勞萬里，段新芳，李曉玲，張 冉

(中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 木材工業(yè)研究所，北京 100091)

人造板是以木材或非木材植物材料為主要原料，加工成各種材料單元，施加(或不施加)膠黏劑和其他添加劑，組坯膠合而成的板材或成型制品，主要包括膠合板、刨花板、纖維板等，現(xiàn)已廣泛用于室內(nèi)裝飾裝修、家具、建筑、包裝、交通運(yùn)輸、文體場(chǎng)館等領(lǐng)域[1]。近年來，我國(guó)人造板產(chǎn)業(yè)獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，現(xiàn)已成為世界人造板生產(chǎn)和消費(fèi)第一大國(guó)，形成了較為完備的產(chǎn)業(yè)體系[2]。隨著國(guó)家環(huán)境保護(hù)政策要求的日益嚴(yán)格和消費(fèi)者健康、環(huán)保意識(shí)的快速提升，通過科學(xué)的分析方法，定量評(píng)估人造板生產(chǎn)過程的環(huán)境影響，可為人造板行業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)和綠色消費(fèi)提供科學(xué)指導(dǎo)，并對(duì)人造板行業(yè)貫徹新發(fā)展理念，構(gòu)建新發(fā)展格局，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

作為一種權(quán)威的環(huán)境管理工具，生命周期評(píng)價(jià)(life cycle assessment,LCA)可以評(píng)估產(chǎn)品從原材料獲取到生產(chǎn)、使用和報(bào)廢處置等整個(gè)生命周期中造成的環(huán)境影響，識(shí)別環(huán)境負(fù)荷較大的單元過程，進(jìn)而提出針對(duì)性的建議和舉措，并預(yù)測(cè)改進(jìn)舉措的效果，可為相關(guān)決策提供科學(xué)依據(jù)，已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域[3-4]。國(guó)外學(xué)者積極將LCA方法引入人造板行業(yè)并開展了大量的研究工作，亦取得了豐碩的研究成果。然而，國(guó)內(nèi)關(guān)于人造板LCA研究較為匱乏，現(xiàn)有少量文獻(xiàn)報(bào)道涉及膠合板和定向刨花板。

筆者概述了近年來利用LCA方法研究膠合板、纖維板和刨花板等主要人造板產(chǎn)品環(huán)境負(fù)荷的新進(jìn)展，在此基礎(chǔ)上，提出了人造板LCA研究未來的方向和發(fā)展趨勢(shì)，旨為相關(guān)研究提供參考和借鑒。

1 人造板LCA研究現(xiàn)狀

1.1 膠合板

Wilson等[5]通過對(duì)美國(guó)代表性企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，梳理了針葉材膠合板制造過程的生命周期清單，為后續(xù)由膠合板構(gòu)成的墻、地板、屋頂?shù)犬a(chǎn)品的生命周期評(píng)價(jià)奠定了基礎(chǔ)。Puettmann等[6]調(diào)研了美國(guó)東南地區(qū)8個(gè)代表性膠合板企業(yè)，發(fā)現(xiàn)干燥和熱壓工序能耗和排放較大；膠合板生產(chǎn)過程的環(huán)境負(fù)荷遠(yuǎn)大于森林經(jīng)營(yíng)階段；生產(chǎn)1 m3膠合板固碳698 kg CO2，耗能3.8 GJ，耗電139 kW/h，需要原木和單板724 kg。美國(guó)太平洋西北地區(qū)生產(chǎn)1 m3膠合板固碳量少于東南地區(qū)，為674 kg CO2；耗能也小于東南地區(qū)，為2.2 GJ；耗電量比東南地區(qū)高，為145 kW/h；所需原木量少于東南地區(qū)，為640 kg[7]。Bergman等[8]的研究結(jié)果表明，美國(guó)西北地區(qū)生產(chǎn)1 m3膠合板的總體環(huán)境影響、能耗小于東南地區(qū)；產(chǎn)生的固廢多于東南地區(qū)；消耗的非可再生材料多于東南地區(qū)；消耗可再生材料和淡水比東南地區(qū)少。

Bergman等[9]對(duì)美國(guó)太平洋西北地區(qū)單板層積材(LVL)進(jìn)行了生命周期評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，生產(chǎn)1 m3LVL總耗能8.97 GJ/m3，其中52.5%來自木質(zhì)燃料，41.8%來自非可再生化石燃料，3.5%來自核能，1.8%來自水電、風(fēng)能、太陽能和地?zé)岬龋慌欧臗O2199 kg；與單板干燥過程相比，LVL制備階段能耗較小，原因在于單板干燥過程耗能較高，且LVL制備階段在袋式除塵器外安裝了排放控制裝置；LVL生產(chǎn)過程排放遠(yuǎn)大于森林經(jīng)營(yíng)階段，主要來自鍋爐、熱壓和鋸切工序。美國(guó)東南地區(qū)與太平洋西北地區(qū)情況有所不同，1 m3LVL總耗能9.98 GJ/m3，其中36.2%來自木質(zhì)燃料，56.2%來自非可再生化石燃料，7.4%來自核能，0.2%來自水電、風(fēng)能、太陽能和地?zé)岬?；排放CO2310 kg[10]。

Jia等[11]對(duì)中國(guó)江蘇宿遷某膠合板廠進(jìn)行了調(diào)研，結(jié)果表明，單板干燥是膠合板生產(chǎn)中環(huán)境影響最大的過程，單板復(fù)合過程是環(huán)境影響最大的工序，其次為原木剝皮工序。建議采用以裂解生物質(zhì)油生產(chǎn)的膠黏劑來替代酚醛樹脂，采用膠合濕木材的新技術(shù)，工廠的位置應(yīng)靠近木材資源集聚區(qū)等措施來改善膠合板生產(chǎn)過程的環(huán)境影響。也有研究表明，真空吸塑成型法制備膠合板比傳統(tǒng)制備方法生產(chǎn)膠合板的環(huán)境負(fù)荷顯著降低，主要原因在于真空吸塑成型法可以膠合濕單板，減少了單板干燥過程的能耗[12]。

總體來看，關(guān)于膠合板生命周期評(píng)價(jià)研究較少，現(xiàn)有的研究主要以美國(guó)為主，其他國(guó)家鮮有報(bào)道；研究的系統(tǒng)邊界多為從原料獲取到板材生產(chǎn)階段，幾乎沒有涉及使用和廢棄回收階段；所用功能單元多為1 m3，少量研究使用了1 000平方英尺(0.884 m3)；大多使用SimaPro軟件，數(shù)據(jù)來源主要為工廠調(diào)研，輔助性數(shù)據(jù)來自公開發(fā)表的文獻(xiàn)、報(bào)告，以及相關(guān)的數(shù)據(jù)庫等；主要使用質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)法進(jìn)行分配，評(píng)價(jià)方法多為TRACI；所選的主要環(huán)境影響類別為：全球氣候變暖、酸化、富營(yíng)養(yǎng)化、臭氧損耗、光化學(xué)煙霧等。

1.2 纖維板

西班牙學(xué)者Rivela等[13]研究表明，中密度纖維板(MDF)生產(chǎn)中纖維制備階段對(duì)人體健康、生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和資源的影響最大，相對(duì)貢獻(xiàn)度分別達(dá)91.1%、94.8%和94.1%；對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響主要是由于脲醛樹脂(UF)的使用；此外，產(chǎn)品運(yùn)輸和電力生產(chǎn)的環(huán)境影響也較大。美國(guó)學(xué)者Wilson[14]研究發(fā)現(xiàn)，MDF生產(chǎn)過程中生物源CO2、CO和干燥，以及熱壓過程產(chǎn)生的VOC、懸浮顆粒物、甲醛和甲醇等的排放較大，化石源的CO2、氮氧化合物、硫氧化物的排放較小。美國(guó)學(xué)者Puettmann等[15]研究表明，MDF生產(chǎn)過程的排放大于森林經(jīng)營(yíng)階段，主要源自鍋爐、干燥和熱壓工序；生產(chǎn)能耗40%來自木材燃料，54%來自化石燃料，6%來自核能，其他能源不足1%。巴西學(xué)者Piekarski[16]發(fā)現(xiàn)，MDF生產(chǎn)耗能中76.6%為熱能，23.4%為電能；生產(chǎn)過程的主要排放是CO2，其中天然氣貢獻(xiàn)了96.7%的化石燃料源CO2，通過使用木材燃料替代天然氣，可以減少源自能源工廠排放的CO2，及對(duì)非可再生資源的依賴度。德國(guó)學(xué)者Diederichs[17]和美國(guó)學(xué)者Bergman等[8]研究證實(shí)，就全球氣候變暖、酸化、富營(yíng)養(yǎng)化、光化學(xué)煙霧、臭氧層破壞、非生物資源消耗(化石和非化石)而言，MDF的指標(biāo)值均低于HDF。愛爾蘭學(xué)者M(jìn)urphy等[18]研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于MDF生產(chǎn)過程的溫室氣體排放，合成樹脂的使用貢獻(xiàn)最大，占比達(dá)62%，電力消耗占19%，生物質(zhì)原材料占8%；對(duì)于累計(jì)能量需求，合成樹脂生產(chǎn)過程占比達(dá)66%，其次為電力使用(15%)，最后為生物質(zhì)的使用(6%)。伊朗學(xué)者Kouchaki-Penchah等[19]研究表明，MDF生產(chǎn)中纖維準(zhǔn)備階段環(huán)境影響較大；UF膠的生產(chǎn)是主要的環(huán)境熱點(diǎn)，天然氣、電力和運(yùn)輸及生產(chǎn)過程對(duì)于非生物資源損耗、酸化、臭氧破壞和光化學(xué)煙霧的貢獻(xiàn)較大。此外，旋轉(zhuǎn)干燥器、熱壓機(jī)、刨片機(jī)和錘式粉碎機(jī)、真空泵及柴油燃料的使用導(dǎo)致生產(chǎn)過程的排放較大。使用木材加工剩余物等其他材料生產(chǎn)熱能可以降低MDF生產(chǎn)過程的排放量。美國(guó)學(xué)者Puettmann等[20]研究表明，由于MDF生產(chǎn)中使用了大量的化石燃料，導(dǎo)致板材制備階段的環(huán)境負(fù)荷最大；纖維制備階段的環(huán)境負(fù)荷因分配方法不同而異，經(jīng)濟(jì)分配法計(jì)算出的結(jié)果顯著低于質(zhì)量分配法；對(duì)于MDF生產(chǎn)過程來說，不采取任何分配方法時(shí)，與質(zhì)量分配法的計(jì)算值相比，各環(huán)境影響指標(biāo)略有下降；整體來看，從原料獲取到板材生產(chǎn)階段的生命周期內(nèi)，質(zhì)量法和經(jīng)濟(jì)法得到的結(jié)果相似。巴西學(xué)者Piekarski等[21]研究發(fā)現(xiàn)，MDF生產(chǎn)過程中主要的環(huán)境熱點(diǎn)為熱能工廠的天然氣消耗、UF膠的使用、能量消耗、木片消耗，以及木片的運(yùn)輸。故可通過避免熱能工廠的天然氣消耗、減少電力消耗，縮減木片原料的運(yùn)輸距離等措施來改善環(huán)境表現(xiàn)。此外，該研究還與刨花板(PB)進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)PB生產(chǎn)過程的環(huán)境負(fù)荷更小。日本學(xué)者Nakano等[22]研究表明，膠黏劑對(duì)MDF生產(chǎn)過程各環(huán)境影響指標(biāo)的影響均最大，相對(duì)貢獻(xiàn)度在28%～55%；隨著產(chǎn)品環(huán)保等級(jí)的提升，產(chǎn)品對(duì)人體健康的影響大幅下降。

西班牙學(xué)者Gonzalez-Garcia等[23]對(duì)硬質(zhì)纖維板(HB)生產(chǎn)過程進(jìn)行了生命周期評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：木材準(zhǔn)備階段貢獻(xiàn)了超過50%的環(huán)境負(fù)荷，其次為板材成型階段，再次為板材終處理階段；酚醛樹脂生產(chǎn)、電力生產(chǎn)、木纖維制備以及生物質(zhì)燃燒產(chǎn)熱工序是主要的環(huán)境熱點(diǎn)。Gonzalez-Garcia等[24]還探討了以雙組分膠黏劑(基于漆酶活化酚醛體系)制備HB的環(huán)境影響，結(jié)果表明，與傳統(tǒng)HB的制備過程相比，該方法的環(huán)保性能全面提升。漆酶、熱能和電能的生產(chǎn)及切片階段的環(huán)境影響較大。

巴西學(xué)者Freire等[25]分析了3種椰子碎料為基礎(chǔ)的纖維板的環(huán)境表現(xiàn)，并與傳統(tǒng)纖維板進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明，與傳統(tǒng)密度板相比，升級(jí)優(yōu)化后的椰子碎料基中密度板和高密度板具有一定的環(huán)境優(yōu)勢(shì)，但以椰子殼為基礎(chǔ)材料制備纖維板仍需進(jìn)一步優(yōu)化，以提升其在質(zhì)量分配法時(shí)的環(huán)境性能?？梢詼p少椰子碎料的運(yùn)輸距離，優(yōu)化處理過程，以及耕作種植的過程。智利學(xué)者Casas-Ledon等[26]以桉樹樹皮纖維制造新型絕緣材料，探討了4種密度板材的環(huán)境影響。結(jié)果表明，100 kg·m-3的板材環(huán)境負(fù)荷最大，原因在于基本單元的質(zhì)量更大。板材制造、森林經(jīng)營(yíng)和生物質(zhì)運(yùn)輸階段具有較大的環(huán)境負(fù)荷，分別主要是因?yàn)楹铣衫w維用于黏合樹皮纖維，森林經(jīng)營(yíng)階段大量的農(nóng)藥使用，以及較長(zhǎng)的生物質(zhì)運(yùn)輸距離。研究還發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)絕緣材料相比，20 kg·m-3和50 kg·m-3密度板材具有較低的內(nèi)置能量和碳排放。因此，桉樹樹皮纖維是一種生產(chǎn)絕緣板材非常有前景的材料。

國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)MDF生命周期評(píng)價(jià)的研究較少。薛擁軍等[27]依據(jù)生命周期評(píng)價(jià)的原則和框架，初步構(gòu)建了我國(guó)現(xiàn)有的纖維板生產(chǎn)系統(tǒng)在環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)性能方面生命周期綜合評(píng)價(jià)的模式，并對(duì)MDF生產(chǎn)和使用過程的資源利用、能源消耗、污染物的產(chǎn)生、廢棄物的利用等因素對(duì)環(huán)境的影響進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。劉文金[28]對(duì)MDF生態(tài)循環(huán)周期評(píng)價(jià)進(jìn)行了理論研究，確定了研究過程中采樣點(diǎn)選擇、數(shù)據(jù)收集、編目分析、評(píng)價(jià)模型建立、權(quán)重系數(shù)確定等具體工作的方法，明確了MDF生態(tài)循環(huán)周期評(píng)價(jià)綜合分析的內(nèi)容和要求。Zhang等[29]的研究表明，MDF生產(chǎn)中影響環(huán)境的因素主要有固碳量、種苗、電力和木材燃料的使用。今后可以改變化肥的種類和使用方法，減少電力消耗及木材燃料的使用來提升環(huán)境表現(xiàn)。

總體來看，研究主要集中在歐美國(guó)家；研究的系統(tǒng)邊界大多選用從原料獲取到板材生產(chǎn)階段或僅為板材生產(chǎn)階段，很少選用從原料獲取到廢棄回收階段的全生命周期階段；所用功能單元以1 m3為主；所用軟件大多為SimaPro，數(shù)據(jù)來源主要來自工廠調(diào)研，輔助性數(shù)據(jù)來自公開發(fā)表的文獻(xiàn)、報(bào)告，以及相關(guān)的數(shù)據(jù)庫等；主要使用質(zhì)量分配法；評(píng)價(jià)方法主要為CML、TRACI和USEtox；主要環(huán)境影響類別為：全球氣候變暖、酸化、富營(yíng)養(yǎng)化、臭氧損耗、光化學(xué)煙霧、生態(tài)毒性和人體毒性等。

1.3 刨花板

西班牙學(xué)者Rivela等[30]的研究表明，PB生產(chǎn)過程后處理階段對(duì)人體健康的損害最大，板材成型階段對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和資源的影響最大。綜合考慮環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，森林剩余物用于生產(chǎn)PB比作為燃料更合適。美國(guó)學(xué)者Wilson[31]從資源、排放、能源和碳足跡的角度，研究了PB生產(chǎn)過程的生命周期清單，為后續(xù)生命周期評(píng)價(jià)奠定了基礎(chǔ)。巴西學(xué)者Silva等[32]研究表明，除生態(tài)毒性外，PB生產(chǎn)階段對(duì)各環(huán)境影響指標(biāo)影響遠(yuǎn)大于森林經(jīng)營(yíng)階段，主要原因在于重燃油的使用和UF膠的制備；森林經(jīng)營(yíng)階段草甘膦除草劑的使用產(chǎn)生了較強(qiáng)的生態(tài)毒性；以木質(zhì)顆?；虿裼吞娲厝加涂梢燥@著減少環(huán)境影響。美國(guó)學(xué)者Puettmann等[33]研究表明，PB生產(chǎn)過程的排放主要源自鍋爐、干燥、熱壓過程；PB生產(chǎn)所需能源的25%來自生物質(zhì)，68%來自非可再生化石燃料，6%來自核能，1%來自太陽能、風(fēng)能等，生產(chǎn)1 m3PB固碳1 289 kg CO2。伊朗學(xué)者Kouchaki-Penchah等[34]研究顯示，減少或避免使用UF膠，優(yōu)化電機(jī)使用效率，減少停工時(shí)間，使用環(huán)保運(yùn)輸車輛，減少運(yùn)輸距離，采用排放控制系統(tǒng)，提升能源利用效率等措施可以提升PB生產(chǎn)過程的環(huán)境表現(xiàn)。巴基斯坦學(xué)者Hussain等[35]研究表明，UF膠生產(chǎn)、原材料運(yùn)輸和板材配送階段的環(huán)境負(fù)荷最大；重燃油、天然氣的消耗對(duì)非生物資源損耗、光化學(xué)煙霧、臭氧破壞、海洋水生生態(tài)毒性等指標(biāo)的影響較大；旋轉(zhuǎn)干燥器和熱壓工序的排放最大；生產(chǎn)1 m3PB耗能15 632 MJ。日本學(xué)者Nakano等[22]的研究表明，膠黏劑對(duì)刨PB生產(chǎn)過程各環(huán)境指標(biāo)的影響均最大，相對(duì)貢獻(xiàn)度在28%～55%；隨著PB環(huán)保等級(jí)的逐步提升，產(chǎn)品對(duì)人體健康的影響大幅下降。西班牙學(xué)者Gonzalez-Garcia等[36]對(duì)比了巴西和西班牙PB生產(chǎn)過程的環(huán)境影響，發(fā)現(xiàn)巴西PB生產(chǎn)過程使用了重油等化石燃料作為能源，導(dǎo)致非生物資源損耗、酸化、全球氣候變暖和光化學(xué)煙霧的指標(biāo)值更高，而西班牙PB生產(chǎn)過程中使用的柴油量較大，導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化、生態(tài)毒性和人體健康毒性的指標(biāo)值更高。

美國(guó)學(xué)者Kline[37]收集了定向刨花板(OSB)生產(chǎn)中物質(zhì)、能源及碳循環(huán)等生命周期清單，為OSB生命周期評(píng)價(jià)奠定了基礎(chǔ)。盧森堡學(xué)者Benetto等[38]的研究發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)干燥技術(shù)相比，采用蒸汽干燥生產(chǎn)OSB時(shí)氣候變化和人體健康損害顯著降低，分別為15%～20%和50%～75%。美國(guó)學(xué)者Earles等[39]研究證明，與傳統(tǒng)OSB、乙醇和乙酸的生產(chǎn)過程相比，OSB生物煉制技術(shù)可以減少OSB制造過程VOC排放，進(jìn)而可以顯著改善人體和生態(tài)系統(tǒng)健康；但該技術(shù)也增加了溫室氣體排放，需要優(yōu)化工藝來控制。美國(guó)學(xué)者Puettmann等[40]的研究表明，與PB相似，OSB生產(chǎn)過程的排放(主要來自干燥和熱壓過程)遠(yuǎn)大于森林經(jīng)營(yíng)階段；OSB生產(chǎn)過程的所需能量38%來自可再生燃料，49%來自非可再生化石燃料。生產(chǎn)1 m3OSB固碳1 142 kg CO2。愛爾蘭學(xué)者M(jìn)urphy等[18]的研究發(fā)現(xiàn)，OSB生產(chǎn)過程的溫室氣體排放比MDF少，主要是由于OSB電力和樹脂量的使用量更少；電力使用產(chǎn)生的溫室氣體排放量約占總排放量的34%，樹脂使用產(chǎn)生的溫室氣體排放量占比35%。美國(guó)學(xué)者Bergman[8]的研究發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)1 m2OSB(9.5 mm厚)累計(jì)能量需求74.0 MJ，其中50%源自生物質(zhì)；全球氣候變暖潛值1.97 kg CO2；板材生產(chǎn)過程使用木質(zhì)生物質(zhì)能源可以減少對(duì)氣候變化的影響。張方文等[41]研究表明，酸化效應(yīng)、光化學(xué)臭氧創(chuàng)造潛力和全球氣候變暖是OSB生產(chǎn)中最主要的環(huán)境影響類別；主要環(huán)境影響工序?yàn)槭┠z、熱壓成型和刨片。可通過提高機(jī)械設(shè)備的能源轉(zhuǎn)化率，減少火力發(fā)電和能源工廠燃燒中SO2的排放，減少膠黏劑生產(chǎn)過程中的氮氧化物NMHC 和碳?xì)浠衔顲H 等一次大氣污染物，減少生產(chǎn)過程中燃燒煤和木屑所直接排放的CO2；提高再生能源在電力中的比例等措施，降低OSB 生產(chǎn)過程的環(huán)境負(fù)荷。張方文等[42]研究發(fā)現(xiàn)，我國(guó)OSB 企業(yè)消耗的不可再生能源更多，歐洲OSB 企業(yè)生產(chǎn)偏向使用清潔的天然氣能源；2家OSB 企業(yè)生產(chǎn)中CO2排放量接近；我國(guó)企業(yè)OSB 產(chǎn)品產(chǎn)生的酸化效應(yīng)、富營(yíng)養(yǎng)化和全球氣候變暖的環(huán)境影響值相對(duì)較高，臭氧層損耗和光化學(xué)煙霧的環(huán)境影響值相對(duì)較低。巴西學(xué)者Ferro 等[43]研究發(fā)現(xiàn)，用于提升木材防腐性能的擬除蟲菊酯白蟻消除劑的生產(chǎn)對(duì)臭氧損耗、自由水富營(yíng)養(yǎng)化、人體毒性、淡水毒性的影響最大，采用硼基白蟻消除劑可以顯著提升OSB生產(chǎn)過程的環(huán)境表現(xiàn)。

德國(guó)學(xué)者Diederichs[17]對(duì)比分析了PB、三聚氰胺飾面刨花板和OSB的環(huán)境影響，結(jié)果表明，全球氣候變暖：PB

中國(guó)香港學(xué)者Hossain 等[44]研究證明，以廢棄木材和氧化鎂水泥為原料，采用CO2固化技術(shù)制備水泥刨花板的技術(shù)可行性；與傳統(tǒng)硅酸鹽水泥刨花板相比，采用新技術(shù)制備的水泥刨花板可節(jié)省9%的溫室氣體排放。巴西學(xué)者Silva等[45]研究表明，以甘蔗渣為原料生產(chǎn)PB的環(huán)境性能優(yōu)于傳統(tǒng)PB，故而甘蔗渣基PB可以替代傳統(tǒng)PB；甘蔗渣基PB生產(chǎn)制備階段是環(huán)境負(fù)荷最大的階段；建議甘蔗渣的添加比例為75%。巴西學(xué)者Souza等[46]研究證明，采用環(huán)氧樹脂油墨廢棄物和木材廢棄物生產(chǎn)PB的技術(shù)可行性，及環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)越性。巴西學(xué)者Dossantos等[47]對(duì)比分析了甘蔗渣基PB和松木基PB的環(huán)境影響，結(jié)果表明，甘蔗渣基PB的環(huán)境負(fù)荷更小，影響環(huán)境表現(xiàn)的主要是原材料的運(yùn)輸距離和UF膠黏劑的使用量。

總體來看，研究主要集中在歐美國(guó)家，亞洲日本、中國(guó)等也有少量研究；與膠合板和纖維板相似，研究的系統(tǒng)邊界很少選用從原料獲取到廢棄回收階段的全生命周期階段；所用功能單元以1 m3為主；大所用軟件多為SimaPro和GaBi，數(shù)據(jù)來源主要來自工廠調(diào)研，輔助性數(shù)據(jù)來自公開發(fā)表的文獻(xiàn)、報(bào)告，以及相關(guān)的數(shù)據(jù)庫等；主要使用質(zhì)量分配法和經(jīng)濟(jì)分配法；評(píng)價(jià)方法主要為CML、USEtox和TRACI；主要環(huán)境影響類別為：全球氣候變暖、非生物資源損耗酸化、富營(yíng)養(yǎng)化、臭氧損耗、光化學(xué)煙霧、生態(tài)毒性和人體毒性等。

此外，美國(guó)學(xué)者Taylor等[48]探討了人造板LCA評(píng)價(jià)過程中質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)分配法的結(jié)果差異，表明使用木質(zhì)碎料生產(chǎn)的人造板(如纖維板)采用經(jīng)濟(jì)分配法時(shí)環(huán)境負(fù)荷稍有下降；非采用木質(zhì)廢料生產(chǎn)的人造板(如膠合板)采用經(jīng)濟(jì)分配法時(shí)環(huán)境負(fù)荷有所上升。建議木制品LCA評(píng)價(jià)時(shí)采用質(zhì)量分配法與經(jīng)濟(jì)分配法相結(jié)合。

2 展望

作為一種權(quán)威的環(huán)境管理工具，生命周期評(píng)價(jià)在人造板行業(yè)中展現(xiàn)出極大的應(yīng)用潛力。國(guó)內(nèi)外學(xué)者積極將生命周期評(píng)價(jià)理念和方法引入人造板工業(yè)，開展了一系列研究，取得了卓有成效的成果。然而，整體來看，現(xiàn)有人造板生命周期評(píng)價(jià)研究仍相對(duì)薄弱，未來的研究可從以下幾個(gè)方面開展。

1)推動(dòng)生命周期評(píng)價(jià)在人造板及其制品中的深度應(yīng)用。加強(qiáng)生命周期評(píng)價(jià)在膠合板、功能型人造板、秸稈人造板，以及木地板、木門、衣柜和櫥柜等領(lǐng)域的應(yīng)用研究。作為最主要的人造板品種之一，當(dāng)前關(guān)于膠合板生命周期評(píng)價(jià)研究非常薄弱。而膠合板是人造板中工業(yè)化程度最低，勞動(dòng)密集度最高的產(chǎn)業(yè)，未來應(yīng)著重加強(qiáng)膠合板生命周期評(píng)價(jià)研究，引領(lǐng)膠合板產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展；隨著人造板工業(yè)的逐漸發(fā)展，人造板的產(chǎn)品種類日趨豐富，應(yīng)將生命周期評(píng)價(jià)理念積極引入其他人造板產(chǎn)品及不同用途人造板，如秸稈人造板、飾面人造板、功能型人造板等；人造板制品直接面向消費(fèi)者，與消費(fèi)者的生活息息相關(guān)。應(yīng)對(duì)主要人造板制品進(jìn)行生命周期評(píng)價(jià)，幫助消費(fèi)者科學(xué)認(rèn)識(shí)人造板制品的環(huán)境性能。

2)加強(qiáng)人造板生產(chǎn)新技術(shù)、新工藝、新原料的生命周期評(píng)價(jià)研究。隨著消費(fèi)者對(duì)家具產(chǎn)品要求日益升高，倒逼人造板工業(yè)研發(fā)新技術(shù)、新工藝、新原料，不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量，來滿足市場(chǎng)的新需求。因此，應(yīng)加強(qiáng)將生命周期評(píng)價(jià)在生產(chǎn)新技術(shù)、新工藝、新原料方面的應(yīng)用研究，引領(lǐng)新技術(shù)、新工藝及新原料綠色化和環(huán)保化。

3)拓寬人造板生命周期評(píng)價(jià)研究的系統(tǒng)邊界。當(dāng)前研究多針對(duì)人造板生產(chǎn)過程，少量研究涉及木質(zhì)原材料的獲取過程即森林經(jīng)營(yíng)階段，對(duì)后續(xù)使用維護(hù)和廢棄處置階段的研究亦不足。今后，應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)展人造板生命周期評(píng)價(jià)研究的系統(tǒng)邊界，開展全生命周期的評(píng)價(jià)研究，以便生產(chǎn)者、消費(fèi)者、行業(yè)管理者和政策制定者等有關(guān)人士全方位認(rèn)識(shí)人造板的環(huán)境性能。

4)研發(fā)人造板專用生命周期評(píng)價(jià)軟件。當(dāng)前人造板生命周期評(píng)價(jià)研究均采用通用生命周期評(píng)軟件，而每個(gè)產(chǎn)品都有其獨(dú)特性，故研究的精確度有待進(jìn)一步提高。因此，今后可結(jié)合人造板的特點(diǎn)，開發(fā)專用評(píng)價(jià)軟件，進(jìn)一步提高研究的可靠度。

5)構(gòu)建人造板行業(yè)生命周期評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系。目前人造板生命周期評(píng)價(jià)主要參照ISO 14040-14044系列標(biāo)準(zhǔn)和GB/T 24040-24044系列標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)關(guān)于人造板行業(yè)的生命周期評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)僅有1項(xiàng)LY/T 3045-2018《人造板生產(chǎn)生命周期評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》。今后，應(yīng)進(jìn)一步豐富人造板行業(yè)生命周期評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)人造板行業(yè)生命周期評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。

6)完善世界人造板行業(yè)生命周期數(shù)據(jù)庫。現(xiàn)有生命周期研究多集中在歐美國(guó)家，而中國(guó)、俄羅斯等國(guó)的研究基礎(chǔ)較薄弱。今后，應(yīng)進(jìn)一步加大力度推廣生命周期評(píng)價(jià)方法在上述國(guó)家人造板行業(yè)的應(yīng)用，豐富和完善世界人造板行業(yè)生命周期數(shù)據(jù)庫。