我國木（竹）質(zhì)重組材料技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及建議
余養(yǎng)倫 1 ，于文吉 1 ，鄧 侃 2
1. 中國林科院木材工業(yè)研究所，北京 100091；2. 中國綠色碳匯基金會，北京 100714
摘要：介紹了我國木（竹）質(zhì)重組材料的技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)推廣歷程和現(xiàn)狀，闡述了現(xiàn)階段我國發(fā)展木（竹）質(zhì)重組材料的重要意
義，分析了木（竹）質(zhì)重組材料產(chǎn)業(yè)存在的問題，并提出了解決問題的相應(yīng)建議，以促進我國木（竹）質(zhì)重組材料的健康、可持續(xù)發(fā)
展。
關(guān)鍵詞：木（竹）質(zhì)重組材料；技術(shù)開發(fā)；產(chǎn)業(yè)推廣；問題與建議
中圖分類號：TS653 文獻標志碼：B 文章編號：1673-5064（2018）06-0001-05

《中國人造板》2018, 25(6)

基金項目：“十三五”國家重大研發(fā)計劃項目（2016YF0600904）。
第一作者：余養(yǎng)倫，中國林科院木材工業(yè)研究所 副研究員。
通訊作者：鄧侃，中國綠色碳匯基金會 教授級高級工程師。

木（竹）質(zhì)重組材是以人工林木材、竹材、沙生灌木等生物質(zhì)材料為原料，通過定向重組、復(fù)合而成的一種新型生物質(zhì)復(fù)合材料。經(jīng)過近10年的持續(xù)攻關(guān)與技術(shù)開發(fā)，以人工林木材、竹材、沙柳為主要原料的木（竹）質(zhì)重組材制造關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化獲得重大突破，原國家林業(yè)局先后兩次對重組竹和重組木關(guān)鍵技術(shù)組織
成果鑒定，一致認為在重組竹和重組木領(lǐng)域我國已經(jīng)達到了世界領(lǐng)先水平，該成果入選了國家“十一五”、
“十二五”重大科技成就展，獲得了2015年度國家科技進步二等獎，被國家發(fā)改委列入《國家重點節(jié)能低碳
技術(shù)推廣目錄》（2017年本低碳部分）。該項技術(shù)的突破，對于保障我國木材供應(yīng)安全、解決人工林木材和竹
材的高值化利用的產(chǎn)業(yè)難題、提高林農(nóng)收入以及國家精準扶貧政策的實施，都具有重大意義。
1 木（竹）質(zhì)重組材料的研究進展
木（竹）質(zhì)重組材料是我國自主研制成功且擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，并已經(jīng)成功實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的一種新材料，克服了人工林木材、竹材、灌木等生物質(zhì)材料徑級小、材質(zhì)軟、強度低和材質(zhì)不均等缺陷，具有性能可控、結(jié)構(gòu)可設(shè)計、規(guī)格可調(diào)等特點，是小材大用，劣材優(yōu)用的有效途徑之一。目前，木（竹）質(zhì)重組材料的典型產(chǎn)品包括重組竹（高性能竹基纖維復(fù)合材料）和重組木，重組竹經(jīng)過10余年的發(fā)展已成為竹產(chǎn)業(yè)的主流產(chǎn)品之一，重組木近幾年也得到了快速的發(fā)展。
1）傳統(tǒng)木（竹）質(zhì)重組材料的研究進展。
1973年，澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究院（CSIRO）提出了重組木的設(shè)想，并開展了相關(guān)的開發(fā)研究。由于重組木的強度遠遠超過木材本體性能，曾引起世界木材加工行業(yè)的極大轟動，美國、日本、德國、加拿大和中國等國家都成功研制了中試生產(chǎn)線。1989年，中國林科院木材工業(yè)研究所在借鑒澳大利亞重組木技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合竹材的特性，提出了重組竹的設(shè)想，并在實驗室中成功地制備出了重組竹。之后，南京林業(yè)大學(xué)，浙江林學(xué)院等高等院校以及日本、泰國、印度等國家也相繼開展了重組竹研究，但均未實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。其主要原因是：在單元制備方面，傳統(tǒng)木（竹）質(zhì)重組材料采用原木直接疏解制備木束，這種分離工藝不合理，加之木材本身的缺陷（節(jié)子、尖削度、斜紋理等），導(dǎo)致了木束單元粗細不均，為后續(xù)的干燥、浸膠、鋪裝等工序帶來了一系列無法克服的加工難題；在重組過程中，受傳統(tǒng)人造板思維和成型設(shè)備的限制，當時均采用低壓成型工藝，產(chǎn)品的密度低（< 0.9 g/cm 3 ），膠合強度差，表面粗糙，存在著嚴重的跳絲和開裂現(xiàn)象，當外界的溫濕度改變時，壓縮的木材和竹材由于形狀記憶而部分甚至完全恢復(fù)，尺寸穩(wěn)定性差，產(chǎn)品幾乎無使用價值。
2）新型木（竹）質(zhì)重組材料的技術(shù)研究現(xiàn)狀。
新型木（竹）質(zhì)重組材料是在吸收傳統(tǒng)重組木和重組竹成功經(jīng)驗和失敗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，在我國科研人員和相關(guān)企業(yè)的共同努力下，通過關(guān)鍵設(shè)備和工藝的研制而自主開發(fā)成功的一項新技術(shù)。該技術(shù)率先在重組竹領(lǐng)域取得突破，并于2000年左右實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化；之后，在重組竹的基礎(chǔ)上，根據(jù)木材的材質(zhì)特性，研制出了新型重組木，并于2014年實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，具體研究進展如下：
（1）新型重組竹的研究進展。
在單元制備方面，突破了傳統(tǒng)竹束單元制備工藝的束縛，提出了將竹材先單板化后再分離的新工藝，并
開發(fā)了多功能竹材疏解設(shè)備，發(fā)明了纖維化竹單板，解決了重組竹的單元制備難題；與此同時，開發(fā)了竹材單
元高溫熱處理技術(shù)，研制了壓力罐、炭化爐等熱處理裝備，開發(fā)了濕熱和干熱兩種熱處理工藝，豐富了竹制品
的色澤，提高了材料的尺寸穩(wěn)定性，在一定程度上緩解了竹材易霉變和腐朽等技術(shù)難題。在施膠方面，改變了
傳統(tǒng)酚醛樹脂的配方，發(fā)明了低分子量浸漬用酚醛樹脂，改變了傳統(tǒng)的涂膠和噴膠工藝，開發(fā)了浸漬施膠工
藝，制定了纖維化竹單板浸膠前和浸膠后的干燥基準，解決了重組竹施膠不均和浸膠后干燥樹脂預(yù)固化等問題。在成型方面，先后成功地開發(fā)了冷壓熱固化法和熱壓法兩種成型工藝，研制了立式/臥式冷壓機和大噸位
（達到2 400 t）多層熱壓機等成型設(shè)備，解決了竹質(zhì)重組材料的成型問題。建立了高性能重組竹制造的技術(shù)平
臺，依托該平臺，開發(fā)出了風電材料、結(jié)構(gòu)材料、戶外材料、裝潢裝飾材料、家具材等一系列高性能重組竹，
見圖1。
（2）新型重組木的研究進展。
在重組竹研究成功的基礎(chǔ)上，我國科技人員根據(jù)木材的特點，提出了將原木先單板化、再疏解制備纖維
化木單板的技術(shù)方案，研制出了無卡軸超厚單板旋切裝備，可將人工林木材旋切成4～8 mm厚的單板；研制出了

纖維定向分離重型疏解裝置，發(fā)明了異型疊加錯位疏解齒，利用疏解齒在單板表面順紋方向產(chǎn)生一系列線段狀的裂紋，將單板定向分離成粗細均勻的木纖維束交織而成的纖維化木單板，解決了重組木單元制備技術(shù)難題；發(fā)明了噴蒸輔助快速冷壓成型技術(shù)和超高壓臥式成型技術(shù)；建立了高性能重組木制造的技術(shù)平臺，依托該平臺以楊木、桉木等12種人工林木材，開發(fā)出了具有不同紋理和色澤的系列重組木產(chǎn)品，見圖2。
2 木（竹）質(zhì)重組材料的產(chǎn)業(yè)化推廣情況
木（竹）質(zhì)重組材料技術(shù)開發(fā)得到了原國家林業(yè)局、科技部等部門的大力支持，從“十五”開始，連續(xù)4個“五年”計劃，將木（竹）重組技術(shù)列入國家重點科技項目予以重點支持，“十一五”期間，“高強度竹基纖維復(fù)合材料制造技術(shù)”課題，被列入國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（“863”計劃）；“十二五”期間，“速生林
木材高效重組制造關(guān)鍵技術(shù)與示范”被列入國家林業(yè)公益性重大專項；“十三五”期間，“戶外用竹質(zhì)建筑材
制造關(guān)鍵技術(shù)研究”、“速生林木質(zhì)重組材制備關(guān)鍵技術(shù)集成與示范”被列入國家重大研發(fā)計劃。以中國林科
院木材工業(yè)研究所為主的科研院所和高校，承擔了國家在木（竹）質(zhì)重組材料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的主要科研任務(wù)，并取
得了豐碩成果：中國林科院木材工業(yè)研究所在木（竹）質(zhì)重組材料領(lǐng)域申請專利45件，其中發(fā)明專利27件，已
授權(quán)25件，實用新型專利22件，均已授權(quán)，專利涵蓋制造工藝、關(guān)鍵設(shè)備、生產(chǎn)方法和目標產(chǎn)品等一整套技術(shù)
體系；制定了《重組竹》、《重組竹地板》、《竹質(zhì)工程材料術(shù)語》、《結(jié)構(gòu)用重組竹》等標準，形成了較完
備的知識產(chǎn)權(quán)體系。2011年12月28日和2016年4月12日，原國家林業(yè)局科技司分別組織專家對“高性能多用途竹
基纖維復(fù)合材料制造技術(shù)”和“高性能重組木技術(shù)”成果進行了鑒定，專家組一致認為上述兩項成果達到“國
際領(lǐng)先水平”。在此基礎(chǔ)上，通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓（專利技術(shù)實施許可）在安徽、浙江等12省實施了大規(guī)模推廣，帶
動了我國木（竹）質(zhì)重組材料生產(chǎn)技術(shù)與工藝的整體轉(zhuǎn)型升級。目前，全國木（竹）質(zhì)重組材料生產(chǎn)企業(yè)達到
100多家，年產(chǎn)能達到120萬m 3 ，重組竹的生產(chǎn)企業(yè)基本覆蓋了全國16個主要產(chǎn)竹省區(qū)，從2014年開始，重組木已經(jīng)在浙江、山東、內(nèi)蒙古、河南、江蘇等省推廣，產(chǎn)品已經(jīng)出口到歐、美、日等100多個國家和地區(qū)，并
廣泛應(yīng)用于風電槳葉材料、結(jié)構(gòu)材料、戶外材料、裝潢裝飾材料等領(lǐng)域。與傳統(tǒng)的人工林木材和竹材相比，木
（竹）質(zhì)重組材料具有高強度、高尺寸穩(wěn)定性和高耐候性等優(yōu)點，可用于替代天然林優(yōu)質(zhì)木材，在濕地景觀工
程、海洋工程、礦井工程等領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用前景。
3 發(fā)展木（竹）質(zhì)重組材料的重要意義
1）緩解我國優(yōu)質(zhì)木材供需緊張的局面。
隨著我國經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展，建筑、家裝、造紙、包裝、園林景觀等行業(yè)得到了迅猛發(fā)展，木材的需求
量，特別是對優(yōu)質(zhì)硬闊葉材和大徑級針葉材的需求量急劇增加。而我國目前實施的天然林資源保護工程，全面
停止天然林商業(yè)性采伐，木材供需矛盾擴大。隨著世界范圍內(nèi)對環(huán)境保護越來越重視，許多國家和國際組織對
木材進行了管控，目前，已經(jīng)有86個國家和地區(qū)限制或禁止珍稀和大徑級原木出口，第17屆《瀕危野生動植物
種國際貿(mào)易公約》（CITES公約）締約方大會后，管制物種附錄已包括503種木材樹種，其中包含了所有的黃檀屬（約300種）、3種古夷蘇木（俗稱巴西花梨）以及我國家具、門窗常用的水曲柳，毫無疑問，進口木材將會越來越困難。

2）解決我國速生木竹材高效高值化利用問題。
雖然我國是優(yōu)質(zhì)木材資源十分短缺的國家，但卻是人工林資源豐富的國家，根據(jù)第八次全國森林資源清查數(shù)據(jù)，人工林保存面積0.69億hm 2 ，蓄積量24.83億m 3 ，人工林面積位居世界首位，其中杉木、落葉松、馬尾松、楊木、桉木等6大“當家”樹種總面積0.46億hm 2 ，約占我國人工林總面積的66.77%。由于這些木材存在材質(zhì)軟、密度低、變異性大、尺寸穩(wěn)定性差等缺陷，大大地限制了其應(yīng)用范圍，難以直接用于木質(zhì)門窗、裝飾裝修、園林景觀等領(lǐng)域。因此，急需應(yīng)用高新技術(shù)，充分利用我國豐富的人工林木材和資源豐富的竹材資源等制造出可以代替硬闊葉材和大徑級針葉材使用的新型木質(zhì)材料，破解我國優(yōu)質(zhì)木材供需矛盾和人工林木材亟待高值化利用的尷尬局面。
木（竹）質(zhì)重組材料技術(shù)通過對人工林木材、竹材疏解，樹脂導(dǎo)入，密實重組處理，不但可以克服如杉木、楊木密度低、材質(zhì)軟等弱點，桉樹、馬尾松等生長應(yīng)力大易變形等缺點，并可賦予其防腐、耐候等一些新的功能。利用這些木材加工后的重組木具有密度大、強度高、尺寸穩(wěn)定性和防腐性能好等優(yōu)點，可用于建筑、園林景觀、家具、門和地板等高附加值產(chǎn)品，延長了產(chǎn)業(yè)鏈，推動了行業(yè)進步，促進了產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級。
4 我國木（竹）質(zhì)重組材料存在的問題及其解決問題的
建議
1）存在的技術(shù)問題和建議。
雖然我國木（竹）質(zhì)重組材料取得了階段性成果，實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，但是作為一種新材料，仍然面臨著
一系列問題亟待解決，如木（竹）材重組單元精細定向疏解、高效節(jié)能干燥及排氣余熱回收、大規(guī)格成型等關(guān)
鍵裝備有待開發(fā)；生產(chǎn)的機械化、連續(xù)化和自動化水平急需提升；原材料供應(yīng)模式、生產(chǎn)方式需要改變；產(chǎn)品
的標準化體系建設(shè)尚需完善，尤其是有關(guān)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域標準的缺失，限制了木（竹）質(zhì)重組材料在木結(jié)構(gòu)建筑中的
應(yīng)用。
針對上述的技術(shù)問題，建議國家有關(guān)部門進一步加大支持力度，以速生林木材和竹材原料高效化利用和產(chǎn)
品增值化開發(fā)為目標，建立國家級木（竹）質(zhì)重組材料工程研發(fā)中心，重點支持以下6項技術(shù)：（1）木（竹）
質(zhì)重組材料單元精準疏解技術(shù)；（2）木（竹）質(zhì)重組材料連續(xù)化和自動化制造技術(shù)；（3）結(jié)構(gòu)用重組材料制造技術(shù)；（4）耐候型木（竹）質(zhì)重組材料制備技術(shù)；（5）裝飾型木（竹）質(zhì)重組材料制備技術(shù)；（6）木
（竹）質(zhì)重組材料應(yīng)用評價技術(shù)。力爭在未來5—10年，在裝備的連續(xù)化和自動化方面取得突破性進展；針對結(jié)
構(gòu)用非承重木（竹）質(zhì)重組材料（如門、窗、園林景觀材）對裝飾性能、尺寸穩(wěn)定性、耐候性等性能特殊要
求，解決現(xiàn)有木（竹）質(zhì)重組材料跳絲、開裂兩大制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸技術(shù)難題；在結(jié)構(gòu)材方面，大力發(fā)展大
規(guī)格的木（竹）質(zhì)重組材料，并構(gòu)建結(jié)構(gòu)用木（竹）質(zhì)重組材料相關(guān)標準體系和設(shè)計規(guī)范。
2）存在的產(chǎn)業(yè)問題和建議。
經(jīng)過10多年的發(fā)展，木（竹）質(zhì)重組材料產(chǎn)業(yè)取得了階段性成績，表現(xiàn)在設(shè)備和技術(shù)上已經(jīng)國產(chǎn)化并基本
成熟，產(chǎn)業(yè)發(fā)展初具規(guī)模，已經(jīng)成為具有我國特色的綠色環(huán)保、低碳、可持續(xù)發(fā)展的朝陽產(chǎn)業(yè)。但是企業(yè)規(guī)模
小，原料的貯存、加工利用的成本增加，消費者的理念有待轉(zhuǎn)變，政策扶持力度不夠，企業(yè)效益嚴重下滑，制
約了產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展。為此，我們強烈呼吁：（1）建立、健全木（竹）質(zhì)重組材料產(chǎn)業(yè)財政補貼制度，對
投資超過1 000萬元的木（竹）質(zhì)重組材料企業(yè)，實行國家補貼投資總額的10%；（2）拓寬木（竹）質(zhì)重組材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展資金來源，納入中央財政現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展資金扶持范圍；（3）實行用電優(yōu)惠政策，建議對木（竹）質(zhì)
重組材料企業(yè)實行農(nóng)業(yè)用電收費標準；（4）實行產(chǎn)品補助政策，對年消耗竹材、沙生灌木、農(nóng)作物秸稈量在
1萬t以上（含1萬t）的木（竹）質(zhì)重組材料企業(yè)，給予綜合性補助，補助標準140元/t（參考《秸稈能源化利用補助資金管理暫行辦法》財建 [ 2008 ] 735號）；（5）對木（竹）質(zhì)重組材料企業(yè)購置生產(chǎn)設(shè)備享受中央財政農(nóng)機購置補貼；（6）實行優(yōu)惠的土地政策，對木（竹）質(zhì)重組材料項目給予用地保障、實行劃撥用地，保證建設(shè)用地需求并享受農(nóng)業(yè)用地政策；（7）對木（竹）質(zhì)重組材料企業(yè)原料（人工林木材、竹材）運輸享受綠色通道，免征路橋費；（8）實行稅費優(yōu)惠政策，對木（竹）質(zhì)重組材料企業(yè)實行增值稅100%即征即退政策，并免征所得稅；（9）使木（竹）質(zhì)重組材料企業(yè)享受中小企業(yè)融資政策，加大金融信貸支持力度，鼓勵多渠道融資，促進升級換代；（10）享受國家的新興材料發(fā)展政策，木（竹）質(zhì)重組材料產(chǎn)業(yè)是具有中國特色的綠色環(huán)保、低碳、可持續(xù)發(fā)展的朝陽產(chǎn)業(yè)，是可以高效利用人工林木材、竹材資源的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，呼吁給予相關(guān)新興材料方面的產(chǎn)業(yè)政策支持。 責任編輯：陳 怡

（文內(nèi)附圖請查發(fā)文刊物---中國人造板）