沙漠里“長(zhǎng)”出新“建材”

胡紅波 張景陽(yáng)

在鄂爾多斯市伊金霍洛旗江蘇工業(yè)園區(qū)的內(nèi)蒙古清研沙柳產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)中心有限公司（下簡(jiǎn)稱清研沙柳）的生產(chǎn)車間，工人們正在加緊趕制一批節(jié)能窗構(gòu)件和明式仿古家具產(chǎn)品。

看著一件件精美的高檔家具，人們很難相信，這些產(chǎn)品的原料是來(lái)自沙漠中的沙生灌木——沙柳。清研沙柳經(jīng)過(guò)多年的潛心研發(fā)，累積合成了一套表現(xiàn)卓越的重組木材生產(chǎn)制備工藝，用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)集成，重新定義了國(guó)內(nèi)重組木產(chǎn)業(yè)的發(fā)展之路。

資源緊缺，重組工藝擔(dān)起使命

“這是一套沙柳重組木的仿古榻，相同體積和規(guī)格下，梨木或檀木的產(chǎn)品要幾十萬(wàn)元，而我們的產(chǎn)品價(jià)格只有不到一萬(wàn)元，而且阻燃性、密實(shí)度等性能更佳。”清研沙柳總經(jīng)理李一撫摸著一套仿古榻的靠背說(shuō)。

木材、鋼材、水泥、塑料是現(xiàn)代人類社會(huì)的四大基礎(chǔ)建材，而歷史最為悠久的木材，更是人類千百年來(lái)賴以生存發(fā)展的重要建材。隨著社會(huì)的進(jìn)步和生活水平的提高，人類對(duì)木材的需求逐漸超過(guò)了原生木材的供應(yīng)能力，甚至威脅到森林生態(tài)系統(tǒng)。

2017年，我國(guó)木材消費(fèi)總量超過(guò)6億立方米，其中進(jìn)口占比51%。此外，我國(guó)早已全面禁止了用于木制品加工的森林砍伐，而一直出口中國(guó)的俄羅斯也開始逐步加大對(duì)我國(guó)木材進(jìn)口的限制。

李一說(shuō)：“對(duì)森林資源的保護(hù)和木材供應(yīng)的限制，使我國(guó)木基材料的生產(chǎn)加工行業(yè)出現(xiàn)了大量缺口，依靠新技術(shù)研發(fā)生產(chǎn)重組木，成為市場(chǎng)的迫切需求?！?/p>

“重組木材的生產(chǎn)，就是將速生樹種通過(guò)新技術(shù)和工藝重新組合生成一種性能優(yōu)化的木基材料，說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單，其實(shí)需要一整套集成技術(shù)的支撐。優(yōu)質(zhì)的重組木材，除了要保留原生木材的所有特性，更要優(yōu)化和提高原木的諸多性能，例如力學(xué)強(qiáng)度、防水性、阻燃性、耐腐蝕性、抗白蟻啃食性、熱傳導(dǎo)系數(shù)等。”李一說(shuō)。

為什么可以將沙柳作為重組木的原材料？李一給出了答案。

在鄂爾多斯廣袤的沙漠里，沙柳是最為尋常的灌木。作為沙漠治理的先鋒樹種，沙柳具有旱不死、澇不死、牛羊啃不死、刀斧砍不死的強(qiáng)大生命力。此外，由于沙柳還具有“平茬復(fù)壯”的生長(zhǎng)需求（每三到五年要平茬一次），這也為重組木生產(chǎn)制備提供了源源不斷的原材料。

技術(shù)集成，沙生樹種“改頭換面”

重組木的制備，前提條件是不破壞木纖維的天然排列順序，保留基本特性。所謂沙柳平茬，主要是指對(duì)沙柳的枝干進(jìn)行剪切，而剪切下來(lái)的枝條就是重組木的原料。

“作為灌木植物，沙柳枝條直徑很小，呈條狀，且直徑相差不大，類似枝丫材，但其纖維形態(tài)較好，木纖維所占比例較大，其長(zhǎng)度為0.35～0.77毫米，壁較厚，在2～4微米之間，是制造重組木的優(yōu)質(zhì)材料，這是我們研發(fā)制備工藝的基礎(chǔ)?！痹谇逖猩沉?.5萬(wàn)立方米生產(chǎn)線旁，公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)帶頭人、清華大學(xué)天津高端裝備制造研究院沙產(chǎn)業(yè)制備研究所總工程師李茂林詳細(xì)介紹道。

那么如何以沙柳為材料制造重組木材，是將沙柳枝干進(jìn)行粉碎壓縮就可以了嗎？其實(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有那么簡(jiǎn)單。

李茂林說(shuō)：“整個(gè)制備工藝的首道程序是將沙柳枝條剝皮、碾壓、分絲，在此過(guò)程中，必須要在保留沙柳內(nèi)部細(xì)胞排列結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對(duì)沙柳絲條進(jìn)行改性處理，將細(xì)胞里的自由水、糖分、黑霉菌所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)全部抽取出來(lái)，然后用我們研發(fā)的改性劑進(jìn)行填充和置換?！?/p>

據(jù)了解，整個(gè)置換過(guò)程的關(guān)鍵技術(shù)是細(xì)胞破壁技術(shù)，不僅要打破植物細(xì)胞壁，還要充分完成成分的置換。由企業(yè)自主研發(fā)的改性劑，含有阻燃性能材料和防腐劑，因此，重組木的阻燃性較原生木大幅增強(qiáng)，而使用壽命也大大延長(zhǎng)。

將改性好的絲條進(jìn)行含水率控制，是整個(gè)工藝的另一難點(diǎn)，而清研沙柳研發(fā)團(tuán)隊(duì)，可以根據(jù)不同地域（空氣濕度不同）的使用要求，將含水率準(zhǔn)確控制在不同的高標(biāo)準(zhǔn)工藝設(shè)計(jì)要求指標(biāo)之上。

“原材料工藝處理完成后，就要將絲狀的改性沙柳制備成為大小不同的坯材，我們稱之為‘定向組坯。這是一個(gè)物理加壓過(guò)程，與普通木材加壓不同，重組木加壓需要足夠壓力使原料徑向與切向壓潰后沿縱向裂開，但是壓力又不能過(guò)大，避免壓斷縱向纖維?！崩蠲终f(shuō)。

經(jīng)過(guò)加壓后的坯材隨后進(jìn)入模具，接受最后一道工藝處理——熱處理，其目的是消除木材應(yīng)力，這也是木材、鋼材等建材下線之前必經(jīng)的工藝處理。重組木的加壓和熱處理過(guò)程要防止纖維斷裂和纖維碳化，因而工藝對(duì)壓力、溫度的控制要求極為苛刻。

李一出具的查新報(bào)告顯示，其消除沙柳坯材應(yīng)力的核心技術(shù)為國(guó)內(nèi)最新，且為清研沙柳獨(dú)有。