民國115年 高考三級 林業技術 林產學
第4題
木材化學加工為林產工業之重要領域。請從製漿技術（機械漿與化學漿） 之原理與差異、木材改質（如熱處理、化學改質）之機制與效果、木質 生質材料（如生質塑膠、生質燃料…
題目
木材化學加工為林產工業之重要領域。請從製漿技術（機械漿與化學漿） 之原理與差異、木材改質（如熱處理、化學改質）之機制與效果、木質 生質材料（如生質塑膠、生質燃料）之發展及上述技術在循環經濟與永 續發展中的角色等面向，說明主要木材化學加工技術之原理與應用，並 分析其環境與產業意義。（25 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、機械漿：以磨石或熱磨機械（TMP）、化學熱磨（CTMP）方式，靠機械剪力分離纖維，保留木質素，得率約 85% 至 95%，成本低、不透明度與鬆厚度佳，適新聞紙與文化用紙；惟纖維短、強度較低，且木質素易光劣化黃化。
- 二、化學漿：以硫酸鹽法（kraft）或亞硫酸鹽法蒸煮，用藥液脫除木質素，得率約 45% 至 55%，纖維長、強度高、白度穩定，為包裝與印刷紙主流。硫酸鹽法之黑液可回收化學品與燃燒發電，形成能源自給之回收系統；缺點為投資大、臭味與排水負荷。
- 三、木材改質：熱處理（ThermoWood）於缺氧下 160 至 220℃ 使半纖維素降解、羥基減少，降低吸濕並提高耐腐朽，但力學強度略降；化學改質如乙醯化（acetylation）、糠醇化（furfurylation）、樹脂浸漬與交聯，可封閉羥基、提升尺寸穩定性與耐久性，惟須注意藥劑與環境安全。
- 四、木質生質材料：生質塑膠如聚乳酸（PLA）、聚羥基烷酸酯（PHA）與 PBS，可由木質糖平台發酵製成；另有木質素基樹脂、奈米纖維素（CNF／CNC）補強材。生質燃料包含木顆粒、生質酒精、快速熱裂解油與氫化植物油（HVO），可替代化石燃料。發展關鍵在轉化效率、原料競爭與成本。
- 五、循環經濟與永續意義：林產化學加工可將樹皮、木片、黑液與加工餘料導入生質精煉（biorefinery），實現梯級利用（cascading use）與副產物加值，減少廢棄物與化石碳依賴。政策上宜建立料源分類、餘料集運體系與碳盤查，並以生命週期思維評估藥劑、能耗與排放，兼顧產業競爭力與環境效益。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。