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1、和提高人造板产品结构与功能是我国人造板工业发 展所必需。任豆树纤维板生产技术成熟, 建议人造板生产企业积极推广应用。参考文献1? 赵瑞峰. 石山造林速生树种? 任豆. 广西植物, 1982, 2( 2) : 991022? 张贵麟等. 阻燃中密度纤维板的研究. 南京林业大学学报, 1992, 16( 4) : 13 173? 徐咏兰主编. 中密度纤维板制造. 北京: 中国林业出版社, 19954? 侯伦灯等. 低压短周期浸渍纸饰面刨花板技术的应用研究. 木材加工机械,1997, ( 4) :6 85? 王元宏. 阻燃剂化学及其应用. 上海: 上海科技文献出版社, 1988( 通讯地址: 353
2、001, 福建省南平市)?杉木小径材干燥方法探讨杨文斌1? 马连祥2? 顾炼百2(1 福建林学院? 2 南京林业大学)摘? 要?作者提出杉木小径材对剖干燥的方法, 通过试验表明, 该方法干燥小径材可避免干燥缺陷产生, 从而为提高杉木小径材干燥合格率提供了一条途径。 关键词?杉木; 小径材; 干燥? 32林业科技开发? 2000 年第 14 卷第2 期? ? 杉木是南方重要的用材树种, 木材产量占全国商品材生产的 1/ 5 1/ 4, 每年杉木小径材、 间伐材、 树梢及木材加工剩余物约有上百万立方米。这些杉木具有径级小、 长度短、 弯曲度大、 幼龄材含量高、 材质较差、 干燥易产生变形、 开裂等
3、缺点。日本、 欧美等发达国家的做法是将木材制成胶合木, 然后将胶合木加工成各种木制品, 可以说胶合木作为一种新型基材,将被社会广泛采用1。目前, 国内胶合木生产刚起步, 其主要工艺过程包括截断、 干燥、 涂胶、 热压等, 本文将对胶合木生产过程中的干燥阶段工艺进行初步 的分析和探讨。1? 试验材料试材: 杉木小径材, 产地南平, ?8 12 cm, 木段长35 cm, 初含水率 25% 83%, 要求终含水率 8% 12% 。试验设备: 恒温干燥箱, 调温调湿箱。2? 试验方法2?1 ? 试验方案的选择常规的干燥方法是将杉木先锯成板材再干燥, 然 后进行胶合木的后续工艺, 考虑到杉木小径材材质
4、松软, 径级小, 若采用这种方法, 可能出材率较低。而采用圆木段或半圆木段进行干燥, 之后再进行锯材, 则可直接得到干的板材。国外干燥采用所谓的? S?D?R?法, 即为? 锯解?干燥?剖分?, 即先将圆木段先锯成厚板材, 然后干燥, 紧接着锯成薄板。本试验方案宗旨与其有类似之处。2?2? 第 1次试验 2?2?1? 木段的准备将木段分成 A、 B、 C、 D、 E 5 组, 每组木段 5 个, A 组为圆木段, 其余各组为对剖材。再将 A、 B 两组各分成 2 小组, 即 A1、 A2、 B1、 B2。每小组试材各 5 块 ( 表1) 。表 1? 无湿度控制时杉木小径材干燥情况一览表组别规格
5、W初 ( % )W终 ( % )干? 燥 基准号干燥速度 ( % / h)干燥缺陷A1?1035 ?28 ?2J10 ?45径裂严重A2?10368J20 ?21径裂较严重B1?10 对剖 83 ?17 ?5J10 ?95径面翘曲, 少量开裂B2?10 对剖829 ?5J20 ?43径面翘曲, 少量开裂C?10 对剖406 ?9J20 ?33径面翘曲, 少量开裂D?10 对剖258J20 ?21径面轻微翘曲, 无开裂E?10 对剖309J20 ?26径面轻微翘曲, 无开裂2?2?2? 干燥基准的设置使用恒温烘干箱, 只控制干球温度。 J1: 初温 75? , 分阶段升温, 最高 95? 。J2
6、: 初温 60? , 分阶段升温, 当含水率 20% 时, 温度升至 90? 。A1、 B1 2 小组的干燥基准选择 J1, A2、 B2、 C、 D、 E 的干燥基准选择 J2, 其干燥曲线见图 1。2?3? 第 2次试验2?3?1? 木段的准备 对剖材A?、 B?、 C ? 3 组, 每小组试材 3 块结果见技术 开发?表2。图 1? 杉木小径材干燥曲线表 2? 有湿度控制时杉木小径材干燥情况一览表组别规格W初 ( % )W终 ( % )干燥速度 ( % / h)干燥缺陷A? 12 对剖708?50?61径面轻微翘曲, 细微开裂B ? 10 对剖6080?58径面轻微翘曲, 无开裂C ?
7、12 对剖6090?57径面轻微翘曲, 无开裂? 注: 有预热和终了处理。2?3?2? 干燥基准的设定使用调温调湿箱, 可控制湿度, 按含水率变化来设置基准, 见图 2 中的干湿球温度曲线。图 2? 控制湿度情况下的干燥曲线? 林业科技开发? 2000年第 14 卷第 2 期333? 实验结果及讨论从杉木小径材干燥情况表中可以看出, 在基准号J1 下圆木段的含水率下降速度约为 0?45%/ h, 在基准号 J2下圆木段的含水率下降速度仅为 0?21% / h。 然而, 试验表明, 即使干燥速度下降一半, 开裂情况仍较严重, 主要的缺陷是径裂( 见表 1) 。其主要原因是木材的弦径向干缩系数不同
8、, 弦向为 0?268% , 径向为0?123%, 弦向约为径向的两倍还多。由于木段的断面为圆形, 限制了木材弦向应有的收缩, 易产生弦向拉伸应力; 而杉木小径材幼龄含量大, 横纹抗拉强度低, 从而产生径向开裂。在较硬的干燥基准下, 不仅存在差异干缩引起的应力, 还存在大的断面含水率梯度。在此大的断面含水率梯度下, 圆断面产生外拉内压的含水率应力。该应力与差异干缩引起的应力 叠加, 导致断面开裂更早产生, 且更为严重。从对剖材的干燥情况可以看出, 如果干燥条件较为剧烈, 仍会出现较严重的径裂, 而如果缓和干燥条件, 则可以减少开裂, 但仍有径面翘曲产生( 见表 1) 。 这在一定程度上也降低了
9、下一步锯板的出材率。初步分析表明, 这种状况是只控制温度从而导致干燥介质状态不易控制的结果。鉴于此, 又拟定了几个可控 制湿度的干燥基准目的是通过控制湿度及预热处理来改善木材内部的温度和水分分布, 使其有利于干燥的进行; 最后通过终了处理来消除应力, 最终达到较好的干燥质量。经试验, 能够达到预期目的( 见表 2) , 同时干燥速度仍可保持较大。从干燥曲线图 1和图 2上看, 它们表现出基本相似的干燥规律, 对于 B1、 B2、 A?、 B?和 C?组, 开始阶段 的含水率下降较快, 后面都趋于缓和, 对于 A2、 C、 D、E, 由于它们的初含水率都在纤维饱和点上下, 干燥条件基本相似( 注
10、: 尽管用同一基准, 但在实际操作中难免有些误差) , 故它们的干燥曲线的变化规律基本 相似, 曲线的曲率也相近。用干燥后的小径木锯制成梯形板, 经涂胶、 组坯热压后生产成胶合木。经检测, 胶合木各项物理力学 性能与杉木小径材相比均有明显提高2。详见表 3。表 3? 胶合木与杉木小径材的物理力学性能被测材料静曲强度(MPa)平面胶合剪切强度(MPa) 胶合木87 ?898?09 杉木小径材46 ?024?734 ? 总 ? 结 干燥是胶合木的生产工艺中极其重要的一环, 正如胶合板生产一样, 基材如果干燥不良则容易导致产品物理力学性能的下降。本次试验的干燥方法, 对杉 木小径木来说可行有效。通过将小径木对剖, 同时采用适当的干燥基准, 可达到较为理想的干燥质量。至于干燥过程中产生的应力及该方法对胶合木质量的影响, 则有待进一步的研究。参考文献1? 黄国民? 集成材的特性及用途? 林产工业, 1994, 21(6) : 18 192? 陆继圣等? 杉木胶合木的初步研究? 福建林学院学报, 1998, 18( 2) : 97 99( 通讯地址: 353001, 福建省南平市)?技术开 发
