李琴 汪奎宏 華錫奇 翁甫金 何奇江
(浙江省林業(yè)科學(xué)研究院,杭州,310023)
摘 要:針對(duì)我國大量的小徑雜竹資源未得到充分利用的現(xiàn)狀,通過試驗(yàn)研究和技術(shù)、資源、經(jīng)濟(jì)效益及應(yīng)用方向的綜合分析,探討了用小徑雜竹制造重組竹的可行性,為小徑雜竹的高效利用開辟了一條新的途徑。研究結(jié)果表明:只要采用合適的生產(chǎn)工藝,用小徑雜竹完全可以生產(chǎn)具有較高物理力學(xué)性能的重組竹板材;用小徑雜竹制造重組竹具有良好的市場前景。
關(guān)鍵詞:小徑雜竹;重組竹;高效利用;可行性
我國竹林資源非常豐富,共有竹種40多屬,500多種,竹林面積達(dá)500萬hm2,竹材總蓄積量約9700萬T,竹材年產(chǎn)量1800萬T。全國有竹林分布或栽培的�。▍^(qū))達(dá)27個(gè),主要分布在南方17個(gè)�。▍^(qū))。我國竹林資源是以毛竹林為主,面積為300萬hm2,占竹林面積的60%,其他竹種(叢生竹、散生小徑竹等)面積為200萬hm2,占竹林面積的40%。年產(chǎn)毛竹4億根,雜竹1180萬噸。
近幾年,我國竹業(yè)發(fā)展迅速,已形成一個(gè)從資源培育、加工利用到流通貿(mào)易的新興產(chǎn)業(yè)。尤其是我國的竹材人造板行業(yè),發(fā)展更快。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國現(xiàn)有竹材人造板企業(yè)近千家,年產(chǎn)量達(dá)27.71m3(不含竹碎料板、竹地板),產(chǎn)品主要用作建筑模板、車廂底板、包裝箱板、家具面板等。但是,我國的竹材人造板行業(yè)90%以上以毛竹為原料,而大部分雜竹,特別是小徑雜竹迄今尚未得到有效利用。合理開發(fā)利用這部分資源,擴(kuò)大竹產(chǎn)品原料來源,對(duì)振興廣大竹產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟(jì),保證我國竹產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展具有重要意義。為此,我們以南方地區(qū)資源較豐富的小徑雜竹早竹、高節(jié)竹為原料進(jìn)行了試驗(yàn)研究,并分析了用小徑雜竹制造重組竹的可行性。
1 試驗(yàn)材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
1.1.1 竹材 3~6年生毛竹,直徑4~8cm;3~5年生早竹,直徑2~4cm;3~5年生高節(jié)竹,直徑3~6cm。
1.1.2 膠粘劑 酚醛樹脂膠,固體含量36%,調(diào)至30%備用。
1.1.3 設(shè)備 ZL型試驗(yàn)壓機(jī),幅面500×500mm;竹材輾壓機(jī);電熱鼓風(fēng)恒溫干燥箱;自制浸膠漕;MD-4G木材水份儀;木材萬能試驗(yàn)機(jī)等。
1.2 試驗(yàn)方法
將毛竹、早竹、高節(jié)竹按設(shè)定生產(chǎn)工藝進(jìn)行壓板試驗(yàn),試驗(yàn)作3個(gè)重復(fù)。然后參照中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LY/T1574-2000進(jìn)行取樣,測試其物理力學(xué)性能指標(biāo)進(jìn)行比較,并分析用小徑雜竹制造重組竹的可行性。
1.3 試驗(yàn)工藝
試驗(yàn)采用的工藝流程為:
竹材→去青→截?cái)唷殙骸稍铩z→干燥→組坯→熱壓→裁邊
去青 刮去竹材外層的竹青。
截?cái)?將竹材截成500mm長的竹段。
輾壓 將竹材輾壓至完全疏解成竹束為止。
干燥 在100℃的干燥溫度下將竹束干燥至含水率為10%左右。
浸膠 浸漬固體含量30%的酚醛樹脂膠1~2min。
干燥 在50℃溫度下將浸膠后竹束干燥至10-15%。
組坯 將毛竹組成三層板坯,早竹、高節(jié)竹組成五層板坯。
熱壓 熱壓壓力為4.0Mpa,熱壓溫度為140℃,熱壓時(shí)間為1.0min/mm板厚。
2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
2.1試驗(yàn)結(jié)果
試驗(yàn)板材取樣測試結(jié)果見表1。
表1 不同竹種制造的重組竹物理力學(xué)性能比較
2.2 分析與討論
2.2.1 竹種對(duì)重組竹板材性能的影響
從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,在密度相近的情況下,用高節(jié)竹壓制的重組竹板材干狀靜曲強(qiáng)度和彈性模量均高于用早竹壓制的重組竹板材,濕狀靜曲強(qiáng)度和彈性模量則相近。用小徑雜竹早竹和高節(jié)竹壓制的重組竹板材均具有較高的靜曲強(qiáng)度和彈性模量,各項(xiàng)指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。因此用小徑雜竹生產(chǎn)重組竹在技術(shù)上是可行的。
2.2.2 小徑雜竹制造重組竹的應(yīng)用方向
從表1可以看出,用毛竹壓制的重組竹板材縱橫向強(qiáng)度比差別很大,縱向靜曲強(qiáng)度和彈性模量高于用早竹和高節(jié)竹壓制的重組竹板材,而橫向靜曲強(qiáng)度和彈性模量則大大低于用早竹和高節(jié)竹壓制的重組竹板材。這是由于現(xiàn)有的竹材人造板除用作車廂底板外,板材厚度均要求在15mm以下。毛竹竹壁較厚(4-12mm),受板材用途和厚度的限制,一般只能壓制三層重組竹板材,橫向只有一層竹束,所以雖然毛竹本身強(qiáng)度較高,壓制的板材縱向強(qiáng)度較大,而橫向強(qiáng)度卻相對(duì)較低。而早竹和高節(jié)竹竹壁較�。ǚ謩e為2-5mm和3-7mm),可以壓制五層重組竹板材,因此橫向有二層竹束,橫向強(qiáng)度就高得多。從這次試驗(yàn)情況看,三層毛竹板厚度為15mm,五層早竹板厚度為12mm,五層高節(jié)竹板厚度為15mm。因此,用小徑雜竹壓制的重組
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