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循环经济模式下废旧人造板家具生态利用重构策略研究∗

2022-12-26周橙旻袁芳芳JakeKaner

林产工业 2022年12期
关键词:人造板家具重构

周橙旻 袁芳芳 Jake Kaner

(1. 南京林业大学家居与工业设计学院,江苏 南京 210037;2. 诺丁汉特伦特大学,英国 诺丁汉 NG1 4FQ)

我国于2021 年2 月下达了《国务院关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》,文件中谈到希望在城市规划、设计开发、生产流通以及废料排放等方面遵循可持续发展策略,并重点关注城市固体废弃物资源的循环再生,实现“碳达峰、碳中和”目标,推动我国绿色低碳循环发展经济体系的建立[1-2]。在全球木质家具中,实木家具占10%,人造板家具占80%,可见人造板家具己成为家具的主体[3]。根据中国林产工业协会发布的《中国人造板产业报告2021》显示,2020年我国人造板总产量3.110 1 亿m3,同比增长0.8%,再创历史新高。商业竞争激烈和信息更替快速两大因素引发企业不断缩短产品使用周期,新家具产品层出不穷,而旧家具产品不断被弃用,这不仅容易造成木材资源的浪费和对生态环境的消极影响,也不符合目前国际循环经济体系的基本理念[4-5]。按一般人造板使用寿命10~20 年计,随着人造板消费量的逐年增长,废弃人造板资源也将迎来爆发式增长[6]。废旧人造板家具如若长期弃之不管,或采用土地掩埋,直接焚烧等方式处理,不仅会浪费木材等自然资源,也会加剧对空气、土壤、地下水等生态资源的消极影响。若将废旧人造板家具回收再生产或再制造成新产品,将有助于节约资源和能量[7]。因此,在循环经济模式下对废旧人造板进行设计再利用,一方面可以有效缓解目前社会资源紧张、自然环境恶化等严峻问题,另一方面所得的二次产品也会带来客观的经济价值,实现国内经济健康、稳定、可持续发展[8]。

为探索废旧人造板家具生态利用的更优方式,同时完善其实施步骤,本文总结了当前废弃人造板家具回收现状及常用回收方法,并在循环经济模式下,运用重构理论对人造板家具所涉及到的因素进行细化分析,进而系统引导废旧人造板的生态利用,以期获得最大的经济效益和社会效益。

1 废旧人造板家具概述

1.1 废旧人造板家具

人造板家具是现代新兴家具之一,废旧人造板家具是因产品使用寿命结束、产品部件损坏等客观因素或仅因使用者不喜欢等主观因素而形成废弃物的板式家具。人造板板材可分为胶合板、刨花板、纤维板、细工木板、空心板、层积材、集成材以及重组装饰板八种,大都应用于具备收纳及承载功能的家具中,如办公家具、桌椅类家具、柜类家具等[9]。

废旧人造板家具按是否可移动的特性分为移动型家具和固定型家具两大类。移动型家具基本上与墙壁等没有固定接触,可以随时根据室内空间功能设计转化位置[10]。就体量来说,移动型家具大多属于小型家具,主要用于工作娱乐和储存小物品,如床头柜,茶几,桌子等。这类家具的破损大多由于经常被使用者拖动,如桌面周围、柜面周围非常容易在使用过程中造成磕碰损坏。同时,相比于固定型家具,移动型家具更容易因为消费者的主观想法而不纳入购买范畴。固定型家具大都采用五金配件与墙体进行连接固定,如衣柜、厨柜、浴室柜、书籍收纳柜等。该类家具因为与各处碰撞较少,除了二次装修需求以及南方湿润地区易导致柜体发霉等特殊情况,一般很难出现损坏问题。该类家具废弃的主要原因在于用户的主观不可控因素。

1.2 家具生态利用

家具生态利用是指在保证生态环保的前提下,对废旧家具进行回收再利用的一种可持续发展的设计行为,它借助相关增值利用方法提高家具资源利用率,从而对资源保护、生态环境保护以及社会正向影响有促进作用[11]。家具再利用涉及家具回收系统、再利用设计方法以及再利用加工技术三个方向。家具回收系统是需要将用户所丢弃的人造板家具进行回收、拆解、分类及材料评估等处理流程模式;再利用设计方法指对废旧人造板家具再利用的创新方法,采用哪种再利用设计方法是由再利用的家具部件特性来决定的;再利用加工技术是指在对废弃人造板材料再利用前需进行一定的处理,这些处理方式不断需要加工技术的创新更新。

2 循环经济和循环利用

循环经济是国际社会推进可持续发展的一种实践模式,其强调节约使用资源和增加资源利用率,以最低成本获取较大的生态效益和经济效益,达到减量化、资源化和无害化的目标[12]。循环经济的具体内容可以描述为“一减一增”。“减”,就是节约使用资源;“增”,就是增加资源的利用率。实现“减”与“增”,一要靠先进的科学技术手段,二要靠可持续发展的科学观念,两者缺一不可[13]。

循环经济模式下最核心的要素之一是产品循环利用,即大力回收和循环利用各种废旧资源,将废弃产品进行再生产,并在产品各部件运作的整个循环中进行干预。循环经济下的产品循环利用途径如图1 所示。废旧人造板家具的循环利用主要有四种方法,即能源利用、翻新利用、回收再制造和其他特殊方式[14-15]。能源利用是指其直接用作燃料或加工成新燃料,如木炭。翻新利用是指经过一些简单的修理或机械加工后的再利用。通过这种方法,经过去污、维修和其他处理后,对优质人造板家具进行保护,使其能够继续使用。回收再制造类似“再设计”,可改变人造板材的性能从而产生再生材料进行产品再设计。

3 废旧人造板家具生态利用现状及问题

3.1 废旧人造板家具再利用现状

3.1.1 相关法律法规

关于家具回收的法律法规标准,国内外基本上都将家具回收材料的质量检测和无害化作为核心要素。2002年,欧洲人造板联盟制定了相应人造板回收标准,其中就重点提到有经过防腐处理的两类木材不能进行再利用设计。2012年,英国制定了木材回收标准(BS PAS 111),按照回收材料的用途进行分类,并进行板材的质量检测。2014年,欧盟标准化委员会基于燃料生产用回收木材颁布了"Solid Biofuels-Fuel Specifications and Classes"文件,规定了木材质量要求[16]。2015年,我国颁布了林业行业标准LY/T 2558—2015《人造板生产用回收木材检验方法》,针对家具回收拆解过程中材料资源分类的质量品质评估。2016年,我国又颁布了GB /T 33039—2016《人造板生产用回收木材质量要求》,主要涉及人造板回收原料的质量检测。2021年4月,GB/T 40051—2021《废弃人造板回收利用规范》实施,列述了人造板回收利用基本原则、人造板家具资源的分类(用途、材料、尺寸等标准)以及板材的安全环保性等。

3.1.2 废弃板材材料的回收利用

从资源再利用的角度来看,关于废弃人造板再利用的研究主要在物质再利用与能源再利用两大方面。物质再利用是利用人造板中的木质材料,通过物理、化学手段处理后,以原料形式参与到新材料的生产制作中。最常见的是使用废弃人造板材料再生产刨花板,将废弃板材材料和新材料按比例结合来形成再生刨花板[17]。再有就是高性能复合板材和木材陶瓷两类新材料。复合板材将人造板材和其他材料进行有效结合,使其性能更加优越[18]。木材陶瓷则结合了木材和陶瓷的优点,常用于卫浴产品设计中。能源再利用是将废弃人造板通过加工制得颗粒燃料、液体燃料、气体燃料等。此外,板材中存在许多碳元素,因此可通过热解或水解等加工生产活性炭、液化产品等化工原料[19]。

3.1.3 废旧木家具的回收利用

从国外的家具回收情况来看,英国提倡自行处理废旧家具;澳大利亚和德国则每年制定几次家具大件垃圾的丢弃日,借此机会集中处理家具大件垃圾;在日本,则需要凭票丢弃家具并进行付费,随意处理将被罚款或被判刑[20]。在国内,近年来推出以旧换新政策,但面对有购买需求的用户来说流程过于繁琐,无法很好普及[21]。原因有以下三个方面:其一,旧家具回收市场较为混乱,对于人造板家具很少有确切的回收渠道;其二,家具回收再处理的成本很高,企业较难实现家具回收再获利;最后,居民的回收节约意识也较薄弱。

3.2 废旧人造板家具再利用问题

废旧人造板回收再利用是一项长期且需要统筹国家、企业、卖家以及消费者等多方利益者的工作。尽管现阶段实施了一系列人造板质量检验及资源分类的政策和措施,能在一定程度上确保二次利用的人造板质量,但是在人造板整体回收系统、本地回收利用模式与信息监控管理等方面的问题仍没有得到较好的解决,存在诸多不足。现阶段废旧人造板资源再利用存在以下四个方面的问题:

1)回收企业规模普遍较小,且对相关标准缺乏了解,缺乏专业人才。虽然目前我国颁布了相关废弃家具材料的回收标准,但由于成本利润问题,回收企业对家具的回收再利用主要集中于高价值的实木家具,人造板家具仅有办公家具得到了回收企业较多的关注[22]。国外大多数家具企业是自行回收家具废弃物,但就我国而言,大多数家具企业因成本高,运输难等限制,企业建立家具处理厂较难实现。

2)废弃人造板资源利用率低。我国废弃人造板资源回收分散、家具回收市场还未成体系。有的废旧人造板家具直接进入二手家具市场,有的被用于热量再利用,易导致高值低用的情况发生[23]。

3)回收再利用的技术无法完全解决目前市场遇到的问题,存在“技术壁垒”[24]。废旧人造板材料不仅尺寸规格多样化,且多数还与金属、玻璃、布艺、海绵等材质连接,分离繁琐。有的被直接丢弃,有的被拆解后直接作为燃料使用,均不符合循环经济的原则。

4)消费者对于二手家具的信任度不高[25]。消费者最关心的就是家具是否具备安全性,而用户对二手家具的信任感较为不足。其次,只有当二手家具的设计美感高于全新家具,消费者才能对其产生购买冲动。然而目前二手家具的生产再设计并不具备市场竞争力[26]。

针对以上问题,需要在循环经济模式下,通过对运作周期、回收市场及家具材料资源进行人造板重构再利用,提出生态可持续策略,从而实现提高我国人造板资源循环利用的目标。

4 废旧人造板家具生态利用的重构策略

4.1 时间重构——产品生命周期内闭环回收

传统设计的产品生命周期属于产品资源单向流动,即产品生产、成长、成熟到衰退。如若在产品生命周期的每个阶段进行改进设计,确实会提高产品的生命周期价值[27-28]。注入时间重构理念可有效延长家具产品的生命周期,同时还尽可能实现家具材料封闭循环。在循环经济体系下,将人造板家具的全生命周期大致分为设计和制造、销售和使用、回收和再生产三个阶段,针对目前阶段里每一流程存在的不足点,提出设计原则及设计策略。时间重构设计管理框架如图2所示。

图2 时间重构Fig.2 Time reconstruction

1)在设计和制造的开发前期工作中,综合大量开发数据,对人造板家具产品全周期从生产、设计、回收物流、再利用等多个时间点预先做出前瞻性的规划设计。开发前就需考虑好产品开发中期的设计定位、成本、性能,并尽最大的努力延长产品的使用寿命。满足必要的前提之后,在家具产品全生命周期内,优先考虑其是否易于维护、拆装、回收、循环利用等的环境特性[29],最后得到一个完整的前期设计方案。

2)在销售和使用的开发中期服务中,将延长人造板家具产品的使用周期作为第一要义贯穿开发中期阶段的全部处理流程,充分落实系统性、全面性的原则。提高家具产品的耐用性是构建资源循环利用的基础。家具产品中具备可拆卸性的设计元素,既可节约产品销售过程的包装运输成本,还有利于家具后期的维护保养以及回收拆解[30]。耐用性设计是指企业在家具还处在良好的状态下,可借用付费等方式实现家具回收再售卖,以供其他消费者继续使用,如宜家2020年在英国和爱尔兰推出回购旧家具计划,按照产品最高原价50%的价格进行回购,并将其作为二次产品再次售卖。替换性设计即家具易磨损的部件可以自由替换,并且部件易购买。要想延长人造板家具产品使用周期,就需要家具企业提供维修替换服务,打消使用者的顾虑。

3)在回收和再生产的开发后期服务中,充分推进人造板家具产品的高利用化及减量化,实现回收阶段与生产阶段的环形循环。在回收过程需要不断整合可利用资源,在不同材料杂乱混合的复杂情况下进行拆解整合利用,如居然之家将多种材料尽可能地拆解,等到各类材料达到一定数量时,联系相应回收公司进行材料回收。其次,家具回收物流需实现本地化,可大批量设置回收点,点线相接,建立本地回收利用模型。回收系统模式的建立对于解决目前社区遗弃家具,以及垃圾场家具破碎材料的问题有积极作用。

4.2 市场重构——回收系统规范标准化

目前国内家具回收系统不完善,没有形成集中的大型废旧家具加工场所。由于人造板家具材质低廉和再售卖的利润不高,二手家具市场极少回收废弃人造板家具。同时,大多数家具企业规模小,承受不起产品后期的回收再利用成本[31]。因此,若要实现废弃人造板家具的系统回收再利用,则需要政府的补贴和扶持,进而构建整个家具回收市场系统。目前作为个人消费者而言,处理废弃家具主要有三种途径:一是联系家具品牌企业,让其上门回收处理;二是联系收废品工作者,低价进行回收处理;三是自行丢弃。以上这三种方式皆违背了循环经济理论。对整个家具回收市场进行细化重构,将家具产品回收阶段大致分为收集和运输、分类和运输、拆解和运输、检测和运输、处理和运输以及再利用和运输六大步骤[32],并针对每一步骤所接触的市场进行细分管理。市场重构设计管理框架如图3所示。

图3 市场重构Fig.3 Market reconstruction

1)回收点属于初始回收环节,可借鉴捐献闲置衣物的站点分布模式,与大型商贩店铺达成协议进行暂时废旧家具回收点,待有足够数量的家具即可派人运输到回收站。

2)回收站为中转回收设施,可对家具进行简单的分类,其中较新家具可进行简单维修后再次投入家具市场,较旧家具与废弃家具中转运输到回收中心。

3)回收中心作为末端回收环节,起到家具拆解、材料检测及材料再处理等作用。在家具拆解过程中,简单拆解和步骤拆解可将材料进一步分类,并运往相应的回收中心进行再处理和再利用,作为物料回收和零件回收流入家具市场,实现回收逆向物流[33-34]。如若进行暴力拆解,则需进行木料筛选,随即产生的废料进行废弃物回收处理。

4.3 资源重构——技术和设计创新推动资源生态转化再利用

基于人造板家具生产使用回收再利用的整个闭环进程,将家具材料、废气废水及生态资源进行细化探讨。资源重构指对人造板家具各式材料及其废弃物和周边生态资源的治理、开发与再利用的过程。推进人造板家具全生命周期过程中废水、废气以及固体废弃物的生态转化,同时对相关能源进行高效利用,实现循环经济体系中的减量化、资源化和无害化[35]。资源重构设计管理框架如图4所示。在重构理论下,板材资源可通过技术创新进行升级再造,形成非木材属性的材料。例如,宜家和From Us With Love工作室将废弃人造板与塑料进行复合,生产木塑复合材料,并用该材料进行家具再设计,以实现企业低成本、高产出的需求。金属和玻璃资源大都重新回炉再造形成再生金属部件和再生玻璃制品。布艺收集起来先进行清洁处理,可生产成拖把等生活制品。危废品则统一送到专门的处理中心。废弃家具所接触到的空气、水和土壤等生态环境资源,可从废气、废水以及废弃有毒物质三个方向进行处理,对排放的废气进行有害物质吸附处理;废水可用于工业用水、灌溉用水等;及时处理废弃物料从而防止其长时间与土壤接触,避免土壤污染[36]。

图4 资源重构Fig.4 Resource reconstruction

5 结语

我国资源循环利用产业体系经历了“保护环境→保护资源和环境→资源综合利用→技术升级”四个逐步细化的改变[37-39]。本文对废旧人造板回收再利用过程引用循环经济模式、生态设计和重构理念进行分析,基于多方面的影响要素,通过细化分析家具各生产周期段、系统规划家具回收市场以及对板材加工技术手段再设计,将废旧人造板家具所接触的资源不断进行层次分类和优化整合,由此实现废旧人造板家具生态再利用。

针对人造板回收中回收标准不全面、整体性不够、政策监管制度不严谨、可持续利用率低、回收再利用的技术落后、循环利用体系不完善等问题,本文也提出了相应解决策略,探索落实循环经济发展理念的实践路径。同时,相关企业还应将绿色低碳可持续设计理念贯穿于人造板家具产品开发前期、开发中期及开发后期,以达到节约资源和保护生态环境的目的。

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