2024年南京林業(yè)大學(xué)拔尖班木材科學(xué)與工程加工綠色制造試題及答案考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、填空題（每空2分，共20分）1.木材的濕脹干縮主要是由木材細(xì)胞壁內(nèi)自由水含量的變化引起的，這種性質(zhì)對(duì)木材的加工和使用都有重要影響。2.木材加工中的綠色制造，核心在于提高資源利用效率，減少能源消耗和環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。3.干燥是木材加工中必不可少的環(huán)節(jié)，其主要目的是消除或降低木材含水率，以減少后續(xù)加工和使用的變形和開裂。4.膠粘劑在木材連接中起著關(guān)鍵作用，選擇綠色環(huán)保的膠粘劑是木材加工綠色制造的重要體現(xiàn)，常見的有聚氨酯膠、MDI膠等。5.木材加工過程中產(chǎn)生的粉塵和廢料，若處理不當(dāng)會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，通過技術(shù)手段進(jìn)行回收利用是實(shí)現(xiàn)綠色制造的重要途徑。二、名詞解釋（每題3分，共15分）1.木材的順紋抗壓強(qiáng)度2.綠色制造3.木材的平衡含水率4.機(jī)械連接5.資源循環(huán)利用三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述木材加工過程中主要存在哪些宏觀缺陷，并說明其對(duì)產(chǎn)品性能可能產(chǎn)生的影響。2.簡(jiǎn)述木材干燥過程中常見的缺陷有哪些，并分析其產(chǎn)生的主要原因。3.綠色制造在木材加工中有哪些主要體現(xiàn)？請(qǐng)列舉至少三個(gè)方面。4.為了提高木材加工的能源效率，可以采取哪些具體措施？四、論述題（每題10分，共20分）1.結(jié)合木材加工的具體實(shí)例，論述如何將綠色制造的理念應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中。2.隨著可持續(xù)發(fā)展理念的深入，木材加工行業(yè)面臨著哪些綠色化挑戰(zhàn)？你認(rèn)為應(yīng)如何應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)？試卷答案一、填空題（每空2分，共20分）1.物理2.經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境友好性3.濕度梯度4.氯丁橡膠膠（或環(huán)氧樹脂膠等其他常見綠色膠粘劑名稱也可）5.能量二、名詞解釋（每題3分，共15分）1.木材的順紋抗壓強(qiáng)度：指木材沿其紋理方向抵抗壓縮載荷的能力，是木材重要的力學(xué)性質(zhì)之一，通常用于評(píng)價(jià)木材作為結(jié)構(gòu)材料的使用性能。**解析思路：*定義需要包含“順紋”（方向）、“抗壓”（受力方式）和“強(qiáng)度”（抵抗能力）三個(gè)核心要素，并點(diǎn)明其作為結(jié)構(gòu)材料的意義。2.綠色制造：指將環(huán)境資源和生態(tài)意識(shí)納入產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、使用和廢棄的全生命周期，力求資源利用率最高、環(huán)境影響最小的一種先進(jìn)制造模式。**解析思路：*定義需包含“全生命周期”概念，突出“資源效率”和“環(huán)境友好”兩大核心特征，并點(diǎn)明其是一種“先進(jìn)制造模式”。3.木材的平衡含水率：指木材在一定環(huán)境條件下，其內(nèi)部含水率與外部環(huán)境濕度達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的含水率。**解析思路：*定義需強(qiáng)調(diào)“動(dòng)態(tài)平衡”狀態(tài)和“內(nèi)部含水率”與“外部環(huán)境濕度”的相互關(guān)系。4.機(jī)械連接：指利用機(jī)械方式（如螺栓、釘子、榫卯結(jié)構(gòu)等）將木材部件連接在一起的結(jié)構(gòu)形式。**解析思路：*定義需點(diǎn)明連接方式是“機(jī)械方式”，并列舉至少一種具體連接形式（螺栓、釘子、榫卯均可），強(qiáng)調(diào)其是“連接”木材部件。5.資源循環(huán)利用：指將木材加工過程中產(chǎn)生的廢料（如刨花、鋸末、邊角料等）通過物理、化學(xué)或生物方法進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)化為新的原材料或能源進(jìn)行再利用的過程。**解析思路：*定義需包含“廢料”來(lái)源、“處理方法”、“轉(zhuǎn)化為新材料或能源”、“再利用”這幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，體現(xiàn)資源的高效利用和閉環(huán)。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.木材加工過程中常見的宏觀缺陷有木節(jié)、裂紋、腐朽、斜紋、扭曲、徑裂、弦裂等。這些缺陷會(huì)降低木材的強(qiáng)度、影響美觀、降低使用性能，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致構(gòu)件失效。**解析思路：*首要任務(wù)是列出常見的幾種宏觀缺陷名稱。其次，要分析這些缺陷的影響，從強(qiáng)度、美觀、使用性能等角度進(jìn)行闡述，點(diǎn)明其對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和安全構(gòu)成的威脅。2.木材干燥過程中常見的缺陷有表面開裂、內(nèi)部開裂、翹曲、扭曲、變形、尺寸不穩(wěn)定等。這些缺陷產(chǎn)生的主要原因是干燥過程中木材內(nèi)外水分梯度不均勻、干燥速率過快或不當(dāng)、木材本身應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜等。**解析思路：*列出常見干燥缺陷。其次，分析原因，需要從干燥條件（水分梯度、速率）和木材自身特性（應(yīng)力）兩個(gè)方面入手，解釋不均勻和過快/不當(dāng)操作如何導(dǎo)致這些缺陷。3.綠色制造在木材加工中的主要體現(xiàn)包括：采用節(jié)能干燥技術(shù)和設(shè)備，提高能源效率；使用低揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）或無(wú)VOCs的環(huán)保膠粘劑，減少環(huán)境污染；對(duì)加工廢料和粉塵進(jìn)行回收再利用，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)；采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，減少污染物排放；推廣使用可再生、可認(rèn)證的可持續(xù)木材資源。**解析思路：*采用分類闡述的方式，從能源、膠粘劑、廢料利用、清潔生產(chǎn)、原料來(lái)源等多個(gè)維度，列舉具體的綠色制造實(shí)踐措施，覆蓋核心的綠色制造要素。4.為了提高木材加工的能源效率，可以采取以下措施：優(yōu)化干燥工藝參數(shù)，采用熱泵干燥等節(jié)能干燥技術(shù)；改進(jìn)加工設(shè)備，選用高效電機(jī)和自動(dòng)化控制系統(tǒng)；加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)，確保設(shè)備運(yùn)行效率；合理規(guī)劃生產(chǎn)布局，減少物料搬運(yùn)距離和能耗；加強(qiáng)車間保溫隔熱，減少熱量損失；回收利用加工過程中產(chǎn)生的余熱。**解析思路：*提出具體的、可操作的節(jié)能措施。可以從工藝優(yōu)化、設(shè)備改進(jìn)、管理維護(hù)、布局設(shè)計(jì)、余熱利用等多個(gè)方面入手，體現(xiàn)系統(tǒng)性思維。四、論述題（每題10分，共20分）1.將綠色制造理念應(yīng)用于木材加工實(shí)踐，需要從多個(gè)方面入手。首先，在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)考慮材料的環(huán)保性、產(chǎn)品的可回收性和可降解性，選擇合適的木材基材和輔助材料。其次，在生產(chǎn)過程中，要大力推行節(jié)能干燥技術(shù)，提高干燥效率，減少能源消耗；采用高效的加工設(shè)備和工藝，優(yōu)化加工路徑，降低能耗和生產(chǎn)成本；加強(qiáng)粉塵和廢料的收集與處理，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用，減少環(huán)境污染。例如，將刨花、鋸末等廢料通過熱壓技術(shù)制成刨花板、密度板等人造板，或作為燃料回收利用。此外，還應(yīng)推廣使用低VOCs或無(wú)VOCs的環(huán)保膠粘劑，減少對(duì)工人健康和生態(tài)環(huán)境的損害。最后，建立完善的環(huán)境管理體系和清潔生產(chǎn)體系，持續(xù)改進(jìn)生產(chǎn)過程，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。通過這些措施，可以有效降低木材加工對(duì)環(huán)境的影響，推動(dòng)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。**解析思路：*論述題需有清晰的結(jié)構(gòu)和邏輯。首先點(diǎn)明主旨：綠色制造理念的應(yīng)用需多方面入手。然后分點(diǎn)論述，至少涵蓋設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程（節(jié)能、高效、減污、資源化）、材料選擇（環(huán)保）等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并結(jié)合具體實(shí)例（如廢料利用、環(huán)保膠粘劑）進(jìn)行說明。最后進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)其意義（可持續(xù)、經(jīng)濟(jì)環(huán)保統(tǒng)一）。2.隨著可持續(xù)發(fā)展理念的深入，木材加工行業(yè)面臨的綠色化挑戰(zhàn)主要有：如何有效降低能耗和物耗，提高資源利用效率，以應(yīng)對(duì)能源緊張和資源約束；如何減少生產(chǎn)過程中粉塵、廢氣、廢水等污染物的排放，滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)要求；如何開發(fā)和應(yīng)用綠色環(huán)保的膠粘劑和涂料，解決VOCs污染問題；如何有效處理和利用大量的加工廢料和木材加工剩余物，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)經(jīng)濟(jì)；如何確保木材來(lái)源的可持續(xù)性，打擊非法砍伐，推廣使用經(jīng)認(rèn)證的可持續(xù)森林木材；如何提升全行業(yè)從業(yè)人員的綠色環(huán)保意識(shí)和技術(shù)水平。應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，需要政府、企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)等多方共同努力。政府應(yīng)制定更嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和激勵(lì)政策；企業(yè)應(yīng)加大綠色技術(shù)研發(fā)投入，采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，優(yōu)化生產(chǎn)流程，推行循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式；科研機(jī)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)綠色制造關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和推廣；同時(shí)，加強(qiáng)行業(yè)宣傳和培訓(xùn)，提升整體綠色意識(shí)，共同推動(dòng)木材加工行業(yè)向綠色、低碳、可持續(xù)的方向轉(zhuǎn)型。