集裝箱化已成為遠途貨物運輸的趨勢之一。近幾年來集裝箱運量更是飛速增長,如 1999年和2000年中日間集裝箱雙向運量增長50%以上“’。相應地,國際運輸對集裝箱的需求量快速增長。據海關總署統計,1999年我國向46個國家和地區出口集裝箱63.96萬個,創匯14.78億美元;2000年我國向 50個國家和地區出口集裝箱 110.7萬個,創匯23.8億美元
世界集裝箱制造業的重心在20世紀70年代末到80年代從日本轉向韓國,我國集裝箱制造業在90年代則超過韓國成為世界造箱業的老大。自1993年以來,我國集裝箱制造業呈基本上升趨勢,銷售量已經連續八年居世界首位,目前我國的集裝箱年產量已占世界總產量的四分之三。制造集裝箱需三大材料:鋼板(鋼材)、木底板(木材)、油漆(化工材料),目前鋼板、油漆絕大部分由國內生產、供貨,而木底板則大部分進口。據估算[門,我國每年需
集裝箱底板 40萬 m3,主要靠進口,大多來自印度尼西亞、馬來西亞、韓國、柬埔寨等國。自叨年代末期開始,我國一些企業相繼開發生產集裝箱底板,目前已達到了一定的生產規模,如深圳光大、廣東新會中集、浙江德仁等,但國內的生產量遠未達到國內集裝箱生產對木底板的需求量。
l 集裝箱底板的防腐處理
集裝箱底板早先使用的是經防腐處理的
實木地板,后逐步被防腐處理的多層
膠合板取代。集裝箱底板與普通膠合板的一個主要區別是必須進行防腐處理,其防腐的含義包括防腐朽和防蟲蛀兩個方面,即
防腐劑必須同時具有防腐朽、防蟲蛀兩種作用,或防腐劑中必須含有殺菌劑和殺蟲劑兩種成分。防腐的目的,一是延長集裝箱底板(木材)的使用壽命,使木底板的使用壽命與集裝箱的使用壽命接近;二是防止有害生物(如木材腐朽菌、木材害蟲)隨集裝箱的流通而傳播。由于防止有害生物的傳播屬衛生檢疫的范疇,因此又稱集裝箱底板的免疫處理,但實質是木材和膠合板的防腐(包括防蟲)處理。
集裝箱底板的防腐處理包括兩種方法:一是加壓浸漬處理,主要用于實木和
單板;二是膠層處理,后者主要用于膠合板和層積材。膠層處理是在膠粘劑中加人防腐劑,在膠合板或層積材的成型和膠合過程中,防腐劑滲透到木材(單板)中,起到防腐的作用。
加壓浸漬處理是木材和膠合板防腐處理的最常用方法,也是最有效的方法。在木材防腐工業已應用近百年,而且仍是當今世界各國應用最廣的防腐處理技術。實木加壓浸漬防腐處理很早就被世界制箱業和衛生檢疫機構普遍接受,如澳大利亞檢疫檢驗局(AQIS)接受單板防腐處理,然后熱壓制造的膠合板作為集裝箱底板,也接受膠層防腐劑處理的膠合板作為集裝箱底板,但膠合板的(整體)加壓浸漬防腐處理一直未被接受。
膠層處理是用于木質人造板的防腐處理方法。與加壓浸漬處理相比,膠層處理用于生產防腐膠合板,方法簡單、無需增加額外的(防腐處理)設備、無需改變生產工藝,因此近10多年來,防腐膠合板已成為集裝箱底板的主流產品。
2 集裝箱底板使用的防腐劑
木材防腐劑的選擇和使用,需根據木制品的使用環境和腐朽危害等級而定。集裝箱底板的腐朽危害等級,依據澳大利亞標準 AS 1604,被定為H2級。在此腐朽危害等級下使用的木材防腐劑,須抗流失,而且在防腐處理木制品的使用壽命內應無化學變化,因此,不抗流失的木材防腐劑如銅鉻硼(CCB)已被禁用。該級的使用環境是地面以上、室內條件,即不被淋濕、無流失,在此使用條件下,典型的木制品有框架、地板等。
集裝箱底板防腐處理,可使用的木材防腐劑很多,但必須經過澳大利亞檢疫檢驗局(AQIS)的認證。符合澳大利亞檢疫檢驗局的要求并已被認證的木材防腐劑,分為水溶性木材防腐劑、非水溶性木材防腐劑、膠層防腐劑。
2.1 水溶性木材防腐劑
水溶性木材防腐劑包括銅鉻砷(CCA)、氨溶季銨銅(ACQ)、銅唑(copper azole)防腐劑。其中CCA類防腐劑注冊的產品最多,達80種以上,但CCA類防腐劑含有重金屬鉻和砷,這兩種化學元素對人類健康和生態環境都有不利的影響,廢棄物難于處理。因此,近幾年來CCA類防腐劑在歐洲許多國家、日本等的使用量大大減少,在其他國家也面臨著限制使用或禁用的風險。銅唑(CUAz)防腐劑和季銨銅(ACQ)防腐劑由于不含重金屬鉻和砷,因此對人類健康和生態環境的影響較小,是近幾年來使用量不斷增加的環保型木材防腐劑。雖然銅唑(CUAZ)防腐劑的價格比CCA類防腐劑高,但所需的載藥量(每立方米木材需要的防腐劑的數量)較低,環保型木材防腐劑將是今后木材防腐處理所用藥劑的趨勢。
2.2 非水溶性木材防腐劑
非水溶性木材防腐劑不溶于水,通常溶解在有機溶劑中使用,又稱為有機溶劑防腐劑,主要包括擬除蟲菊酯類的氯菊酯、溴氰菊酯、氯氟菊酯等,其他的有機溶劑防腐劑都在評估之中,有可能被禁止。
2.3 膠層防腐劑
膠層防腐劑是混合在膠粘劑中使用的防腐劑,主要有辛硫磷(Phoxim)和ChlorfenaPyr。辛硫磷的有效成分是O一苯基氰基醛焐基-O和O-二已基硫逐磷酸酯,作為膠層防腐劑已使用多年,我國目前使用的都是辛硫磷防腐劑,主要產自德國、韓國和我國山東省、浙江省。集裝箱底板所需的辛硫磷有效成分的載藥量為0.70kg/m3 ,但由于不同牌號的產品所含辛硫磷有效成分不同,因此所需的**載藥量也不同(表1)。另外,膠層防腐劑辛硫磷用于生產集裝箱底板時,單板厚度不能超過2。5mm。
襄1 不同牌號辛硫磷產品的**載藥量
膠層防腐劑 **載藥量kg/m3
Basileum SI- 84 3.5
Basileum SI-84 EC 1.1
FOximer 0.70kg/m3 (辛硫磷)
Protecta C-97 3. 5
Radaleum-20 3.5
Radaleum-40 1.75
Radaleum-60 1.17
Supraleum 200 OC 3.5
Supraleum 600 EC 1.1
Tailileum-100 3.61
值得注意的是,辛硫磷對人體健康和生態環境的影響早已引起許多國際組織的注意,一直處于被評估之中,面臨著被禁用的局面。據筆者了解,澳大利亞檢疫檢驗局即將決定禁用辛硫磷,目前只是等待時機而已。
2000年澳大利亞檢疫檢驗局已批準了Chlorfenapyr作為集裝箱底板使用的膠層防腐劑,這說明辛硫磷的替代物已經出現并得到認可。Chlorfenapyr膠層防腐劑目前有兩種牌號,分別為Meganium 2000和 Adolit KDA,這兩種膠層防腐劑的**載藥量皆為 0.350kg/m3 ,但防腐處理的單板厚度不能超過1.5mm。
3 問題與對策
我國集裝箱底板的生產面臨著潛在的兩大不利因素的影響,一是木材原材料,二是防腐劑。世界熱帶闊葉木材的資源逐步減少,熱帶闊葉林的采伐逐漸受到限制,因此熱帶闊葉木材的價格上漲將是可以預測的一個不利因素。辛硫磷的被禁用也是可以預測的,而新的膠層防腐劑的價格必將更加昂貴,這是另一個不利因素。
逐步采用替代材料如人工林速生木材,減少熱帶闊葉木材的使用量,將是今后的必然趨勢。因此,集裝箱制造業和集裝箱底板生產加工業應盡早開展替代克隆和阿必東這兩種熱帶闊葉木材的研究與開發工作,一則可減少將來受熱帶闊葉木材資源緊缺的影響,二則可降低原材料成本。
我國是個竹資源豐富的國家,利用竹材制造集裝箱底板是一條充分發揮我國資源優勢之路,但如何根據竹材的特性,生產出符合要求的竹膠合板或竹木復合底板,并使用戶或船東接受,還有許多工作要做,如提供詳細、充分的技術數據和參數,加強市場開拓和市場營銷等。
一旦辛硫磷被禁用,我國集裝箱底板生產廠家將面臨新的問題,如更換防腐劑、防腐劑成本上升、尋找新防腐劑供應商、建立檢測手段等。因此應未雨綢緞,盡早了解相關信息并跟蹤其態勢發展,盡快開發新的防腐劑和防腐處理方法。同時,考慮使用其他類型的防腐劑(如水溶性木材防腐劑)及其相應的處理方法(如單板處理),則可減少或抵御辛硫磷被禁用導致的風險。
將膠合板制造商、防腐劑供應商、集裝箱制造商、相應的行業協會/學會等各方面的專家聯合起來,在熱帶闊葉木材的替代和防腐技術方面進行合作,將有利于推動集裝箱底板的國產化,有利于減少將來可能對我國集裝箱制造業的穩定發展產生的不利影響,為我國集裝箱制造這一優勢產業的進一步發展提供助推力。
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