在“雙碳”戰略背景下，針對我國人造板行業廢舊木材資源利用難題，研究提出了3種不同廢舊木材的清潔分選工藝流程。主要闡述廢舊木材中的磁性金屬、非磁性金屬以及塑料、橡膠等雜質的分選剔除工藝方法，為人造板行業綠色生產提供了理論支撐和技術解決方案，推進木材資源高效利用，助力“雙碳”目標實現。

近年來，我國人造板生產線規模越來越大，木質原料成本上升，導致企業生產成本增加。此外，我國每年產生的廢舊木材數量龐大，根據資料統計，2023年我國產生的廢舊木材約為9 000萬t［1］。越來越多的人造板生產企業開始研究利用廢舊木材作原材料，循環利用木材以降低原材料成本。

目前，人造板行業使用比較多的廢舊木材主要為建筑模板、碎單板和端頭料等，需要將其中的沙石、橡膠、金屬、塑料等雜質去除［2］，研究廢舊木材清潔分選技術，對推動人造板行業可持續、綠色發展，推進廢舊木材循環利用具有重要意義。

1.廢舊木材清潔分選工藝流程

1.1 建筑模板

建筑模板主要使用木材制作，但是中間含有鐵釘、不銹鋼碎片、沙石等雜質，圖1為建筑模板及破碎后實景。

建筑模板清潔分選工藝流程如圖2，先將建筑模板破碎成大料，然后通過分級篩篩分為小細料、細料、規格料、大料和輕質廢料；小細料直接送進鍋爐燃燒，細料通過風選去除沙石，規格料先通過磁選裝置剔除鐵磁物質，再通過渦電流檢測、成像檢測或者X光射線檢測剔除非磁性金屬、塑料和橡膠等，大料經過再碎機再碎后再次篩分。

 建筑模板清潔分選工藝流程

以上建筑模板清潔分選工藝流程的優點和特點：

1）經過破碎機破碎后的建筑模板顆粒更小，減少了后續加工設備的能耗，同時降低了設備運行時的負載壓力，優化了生產工藝；

2）由于建筑模板特殊性，內部含有大量鐵釘等金屬，工藝流程增加磁選裝置，大大提高磁性金屬的剔除率；

3）通過均料裝置有效將物料鋪寬鋪平，均勻快速進入下一個工序，并且能夠提高分級篩的效率；

4）通過分級篩將破碎后的物料進行有效篩分，將小細料直接運至鍋爐燃燒，細料通過風選機剔除沙石雜質，規格料經過渦電流分選、成像分選剔除非磁性金屬、橡膠和塑料等，大料經過再碎后回送到系統再篩分，部分輕質物料通過風機吸走；

5）流程科學合理，使用和維護成本低；清潔分選效果顯著，清潔率高，減少后續設備損耗；運行速度快，能夠滿足大產能需求。

1.2 碎單板

碎單板為木段旋切后的剩余物，常含有沙石、塑料等雜質，圖3為碎單板及削片后實景。

碎單板清潔分選工藝流程，碎單板通過除石上料機分離出石塊和大重物，通過金屬探測儀檢測識別碎單板中的金屬雜質，通過專用削片機將其削成木片，再經過專用設備加工成刨花或纖維。

以上碎單板清潔分選工藝流程的優點和特點：

1）碎單板通過除石上料機時，上料機可以有效地去除碎單板中的沙石和大重物，可以采用多級去除系統，剔除效果更好；

2）物料通過皮帶運輸機輸送至專用削片機，在進入削片機前，經過金屬探測儀檢測，可有效識別碎單板中的金屬雜質，避免金屬異物對削片機刀具的傷害，延長刀具使用壽命；

3）針對碎單板專用削片機，獨特的切削片角能保證優秀的木片形態，帶有特定的強制進料系統，適用于碎單板原料，使生產效率提高，大大增大削片機的產能。

1.3 端頭料

端頭料主要為原木截斷產生的頭部或者尾部的剩余料，混有鐵釘、沙石等雜質，圖5為端頭料及切削后實景。

工藝流程為通過專用削片機將端頭料切削成合格的木片，再經過專用設備加工成刨花或纖維，見圖6所示。

以上端頭料清潔分選工藝流程的優點和特點：

1）端頭料通過皮帶運輸機輸送至輥臺運輸機，在輸送過程中利用輥臺的分離功能，有效去除沙石、樹皮等雜質，提升物料純凈度；

2）去除沙石、樹皮等雜質后的端頭料由皮帶運輸機送經金屬探測儀，檢測剔除其中的金屬雜質；

3）核心設備是特制的削片機，其喂料輥采用齒形結構，和進料裝置配合對端頭料強制進料，能更好地使得端頭料進入到削片機的切削腔內，能耗低、自動化程度高、生產效率高。

2.2.3 成像檢測

成像檢測通常采用基于棱鏡分光的多CDD彩色高速線陣相機，在高曝光的光源照射下，快速成像，對比（如顏色、形狀、紋理等），雜質需大于10 mm×10 mm，分析出廢舊木材中的非磁性金屬，再通過閥門將其精準排除。

成像檢測的優點和特點：1）運輸物料速度最快可達5 m/s，對物料拍照識別分析最快響應時間為3微秒，見圖8所示。使用了全新的LED光源照明系統，單條LED光源光強可達20 000流明，光源線性均勻度好，成像的圖像一致性好、色彩還原性好；對于消除陰影、提高黑色異物和黃色異物的檢出率更加有效。

2）采用獨有的嵌入式FPGA+DSP圖像處理技術，大大提高了運算速度，增加系統的穩定性，先進算法融合了顏色、形狀、紋理等雜質特征參數，對麻繩、黑膠皮、綠膠皮、黃色紙殼、傳送帶碎片等雜質的剔除效果更好。

3  結束語

針對廢舊木材再生利用領域，創新性地開發了基于物理特性篩選廢舊木材中的金屬、塑料、橡膠等雜質，構建了廢舊木材再生利用的清潔化生產關鍵技術。該技術突破實現了人造板原料中雜質的高效精準分離，有效促進了木材加工產業鏈的閉合循環，為木材工業的低碳化轉型提供了可量化的技術路徑，助力我國碳達峰碳中和目標的實現。