一、棉花秸秆的利用现状
中国作为一个农业大国，每年产生高达数亿吨的秸秆却并未得到很好的利用，利用率仅为33%。每年秋冬季，农村地区对秸秆的大量焚烧对环境造成了极大危害，影响交通，并带来了一定程度的安全隐患，火灾事故屡见不鲜。我国的森林资源较为匮乏，木材供应缺口越来越大，而其他木材出口国为了保护本国生态环境而限制原木出口。由于木材原料的紧缺，直接进口成材使得企业生产成本增加，这对我国家居产业造成了一定程度的冲击。
棉花秸秆作为棉花生产的副产品，大部分采用焚烧的方式处理（約七成），少部分用于还田、沼气池，以及作为畜牧养殖中的饲料。棉花秸秆中的氮、磷、钾等微量元素可以直接作为还田的材料，现多采用直接粉碎还田和沤腐熟间接还田两种方式。棉花秸秆中含有粗蛋白、纤维素等营养物质，将其作为饲料能提高其营养价值。在集中推广沼气池的农村，棉花秸秆可以用来发酵沼气照明取暖等。饲料被牲畜消化后的粪便也能成为化肥。
棉花秸秆使用最多的是焚烧法，一个重要的原因是焚烧法更简单快捷。随着人们生活水平的提高，农村地区使用棉花秸秆作为家用燃料的已经不多，现在大多数种植户在收过棉花后，会对棉花秸秆进行直接焚烧，省去了人力以及交通运输费用。棉花秸秆燃烧值为17.1～18.1 MJ /kg，接近于木材。相比玉米、小麦等禾本科作物秸秆，棉花秸秆是更理想的能源材料。
现在，人造板行业有了棉花秸秆利用的新思路，但是实际生产过程中还遇到了不少问题。秸秆细小且棉花种植不够集中，相比与木材难以收集;秸秆空心，表层和芯层都不能直接利用，增加了运输成本;棉花秸秆更易吸水，储存困难;秸秆粉碎损失大，产生粉尘，浪费胶黏剂;秸秆表面蜡质层影响胶黏剂的胶合。同时，我国目前还未形成棉花秸秆人造板的市场，销路和销量也是一个重要的问题。
二、棉花秸秆人造板的概述
棉花秸秆指已去掉枝叶和棉桃的棉花茎秆部分，由三部分组成，其中木质部分占72%、髓心占2%、皮层占26%。棉秆的木质部分是其主体部分，其化学成分及含量接近于阔叶材。棉秆的密度小（0.30g/cm3），强度低（仅为木材的50%左右），吸湿膨胀率大（17.6%～21.6%），pH值高于木材。棉花秸秆表皮的韧皮纤维，其纤维长、韧性强、重量轻，加工后成麻状纤维，相互间附着力强，易结团。这些特征给棉秆破碎、输送、干燥、拌胶和铺装等工序带来了困难。棉花秸秆皮层的吸湿率比木质部高70%，它的存在会使棉秆板的耐水性下降。因此，在生产中要设法除去棉秆皮层。
去除皮层和髓心的棉秆原料，需要先用切草机，将其切成20～40 mm长的小段，并干燥到含水率为15%以下，含水率越低则棉秆材性越脆，可提高切断率。将棉秆段送入筛分工序，筛去杂质和尘土，用刨片机将棉秆段刨成片状。为了提高合格碎料获得率，在刨片前对原料进行加湿处理，使其含水率在20%～25%。通过碎料分离设备，将韧皮纤维和木质部分离开，木质部送入料仓备用。对棉秆进行干燥，否则会影响胶黏剂的初黏性和固化后的强度，棉秆的燃点较低，为了避免自燃等事故，需要将干燥温度控制低一些。对干燥后的原料在连续拌胶机内进行施胶，由于棉秆的pH值比一般木材高一些，需要多加固化剂，提高热压温度及时间，才能保证胶合强度。棉秆的吸湿膨胀率大，要增加防水剂用量，一般施加1.2%～1.5%的石蜡防水剂。棉秆碎料板生产过程中的铺装、热压、冷却及裁边等工序同木材刨花板基本相同。
三、棉花秸秆人造板的优势
（一）当前产业形势
随着低碳经济的发展，全球发展环保型工业的大环境已经形成。采用秸秆人造板替代传统的木材人造板在家具等相关行业的应用已成为趋势。变资源消耗型为循环利用型，大幅度提升人造板材的环保性能，走可持续发展之路，打破国外绿色贸易壁垒，已成为我国人造板行业的使命。
我国是一个农业大国，每年种植大量的粮食及经济作物，农作物秸秆资源数量巨大，包括麦秸、稻草、高粱秆、玉米秆、麻秆、棉花秆、烟草秆等。据调查统计显示，2010年我国秸秆理论资源量为8.4亿t。秸秆焚烧引起的社会问题已经引起了国内外的强烈关注，雾霾天气、交通堵塞以及火灾事故等问题亟待解决。
（二）国家专项政策支持
国家为支持环保产业已出台了相应的政策支持，作为环保产业，秸秆人造板产业将得到优惠政策的支持。《关于组织申报资源节约和环境保护2015年中央预算内投资备选项目的通知》（发改办环资[2015]631号）中提到对于大气防治重点地区开发秸秆利用项目可以申请国家资金支持。《关于印发<资源综合利用产品和劳务增值税优惠目录>的通知》（财税[2015]78号）规定秸秆人造板项目增值税即征即返70%。相应的政策还有很多，我们可以看到，采取政策上的保护对于企业来说是一种极大的鼓励，有了政府作为支持和依靠，企业也愿意克服技术和工艺上的困难，加大科技投入和研发资金来解决当前人造板产业中出现的瓶颈问题。
（三）木质资源不足
我国对森林采伐有着一定的限制，仅允许开采人工林，而国外对原木出口也越来越少。因此，面对房地产行业的飞速发展，大量木制家具的缺口以及人们对于木制家具的偏爱都使得我们需要寻求木材的替代品。相比于塑料家具和金属家具，秸秆更接近木材，同是植物纤维，对于调节室内干湿度有一定效果;秸秆制品与皮肤的接触，体感更接近木材。秸秆来源广泛，生长周期短，每次收棉桃后都能获得大量棉花秸秆，而不用像木材一样需要较长的生长周期。速生材也需要很多年才能长到所能利用的径级。
四、存在的问题
（一）原料的采集、储运及保质
由于棉花是一年生植物，因此棉花秸秆的采集有很强的季节性。采集时间的集中使得在收购秸秆的过程中监管难度较大，秸秆的品质难以保证，甚至一些不法分子还会采取掺假的方式谋利。同时，短时间内采集的大量原料，其储存和运输也有一定的困难，在过程中要兼顾到防火、防霉和防潮等多方面的工作，这在提高技术难度的同时也增加了生产成本。因此，在考虑棉花秸秆人造板生产线的搭建时，要因地制宜、多方考虑，既要能保证原料的充足供应，也要将原料的采集半径控制在一定范围内，以节约成本，还要加强对原料质量的监管，以及储藏、运输条件的落实。
（二）板材生产过程中的脱模问题
棉花秸秆人造板采用异氰酸酯（PMDI）树脂作为生产过程中的胶黏剂，这样可解决脲醛（UF）树脂胶合不良的问题，但也使得热压板表面会出现严重的粘板现象，从而在生产过程中会产生的脱模问题。国内目前解决这个问题的方法主要有物理隔离法、脱模剂法和分层施胶法。物理隔离法主要是通过使用隔离材料（如牛皮纸）置于板坯上下表面，采用物理的隔离来达到脱模效果。脱模剂法分为将脱模剂直接喷涂在板坯表面以及垫板上的外脱模法和将脱模剂混于PMDI树脂中的内脱模法，这两种脱模剂法也是目前应对脱模问题的主要方法。分层施胶法则是通过在板坯上下表层的碎料施用UF树脂，在中间层施用PMDI树脂，从而达到脱模的目的。除了以上三种方法以外，也可以通过在板坯表面施加未施胶的木粉来隔离板坯和热压板以及垫板的接触，施胶后再用砂光的办法除去板材表面的木粉，以达到脱模的目的。但无论是用以上哪种方法，都会增加生产工序和成本，同时国外的脱模技术效果虽好，但较高的产品价格也限制了方法的推广。因此，研究和开发脱模效果好、价格低廉的新型脱模剂以及脱模工艺是目前棉花秸秆人造板生产中的迫切需求。
（三）施胶过程的均匀性
由于PMDI树脂的价格较高，因此在生产过程中PMDI树脂施胶量约为UF树脂施胶量的1/4。然而棉花秸秆刨花的密度仅有木刨花板的1/4～1/5，如此小的施胶量要均匀地分散于整个刨花板上，无论是对工艺还是设备都是一种挑战。目前，生产中采用的施胶方法有两种，一种是直接将传统的木刨花板拌胶机的体积加大，从而保证质量生产的要求，这种方法应用较为普遍;另外一种是采用间歇式拌胶，使得秸秆刨花在施胶过程中得以充分搅拌，从而达到要求，这种方法适用于规模较小的生产线。
（四）板坯的运输
由于PMDI树脂的初黏性较差，加之棉花秸秆刨花表面较光滑，因此铺装好的板坯初始强度几乎为零，运输难度很大。对待这一问题，目前可以用单层压机取代多层压机的方法，或者在将板坯放入压机前，进行预压，并且在运输过程中尽量提升板坯平稳度，从而降低板坯的散坯率。
（五）热压时长
由于生产工艺的原因，生产棉花秸秆人造板的热压时间较长，这使得生产的产能降低以及单位能耗增加，这也是急需解决的问题之一。
（六）产品接受度以及质量评判
目前市面上流通的主要是木质人造板，农作物秸秆人造板相对较少，再考虑到棉花秸秆人造板在这之中所占的比例并不大，同时民众对于秸秆板的使用认可度也并不高，而这样的市场环境很大程度上限制了棉花秸秆人造板的发展。
五、建议
（一）加强科研单位和企业的合作
就目前的科研状况来看，科研单位一方面由于缺乏资金， 科研工作受到较大的限制，并且很难將科研成果直接转化为先进的生产力;另一方面，科研机构所研发的科研成果如果没有经过实际的检验，仅凭科研工作者的努力，很难保障技术的完善性，因此企业也不会直接接受，使得企业的生产技术得不到实际的提高。如果企业和科研机构可以加强合作、紧密相连，那么企业会得到先进的关键技术， 科研单位也会得到充足的资金支持和实践场所。
（二）加强政府宏观调控
政府有关部门应从经济可持续发展的角度出发，一方面将我国有限的木材资源保护起来，合理利用;另一方面，应该加大对秸秆人造板发展的支持力度，逐步利用农作物秸秆资源将木材资源的需求替代下来。比如，可以通过税收手段，提高纯木产品的生产成本，并适当将秸秆人造板的生产、经营环节的成本降低，这样可以加快促进秸秆人造板产品代替木材产品的市场份额。还可以通过给从事秸秆人造板研究和开发的科研机构以适当的政策倾斜和经费补贴，推动科研的进程，加快解决实际生产中的各类问题，从而推动我国秸秆人造板产业的快速发展。
