黃文勝
【摘 要】由于楊木本身存在著纖維結(jié)構(gòu),所有相比其他材料較為疏松,其應(yīng)用范圍受到極大的限制。在過去其用途較窄,主要用于道路、河道的綠化工程中,而對于材料的使用則很少被人們關(guān)注。但是經(jīng)過多年的研究和總結(jié),我們在工作中能通過對楊木進(jìn)行材質(zhì)處理,使得楊木在實(shí)木地板方面應(yīng)用的日漸廣泛,這也不失是一種楊木資源利用的好辦法,這對于提高楊木資源的利用率,提升人們對楊樹種植積極性有著重要的意義?!氨韺訅嚎s”是楊木實(shí)木地板生產(chǎn)中較為常見的一種技術(shù),本文就其在生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)踐入手分析,著重探討了其應(yīng)用優(yōu)勢,旨在為同行工作提供參考。
【關(guān)鍵詞】表層壓縮技術(shù);楊樹;實(shí)心地板 我國目前是世界上地板生產(chǎn)數(shù)量以及消費(fèi)數(shù)量都名列前茅的國家,但是隨著我國森林資源不斷的采伐,使得森林資源已經(jīng)呈現(xiàn)出稀缺的狀態(tài)。為了能夠提高我國林木儲量,我國在最近十幾年來加大了對人工林的發(fā)展力度,其中楊樹樹種的種植面積以及達(dá)到了800多萬頃的林木儲量。但是楊木由于其自身的材質(zhì)較軟,沒有較強(qiáng)的穩(wěn)定性,并且紋理及外觀的裝飾性不足,并不適合將楊木使用在木地板這一類具有較高附加價值的產(chǎn)品上。經(jīng)過多年的研究,表層壓縮技術(shù)的應(yīng)用使得楊樹原木成為實(shí)心地板生產(chǎn)中的主要原材料。
1.楊木實(shí)心地板的應(yīng)用優(yōu)勢
在現(xiàn)代化社會發(fā)展中,楊木實(shí)心底板的應(yīng)用深受業(yè)內(nèi)人士的重視和關(guān)注,但是在工作中要想克服楊木中存在的缺陷,并將其合理的生產(chǎn)成實(shí)心底板卻絕非易事。在這種生產(chǎn)控制工作中,我們必須要克服楊木板材的密度、楊木碳化穩(wěn)定性以及楊木結(jié)構(gòu)表面的滲透性,也只有在工作中將這三個方面有效的克服,才能夠生產(chǎn)出能夠被廣大人民群眾所接受的一種地板結(jié)構(gòu),為楊樹資源的充分利用指明發(fā)展方向。根據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)為楊木實(shí)心地板的生產(chǎn)提供了扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。楊木是生長速度快、周期短、再生能力強(qiáng)的樹種,為此在工作中就需要結(jié)合實(shí)際情況來進(jìn)行分析,完善工作體系尤為關(guān)鍵,其主要的優(yōu)勢有以下幾個方面:
1.1楊木資源優(yōu)勢
楊木這一樹種的主要優(yōu)勢就在于生長速度快、容易更新,極為適合使用在需要短期循環(huán)使用的工業(yè)生產(chǎn)中。現(xiàn)目前,我國的楊樹種植面積以及達(dá)到了800余萬頃,其儲量是世界上最多的國家。但是楊木自身也有著材質(zhì)軟、易變性、觀賞性差等巨大的缺陷,而如何有效解決掉這一樹種的缺陷已經(jīng)成為了發(fā)展木地板生產(chǎn)行業(yè)的一個關(guān)鍵因素。
1.2經(jīng)濟(jì)效益
與其他樹木品種相比,速生材楊木的生產(chǎn)周期更短,這就極大的提高了楊木的生長更新?lián)Q代速度,增大了楊木生產(chǎn)效率。同時,速生材楊木也是一種可以大面積種植的樹木品種,是木材資源的主要來源之一。利用速生材楊木進(jìn)行木材生產(chǎn)不會對自然生態(tài)環(huán)境造成太大破壞,也滿足世界低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求,為此大力發(fā)展速生材楊木的種植與生產(chǎn)對于解決當(dāng)前木質(zhì)地板市場中對木材的大量需求問題來講具有重要意義。很對業(yè)內(nèi)人士都表示,利用速生材楊木作為地板原材料將會是地板行業(yè)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的主要途徑,而速生材楊木也將會成為楊木實(shí)木地板生產(chǎn)中最主要的材料來源,從而即滿足廣大用戶的實(shí)木地板需求,又能夠?qū)崿F(xiàn)低碳環(huán)保的發(fā)展理念,同時還能夠極大的降低木地板的生產(chǎn)懲惡不能,提高木地板企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
1.3碳化優(yōu)勢
另外,我們可以優(yōu)化木材的碳化技術(shù),這種方法能夠有效的提高地板的穩(wěn)定性,并且使其不受到外界溫度的影響,從而將其運(yùn)用在采暖實(shí)木底板當(dāng)中。通過上述兩種技術(shù),由于在木材當(dāng)中并沒有添加任何外加劑,且達(dá)到節(jié)能的效果,這就使得底板在使用過程中安全環(huán)保,延長了其使用壽命。最后,我們在木材的表面采用PDL先進(jìn)的滲透移印技術(shù),這就使得木材的造型美觀,達(dá)到了良好的視覺效果。由此可見,采用楊木生產(chǎn)出的地板相對于其他材質(zhì)的地板而言更具有環(huán)保性、裝飾性等優(yōu)點(diǎn)。
有些專家認(rèn)為,以速生材楊木為主生產(chǎn)的實(shí)木地板具有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn),在堅持環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的道路上取得了輝煌的成績,通過我國合理的利用速生材楊木,從材質(zhì)的研發(fā)、制造與生產(chǎn)等各個環(huán)節(jié)都達(dá)到了環(huán)保的效果,降低了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本,在真正意義上達(dá)到了低碳健康的要求。
2.表層壓縮技術(shù)在楊木實(shí)心底板生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
2.1材料與方法
2.1.1試驗(yàn)材料
(1)意楊,規(guī)格(長×寬×厚)925mm×l32mm×22mm,含水率10%~15%。
(2)UV涂料,上海協(xié)承昌化工有限公司生產(chǎn)?;膹?qiáng)度符合要求時,漆膜的附著力為0級、漆膜硬度≥2H、漆膜耐磨轉(zhuǎn)數(shù)0.08g/100r。
2.1.2試驗(yàn)儀器
熱壓機(jī),萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī),恒溫恒濕箱,電熱鼓風(fēng)干燥箱,磨耗儀,小型熱處理設(shè)備等。
2.1.3工藝路線
(1)表層壓縮將楊木試材放入熱壓機(jī)中,在溫度160℃、壓力12MPa下,采用本研究特定開發(fā)的壓縮工藝,以壓縮速度3mm/s,將22mm厚試件壓縮至18mm,保壓2.5h。然后通入冷卻水,將熱壓機(jī)溫度降至100℃以下,取出試件。
(2)熱處理將試件放入小型熱處理設(shè)備內(nèi),在200℃下處理3h。熱處理結(jié)束后,試件在熱處理箱內(nèi)冷卻至50℃時取出。
(3)含水率調(diào)整將試件置于恒溫恒濕箱內(nèi),干球溫度50℃,濕球濕度48℃,調(diào)整試件含水率到8%~10%。
2.1.4性能檢測
(1)剖面密度。
試件規(guī)格為50mm×50mm×18mm,在溫度(20±1)℃、相對濕度(60±5)%的環(huán)境中平衡處理24h后,以速度0.1mm/s、步距0.1mm逐點(diǎn)掃描,獲得試件密度一距離變化曲線。
(2)斷面微觀分析。
采用掃描電鏡對試樣斷面進(jìn)行微觀分析。
(3)力學(xué)性能。
參照GB/T1941-2009《木材硬度試驗(yàn)方法》,檢測試件的表面硬度;參照GB11718.8-1989《中密度纖維板靜曲強(qiáng)度和彈性模量的測定》,檢測試件的彈性模量(MOE)和靜曲強(qiáng)度(MOR)。
(4)吸水厚度膨脹率。
將規(guī)格為100mm×100mm×18mm的試件,分別用20℃水浸泡24h和沸水煮2h,計算其吸水厚度膨脹率(TS)。共l0個試件,分2組,每組5個。
2.2結(jié)果與分析
2.2.1密度
經(jīng)過表層壓縮處理后,意楊木材氣干密度增加了20%。在距離壓縮面2mm開始,密度開始顯著增加,最大達(dá)到1.24g/cm3。壓縮材內(nèi)部至背面區(qū)域密度變化不大,仍處于未壓縮狀態(tài),說明采用筆者開發(fā)的壓縮工藝,可以實(shí)現(xiàn)僅在木材表層形成致密層。
2.2.2尺寸穩(wěn)定性
經(jīng)過熱處理的表層壓縮楊木試材,分別在水中浸泡和沸水蒸煮后,表面依然平整;雖然其TS均比未處理材有所增加,原因是壓縮層在吸水過程中產(chǎn)生了回彈,但仍遠(yuǎn)低于強(qiáng)化木地板用中密度纖維板基材的TS(國家標(biāo)準(zhǔn)要求<18%),說明經(jīng)表面壓縮并熱處理的楊木,可用于生產(chǎn)實(shí)木地板。處理后楊木的弦向尺寸穩(wěn)定性,比未處理材提高50%。因?yàn)闊崽幚硎鼓静陌肜w維素降解,降低了木材的吸濕性能。
2.2.3抗彎強(qiáng)度和硬度
經(jīng)表層壓縮處理和熱處理后,楊木MOE提高了27%,主要是木材表層形成了壓縮層,且經(jīng)熱處理后,試材的含水率較低所致;MOR略有降低,是由于熱處理過程中,木材半纖維素和木素部分降解造成;木材表面硬度增幅為41%,是因?yàn)楸韺有纬闪酥旅軐?,提高了木材抵抗外部壓力的能力?/p>
3.結(jié)束語
采用表層壓縮技術(shù)來制取楊木實(shí)心地板在我國取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步,這種技術(shù)的利用也標(biāo)志著我國已經(jīng)掌握了全球地板核心技術(shù)。楊樹作為一種生長周期短、種植面積廣的可再生能源,如果能夠充分的利用,那么不僅在我國的資源利用上喲組合重要的意義,同時也完全可以有效的解決我國地板原材料問題,這也將給我國的地板行業(yè)帶來發(fā)展新空間。
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