木材加工

     

    以木材为原料，主要用机械或化学方法进行的加工，其产品仍保持木材的基本特性。在森林工业中，木材加工业和林产化学加工同为森林采伐运输的后续工业，是木材资源综合利用的重要部门。研究木材加工工艺技术的学科是木材工艺学，它以木材学为基础，应用物理学、化学、生物学，以及机械工程、热工学等领域的理论和方法，是一门多种专业交叉的综合性学科。 

    木材加工

    木材具有重量轻、强重比高、弹性好、耐冲击、纹理色调丰富美观，加工容易等优点，自古至今都被列为重要的原材料。木材工业由于能源消耗低,污染少,资源有再生性，在国民经济中也占重要地位。现在产品已从原木的初加工品如电杆、坑木、枕木和各种锯材，发展到成材的再加工品如建筑构件、家具、车辆、船舶、文体用品、包装容器等木制品，以至木材的再造加工品即各种人造板、胶合木等，从而使木材工业形成独立的工业体系。

    简史 中国在石器时代已以石为刃,刳木为舟,开始了木材加工的历史。青铜时代，出现了锯条的雏形；春秋时期相传鲁班发明墨汁、角尺等多种木工工具。秦汉之际,木工工具种类益多,锛、凿相继发明。北魏时贾思勰在<齐民要术>中对木材的加工和利用均有论述。沿至唐、宋，已采用锯开、气干、拼合、包封等较为复杂的技术制造木柱，并有了提高木结构稳定性的蒸煮和干燥处理方法，以及加楔、留缝技术。明代家具以其结构精巧、造型简朴驰名中外。

    欧洲在1348年出现框锯;但18世纪以前;欧美国家的木材加工基本上处于手工操作阶段。欧洲文艺复兴期间，木制品的镶嵌工艺达到很高水平。由于家具等木制品装饰的需要促进了单板制造技术的发展，法国在18世纪初、中期发明了单板旋切机和刨切机。19世纪中叶，首先在德国建成胶合板厂。20世纪20年代初，出现了以人造板为基础的新型工业门类。它与制材、木制品工业组成木材加工工业的3大分支工业系统。到40年代,木材加工进入综合利用阶段。60～70年代是人造板品种迅速增加和产量持续增长的时期,制材产量比重则相对下降,家具工业产品由传统结构转向板式结构。欧洲部分国家不增加森林采伐量而木材工业产品成倍增加，反映了木材综合利用技术臻于成熟。与此同时，木材工艺学也逐渐按产品种类及工艺性质建立起相应的分支学科，如制材、木材切削、木材干燥、木材防护、木材胶合、木制品制造工艺、人造板制造工艺、木材改性和木材表面装饰等。

    中国木材加工业的逐渐机械化始于清末。这时外商在中国建立机械化制材厂，继而发展地板、门窗等以房屋建筑为对象的木材加工厂；20世纪初又设厂生产胶合板。从50年代中期起，胶合板生产有了发展，接着并开始制造刨花板及纤维板；表面装饰材料及层积材等也陆续出现。这标志着中国的木材加工业已进入以综合利用为中心的现代化时期。

    木材加工技术 包括木材切削、木材干燥、木材胶合、木材表面装饰等基本加工技术，以及木材保护、木材改性等功能处理技术。切削有锯、刨、铣、钻、砂磨等方法。由于木材组织、纹理等的影响，切削的方法与其他材料有所不同。木材含水率对切削加工也有影响，如单板制法与木片生产需湿材切削，大部加工件则需干材切削等。干燥通常专指成材干燥。其他木质材料如单板、刨花、木纤维等的干燥，都分别是胶合板、刨花板、纤维板制造工艺的组成部分。木材胶粘剂与胶合技术的出现与发展，不仅是木材加工技术水平提高的主要因素，也是再造木材和改良木材，如各种层积木、胶合木等产品生产的前提。木材表面涂饰比较初是以保护木材为目的，如传统的桐油和生漆涂刷；后来逐渐演变为以装饰性为主，实际上任何表面装饰都兼有保护作用。人造板的表面装饰，可以在板坯制造过程中同时进行。木材保护包括木材防腐、防蛀和木材阻燃等，系用相应药剂经涂刷、喷洒、浸注等方法，防止真菌、昆虫、海生钻孔动物和其他生物体对木材的侵害；或阻滞火灾的破坏。木材改性是为提高或改善木材的某些物理、力学性质或化学性质而进行的技术处理。

    在采用上述各种加工技术时，不同的树种所产生的反应，可显示出不同的性状，称为木材的工艺性质或加工特性。

    现状 1949年后，中国依靠自己的森林资源，进行木材的合理利用和综合利用，木材生产基地与木材加工工业体系逐渐形成，有关的科学研究也得到较大发展。从1949～1986年，木材产量从年产 567万立方米增加到6502万立方米;锯材从1950年产344万立方米增加到1986 年产1505万立方米；胶合板从1953年产3.54万立方米增加到1986年产61.1万立方米；刨花板1962年产0.54万立方米，到1986年产21万立方米；纤维板1959年产1.16万立方米，到1986年产 102万立方米。三聚氰胺装饰板于60年代初开始生产，1986年已发展到年产1000多万立方米。在研究工作方面，1958年建立中国林业科学研究院，并设置木材工业研究所。其后地方性的木材工业研究机构陆续在北京、上海、哈尔滨等地成立。各省林业科学研究所也大都有木材加工的科研部门，北京、南京和东北林业大学及其他林学院有木材加工系。1980年中国林学会成立了木材工业学会。在对国产木材性质进行研究的基础上出版的《木材学》以及小型纤维板的生产技术和利用国产材料设计、制造的三聚氰胺装饰板生产线等，都具有中国特色。林业部林产工业设计院担负木材加工的工艺、设备和建厂的设计任务,现在全国已有7个林业机械厂具备木材加工成套设备的制造能力。

    展望 木材加工已成为一个稳定的工艺系统，专门化程度不断提高。电子计算机的应用，对制材技术的革新，木制品加工工业系统的变革，以至人造板生产工艺和产品设计工程的发展，都产生了重要作用。今后微处理机将更加深入到许多木材加工工艺领域，如原木、锯材的检尺、分等，木材、单板等干燥过程的控制以及热压工艺参量的调节等。同时，生物工程应用于纤维分离过程的可能性也已出现，定向技术的进一步提高，有可能使刨花和纤维按照产品用途性能的要求进行组织和纹理排列，成为木材加工中的比较新技术。此外，在新技术革命的影响下，无木芯旋切、无胶胶合、无屑切削，以及木制品工业中应用柔性加工系统等的试验研究，都预示木材加工技术将进一步发生重大的变革。

    加工发展

    目前，木材加工行业业已成为立国内发展速度较快且具有良好前景的制造产业之一，其增长速度大大超过整个制造业的平均水平。据统计，2001-2010年木材加工行业产值年均增速达到25%，销售收入年均增长率达到26%。2010年，业实现工业总产值6744.25亿元，占GDP的比重近2%。

    木材具有重量轻、强重比高、弹性好、耐冲击纹理色调丰富美观、加工容易等优点，从古至今都被列为重要的原材料，木材工业由于能源消耗低、污染少、资源有再生性，在国民经济中占非常重要地位。

    现在产品已从原木的初加工品如电杆、坑木、枕木等各种锯材，发展到成材的再加工品，如胶合板、纤维板、刨花板等各种人造板，从而使木材工业形成独立的工业体系。在森林工业中，木材加工业和林产化学加工同为森林采伐运输的后续工业，是木材资源综合利用的重要部门。

    近年来，受国际资本大量流入的推动，中国木材加工行业迅速发展，产能迅速提高。

    前瞻产业研究院发布的《2014-2018年 中国木材加工行业产销需求及投资预测分析报告前瞻》数据显示，2010年全国锯材产量3722.63万立方米;木片、木粒加工产品1873.51万实积立方米;木竹地板产量达到4.79亿平方米; 2010年人造板产量达到15360.83万立方米，其中，胶合板7139.66万立方米，纤维板4354.54万立方米，刨花板产量1264.20万立方米，单板产量为2724万立方米，人造板表面装饰板产量为2.95亿平方米。

    前瞻产业研究院木材加工行业研究小组表示，“十二五”期间，我国国民经济仍将保持较快的发展，木材加工行业的市场容量也将会随之扩大，市场前景将进一步看好。