森林利用組
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- 傳真：(02) 2303-5738
本組簡介
本組現有研究人員7人。依研究主題區分為木質材料研究室、木竹材加工研究室及木材結構研究室。連結至林產利用主題館
研究重點
由於木材消耗量快速累增及人工林缺少有效管理，全球森林資源正迅速銳減。如何保育地球環境及有效利用與發展森林資源為當前世界各國林業與林產界共同關注之課題。因此，如何研發木質材料新加工技術，以改進產品品質、生產效率，進而提昇產品競爭力；改良木質材料性質、資源再回收及開發綠色環保資源，以維繫森林資源之永續經營，是森林利用組研究計畫的總體方向與目標。
- 轉導產業界及林農，提供安全有品質永續的林產技術及檢定服務，提升林產業產值。
- 研發多元的林產利用，開發保育、文化及現代的林產品。
- 配合農業循環經濟政策，加強研發木竹材剩餘資材循環再利用。
- 以林產業技術配合地方創生政策，導入新科技，與產業合作發展轉型產品及技術。
竹材加工利用
台灣地區竹林資源豐富，民國五、六十年代國內竹材加工產業相當蓬勃，每年賺取巨額之外匯達十數億元，對農村經濟之發展助益良多。然而自民國七十年代以來，因大量替代品取代竹材，產業競爭力急速降低，致使產業外移，造成國內竹材加工業逐漸蕭條與沒落，亦使得國內竹林缺乏經營管理而荒蕪。近年來為促進國內竹材資源有效利用與提高竹材之附加價值，積極推動竹炭之研發，包括竹炭土窯建造、竹炭燒製、性質檢測、品質評估與加工利用等，目前炭窯建造技術與竹炭燒製技術之研發均已獲得相當之成果與肯定，並經由產學合作推廣至業者，為國內竹炭產業奠定良好之根基。此外，亦進行熱處理竹材之相關研究，熱處理竹材之特徵為增加尺寸安定性、耐腐性與耐蟻性，但其顏色隨之變深與靜曲強度則隨之降低，因此應配合使用用途與場所等，採取適當之熱處理條件，建議處理溫度以180-200℃，處理時間以2-4h為宜。為了振興國內竹材產業之發展與達到有效利用國內竹材資源之目的，今後對熱處理竹材之加工性能與推廣利用，應更進一步探討與努力。
商用木材基本性質之資料庫建立
木材與其他材料比較，除了質輕、強度大、加工容易與保溫隔熱等優點外，其木紋美觀、材色柔和可帶給人類安心與舒適之感覺，作為工藝、家具、裝潢與建築之用，可深獲社會大眾所喜愛。 近二、三十年來，由於世界人口之增加、人類生活水準之提高與木材工業之發展，世界之木材需要量有逐年增加的趨勢。同時根據聯合國糧農組織(FAO)之報告，全球產業用原木消費量有長期增加之傾向，森林資源亦因而急遽減少，原木供應國為因應市場之需求而開發未利用之材種。國內木材自給率為1％以下，木材需要量之99％以上仰賴進口，包括合板、製材與家具用材等。由於國內商用木材因來自世界各地，材種複雜，辨識不易，材性不明，在加工利用上亦造成困惑。有鑑於此，針對國內主要商用木材之解剖、物理與強度等性質，進一步探討與研究，並建立資料庫以供國內木材加工業與學術研究單位參考。
樹木危險性調查及樹木風險管理計畫制訂之研究
應用無損檢測技術包括目視法、應力波法及鑽孔抵抗法等檢查及評估樹木的危險性，提供樹木管理單位的處置建議參考，102年度已提供樹木危險性的現地調查及建議，總共有20種樹種207株樹木，歸納可能發生樹木破壞傾倒的公安事件之危險缺點項目，有1.腐朽的木材、2.破裂、3.根部問題、4.衰弱枝條的連結、5.潰瘍、6.不良樹體結構、7.枯死幹枝等七項，作為目視檢查樹木危險性的基礎。應力波儀器檢測健全樹木的應力波傳播速度作為標準評估依據，依據樹種不同而異，整體而言，平均速度小於1000 m/sec時，或以健全應力波速度小於原有70%以下時，視為嚴重腐朽及空洞，鑽孔抵抗值減少率少於20%以上時，視為嚴重腐朽及空洞。最後，本年度已完成制訂樹木風險管理計畫綱要基準，提供樹木風險性管理的計畫擬訂參考。
木質材料應用在生態工法的建造及材質監測
以造林木木構件材料作為擋土牆時，其木構材逐年劣化及折減強度需加以監測評估，而其劣化及折減強度的變化及檢測需藉由非破壞性技術檢測木構材加以瞭解。102年已檢測完成新建(3年內)的護坡牆木構件 (南投及羅東林管處轄區二處)共11座，已建造完成超過三年以上的護坡牆木構件共7座(羅東林管處轄區一處)，評估應用不同非破壞性技術檢測檢測木構件的材質(合計18座護坡牆的木構件)。已取樣木構件的樹芯試材，進行內部現存的防腐藥劑含量與材質劣化現況調查，初步結果得知防腐藥劑留存量較少的木構件，目視木構件等級較高(劣化較嚴重)。完成設置實驗室試驗腐朽菌(兩種)對木材(兩種)劣化的變化，以ACQ或CA處理且防腐等級達K4之試片在12週之腐朽試驗後均無明顯之重量損失，而未處理之對照組其質量損失已達7%以上。
木結構與綠建築之研究
近十餘年來，因生活水準提高，加上木屋建造方式不斷改良及材料的創新，木屋在居家建築中已逐漸佔有一席之地。木屋包括：木材為可再生材料、加工容易、施工期短、抗震性能佳、冬暖夏涼等優點。
一般人對木屋常有易腐朽、易遭白蟻為害、易發生火災、使用年限短、易漏水等負面觀感，但隨著科技發達，已開發出種種防腐、防火木材，配合各式改良之建築工法，已能有效減少上述缺點發生。只要經良好設計及維護之木屋，非但可提供優良的居住品質，且使用年限較之鋼筋水泥建築亦毫不遜色。
另外，傳統的應力波測計係利用加速度變換器來測定應力波之傳遞速度，故應用非破壞計測技術，開發新型感應元件及壓電型應變轉換器測定應力波，探討前人研發之計測技術，應用於木質材料、製材品及老舊建材評估之可行性。
綠建築研發推廣方面，擬著重於複合材料之開發應用與木質廢棄物包括營建廢棄物、工業廢棄物、一般廢棄物及林業廢棄物之回收再利用研究。
木竹材生質能源相關研究
木質材料生質能是目前歐美國家政策極力推廣應用之再生能源，因應臺灣目前缺乏充裕之木質廢棄材資源，然擁有豐富竹林資源與因颱風侵襲所帶來之大量漂流木，本計畫即在應用物理與化學加工等多種方式，對竹材與漂流木進行生質能源產品開發研究與效益評估，目的在充分利用國產竹子與漂流木開發具競爭力之多樣化生質能源產品與材料，以期為國內竹資源低度之利用開發新途徑，提昇國內竹資源利用與漂流木應用之附加價值，並提高國內再生能源比例及達到節能減碳之效益，同時解決大量漂流木等無處可去所引發社會與環境之問題，達到環保與資源利用雙重貢獻。重要研究與工作項目如下：
- 分別以竹材與漂流木為材料，經粉碎加工後，以快速熱裂解製作填加於鍋爐用生質油。
- 分別以竹材與漂流木為材料，經粉碎加工後，再經造粒設備加熱加壓製成固態燃料顆粒。
- 分析竹質與漂流木燃料顆粒之基本性質：密度、顆粒尺寸、細緻度、含水率、熱卡值、氯含量、灰分含量。
- 以漂流木為原料進行非硫製漿系統之能源及廢液回收木質素與其加工利用之研究。
- 以有機溶劑製漿法進行漂流木製漿及其生質衍生物之應用。
- 以蒸煮爆碎法進行漂流木製漿及其生質衍生物之應用。
- 研發適用竹質與漂流木燃料顆粒之中小型能源用鍋爐。
建構台灣森林認證準則與指標之研究
隨著全球公眾環保意識增強，國際性森林認驗證已被認為是促進森林永續經營的有效管理工具，運用具國際認可之標準與準則的認驗證系統，與透過獨立第三方評估森林經營活動之驗證方式，對林地經營管理與林產品生產進行監督，達到森林自然生態保育與資源有效利用目標。目前國際盛行森林認驗證管理系統主要有森林管理委員會(Forest Stewardship Council,FSC)及森林認證認可計畫(Program for the Endorsement of ForestCertification Schemes; PEFC)。透過森林認驗證制度的監督，森林經營以達成經濟、環境與社會層面相互和諧且負責任之永續經營為目標，且通過森林驗證之林地對森林碳匯管理同時具有積極作用。本計畫目的在透過制訂符合國際森林驗證精神與標準，且適用臺灣森林環境與管理現況之認驗證準則與指標，逐步推展國內林地通過國際森林經營驗證，以提昇國內公私有林森林經營與林產品與非林木產品之國際競爭力。其主要工作有如下項目：隨著全球公眾環保意識增強，國際性森林認驗證已被認為是促進森林永續經營的有效管理工具，運用具國際認可之標準與準則的認驗證系統，與透過獨立第三方評估森林經營活動之驗證方式，對林地經營管理與林產品生產進行監督，達到森林自然生態保育與資源有效利用目標。目前國際盛行森林認驗證管理系統主要有森林管理委員會(Forest Stewardship Council,FSC)及森林認證認可計畫(Program for the Endorsement of ForestCertification Schemes; PEFC)。透過森林認驗證制度的監督，森林經營以達成經濟、環境與社會層面相互和諧且負責任之永續經營為目標，且通過森林驗證之林地對森林碳匯管理同時具有積極作用。本計畫目的在透過制訂符合國際森林驗證精神與標準，且適用臺灣森林環境與管理現況之認驗證準則與指標，逐步推展國內林地通過國際森林經營驗證，以提昇國內公私有林森林經營與林產品與非林木產品之國際競爭力。其主要工作有如下項目：
- 發展與制訂臺灣森林認驗證準則與指標。
- 訓練執行森林經營認驗證制度輔導與稽核人員。
- 完成臺灣林地通過國際森林經營驗證實務案例。
- 發展臺灣自有森林認驗證系統，建立自有認驗證標章。
- 評估非林木及環境效益納入森林認驗證準則與指標之效益。
- 探討臺灣森林經營驗證前後林地在經濟、社會與環境層面之效益。