摘要:伴随着人们对目前环境保护的意识和认知逐渐加大时,很多的节能型环保材料也陆续出现。在前工业时期,秸秆是作为农作物,它是在农作物长成熟之后将壳脱掉因而剩下来的那部分茎叶,由后来的再加工成为了天然的建筑材料。这种材料可以循环再使用,也可以变废为宝的利用,因此在某些方面可以对目前林木资源的缺乏有一定的帮助,但同时,秸秆建材的发展也遇到了瓶颈。
关键词:秸秆建材;特色发展;瓶颈;对策研究
引言
我国每年农作物秸秆产量非常丰富,传统的秸秆利用方式也在不同的生产生活环境中形成特色。在过去的农业生产活动中,秸秆主要用作燃烧原料,少部分则加工制成牲畜饲料、培养食用菌等。目前中国政府已经非常重视秸秆利用,并在2014年4月实施秸秆禁烧。尽管如此,环保部最新数据显示包括15个省份的环境卫星在内,一共有3744个秸秆焚烧场地,这意味着秸秆综合利用仍然未达到预期效果。
1、秸秆建材发展研究现状及存在问题——以秸秆人造板为例
20世纪70年代,国内开始在秸秆人造板方向进行科研探索,当时在甘蔗渣人造板制造工艺上的研究较多,并在许多甘蔗资源丰富的地区建立了人造板生产线,甘蔗渣人造板的生产已经初具规模。20世纪80年代,中国林科院木材工业研究所和各高校相继对农业剩余物人造板的材料性能进行研究,取得了丰硕的成果。20世纪90年代,国内由于资源保护政策的实施和人造板需求的增长而再度兴起秸秆人造板研究的热潮。南京林业大学、东北林业大学、中国林科院等对秸秆人造板的生产工艺进行了更深入的研究,成功研制出稻草和麦秸中密度纤维板。但是从实际应用效果来看,当前世界范围内秸秆人造板的工业发展仍在初级阶段,生产厂家大都处于停产息工或转产状态,产业化进程十分艰难。我捡秸秆建材发展中存在几个问题归结如下:
(1)强度问题由于秸秆人造板的制造工艺源于木质人造板,采用物理性打碎原料的方式,破坏了秸秆固有的纤维组织,降低了产品的强度,在实际应用中只能用作装饰、家具材料,不能作为结构用材应用于建筑中。因此,提高以秸秆为原料的人造板的强度是我们需要解决的首要问题。
(2)原料收集和储存问题农作物秸秆为一年生草本植物,它与原木在收集、储存方面有很大的差异。导致了许多秸秆人造板生产企业的停产和转产。因此,秸秆原料的收集、贮存是影响秸秆实际应用的重要问题。
(3)技术问题秸秆细胞的显微结构与木材不尽相同,许多秸秆表面的胶合性能差,因此目前多采用异氰酸酯作为胶黏剂,生产成本的提高使产品的价格昂贵。因此,相关科研单位和企业应改进生产设备,提升生产工艺,处理好相关的技术问题。
2、秸秆、粉煤灰应用发展现状研究——以秸秆粉煤灰墙材和秸秆砖为例
近年来,农作物秸秆成为农村面源污染的新源头。每年夏收和秋冬之际,总有大量的小麦、玉米等秸秆在田间焚烧,产生了大量浓重的烟雾,不仅成为农村环境保护的瓶颈问题,甚至成为殃及城市环境的罪魁祸首。据有关统计,我国作为农业大国,每年可生成7亿多吨秸秆,成为“用处不大”但必须处理掉的“废弃物”。在此情况下,完全由农民来处理,就出现了大量焚烧的现象。对此,大家议论纷纷,各抒己见。怎么办?其实,在我看来,问题的关键在于提高农作物秸秆的综合开发利用及其废弃物再回收率。
我认为植物秸秆作为一种建筑材料,可以在最大程度上实现废弃物再回收。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着建筑行业节能环保需求日益增多和建筑等行业的快速发展,利用秸秆等农林废弃物开发具有绝热、隔音、减震等功能的力学性能优良的人造板材,可实现节能环保工业设计和生产目的。这类应用主要是将农业废弃植物纤维加工成高压板、纤维密度板等轻质人造板材,用于建筑板材、家居装饰、汽车装饰、汽车吸音、减震等场合。农作物秸秆板产业的发展,不但可以缓解我国木材供应不足的现状,同时由于其突出的环境友好特点,一方面可成为国家可再生资料战略的有力推进力量,另一方面对促进农村清洁发展,防止秸秆焚烧污染等有重要的意义。另外,农作物取之不尽、用之不竭,环保绿色,是当代建材市场利用率较高的建筑材料。
秸秆砖的生产成本秸秆是农业作物废料,故秸秆砖的原料价格极低;对于风干过程,由于秸秆自身腐烂速度极其缓慢,风干过程耗资不高(此部分可计入原料造价);如果大量生产,必然会降低秸秆砖的造价,但如同木材一样会增加储存费用,而与普通砖石相比会花费更多。但如果是在广大农村,又大力宣传选在收割后的农闲--剩余劳动力很充足时期,则此部分花销会大大减少;在相同绝热值前提下,传统墙体只有通过外部添加昂贵的复合绝热系统才能达到良好的绝热效果,而秸秆砖自身的良好绝热性能,节省了此部分开销;由于秸秆砖表面抹灰的简便性、易于操作,由此秸秆建筑的造价又会比砖石经济得多。
3、秸秆建材发展对策研究
3.1加强管理、完善原料收集和产品的标准体系
由于秸秆是一年生植物原料,季节性强,其收集、运输和贮存问题突出。而且目前采用收割机割断麦秆,出现了留在地里的秆茬越来越高,所收割的麦秸又碎又短,质量差的现象;现在秸秆在收购过程中主要是人工打包,采用小型动力拖拉机运输,整个过程不够规范人工费高;秸秆贮存需要防霉和防火,贮藏成本高。可以在农村一些交通方便的位置设立固定的秸秆收集点和收集员(从农民中选出),进行集中收集;从收集点到秸秆建材厂商,由厂商采用大型运输车,集中运输,这样不仅能形成收集体系,而且可以提高效率,降低收集和秸秆运输的成本,提升产品的性价比。
3.2 深度落实秸秆建筑废物再利用,减少建筑污染
秸秆建筑废弃物再回收,解决固体废弃物除了增加垃圾的回收、再利用率,还要在源头上减少固体废弃物的产量,真正做到“固体废弃物防治法”提出的:“减量化、无害化和资源化”的要求。政府财政可通过税收优惠、财政贴息、贷款担保等手段,加大对环保企业如空心砖、草砖和人造板制造企业的财政扶持力度,促进企业的技术进步。建立以政府为引导的产、学、研一体化合作机制,以高等学校、科研院所为依托,以企业为支柱,利益共享、风险共担的合作形式,通过签订技术合同保证秸秆建筑材料科技成果转化的持续性和完整性。
结束语
综上所述,秸秆建材保温隔热性能良好,其建筑物保温性好节能效果显著,并具有抗震防火隔音和有害挥发物少的特色。特别是利用秸秆建材本身的隔热和环保优势,开发结构用天然的隔热和环保功能材料,将对推广秸秆建材起到积极的促进作用,为今后克服秸秆建材发展瓶颈打下一定的基础。
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作者简介:李云祥(1963.05.13-),男,吉林省人,高中学历,高级技师,工作单位:中国农业银行双鸭山市分行。
论文作者:李云祥
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2018年9月上
论文发表时间:2019/5/9
标签:秸秆论文; 人造板论文; 农作物论文; 废弃物论文; 建材论文; 原料论文; 建筑论文; 《新材料.新装饰》2018年9月上论文;