板、墙壁，甚至多层木结构建筑。尽管目前全球经济疲软导致建筑行业发展速度普遍放缓，但在欧洲一些地区CLT产业仍呈增长态势。2015年全球CLT产量是65～70万m3。另据报道，2016年第4季度美国Smartlam工厂的CLT年产量将达到11.6万m3，成为全球最大的CLT生产基地[2]。

单纯就成本比较，CLT结构建筑成本比传统的混凝土结构建筑高10%～15%。但在施工速度、生活质量及多样性方面，CLT则更具优越性。①CLT产品与传统的建筑材料砖、混凝土和玻璃等混合使用简单方便；②CLT产品可以用数控机床加工，部件可在工厂组装，增加了各种设计的可能性，施工速度快；③虽然产品较轻且薄，但相对强度较高、保温隔热性能良好；④承载能力大，能耗少，尤其适用于设计抗震建筑结构；⑤CLT建筑为实木建筑，环保价值较高。

1.2 生物基材料

不同于纤维板或刨花板等传统的木质复合材料，此类生物基材料是指木材以纤维或粉末形式作为组成单元的复合材料，这类产品倾向于使用更细的木材纤维或颗粒，胶黏剂采用多种塑料基材料，代表产品是木塑复合材料(WPC)，其在航空航天、航海、汽车等领域均有广泛应用。目前，WPC的主要应用领域是建筑行业，但在栅栏、户外地板、家具、家用电器和汽车内饰，以及日用消费品和玩具等行业也发展迅猛。虽然尚未有充分的研究数据支持，但很多业内人士相信未来WPC几乎可以成为塑料的替代产品。

2012年全球WPC产量达到243万t，北美地区以110万t的产量位居世界第一位，我国以90万t位居第二，欧洲产量为26万t。另据2015年12月在德国科龙举办的第6届WPC会议发布的资料，目前欧洲地区每年生产40万t WPC。

WPC产品在欧洲市场的分布情况如下：户外地板市场份额最大，占67%；汽车内饰件占23%，位居第二；在栅栏、消费品和家具方面虽然所占比不高，但体现出了较高的市场增长势头。随着塑料价格上涨，WPC产品将越来越具有吸引力，WPC市场现状意味着其在欧洲已经发展到了市场成熟阶段。研究预测显示，WPC在装修领域占有极为重要的位置，特别是在竞争激烈的地板行业也占有一席之地，WPC在户外家具领域如花园栅栏等方面亦有崛起之势。

在亚洲，我国是各种WPC产品的主要生产国，其中包括门、窗框、内墙面板和栈板等产品。

1.3 生物塑料

生物塑料是由自然界中生长的天然高分子物质，主要包括淀粉、纤维素、蛋白质、木质素及壳聚糖等制成的塑料[3-5]。生物塑料产品涵盖包装、清洁卫生制品、电子设备、纺织品等，下面着重介绍纺织纤维产品。

粘胶纤维作为一种木质纤维，占领了全球6%的纤维市场份额，居于合成纤维(61%市场份额)和棉纤维(31%～32%市场份额)之后，在羊毛纤维之前，位于纤维市场的第三位。全球每年约有400万t纸浆用来生产粘胶纤维。由于未来从化石燃料中提取合成纤维可能遭遇局限，以及由于气候条件造成的棉花作物欠收，导致近年木质纤维价格创记录上涨，成为最有可能替代棉花的产品。

人造木质纤维被认为是世界上最具可持续性发展的4种常见纤维之一，下面是几种较有市场前景的第二代木质纤维制品[6-7]。

(1)莫代尔(Modal)纤维：莫代尔纤维属于粘胶纤维的一种，原料采用欧洲榉木，主体属天然纤维素纤维，可自行降解。莫代尔纤维具有手感柔软、滑爽、色泽纯正、透气性良好和易于打理等特点。

(2)铜氨(Cupro)纤维：铜氨纤维是一种再生纤维，原料取自上等木浆、棉短绒浆。其用途与粘胶纤维大体相同，但铜氨纤维的单纤比粘胶纤维更细，其产品性能极佳，近似于丝绸，极具悬垂感。此外，其还具有较好的抗静电功能，即使在干燥地区穿着仍具有良好触感，能避免产生闷热等不适感觉，是极受欢迎的衬里面料，至今仍然处于无可取代的地位。

(3)莱赛尔(Lyocell)纤维：莱赛尔俗称“天丝”，是以可再生的竹、木等捣碎后形成的浆粕为原料制成的纤维，该纤维于20世纪90年代中期问世，被誉为是近半个世纪以来人造纤维史上最具价值的产品，其兼具了天然纤维和合成纤维的多种优良性能。莱赛尔纤维是绿色纤维，其原料是自然界中取之不尽用之不竭的纤维素，生产过程无化学反应，所用溶剂安全无毒。

1.4 生物质材料

生物质材料是目前唯一可以转化为液体燃料加以利用的可再生能源，将生物质材料转化为液体燃料不仅能够弥补化石燃料的不足，而且有助于保护生态环境。生物质炼制技术可以把90%以上的现有生物质材料转化为包括建筑材料、食品、电池、药品、化妆品、油漆等各行业的热销产品。新型的生物质炼制处理技术可采用林产品加工剩余物和树皮等一系列生物质原材料，在降低生产成本的同时可以缓解由于原材料成本上涨而导致的供求关系失衡。

生物质炼制处理技术包括热解、水解和生物质气化，一些欧洲公司正在尝试生物质炼制。2012年，Metso公司宣布将其麾下的一家生物质炼油厂作为示范厂，该工厂自2013年底以生物质材料生产生物质油。未来生物质油将成为替代重质燃料油的选择之一。

新型生物质炼制通过水解工艺从木材及其制品中提取第二代乙醇，第二代乙醇的主要生产途径是热化学法和生物化学法[8]。与第一代乙醇相比，第二代乙醇优势如下：①潜在原材料范围更加广泛，可以避免由于种植单一造成的土壤质量损失；②减少与粮食和饲料争夺生产用土地的冲突；③可以更大程度地减少温室气体排放；④可以在更大范围内替代化石燃料。尽管第二代乙醇的研究和发展均已取得一定进展，在挪威、瑞典、西班牙和丹麦已有试验工厂在运作，但其生产仍面临诸如原材料处理等问题，反应过程中需要的酶成本昂贵，且总体的技术成熟度仍有待提高。总体来讲，未来采用木质纤维素生产生物质乙醇将成为木质产品创新的一个重要方向。

生物质炼制的另一个方向是天然气。在生物质气化技术创新领域中，芬兰Metsä Fibre公司是其成功的范例，该公司拥有一个容量为48 MW的气化炉，原料主要采用树皮和其他生物质材料，达到了不使用化石燃料就可以保证生产正常运行的程度。

2 高附加值产品产生的背景

2.1 符合新的法律要求

更为严格的环境立法可能导致原有产品利润下降，或者不得不引入新的环保产品。CLT即是严格环境立法推动的典型产品。在国家绿色立法的驱动下，CLT及类似产品符合低排放、低能耗的建筑要求，因此市场前景看好。

2.2 降低现有产品成本或提高其性能

现有产品在性能或价位上的局限导致其需借鉴相关领域技术开发出新产品，这样就降低了现有产品的成本或提高了产品性能，WPC就是其典型代表产品。

2.3 节约成本

节约成本一是谋求替代原材料以降低成本，提高产品利润率，典型案例是利用木质纤维素生产生物质乙醇；二是通过更新生产设备或改进生产工艺，提高原有材料利用率，如我国自主研发的无卡轴旋切机，其与传统旋切机相比可充分利用小径级木材和剩余木芯。

2.4 弥补原料短缺或性能更为优良

原料短缺和市场需求是高附加值产品产生的驱动力，资源丰富就不需要“舍近求远”去寻觅新材料；资源面临枯竭就得未雨绸缪去找替代材料，以免临渴掘井，三层实木复合地板就是未雨绸缪的产品。20世纪初，欧洲工业化进程加快和商品经济发展，大规模商业性采伐导致天然林急剧减少，人们开始思考林木资源的合理利用和可持续发展问题，三层实木复合地板应运而生，历经几十年发展，如今实木复合地板以其优良的性能成为全球铺地的主导产品。

3 结束语

提高产品利润是企业保持生命力，在市场竞争中立于不败之地的重要手段。在科学技术日新月异、产品生命周期大大缩短的新经济时代，一个企业能否持续不断地拥有高附加值产品，成为决定该企业能否实现持续稳定发展的重要因素。欧美高附加值木质产品产业走势与其所处的经济状况、原材料成本、设备更新、相关立法及其他行业技术进步等紧密相关，各种原因独立或交互作用，均可能成为推进产生新型高附加值木质产品的驱动因素。在全球经济一体化的趋势下，欧美木质产品的发展对我国木材加工行业发展有一定的借鉴作用。

[1] 陈绪和.世界人造板工业发展态势[J].中国人造板，2011(3)：78-84.

[2] UNECE/FAO Forest Products Annual Market Review[Z].2015-2016.

[3] 王文广.生物塑料和降解塑料的研究进展[J].塑料科技，2011(5)：95-98.

[4] 张冠中，赵师辛，陈梦涵，等.碱木质素基活性炭的制备与孔结构特征[J].林业机械与木工设备，2017，45(2)：35-39.

[5] 时金金，郭元茹，潘清江.以碱木质素胺盐为模板制备纳米二氧化钛及其光催化性能研究[J].森林工程，2015，31(3)：54-56.

[6] UNECE/FAO Forest Products Annual Market Review[Z].2013-2014.

[7] 朱德滨，刘永鹏，程承，等.废弃木质材料利用现状评述与多级循环利用建议[J].森林工程，2015(3)：43-46.

[8] 丛高鹏，焦健，施英乔，等.欧洲木质纤维素生物质乙醇的生产、使用现状及展望[J].国际造纸，2011(6)：49-57.

(责任编辑 王琦)

Summary of High Value-added Wood Products in Europe and America in Recent Years

SHU Wen-bo

(Research Institute of Wood Industry，Chinese Academy of Forestry，Beijing 100091，China)

Based on the statistic data of the United Nations Economic Commission for Europe，several high value-added wood products with good market prospect in Europe and America in recent years are introduced，and the reasons of several kinds of products becoming popular in the market are analyzed for reference by the wood industry for development in China.

Europe and America；high value-added；wood product

2016-11-01

舒文博(1974-)，女，工程师，硕士，研究方向为木材科学与技术，E-mail：63654500@qq.com。

TS653

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2095-2953(2017)04-0004-03