韋鴻彬

摘 要 隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)于桉樹(shù)旋切單板的需求量也越來(lái)越多?；诖?，對(duì)南方的桉樹(shù)加工旋切單板的綜合利用進(jìn)行探討，對(duì)南方桉樹(shù)木材的性質(zhì)、背面裂縫率及旋切單板的厚度偏差進(jìn)行檢測(cè)分析，并對(duì)旋切單板的適應(yīng)性給予探索。結(jié)果表明，對(duì)于單板厚度的變動(dòng)系數(shù)和背面裂縫率來(lái)說(shuō)，尾葉桉遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于尾巨桉，對(duì)于旋切厚度為1.7 mm的單板，尾葉桉的材質(zhì)比較好。

關(guān)鍵詞 桉樹(shù)；木材性質(zhì)；旋切單板；背面裂縫率；旋切單板厚度

中圖分類(lèi)號(hào)：F426.88 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1673-890X（2015）03--02

桉樹(shù)的特點(diǎn)表現(xiàn)為豐產(chǎn)性、用途多、適應(yīng)性強(qiáng)及生長(zhǎng)速度快等，屬于世界上有名的速生樹(shù)種，在我國(guó)南方也有大面積種植，如尾葉桉、巨尾桉及尾巨桉等。在南方地區(qū)，桉樹(shù)是主要的人工林發(fā)展區(qū)，桉樹(shù)木材的用途比較多，如膠合板的生產(chǎn)、纖維板、造紙、刨花板等，但桉樹(shù)木材的生長(zhǎng)應(yīng)力比較高，內(nèi)裂和干燥皺縮比較容易產(chǎn)生，尺寸具有較差的穩(wěn)定性。在桉樹(shù)木材的加工過(guò)程中，木材容易出現(xiàn)變形和扭曲，切面比較光滑，致使桉樹(shù)木材的耐腐性和膠合性能比較差，桉樹(shù)的品種不同，旋切單板的質(zhì)量也不一樣。

1 試驗(yàn)?zāi)静募胺椒?/p>

1.1 試驗(yàn)?zāi)静?/p>

本次研究中主要是對(duì)樹(shù)齡為3～5年生的尾巨桉的旋切加工予以簡(jiǎn)單分析，其長(zhǎng)度為2.6 m，原木經(jīng)級(jí)為7～18 cm，依據(jù)小徑原木及原木檢驗(yàn)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其原木的基本數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

本次試驗(yàn)所用的設(shè)備為圓鋸機(jī)、無(wú)卡軸旋切機(jī)BQ1813、電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱DHG-9070A、精密電子天平BS110S及測(cè)量?jī)x器等。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 測(cè)試木材性質(zhì)

參考依據(jù)為國(guó)家木材物理學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)方法，使用萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)對(duì)木材的各個(gè)力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，在測(cè)試過(guò)程中，有30個(gè)有效樣本數(shù)。

1.3.2 旋切單板質(zhì)量試驗(yàn)

尾巨桉的單板厚度為1.7 mm，木材的單板條作為單板厚度的檢測(cè)試件，單板條的（厚）長(zhǎng)度為127 mm，分別在單板條上截取20塊檢測(cè)試件，規(guī)格為長(zhǎng)127 mm×寬63 mm，單板的含水率為30%左右。此時(shí)，使用適量的繪圖墨水涂在單板背面，待墨水干后，切開(kāi)的主要依據(jù)為試件的橫纖維方向。對(duì)單板的裂縫特征進(jìn)行觀察，選取30 mm內(nèi)的單板斷面，使用10倍的放大鏡對(duì)縫隙的條數(shù)和深度進(jìn)行測(cè)定。求取各個(gè)縫隙深度和單板厚度的比值，裂隙率是指各個(gè)比值的平均值。用公式表示為：

單板裂隙率=L/S×100%

其中，L表示裂隙梢端至板邊的平均垂直距離，單位為mm；S表示單板厚度，單位為mm。單板厚度變動(dòng)系數(shù)（V），用公式表示為：

其中，

，

表示單板厚度實(shí)測(cè)值的平均值，。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 旋切單板質(zhì)量

在膠合板的生產(chǎn)過(guò)程中，旋切是最關(guān)鍵的生產(chǎn)工序。單板制造質(zhì)量對(duì)膠合板的質(zhì)量具有決定性作用。對(duì)單板質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，有兩個(gè)重要的評(píng)定指標(biāo)：背面裂隙、單板厚度偏差。試驗(yàn)結(jié)果表明：?jiǎn)伟搴穸仍酱?，單板背面裂隙出現(xiàn)的幾率也越大。就單板背面裂隙率而言，尾葉桉低于尾巨桉，當(dāng)厚度為（2.5）2.2 mm時(shí)，尾葉桉要比尾巨桉低5.5%；當(dāng)厚度為（1.5）1.7mm時(shí)，尾葉桉比尾巨桉低18.9%，在旋切單板的質(zhì)量方面，尾葉桉遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于尾巨桉，當(dāng)旋切厚度為（1.5）1.7mm時(shí)，尾葉桉更具有利用價(jià)值。同時(shí)，單板厚度越大，單板厚度變動(dòng)系數(shù)也越大。就單板厚度系數(shù)而言，尾葉桉低于尾巨桉，當(dāng)厚度為（2.5）2.2時(shí)，尾葉桉要比尾巨桉低10.1%；當(dāng)厚度為（1.5）1.7mm時(shí)，尾葉桉要比尾巨桉低5.1%。當(dāng)旋切單板較厚時(shí)，尾葉桉質(zhì)量?jī)?yōu)于尾巨桉，如果旋切單板比較薄時(shí)，兩者質(zhì)量沒(méi)有差異。

2.2 桉樹(shù)單板質(zhì)量和木材材性?xún)烧咧g的關(guān)系

2.2.1 單板背面裂隙率和材性

尾葉桉的氣干密度為0.578 g/cm3，巨尾桉的氣干密度為0.647 g/cm3，木材密度屬于中等，用于旋切單板具有較強(qiáng)的適用性；與巨尾桉相比，尾葉桉的硬度和密度都比較低，用于旋切單板更適合一些。當(dāng)處于室溫時(shí)，對(duì)于旋切桉樹(shù)木材，必須保證木材的含水率處于較高狀態(tài)，有效避免破碎和開(kāi)裂現(xiàn)象的出現(xiàn)，保證旋切單板的質(zhì)量。從干縮率的角度出發(fā)，影響單板質(zhì)量的是弦向干縮率，尾葉桉的弦向干縮率為4.4%，巨尾桉的弦向干縮率為5.6%，2種桉樹(shù)的差異干縮率為1.91%和2.07%，由此可見(jiàn)，無(wú)論是差異干縮率還是弦向干縮率，尾巨桉的大于尾葉桉，且尾巨桉還具有較高的背面裂隙率。弦面硬度：尾葉桉低于尾巨桉6.7%；徑面硬度：尾葉桉低于尾巨桉3.4%，因此，在旋切過(guò)程中，尾葉桉的阻力比較小。對(duì)于單板背面裂隙率來(lái)說(shuō)，尾巨桉遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于尾葉桉，單板質(zhì)量比較差；

2.2.2 單板厚度變動(dòng)系數(shù)和材性

由于木材的硬度和密度都比較大，出現(xiàn)變異的情況也比較大，因此，旋切單板厚度的變動(dòng)系數(shù)也比較大，致使單板質(zhì)量也比較差，木材邊與心的比例越大，木材出現(xiàn)端裂的幾率也就越大，從試驗(yàn)中可以看出，尾巨桉木材邊與心的比例比較大，這說(shuō)明，尾巨桉木材的結(jié)構(gòu)比較粗，材質(zhì)硬度比較大，與結(jié)構(gòu)密實(shí)和材質(zhì)較軟的木材相比，尾巨桉的裂隙深度比較大。

2.3 樹(shù)皮、木芯與廢碎板的損失及利用價(jià)值

樹(shù)皮材積的損失率處于22.81%～32.04%之間，并且通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，隨著原木經(jīng)級(jí)的增加，樹(shù)皮的損失率表現(xiàn)出先減少后增加的趨勢(shì)，但是其整體的增減幅度都是比較小的，損失率大致維持在（27.56±2.57）%。隨著原木經(jīng)級(jí)的增加，其木質(zhì)部分會(huì)隨之增加，這時(shí)，樹(shù)皮與原木的尖削度也會(huì)表現(xiàn)出逐漸增大的趨勢(shì)，這使剝皮之后的樹(shù)皮的材積損失率的變化沒(méi)有太大差異，在加工設(shè)備與加工設(shè)備都確定的情況下，木芯的材積大小基本上是保持不變的，因此，在桉木旋切單板加工的過(guò)程中，木芯材積的大小與原木的經(jīng)級(jí)沒(méi)有太大的關(guān)系；但是廢碎板的材積比較小、數(shù)量比較多，并且形狀不規(guī)則，對(duì)其材積難以進(jìn)行準(zhǔn)確、直接的統(tǒng)計(jì)，在對(duì)廢碎板的材積統(tǒng)計(jì)的過(guò)程中，其材積損失率可以應(yīng)用1-木芯損失率-單板綜合出材率-樹(shù)皮損失百分率來(lái)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，其廢碎板的材積損失率處于3.66%～7.81%之間，并且隨著原木經(jīng)級(jí)的增大，廢碎板的材積碎石流表現(xiàn)出先減小后增加的趨勢(shì)，但是增提的增幅不大，當(dāng)其原木的經(jīng)級(jí)處于10 mm左右時(shí)，其廢碎板的材積損失率降到最低值。樹(shù)皮、木芯與廢碎板的市場(chǎng)需求量也很大，樹(shù)皮可提供給工業(yè)用的鍋爐燒煤的替代品（市場(chǎng)價(jià)收購(gòu)30～50元/t），木芯可作拖把用（市場(chǎng)價(jià)收購(gòu)0.4元/根），廢碎板（白皮）可粉碎作中纖維板（市場(chǎng)價(jià)收購(gòu)160元/t）。充分利用剩余物，使加工產(chǎn)品利益最大化。

2.4 不同的工藝條件對(duì)桉樹(shù)膠合板性能指標(biāo)的影響

2.4.1 熱壓壓力

在熱壓操作中，使用膠黏劑對(duì)膠層和木材進(jìn)行緊密結(jié)合，膠黏劑具有較強(qiáng)的滲透性，可以進(jìn)入到管孔和木材細(xì)胞。不同的熱壓對(duì)板材性能的影響也不一樣。壓力越大，板材的壓縮率越大，而出材率越低，對(duì)生產(chǎn)成本及木材的性能指標(biāo)進(jìn)行衡量的主要參數(shù)就是出材率，當(dāng)單位壓力為1.4 mPa時(shí)，合理性比較強(qiáng)。

2.4.2 熱壓溫度

對(duì)膠黏劑的固化問(wèn)題，熱壓溫度具有重要的影響作用。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，熱壓溫度對(duì)膠合強(qiáng)度的影響作用比較明顯，溫度越高，膠合強(qiáng)度就會(huì)不斷下降。由此可見(jiàn)，熱壓溫度的高低對(duì)膠黏劑的固化速度具有決定性作用，如果熱壓溫度過(guò)高，致使膠黏劑的固化速度比較快，這樣在固化過(guò)程中，膠層容易出現(xiàn)老化和不均勻現(xiàn)象，當(dāng)熱壓溫度為130 ℃時(shí)，具有最佳的固化效果。

2.4.3 熱壓時(shí)間

板材內(nèi)部排出水分與膠層固化的所用的時(shí)間為熱壓時(shí)間。如果熱壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，膠層就會(huì)出現(xiàn)過(guò)固化現(xiàn)象，致使木材性能降低，因此，為了保證單板質(zhì)量，應(yīng)該保證最佳的熱壓時(shí)間，為1.35 min/mm。

2.4.4 涂膠量

根據(jù)連續(xù)膠層形成，對(duì)涂膠量的大小進(jìn)行判定。涂膠量越大，滲進(jìn)木材的膠也就越多，進(jìn)而形成的膠層具有連續(xù)性與均勻性。

3 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，對(duì)不同種類(lèi)桉樹(shù)木材的材性檢測(cè)可知，在旋切單板的生產(chǎn)過(guò)程中，選線(xiàn)設(shè)施的旋切單板木材、單板厚度、旋切條件及膠合板的工藝參數(shù)，不僅能夠保證單板背面裂隙率比較低，還能保證旋切單板的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯：趙中正）