文章信息
- 沈文星, 周定国.
- Shen Wenxing, Zhou Dingguo.
- 秸秆人造板的产业化问题
- A Research to the Industrialization of Straw-Based Panel
- 林业科学, 2007, 43(3): 103-107.
- Scientia Silvae Sinicae, 2007, 43(3): 103-107.
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文章历史
- 收稿日期:2005-08-01
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我国人造板工业近年来一直保持良好发展态势,人造板产量快速增长,现已成为世界人造板生产大国。2003年全国林业产业总产值达到5 860.33亿元(按现价计算),高于前5年的14.16%的平均增长速度,人造板已成为林产工业的主导产品。2003年,人造板产量4 553.36万m3,比2002年增长55.40%,已与世界产量第一的美国人造板产量基本持平1)。2004年我国人造板产量达5 446.49万m3,比2003年增长19.61%,其中纤维板和其他人造板(主要细木工板)发展最快,2项占全部人造板产量的49.66%2)。
1) 国家林业局.2004.中国林业发展报告
2) 国家林业局.2005.中国林业发展报告
人造板工业生产的主要原材料为木材,而木材产量取决于森林资源的多少。森林资源持续增长,人工林面积不断增加,使得我国木材加工产业的原材料基础条件大为改善。但林产工业发展与木材供给之间的矛盾仍然突出,据有关资料表明2):2004年木质林产品出口中,原木出口0.61万m3,原木进口2 630.85万m3,分别比2003年减少35.11%和增长3.35%;锯材(不包括特形材)出口48.93万m3,进口605.17万m3,分别比2003年下降9.89%和增长8.10%。人造板出口成倍增长,进口总量下降;从品种结构看,人造板出口中胶合板仍占绝对优势,但纤维板所占份额快速提高,人造板进口仍以胶合板和纤维板为主,但胶合板所占份额进一步提高,纤维板所占份额快速下降。因此大力发展人工林和通过进口弥补原料短缺,发展木材替代品将是我国林业产业发展的方向。
我国秸秆资源十分丰富。据不完全统计:我国每年各种农作物的秸秆产量高达6亿~7亿t,其中40%~60%为麦秸和稻秸,若能利用其中的1%~2%,即可生产约600万~1 200万m3人造板,按l m3人造板需要3 m3原木计算,可替代1 800万~3 600万m3原木。由此可见,发展秸秆人造板,对于减少木材用量、保护森林资源和生态环境有十分重大的意义(郭星恺,2001)。
1 理论分析 1.1 技术进步与产业发展技术进步就是技术伴随着社会生产的发展过程,技术进步可以分为广义和狭义2种。狭义的技术进步是指硬技术直接应用并取得的进步;而广义的技术进步是指扣除劳动力和资金投入使经济增长以外,所有其他因素对经济增长产生的作用。技术进步按照经济学家约瑟夫·熊彼特(1990)的观点,认为是生产过程中引入了新的组合,或者经济系统引入的一种新的生产函数,新的生产函数的建立就意味着生产的技术条件或水平发生了变化,并且这种变化的结果将带来经济效益。这个新函数包括新产品、新技术、新市场、原材料的新来源和新的企业组织形式等。
技术进步与经济发展的结合或统一是技术创新。技术创新是提升人造板工业发展水平的重要支撑力量。从科学技术的角度看,人造板工业发展的关键是产业技术水平的变化,是通过新的科学技术在产业中的应用而实现的。从技术论的角度看,技术创新就是把科学理论应用于发明、再到将技术发明应用于生产的过程。因此,技术创新是由研究、发明、开发、设计、试验、生产等多个环节组成的(臧旭桓等,2002)。我国人造板工业生产技术落后,产业化程度和现代化水平都较低,产业经济增长幅度缓慢。解决问题的重要依托是提升人造板工业生产的技术水平。
林业技术创新对人造板工业是影响可以从2个方面理解:一方面,新技术、新工艺、新方法等先进技术,可以使木材资源利用率提高,同时使产品成本下降,产品质量提高,企业的竞争力提高;另一方面,替代资源进入生产领域,使被替代资源的消耗下降,资源需求结构发生变化,从而影响产业结构。
1.2 技术进步对产业发展的贡献率经济增长理论是以增长为研究对象,分析各个经济增长要素在经济增长中的作用。索洛和丹尼森等经济学家针对早期增长理论中忽视了技术进步对经济增长的作用以及资本和劳动之间的可替代性的情况,提出了新的增长模型,指出了除资本要素以外的其他要素对经济增长的作用。索洛模型的生产函数为:
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其中:K和L分别代表资本和劳动的投入, A代表技术状况,R为可耕地和自然资源存量。
在上述表达式的基础上,索洛等人又进一步将生产函数转换为能够测度每种投入对经济增长贡献的形式。根据他们对增长的原因测度的结果,投入要素的效率提高在增长率中所起作用越来越大,这意味着各种投入要素的质量和技术进步已经成为经济增长的核心要素。索洛从美国1909—1949年的时间数据中得出,美国在这一时期人均总产出增加的原因是:87.5%是技术进步的结果,12.5%是不断增加资本使用的结果(格里高利·曼昆,2003)。然而,在现实的经济增长过程中,技术进步的作用常常又体现在劳动效率的提高、投入资本存量效率的提高和对资源的合理开发和利用上(洪银兴,2000)。
根据经济学的理论,林业产业的发展主要由3个因素引起:一是资本的投入,二是劳动的投入,三是技术进步。这3个因素是决定发展的重要因子,其中最重要的因素是科学技术,它是最重要的生产力。
1.3 技术创新与R & DR & D即研究与开发(research and development),R & D与技术创新的关系,Rosenberg(1996)认为R & D对技术创新的作用可以说是通过技术不平衡表现出来的,这种不平衡常常发生在由若干密切相联的步骤构成的生产活动中,即这些生产过程中常常有些“瓶颈"。“瓶颈"的存在将把R & D的努力集中在它的解决方法上,然而,方法的出现又将产生新的“瓶颈"和进一步的解决方法(臧旭桓等,2002)。新知识的产生和在经济中产生新的不稳定性是R & D的直接结果。新知识,可不断解决技术创新中的“瓶颈";新的不稳定性,则可能带来新的“瓶颈"和创新过程中的飞跃性突破。R & D的作用机制,影响技术创新。
2 秸秆人造板工业发展中存在的问题 2.1 秸秆新产品 2.1.1 秸秆人造板秸秆人造板是利用秸秆为原料,添加改性异氰酸酯胶粘剂或者复合型胶粘剂,在一定温度压力下压制而成的一种新型人造板。包括秸秆碎料板、木草复合板、中密度稻草板和中密度秸秆纤维板等,此类产品可以替代木质人造板用于包装行业和家具制造业。
2.1.2 秸秆墙体材料充分利用秸秆材料中空保温隔热特点,借助化学或机械结合方式,利用秸秆复合制造技术,生产轻质秸秆材料以替代传统的粘土砖用作框架结构房屋的内墙或外墙。包括秸秆模压墙体材料、挤压秸秆墙体材料、平压法轻质保温内衬材料和定向结构组合墙体。该类产品可以根据墙体幅度的需要,制成不同的规格,有助于墙体的预制和现场拼装。
2.1.3 秸秆包装材料以秸秆为原料,用专门设备将其加工成杆状单元,施加异氰酸醋或酚醛树脂后铺装成型,热压成板条,也可以将板条分割成板块,成为包装箱底层垫块。可以制成包装托架和包装箱。
2.1.4 秸秆纤维复合材料以秸秆纤维为基本原料,与无机矿物材料或塑料复合而成的一种板材。另外,可以在秸秆材料上,利用化学和机械技术在其面板上复合石膏板、水泥板、胶合板、石膏刨花板和水泥刨花板等,制成新型复合材料。可以用作建筑材料或包装材料。
2.1.5 秸秆模压制品以秸秆为原料,用一步模压成型法直接制成产品,例如,桌面、凳面、托盘、家具构件和建筑构件等(周晓燕,2002)。
2.2 秸秆人造板产业化过程中存在的问题我国秸秆资源非常丰富,传统的利用方式主要是做燃料、饲料、肥料和造纸等,这些方法仅利用了30%左右的秸秆。有些传统利用方法对环境影响较大,且产业化难度大,因此,如何采用新技术和新方法,有效利用秸秆,为70%左右的秸秆寻找出路,是非常重要的。秸秆人造板产业发展,一方面可以节约大量木材;另一方面可以充分利用秸秆,是秸秆被循环利用基础上的循环流动的环型经济,这符合可持续发展和循环经济的要求,在一定程度上实现经济与自然生态系统和谐发展。然而,秸秆人造板产业化过程中还存在一些问题。
2.2.1 技术层面与木质人造板相比,秸秆人造板在生产技术上存在的难点主要有2个。
由于秸秆细胞的结构特征和化学组分与木材不尽相同,以稻草为例:稻草纤维的超微结构与木纤维相似,从纤维外壁到细胞腔分为ML、P、S1、S2、S3等5层,但稻草纤维的S1层比木纤维S1层厚,解纤过程中难于分丝帚化,故采用传统的办法进行物料破碎或纤维分离,得率低,形态差,影响了产品的物理力学性能。
由于秸秆表面多数有不利于胶合的物质,如稻草秸秆表面层含有蜡质和硅质,采用传统的脲醛树脂或酚醛树脂胶,难以得到满意的胶合强度(尤其是内结合强度)。在实验室条件下,板材密度为0.8 g·cm-3和UF施胶量为17%,MDI施胶量为6%时,稻草中密度纤维板的物理力学性能达到GB/T 11718-1999一等品的指标要求,见表 1(吴章康,2002)。目前,国内外已建成的厂几乎都以异氰酸酯(MDI)为胶粘剂。使用异氰酸酯,产品强度较高,机械加工性能好,耐水性好,无甲醛释放,但一会产生成本问题,因为异氰酸酯施胶量比脲醛树脂低,但价格为脲醛树脂的8~10倍;二是粘板问题,如直接采用异氰酸酯胶粘剂,将会在热压过程中产生严重的粘板现象。
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世界上利用农作物剩余物制造人造板已有几十年的历史,但是,以秸秆主体——麦秸和稻草为原料制造人造板,建成工业化生产线,却只有10年左右的历史,产业化还很难形成。从经济层面看主要有:一是原料收集、运输和贮存问题。秸秆为1年生,季节性强,质地松散,易虫蚀、霉变和腐烂,容易引起火灾,尽管收购价格较低,但原料收集、运输、贮存和利用率问题却突出。造成最终实际成本与木材原料价格相差无几。二是投入问题,建立秸秆人造板企业的投入较大,特别是在我国,木材加工企业90 %以上是非公有制投资主体,投资风险的不确定性,投资者的积极性不高。例如,目前研究的秸秆人造板实为秸秆碎料板,其工艺属碎料板。国内外所报道的用高温磨浆、施加脲醛树脂胶而制成的秸秆中密度纤维板,基本上是实验室的小型样品。根据周定国(2002)对国内外秸秆人造板建厂调查收集的资料表明,同样规模的秸秆人造板企业和木质人造板企业,采用现行的秸秆人造板生产技术,经营非常成功的前提下,二者的经济效益才相似。因此,投资秸秆人造板工厂的企业具有非常大的投资风险。
2.2.3 市场层面从市场层面看,秸秆人造板现状对秸秆人造板产业化有一定影响,主要表现在:一,由于秸秆人造板利用的原料不同,木材纤维与秸秆纤维的差异,使得秸秆人造板产品质量标准的制定存在差异,同等条件下,对产品的市场竞争力有一定影响;二是产品的认可度,迄今为止,秸秆人造板在市场上尚未像木质人造板那样为广大用户所认同;三是由于秸秆人造板处于产品开发阶段,产品成本较高,产品没有价格竞争优势。
3 几点建议基于以上原因,目前国内对于秸秆人造板产生了“实验室研究多,产业化推广少,可行性报告多,实际投资建厂少;对产品舆论支持多,实际应用少"的现象(周定国,2002)。如何加快秸秆人造板产业化,笔者认为,除技术上有所突破外,应该建立较为完善的制度体系,具体从以下几个方面入手。
3.1 完善促进秸秆人造板产业化的财政政策 3.1.1 加大R & D的投入国家对秸秆的合理利用十分重视,国家“863"、“973"项目都将秸秆的合理利用纳入研究内容,地方政府如江苏省也投入大量的科研经费。促进秸秆人造板产业化,完善的财政政策非常重要。
我国财政在促进技术进步方面发挥了越来越大的作用,特别是实施积极财政政策以来,一大批发明创造利用国家的财政投入而完成,秸秆合理利用的发明创造特别明显,这有力地提高了企业的技术水平,增强了企业的市场竞争力。
由于我国目前秸秆人造板企业缺乏人才、资金、信息和有效的创新管理能力,企业还不能成为技术创新主体,政府和学校的R & D资源配置处于主导地位,进一步发展秸秆人造板产业,要在财政的科技投入在绝对量上不断增长的情况下,加大科技投入占财政支出的比重及GDP的比重。
3.1.2 对生产企业财政扶持国家对经济结构进行战略性调整,加强对森林资源和生态环境的保护,大力发展秸秆人造板产业符合国家发展战略。正如前面分析,秸秆人造板投入和生产中风险大,加上我国企业技术创新能力低,现阶段对生产企业财政扶持,有利于秸秆人造板产业化速度。
1) 加大企业技术进步的财政扶持力度 政府财政可通过税收优惠、财政投融资及政府采购等手段,加大对秸秆人造板企业技术进步的扶持力度。可以考虑允许秸秆人造板企业的R & D支出实行100%的税收抵扣,对生产设备实行加速折旧制度。并通过财政贴息、贷款担保等对秸秆人造板企业给予资金支持,促进企业的技术进步。
2) 利用国际规则,对企业进行补贴 利用WTO《补贴与反补贴措施协议》有关不可诉补贴的规定。不可诉补贴是指不具有专向性或属于以下类型的补贴:研究补贴包括对公司进行研究活动的援助,或对高等教育或研究机构与公司签约进行研究活动的援助;按地区发展总体框架,对某落后地区的非专向性补贴;为促进现有设施适应法律和法规实行的新环境要求而提供的援助。WTO《补贴与反补贴协议》明确规定:在某些特定条件下,所有成员方为促进现有的生产设施适应新的能对公司企业加重经济负担的环境法规可以给予补贴。因此,对秸秆人造板产业政府贷款利率或贴息水平可控制在WTO相关规则允许的范围内,并且财政的资助必须是非专向性的,并不超过工业研究成本的75%或竞争前技术开发活动成本的50%。
3.1.3 完善投资、金融管理体制在现行投融资管理体制下,国家按投资和融资额度的大小,由各级行政主管部门行使审批权,而且项目审批制仅限于国有企业。随着我国经济的不断发展,非公有制经济在林业生产中的地位越来越重要,这种项目行政审批制的弊端表现得越来越明显,使得非公有制经济主体处于不平等的地位,影响非公有制经济主体投资秸秆人造板企业的积极性。因此,国家应完善投资、金融管理体制,确保投资和融资渠道畅通。
另外,可以通过建立政府、银行、企业和社会等多元化科技投入体系,充分利用社会上各种闲散资金,筹集资金发展秸秆人造板产业,分散投资风险(傅道忠等,2004)。
3.2 完善科技成果转化机制《中华人民共和因促进科技成果转化法》规定:科技成果转化,是指为提高生产力水平而对科学研究与技术开发所产生的具有实用价值的科技成果所进行的后续试验、开发、应用、推广直至形成新产品、新工艺、新材料、发展新产业等活动。
秸秆人造板产业化必须依靠技术进步。技术发展一般经过3个阶段:技术理论、技术发明创造和技术应用。秸秆人造板产业发展的关键是技术创新,即秸秆人造板技术理论应用于技术发明创造、再将技术发明创造应用于生产过程。实现转化过程中,建立具有先进水平的林业科技体系,高效率的林业科研成果技术推广体系,高效益的林业科技成果的转化与应用基地,是秸秆人造板产业发展的重要支撑力量。
秸秆人造板技术理论和技术发明创造主要是由高校科研和相关科研机构的人员完成,如:南京林业大学在秸秆人造板方面获得1项发明专利、2项实用新型专利和2项技术成果;秸秆墙体材料方面获得1项发明专利、4项实用新型专利;秸秆包装材料方面获得1项实用新型专利。这些技术转化途径主要有:一是内部转化,即自办企业转化;一是技术成果流向企业,90%以上是这种形式的转化。不管何种形式的转化,都涉及到科技成果的供应方、需求方和转化的外部环境,三者相互作用,共同影响科技成果的转化速度和效果。因此,应该从以下几个方面加以完善。
3.2.1 健全产、学、研合作机制应当建立一种以政府为引导的新型产、学、研一体化的合作机制,以学、研为基石,以企业为支柱,利益共享、风险共担的合作形式。具体到秸秆人造板技术产、学、研一体化的合作机制,笔者认为:中试阶段合作机制完善是非常重要的。中试阶段是科技成果向生产力转化的必经阶段。秸秆人造板技术成果如果未经中试的不成熟技术的状态面市,则企业无力直接消化这类不成熟技术,这必将导致科技成果转化率低,影响秸秆人造板产业化速度。可以参考国外的做法,在成果转化的不同阶段,通过签订不同约束力的合同来保证科技成果转化的持续性和完整性,维护各方的权利,共同承担合作风险。
3.2.2 建立和完善技术产权交易市场秸秆人造板产业投资风险大,技术商品供求关系发生新的变化,技术产权交易市场建立和完善,有助于秸秆人造板产业化。进行秸秆人造板技术产权交易,探索新形势下促进科技成果转化、高新技术产业化的新途径。一是,利用信息经济,建立以政府为主导的秸秆人造板技术产权交易网;二是完善中介服务体系,提高科技经纪人队伍素质。中介组织和高素质科技经纪人是科技成果交流、交易、传递、扩散的媒介,也是转化的一个重要环节。应当规范中介服务机构的行为,建立一种风险共担、利益共享、以市场经济体制运作的服务体系(李阳等,2004)。
3.3 保护知识产权秸秆人造板科技成果转化与知识产权制度既相互联系又有区别。秸秆人造板科技成果转化可直接加速技术进步和秸秆人造板产业化进程,如何通过以技术转移为手段,面向社会提高技术成果的转化率,知识产权保护占据着不可替代的重要位置。可以通过知识产权制度规范科技管理,建立促进科技创新的利益机制和激励机制,知识产权制度可以保护秸秆人造板技术权利人的合法利益,调动发明创造者的积极性。
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