林產品

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林產品(Forest Product)

目錄

什麼是林產品[1]

  林產品是指把開發森林資源變為經濟形態的所有產品。

林產品的種類[2]

  (1)固體產品

  固體產品具有以下優點:①以較低的能源用量改進板材以及減少木材損失;②有利於提高板材的穩定性;③化學處理以改變板材的錶面性質;④用於大為改進的加工產品,包括產品的結構強度。

  由於大多數金屬的加工製造所消耗的能量較高及石油化工產品聚合物大幅度提價的趨勢,可能導致在設備外殼和結構等處重新使用木材。

  (2)纖維

  在可預見的未來,紙產品的需求量將繼續增長,儘管目前一些大市場可能已經達到飽和。可以預料下一個世紀中國和印度快速增長的經濟,足以維持全球經濟增長。即使增加回收利用,對原生纖維的需求量也會增加。然而,消費模式和產品性質將發生變化,這可能導致紙廠使用纖維的類型改變。有可能會越來越多地使用特種紙漿,具有特殊用途所需性能並用特種木材和工藝製成的纖維,在產品中增加混合纖維的使用,以優化性能和成本。將更重視纖維質量的均勻性,優先考慮人工林,比如桉樹紙漿的發展利用。對紙產品原料的需求並不一定非要種植樹木來實現,特別是在某些地區,可以採用比木材廉價的農業殘餘物制漿造紙。

  甘蔗可能仍然是生產高質量生物乙醇的廉價原料。伴隨當前經濟的發展,巴西等國家開始將能源轉向乙醇,世界範圍內蔗糖價格也發生了變化。與大多數農業殘餘物相比,蔗渣具有收集方便等特點,大幅增加蔗糖產量同時意味著可以獲得成本低廉的蔗渣纖維原料。在大部分紙產品的生產中,蔗渣漿可替代至少一部分闊葉木漿。由於其含有更多和更好的纖維,阿根廷等國家不僅使用甘蔗生產糖,而且生產紙漿。另一個利用非木材纖維的原因是農作物生長周期短。根據物種和種植面積,通常需要7—20年樹木才能成材。在目前由於等待樹木成材,新的紙廠一般在林場樹木準備砍伐時才啟動,這是一個高風險的做法,因為木材成長的時間制漿造紙行業也發生了巨大變化。澳大利亞在許多地方為未來的造紙工業建立了林場,但木材長成後準備生產紙張時,經濟或立法等情況發生了變化,使得原計劃不能如期實施。預計未來這種風險可能會有所減少,主要是由於人工林的需求增加,並且最初為紙廠提供紙漿來源而建立的林場用於其他用途的幾率也增加。相反,大多數非木材纖維原料如農作物更容易種植,並可在1~2年內收穫。

  相比1年生農作物,生長周期長的樹木更抗旱。特別是氣候發生變化時,這種抗旱性尤為重要。一家戰略咨詢公司給造紙行業提供的建議是建立一個新廠,最初可採用非木材纖維原料制漿,在人工林成熟時可轉換成使用木材。在許多地區,林業砍伐結果是間伐材難以被充分利用。對於針葉木林場,澳大利亞採取的傳統做法是:使用第一批間伐材用於加工桿材,第二批間伐材用於制漿,最後的間伐材用於制材工業。第一批間伐材由於其水分含量過多而不適合作燃料使用,而且纖維含量低不能用於制漿。未成熟纖維往往過於短小壁薄,故不能用於生產強度高的針葉木漿。然而,這些未成熟的短小纖維可提供易形變的紙漿,因此可作為闊葉木的替代品。本文提到了一些非木材纖維制漿取代闊葉木漿的例子,特別是紅麻全稈,其生長周期短並且長纖維含量高。存在的主要問題是從核心分離韌皮難度大,對這方面的研究正在取得進展,韌皮部分用於生產纖維,纖維素含量高的核心部分用於生產乙醇或相關產品。

  總之,紙漿的需求量可能增加,但並非木材將填補所有的增長空白,一些非木材纖維也將使用。

  (3)燃料

  無論氣候怎麼變化,可以預計對可再生能源的需求將日益增加。可再生能源有兩個主要用途,即發電和運輸燃料。電動車的使用並不能真正解決運輸燃料問題,並且在某種程度上會增加電力的需求。人們已經考慮採用木材進行發電,未來木材發電將與核電、風力發電、太陽能發電、水力發電地熱能和潮汐發電等進行競爭,所有這些都有一個重要問題,即高成本。只有水力、核能和地熱能的發電可以補給用電需要,並且只有水力發電是真正意義上的可再生能源,當然這需要連續可靠地供水,直到發現大規模、高效率的能源儲存系統,這種情況才會改變。木材電廠具有的優勢是僅在需要’時提供能量,但即便如此,最好是用於基本電力供應。

  將木材大規模用作燃料有很多困難,首先木材含水量大,燃料中的水分會大幅度減少可回收的能量。與生產紙漿用的木材不同,用於燃料的樹木生長年限短並具有高生物質產量,但採伐年限短的樹木意味著木材會更潮濕。為了降低水分,將木材削成片可以快速晾乾,但這在大型電站很難實現,並且它使發電效率具有季節性。其次為大型電站提供木材,所需的林場面積很大,這無形中增加了許多與木材採伐和運輸相關的問題。生物質能源將用於運輸燃料,並預計在下個世紀,現有的生產工藝將得到改善和更新。現階段,由水解發酵法生產的乙醇可以作為典型的液體燃料。目前戊糖的水解發酵受到限制,而且比較難以實現,嚴重降低乙醇產量,但是,在兩段酸水解或生物水解以及多種糖發酵方法的開發方面已取得了顯著成效。

  此外,可採用氣化法生產管道式天然氣,它使用木材中所有的有機成分,合成天然氣也可以轉換為很多有用的化學品。然而,將木素轉變成其他化學品並沒有想像中的優勢,因為部分木材需燃燒製造能量。目前,在巴西的公路上有很多燃燒生物乙醇的車輛,並且其他國家也已經積極實施相關的計劃。但是,為此大規模的燃料系統提供原料需要大面積的土地,這仍然是個問題。

  儘管未來的技術使得這一趨勢具有可能性,但從石油到生物質燃料大規模轉換仍存在著問題,以澳大利亞為例:

  年石油消費量為5000萬t:

  石油的熱當量為2.1×1015{kJ/a:

  乙醇較低熱值為6790 kJ/kg;

  取代石油所需的乙醇量為7880萬t/a;

  理論上纖維素和糖的最大的乙醇產率為56.8%;

  計算的實際收率為53%;

  替代石油所需的纖維素量為1500萬池。以上數字是純化學產量,並沒有考慮過程使用的燃料。假設木材中含有50%的纖維素,密度450 kg/m3,相當於每年需要木材6600萬m3。假設木材每公頃產量為20 m3/a,這需要新的森林面積約330萬hm2。澳大利亞在2001年森林總面積1.64億hm2,其中只有160萬hm2是林場。因此生產乙醇的森林面積將占澳大利亞土地面積的4.3%。顯然,這樣的森林發展規模並非絕對不可能,但土地用途需發生巨大改變,還必須考慮到澳大利亞土地面積非常大,而人口相對較少。只有極少數國家能有這樣的土地與人口的比率以支持這一計劃,或許加拿大、巴西、阿根廷和俄羅斯可以考慮這樣的計劃,而對歐洲和亞洲人口最多的國家來說並不實際。可以合理地假定,在未來百年,提高生物質特別是木材和非木材農作物產率,以滿足乙醇的生產。關鍵是上述數字忽略了乙醇生產過程本身所需的燃料,以及與種植、收穫、運輸木材、提煉等相關的成本。

  有文章指出,由甘蔗提煉乙醇產生的能量是生產過程消耗能量的8.3倍,而玉米只有1.3倍或更少。簡單地說,假設沒有外部能源輸入,由甘蔗生產乙醇所需的林場面積約增加到1.15倍。由玉米生產乙醇所需的面積約增加到4.3倍。現實中的發電廠並不是所有的能量來自生物乙醇。電力和一些相對較低的熱能可來自其他一些能源,例如水力、太陽能、核能或是生物質燃燒,至少運輸和收穫所需能源可由液體燃料來提供。
Image:各种作物的乙醇产量.jpg

  表1顯示了採用ACOS方法得到的各種作物的乙醇總產量,其他處理方法也可得到類似的結果。預計會將較差的土地用於林業,因此,實際生物質的產量將比表1所示的低。由於木材比甘蔗更耐旱,故將在更廣的地理區域種植木材。提高人造林中的纖維素和乙醇產量,這也是很重要的。因此,在2107年前在這些領域還要進行許多改造。

  (4)林化產品

  木材也可以用來生產化學品。纖維素可用作纖維原料、化學品原料,也可開發利用木素副產品。目前有大量關於木素製造相關化工產品的研究,但真正成功的卻很少。儘管有各種努力,但除用作紙廠的燃料外,木素在其他方面的用量很小。面臨這種挑戰,應努力尋找更好的科學處理方法,提供經濟高效的轉換過程,以及為產品開發新市場並具有應對一定金融風險的能力。

  以木素為例,預計未來利用木素的新方法如下:①將木素作為原料而不是作為終端產品處理。木素具有芳香環結構,分子中含有羥基。對整個大分子結構進行降解,降解後的小分子可以作為化學品原料、燃料和石化工業的原料。目前,此工藝不夠經濟,但在2100年以前通過努力可以實現這個目標。②不是將木素視為低聚合物,或作為一種化學品原料,而是由木素的成分來組成具有實用性的高性能聚合物。③將樹木分開並再造,很可能開發出能加工的新的聚合物,它們與纖維素結合能力很強(就像和纖維結合的天然木素那樣),在重新組成的木素和纖維之間形成結合較好的複合物,這比目前使用的強化聚合物的合成要簡單得多。這種新的複合材料也許能夠取代石化產品在許多領域的應用。④探索木材組分未來在大規模工廠中的應用。隨著工廠規模的增加,每一種化學品的數量也在增加,生產規模也變得更為重要,一個典型的例子是鞣花酸,它具有許多有意義的性質,但目前其生產規模比較小。

林產品的功能[3]

  (一)經濟功能

  林產品對於人類生活來將是不可缺少的,因為現代林業產品系統能夠為人類社會輸入大量的原材料木材,為人類社會創造了巨大的物質財富,從而帶來巨大的經濟利益,促使林農、林工逐步走向富裕,擺脫貧苦。

  (二)社會功能

  任何資源的開發和利用,都需要大量的人力物力、資金信息,對於現代林產品系統來講也不例外。另外,現代林產品系統的開發和利用,可以為很多社會閑置的人員提供就業的機會,它不僅有助於緩解社會的就業壓力,還能夠促使其他社會產品的引入。

  (三)生態功能

  目前,環境污染是我國面臨的一個很大問題,林產品系統各要素之間的相互配合以及環境相互合作產生的整體功能,有助於防風固沙、凈化大氣、降低噪音等。林產品系統與環境之間有密切的關聯,林產品系統可以促使環境得到變化,且環境的改變也可以導致林產品系統的各個組成要素髮生改變,從而產生新的系統功能。

  (四)生物功能

  林產品有非常豐富的資源,種子、幼樹都可以繁衍子代,成為一片樹林,為人們的生活提供一些必不可少的資源。大多數的野生動物也需要林產品,才能夠綿延後代。可見,林產品對於人類和動物的生活來講都不可缺少。

  (五)消費功能

  現代林業產品系統能夠為人們輸出很多木材,且在人們合理砍伐的前提下,是源源不斷的輸出,從而滿足人們生活的需求,為人們生活提供更好、更舒服的環境。市場上有很多林產食品、花卉產品以及木材傢具,能夠滿足不同消費者的需求,促使消費者進行消費,最終使消費業得到發展。

  (六)保健功能

  林業產品資源中有非常豐富的中草藥。開發和利用這一物種資源,不僅能夠繼承古代遺產,治病強體,還能夠促進中醫事業的發展以及中西醫的結合。另外,森林能夠吸收二氧化碳,釋放出氧氣,從而使空氣得到更新,就是說森林有使人心曠神怡的效用。

  (七)欣賞功能

  人們越來越喜歡走進大自然,感受大自然帶給自己的愉悅心情。森林景觀非常豐富,為人類提供了數不勝數的景觀,吸引人們走進大自然,感受自然的美,讓人們忘記都市的喧鬧,放鬆自己的內心。

林產品的特征[4]

  1.林產品的多樣性及差異性

  從我國目前的統計口徑來看林產品是包括以森林資源為基礎而生產的木材和以木材為原料的各種產品,主要包括原木、鋸材、木質人造板、各種木質成品和半成品、木漿、以木材為原料的各種紙及紙製品、林化產品等林業部門和其他相關部門所生產的上述各類產品。同時還包括種苗、花卉、種子、林區土特產品、林果類產品等等。可見林產品是千差萬別的,這種差異性往往使得林產品的運輸、配送、儲存工作量增大,成本增加。

  2.供給地的地域性和集中性

  我國是一個大國,幅員遼闊,森林資源分佈卻極不均勻,主要分佈在東北林區及西南林區,且大多數比較邊遠。這樣也就形成了林產品的生產重點集中在上述偏遠地區,造成了林產品供給的地域性和集中性。這種林產品供給的地域性和集中性與需求的大量分散性顯然是矛盾的,使林產品的運輸成本大幅度提高。

  3.需求的多樣性和廣泛性

  從用戶需求的角度分析,林產品的需求來自於社會的多個部門、多個行業。而且這些需求是多樣的、廣泛的。同時隨著社會經濟的不斷發展,這種需求的多樣性和廣泛性還會繼續擴大,而生產者與消費者信息的不對稱性也加大了供需之間的矛盾。這就註定了林產企業的生產經營、物資配送活動必須具有更大的彈性,必須面向全社會,在經營管理上進行革新,高度重視物流管理

林產品的開發[5]

  所謂的“新產品”,它是一個相對概念。首先,它是相對於老產品而言的。其次,它是相對於一定地域而言的。徵一定地域中從未試製和生產過的,具有一定新穎和實用價值的產品,就是新產品。

  按照國家規定,新產品“在結構、性能,材質、技術特征等某一方面或幾方面,比老產品有顯著改進和提高,或具有獨創性的、先進性、實用性,能提高經濟效益,有推廣價值的產品,在一個省、市,自治區範圍內是第一次試製成功,並經有關部門“鑒定確認”的產品,而“產品的結構性能等沒有改變,只是在花色,外觀、錶面裝飾、包裝裝璜等方面改進提高的。不應列為新產品”。因此,在開發新產品的時候,主要就有以下幾種途徑:

  1.根據市場需求而開發新產品

  這是從市場調查市場預測、市場需要的研究出發,摸清了消費者的心理,然後有針對性地去進行新產品試製和生產。

  2.以提高產品的使用價值而開發新產品

  這是根據產品在使用的過程中產生的問題,採取彌補和剋服的方法,從而使新產品具有比老產品更高的使用價值而進行試製和生產。

  3.以更換材料來開發新產品

  這是在保證使用功能不變,以新材幸季來替代舊材料,從而解決原材料的緊缺或為降低原材料的成本而採用的新產品的開發途徑。

  4.採用技術組台的方法來開發新產品

  有許多的新產品,在技術上是並沒有什麼新的突破,只是現有的技術、已有的科學原理,重新組合,使其系統化,也能創造出新功能的產品來。

  5.擴大用途而開發新產品

  當然,開發新產的途徑遠不止這些,從習慣性的做法上來看,這是主要的幾種途徑。其簡略的概況如下表所示:(如表2)

表2

根據需要而開發的產品提高使用價值開發更換材料開發的新產品技術組合開發的產品擴大用途開發的產品
木院漆碗金屬,瓷碗搪瓷碗搪瓷盆、桶、鍋
術犁鐵鏵犁雙輪雙鏵型拖拉機推土機
獨輪車雙輪車鐵輪、汽輪車汽車裝甲車
木船帆船鐵質輪船軍艦潛水艇
枕木防腐枕木水泥枕木
薄木板層、纖、刨花板塑料貼面板寶麗板柔光板

  綜上所述,不難看出在新產品開發的策略運用中,不外平一是“創”,二是“仿”三是“轉移”,四是“闖”等等幾種方式辦法。但在現實情況下,我國開發林產品的策略運用,卻有些偏頗。其表現為:仿的多、創的少;引進的多、轉移的少,短期效益的多、具有長期效益的產品開發得少。從而也就導至了在對外貿易的出口產品方面:傳統的多,新產品少、零星小宗的多、集中大宗的少、農付產品多、林業產品少的羞澀的境況。

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參考文獻

  1. 丁麗芳編著.第二章 農產品與農產品特性 農產品市場營銷策略.中國社會出版社,2008.4.
  2. 徐環斐,王鬆林.未來100年林產工業發展面臨的機遇與挑戰[J].國際造紙,2010,(第2期).
  3. 李倩.現代林產品功能和存在的問題及對策[J].科技風,2013,(第17期).
  4. 田利濤,孟利清,李育林.我國林產品現代物流分析[J].全國商情(經濟理論研究),2008,(第13期).
  5. 王巨集威.關於對林產品開發策略的運用[J].科技創業家,2011,(第6期).
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