绿色材料是中国家具的未来 立足中国依靠科技
由于国内外存在太多不定性的因素,因此谈未来,不免是想当然的猜想。但有一点却一定不会是猜想,那就是绿色经济的强调。当然绿色经济也包含许多内容,我只选择其中最直接的课题来讲:绿色材料。
1 实木家具用材
在绿色材料中我先讲木材。目前我们的实木家具用的木材主要是
——热带雨林(阔叶林)的硬木
——温寒带的中硬度木材
人们使用这些木材,主要是由于家具结构上的实际需要,人们考虑到力学性能,比如承重等,但更多的是传统的偏好。
1.1热带雨林(阔叶林)的硬木
我们的大部分红木家具的木材主要都来自热带雨林。热带雨林蕴藏着世界上最丰富的树种,目前面临大量的砍伐。
联合国特使布伦特·兰2009.12.13日在哥本哈根气候大会中说:热带雨林正以可怕的速度消失,如果按照现在的趋势发展,到2017年,人类的砍伐还会消灭等同印度大小的森林面积。
保护热带雨林列入这次哥本哈根气候大会气候变化的协议之中。会议拟定了REDD方案。所谓REDD,就是减少森林砍伐和退化产生的排放。REDD方 案规定:发展中国家可以通过保护、恢复森林和改善森林管理而获得碳信用额,并通过向发达国家出售碳信用额而获得每年数十亿美元收入。
REDD方案其实对发展中国家十分有利,在木材的交易中,森林的主人、树木的主人就获得的非常少,大部分的利益,都跑到中间方那儿。木材从中间进口 商到批发商那儿,几经操作,那些所谓的名贵木材,都成了天价。甚至连生产厂家都难以经营,受害的是两头,一头是森林主人,另一头是最终消费人。希望 REDD的实施,能使发展中国家不卖其热带雨林,击退那些贪婪的木材商。
1.2温寒带的中硬度木材
温寒带的中硬度木材,比如柞木、水曲柳、桦木等,生产周期缓慢,需数十年才能成材。人们形容森林是地球的肺。那么,我们是不是就不能使用木材了呢?不是的,我们要正确地使用木材。
2 正确使用木材
2.1间伐材:
间伐是林业管理重要的组成部分,没有间伐,林木长不好,而且也会引起火灾。不光是人造林如此,天然林如果长得太密,也会自燃。
木材火烧、老树腐朽;树木由于虫蛀、台风刮倒或折断,都会造成树木中的二氧化碳吐回到空气中。因此那些主张绝对不能砍树的人,其实是不科学的。
2.2山林整理:
原有的山林,当然不一定是原始森林,长得疏密不均,树种杂乱,小树、大树、老树混合,难以管理,可以适当加以整顿。将老树砍掉,疏的地方加种,密的地方间伐,同时以当地的气候、土壤、高度以及经济价值,考虑种植新的树种。
有外行人说树越砍越少了,怎么办?其实树是越砍越多的,据美国科罗拉多州的调研,每砍一棵树会新长出2.8颗新树。树底下长年累月,有落下许多种子,但由于老树遮盖着,没有阳光照射,因此长眠地下。
老树砍下之后,这些种子在阳光雨露的滋润之下,争先发芽成长。
3 人工造林:
中国目前是世界上人工造林首屈一指的国家,南方种桉树,北方种杨树,这些都是速生材。三两年的做纸浆,十年八年的旋切单板。
由于供过于求,因此这些速生林木的价格非常低。一立方500元人民币左右,没有超过1000元的,这主要是因为这些速生林木没有有效地利用为建材、家具等其它经济价值更高的方面。
3.1桉树:
桉树的材质很好,长的也快,10年左右成材,密度超过0.6,适合用为建材及家具材料。澳大利亚来的桉树板材,一立方5000—6000元;我们的 桉木卖500—600元,价格相差10倍。问题在于干燥,桉树的内应力太大、纹孔堵塞,因此锯开之后,严重开裂,干燥起来也十分不容易。除澳大利亚的办法 之外,我们也找到一些办法,可以加以处理,可以很好的锯解及干燥。
另一个问题是树种,目前种的都是巨桉、尾桉、巨尾桉。应该引进一些适合用为建材、家具材的大花序桉(昆士兰桉),密度更高达0.8—0.9,比起我们现在传统家具采用的红木,价格就可以提升了。
3—2杨树、泡桐、杉树等速生林
这一部分的木材供应量非常大,在中国可以说从南到北都有人种,而且种植面积非常大,只可惜密度太低,做家具或建材有些不足。
因此我们还得进口许多热带阔叶林硬木。其实,我们可以通过木材改性这些现代化的科技,将松软的木材变硬变实,就可以不那么依靠进口了。
4 木材进口的情况
2008年国产木材产量增加917万立方米,增长13.1%,中国已进入森林蓄积和面积双增长时代。
08年进口原木减少752万立方米,下降20.3%,其中针叶原木进口1854.2万立方米,下降20.1%,阔叶原木进口1102.8万立方米,下降20.5%。原因(1)需求减少;(2)俄罗斯原木涨价过高;(3)国产木材增加917万立方米。
进口热带原木比重减少,01年39%,08年降到24%。
木材的进口是下降了,这主要是由于近两年出口生意下降的原因,但也有部分原因是由于改用杨木、桉木来替代进口材,比如旋切单板、纸浆等。
如果桉木干燥技术获得推广,杨木等松软材料改性,那么进口就更少了,不但节省外汇,也保住别人的森林,除去骂名。
5 木材改性
用物理或化学的方法,使木材密度增大,强度提高,主要有以下几种方法:
浸渍木(Impregnated Wood)
强化木(Densified Wood)
压缩木(Compressed Wood)
塑化木(WPC)
5.1浸渍木
化学材料:酚醛树脂、脲醛树脂、 糠醇树脂、间苯二酚树脂等。
主要采用:酚醛树脂。
利用浸渍法处理速生杨木,硬度可以增强一倍左右。
5.2强化木
将低熔点合金注入木材细胞腔中。
使用材料:i)铋(Bi)50%,铅(Pb)31.2%,锡(Sn)18.8%
熔点 97℃
ii)铋(Bi)50%,铅(Pb)25%,锡(Sn)12.5%,镉(Cd)12.5 %
熔点65.6 ℃
真空加热加压处理,使合金注入木材中,可以使密度小于0.6g/cm?的核桃木增加到0.95 ~ 3.83g/cm?。
5.3压缩木
木材具有天然的弹塑性,可以将其压缩密实,以增加其密度和强度。
要点:
树种:选用材质均匀、纹理直、水不溶性抽提物含量低的木材,比如桦木。
压力:10.5 ~17.6 MPa
含水率:热压时木材细胞壁中应具有不少于6%的水分,水分可以减少压缩过程中的内摩擦系数。
冷却:热压过程结束后,应保持压力下冷却。
改性之后与原木的比较:
杨木改性后
6名贵树种
其实木材无所谓名贵不名贵,这都是人们加给它们的。日本人以桧木为名贵,其实桧木是Cedar的一种。中国人以黄花梨为名贵,但它的密度也只有0.7几,而且黄花梨也可以通过人工培植而成材的。
我曾经介绍过人工培植黄花梨(我的拙作红木家具的可持续发展,P.87.家具企业案例与实务,中国林业出版社)。之后有工匠、企业经营者甚至文学作家起来反驳说人工培植黄花梨 、即使种了几十年,心材也只有筷子那么粗。
案例:
最近华南林科院院内一颗黄花梨被盗伐,赃品被取回,此树直径仅34-35cm,心材却达到27cm。
这个树的树龄约50年。
这个案例不但有力地驳斥了那些非专业的、别有用心人的谬论,同时也给坚持要使用黄花梨的业者带来喜讯:名贵树种也能培植。
7总结:
——好好地应用南方的桉木;
——将速生软木改性;
——大量培植名贵树种。
这是今后与未来我们家具材料的来源,不是靠进口、不是靠砍伐外国的热带雨林,而是立足于中国、依靠科技。
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