我国人工林杉木密实化的研究进展— 杉木密实化研究的现状—压缩密实及变形固定研究
杉木树干通直、高大,木材纹理直、材质轻软、结构细致、不易开裂,是我国南方资源最丰富的木材树种之一。2006年我国杉木林600多万hm2,总蓄积量2.4亿m3,其中人工纯林120万hm2,总蓄积量7000万m3,成熟林蓄积量105m3/hm2。人工林杉木由于存在一些材质缺陷,如密度小、强度低、加工性能差等,使其工业化应用受到限制,因此,人工林杉木的功能性改良,是提高其利用价值的重要手段。
今年来的研究成果已证实,密实化是一种有效的人工林木材改性方法。通过密实化处理,人工林木材的密度、硬度、抗弯强度及耐磨性等性能均可提高,尤其是尺寸稳定性显著增强。本文总结了我国在杉木密实化改性方面的研究成果,在此基础上,根据市场需求,提出了人工林杉木密实化研究的发展方向,旨为人工林木材密实化改性研究提供参考。
1 杉木密实化研究的现状
目前,国内学者从密实化木材的处理方法、压缩变形的固定措施、浸渍剂的作用等多方面着手,对木材密实化技术进行了深入研究。根据改性处理机理的不同,杉木密实化研究可分为3类。
1.1 压缩密实及变形固定研究
研究内容包括:水热处理技术、密闭加热处理工艺、微波加热处理工艺、表层浸水压缩密实工艺等。
赵广杰等探讨了杉木表层密化及变形固定处理技术,分析了杉木表层染料水溶液的渗透规律,并对不同含水率杉木表层径向的压缩特性进行了评价。钱俊等采用涂布氨水和热压的方法,对速生杉木气干材进行了表层改性试验。结果表明:改性杉木静曲强度(MOR)和弹性模量(MOE)均有提高,吸水率(WA)下降,但吸水厚度膨胀率(TS)增加;热压压力对改性材的MOR和MOE有较大影响,氨水涂布量对改性材的WA和TS有较大影响。王洁瑛等研究了热处理过程中,杉木压缩木的材色变化规律,并通过红外光谱分析了杉木压缩木的材色恶化木材主要化学成分之间的关系。
陈瑞英等对杉木间伐材进行了高温压缩密化处理,分析了压缩后木材的变形回复固定过程,提出:在蒸煮工序加入软化剂,可大大降低处理材的回复率。钱俊等通过试验研究了杉木压缩的定形工艺,发现蒸汽压力、定形时间,对杉木定形后的体积压缩恢复率有显著影响。陈瑞英等分析了含水率对杉木间伐材压缩木物理力学性能的影响。结果显示,杉木压缩前的含水率,对其压缩后的尺寸稳定性,以及硬度、抗弯强度等力学性能均有显著影响。