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这项工艺让沙漠长出新建材无毒水性科天缘何屡被曝有毒

2021年07月05日 晋江市机械设备网

这项工艺让沙漠长出新建材,无毒水性科天缘何屡被曝有毒

近日,科技日报记者走进位于鄂尔多斯市伊金霍洛旗江苏工业园区的内蒙古清研沙柳产业工程技术中心有限公司(以下简称清研沙柳)的生产车间,工人们正在加紧赶制一批节能窗构件和明式仿古家具产品。

看着一件件精美的高档家具,人们很难相信,这些产品的原料是来自沙漠中的沙生灌木——沙柳。清研沙柳经过多年的潜心研发,累积合成了一套表现卓越的重组木材生产制备工艺,用自主知识产权的核心技术集成,重新定义了国内重组木产业的发展之路中国建材网cnprofit.com。

资源紧缺,重组工艺担起使命

“这是一套沙柳重组木的仿古榻,相同体积和规格下,梨木或檀木的产品要几十万元,而我们的产品价格只有不到一万元,而且阻燃性、密实度等性能更佳。”清研沙柳总经理李一抚摸着一套仿古榻的靠背告诉记者。

木材、钢材、水泥、塑料是现代人类社会的四大基础建材,而历史最为悠久的木材,更是人类千百年来赖以生存发展的重要建材。随着社会的进步和生活水平的提高,人类对木材的需求逐渐超过了原生木材的供应能力,甚至威胁到森林生态系统。

2017年,我国木材消费总量超过6亿立方米,其中进口占比51%。此外,我国早已全面禁止了用于木制品加工的森林砍伐,而一直出口中国的俄罗斯也开始逐步加大对我国木材进口的限制。

李一告诉记者:“对森林资源的保护和木材供应的限制,使我国木基材料的生产加工行业出现了大量缺口,依靠新技术研发生产重组木,成为市场的迫切需求。”

“重组木材的生产,就是将速生树种通过新技术和工艺重新组合生成一种性能优化的木基材料,说起来简单,其实需要一整套集成技术的支撑。优质的重组木材,除了要保留原生木材的所有特性,更要优化和提高原木的诸多性能,例如力学强度、防水性、阻燃性、耐腐蚀性、抗白蚁啃食性、热传导系数等。”李一说。

为什么可以将沙柳作为重组木的原材料?李一给出了答案。

在鄂尔多斯广袤的沙漠里,沙柳是最为寻常的灌木。作为沙漠治理的先锋树种,沙柳具有旱不死、涝不死、牛羊啃不死、刀斧砍不死的强大生命力。此外,由于沙柳还具有“平茬复壮”的生长需求(每三到五年要平茬一次),这也为重组木生产制备提供了源源不断的原材料。

技术集成,沙生树种“改头换面”

重组木的制备,前提条件是不破坏木纤维的天然排列顺序,保留基本特性。所谓沙柳平茬,主要是指对沙柳的枝干进行剪切,而剪切下来的枝条就是重组木的原料。

“作为灌木植物,沙柳枝条直径很小,呈条状,且直径相差不大,类似枝丫材,但其纤维形态较好,木纤维所占比例较大,其长度为0.35—0.77毫米,壁较厚,在2—4微米之间,是制造重组木的优质材料,这是我们研发制备工艺的基础。”在清研沙柳1.5万立方米生产线旁,公司研发团队带头人、清华大学天津高端装备制造研究院沙产业制备研究所总工程师李茂林详细介绍道。那么如何以沙柳为材料制造重组木材,是将沙柳枝干进行粉碎压缩就可以了吗?其实,远远没有那么简单。

李茂林说:“整个制备工艺的首道程序是将沙柳枝条剥皮、碾压、分丝,在此过程中,必须要在保留沙柳内部细胞排列结构的基础上对沙柳丝条进行改性处理,将细胞里的自由水、糖分、黑霉菌所需的营养物质全部抽取出来,然后用我们研发的改性剂进行填充和置换。”

据了解,整个置换过程的关键技术是细胞破壁技术,不仅要打破植物细胞壁,还要充分完成成分的置换。由企业自主研发的改性剂,含有阻燃性能材料和防腐剂,因此,重组木的阻燃性较原生木大幅增强,而使用寿命也大大延长。

将改性好的丝条进行含水率控制,是整个工艺的另一难点,而清研沙柳研发团队,可以根据不同地域(空气湿度不同)的使用要求,将含水率准确控制在不同的高标准工艺设计要求指标之上。

“原材料工艺处理完成后,就要将丝状的改性沙柳制备成为大小不同的坯材,我们称之为‘定向组坯’。这是一个物理加压过程,与普通木材加压不同,重组木加压需要足够压力使原料径向(圆上任一点通过圆心的直径方向上)与切向(圆周任一些点的切线方向上)压溃后沿纵向裂开,但是压力又不能过大,避免压断纵向纤维。”李茂林告诉记者。

经过加压后的坯材随后进入模具,接受最后一道工艺处理——热处理,其目的是消除木材应力,这也是木材、钢材等建材下线之前必经的工艺处理。重组木的加压和热处理过程要防止纤维断裂和纤维碳化,因而工艺对压力、温度的控制要求极为苛刻。李一向记者出具的查新报告显示,其消除沙柳坯材应力的核心技术为国内最新,且为清研沙柳独有。

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重组木:木材界的“环保大使”

随着科学技术的不断发展,木材重组技术也受到了国家高度重视。目前国内已经研发出部分生产工艺,并申请专利,采用速生林为原料,经过多种物理与化学工艺处理后,在不打乱木材纤维排列方向、保留木材基本特性的前提下,将木材碾压成“木束”重新改性组合,制成一种强度高、规格大、具有天然木材纹理结构的新型木材,其完全可以代替实木硬木,且性能更优。

重组木具有良好的环保性能,可以有效的节约木材资源,形成速生林的循环利用,提高了木材的使用效率;高密度、不易变形、不易开裂、防虫、阻燃性能优于一般实木;各种木材物理指标超出普通实木3倍以上;适合用于户外以及地热等特殊环境用材;甲醛释放量达到E0级标准(≤0.5毫克/升,目前是国际最高标准,国家标准≤1.5毫克/升)。

2019年“五一”前夕,深圳市市场监督管理局发布抽检通报,水性科天因总挥发性有机化合物不合格登上质量黑名单。北京商报记者发现,水性科天已经连续两年登上质量黑榜。

水性漆总挥发性有机物不合格、生态板被检出甲醛,水性科天屡曝屡犯原因何在?

“无毒”产品频被曝“有毒”

又是总挥发性有机物不合格,这已经是近两年水性科天第四款产品栽倒在这个指标上。

2019年4月30日,深圳市市场监督管理局发布《关于2018年建筑装饰装修涂料产品质量监督抽查结果的通报》(以下简称《通报》)显示,共抽查了94家企业生产销售的500批次产品,检验发现不合格样品29批次,其中受检单位为“深圳市光明新区马田街道水性科天家装材料馆”、 标称生产单位为“兰州科天环保节能科技有限公司”、 规格型号为“2.5L/桶”的一款“水性润彩木器透明底漆”被检出“总挥发性有机物,g/L”项目不合格。

一年前的2018年5月22日,深圳市市场监督管理局发布《2017年深圳市小型门店销售的涂料产品质量监督抽查结果的通报》,其中受检单位名称为“深圳市水性科天环保节能建材有限公司”、标称生产单位为“兰州科天环保节能科技有限公司”、规格型号为“2.5L/桶 合格品”、生产日期分别为“2017-02-15、2017-06-05、2017-07-25”的三款产品“水性木器封闭底漆、水性润彩木器透明面漆(高光)、水性润彩木器透明面漆(半光)”总挥发性有机物实测值分别为“441g/L、441g/L、394g/L”,均超出限定值,因而被判定为不合格。

相关资料显示,挥发性有机化合物是指在101.3kPa标准压力下,任何初沸点低于250℃的有机化合物,会对环境产生污染,导致光化学污染和细颗粒物(PM2.5)污染,并加大室内有机污染物的负荷,严重时会使人引起头疼、咽喉痛等症状,危害人体健康。

水性科天不仅水性漆总挥发性有机物不合格,生态板还被检出甲醛。2017年8月18日,上海市质量技术监督局公布生态板产品质量安全风险监测结果。其中,商标标称为“水性科天”、标称生产企业为“兰州科天环保节能科技有限公司”、生产日期/批号为“2017.4”、规格型号分别为“(2440×1220×18)mm、(2440×1220×7)mm”的两款生态板甲醛释放量分别为0.2mg/L、0.1mg/L。

5月5日,北京商报记者就产品不合格问题询问水性科天董事长戴家兵,但截至发稿前并未收到回复。联系水性科天广东地区负责人赖剑辉,得到的回应是“这次检测的不合格产品与2018年是同一批,刚好仓库里有两桶是2018年底从经销商手中召回的,又被质检机构拿去检测”。至于为何生态板含有甲醛,赖剑辉并未直面回答,称“我只负责广东地区,上海的不太清楚”。

“水性科技”疑为噱头

“无毒”频频失守,让人们对水性科天引以为傲的“水性科技”投向质疑的目光。

资料显示,兰州科天环保节能科技有限公司是兰州科天投资控股股份有限公司(以下简称“科天集团”)子公司,是一家提供环保家装、家具、建涂工程材料的系统供应商。据科天集团官方网站介绍,科天集团从事“水性高分子技术”的研究和应用,并将其称为“水性科技”:“水性科技以水替代有机溶剂,从源头上杜绝高分子材料中有害化学物质对人体的毒害和环境的污染。用这种技术制备出来的水性材料既不含苯、二甲基甲酰胺(DMF)等有机溶剂,也不含有甲醛、重金属等有害化学物质,可挥发的只有纯净的水,无毒净味,绿色环保。”

2019年4月30日发布《通报》时,深圳市市场监督管理局称,从此次抽查不合格产品的样品类别上看,大部分不合格产品为溶剂型产品,此次挥发性有机化合物不合格主要是部分涂料使用了过量的有机溶剂。但水性科天的水性科技宣称以水替代有机溶剂,挥发性有机物从何而来?

号称无毒,生态板却被检出含有甲醛;宣称可挥发的只有纯净的水,水性漆却被检出总挥发性有机物不合格。水性科天被自己的产品接连打脸,引发了媒体对于“水性科技”是噱头的猜想。

涂料行业陷概念混战

“水性漆宣称无毒,没有甲醛等有害物质,实际上是在炒作概念。”中国家居建材装饰协会秘书长胡中信指出,大多数概念都是提高售价的幌子。

市场上像水性科天一样打着环保概念的涂料产品,价格大多在数百元。打开各大涂料品牌在淘宝、京东上的旗舰店,净醛、抗污、净味等概念让人眼花缭乱:“美涂士白竹炭茶净醛底面漆”、“立邦超亚光竹炭净味5合1,添加竹炭因子,吸附空气中有害物质”、“多乐士致悦抗污无添加内墙乳胶漆,不添加甲醛/苯及VOC”……

“炒作概念是行业通病。”百万家园监理公司总经理许国忠指出,企业在宣传时避重就轻,消费者受各种概念误导就可能将不合格的产品买回家。

一位不愿具名的涂料界人士向北京商报记者透露,概念战在涂料的两大主要领域都十分火热,面向终端消费者的涂料品牌争推各种环保概念产品,为家具企业供货的涂料供应商也举着水性漆的大旗宣传各种环保科技,一些中小型家具企业在价格面前让步品质,以为加工之后可制成通过检测的成品家具,这种侥幸的心理十分危险。