杨树的采伐与加工利用
1 杨树采伐
1.1 杨树间伐
间伐也称抚育采伐,是在林分郁闭后直至主伐期间,对未成熟的杨树林定期而重复地伐去部分林木,为保留的林木创造更好的生长环境条件,同时获取一部分用材的一种措施,其主要目的培育森林。对杨树的幼林密度偏大的林分,适时间伐是可行的。
1.2 杨树主伐
是指林分达到成熟年龄而进行的采伐,主要目的是取得木材。现以培育胶合板材为例,轮伐期一般10-15年。培育大径材要在12年以后采伐。培育中径材也要在10年以后。主伐一般在秋末冬初林木停止生长后进行,通常采用平地锯伐,再根据工艺要求锯材。伐后迹地深翻,风化土壤,清除枯枝,挖除树根,通过冬季低温冻死越冬虫卵,第二年要即时栽植。
2 木材干燥技术
在木材加工和实木家具业这两个行业里面,不论您的最终产品是刨光板材、地板、细木、
工板、集成板、装饰线条、配件或其它木制品,您最基本的加工对象就是木(材),而且最重要的生产环节就是木材干燥。木材干燥由原来的烟薰火烤的土法干燥和常规干燥发展到现在采取多种新型方式如采用微波干燥和真空干燥,干燥技术已经上了一个新的台阶,微波干燥与真空干燥是木材干燥中新的干燥方式,但由于在我国家具行业所使用的干燥窑中,蒸气干燥窑占约80%或以上,许多同行对这两种新窑的认识还比较陌生阶段,或者是一知半解,十分有必要在这里作一些简单的介绍,以供同行们参考。
2.1 微波干燥窑
微波是指波长介于1-1000mm之间,对应频率为3×105-3×102MHz的电磁波,在我国常用的固定专用频率为:915MHz和2450MHz,木材中的极化分子如木材中的水分子在电磁场中以915MHz和2450MHz的频率重复变化排列,产生类似于摩擦的作用,起到了加热和干燥木材的目的。
微波直接穿透木材,激化水分子,产生热量,内部温度还略高于外部温度,能尽量避免温度梯度而产生的木材变形、开裂、干缩等干燥中常见的问题,干燥质量的提高导致了木材利用率提高;同时微波干燥具有即时加热的特点,没有热惯性,干燥过程易于掌握和控制。
能完全消除木材内应力,可先将木材加工成规格材料,只需适当留少量余量后再进行干
燥处理,避免了木材加工损耗部分(如锯路、刨花等)的干燥,节约了干燥的能量,而且微波干燥的质量比热空气对流干燥更容易得到保证,从而提高木材利用率至少5%以上。
含水率高的部分,吸收的微波多,产生的热量大,反之,则少;同时木材是内部整体加热,没有热惯性,没有热能的传递损耗,干燥速度快,与常规电加热方式相比,微波加热一般可以省电15%-20%,木材干燥的速度也要远高于常规干燥,其比值一般在十几甚至几十以上。
没有噪音,没有毒害气体排放,没有毒害液体排放,属环保性干燥技术。
微波干燥的木材可使内部温度高于60℃或更高,使木材中寄生的虫卵很快杀灭,达到防虫、防霉的功效,针对不同树种的木材要选取适合的微波干燥速度,以便达到提高最大功效的目的。
由于微波干燥时间短,解决了传统干燥时间长 湿度大易导致木材变颜色、变黑、材质等级降低等问题,特别对贵重木材是一种理想的干燥方法。
微波干燥不需浸泡、蒸煮、喷蒸等工艺流程,仅需一台设备即可完成。设备简化,占用场地少,同时工艺易于实现自动化控制,干燥时只需将干燥时间设定好,干燥结束后会自动停机。
2.2 干燥窑的结构
干燥窑的内壁材料采用304号不锈钢材料制作,外层加保温隔热层保温,有利于能源的充分节约,外层采用折弯形钢板喷塑处理,底部有进气孔,顶部设有排湿孔,以便排出湿气,另备有排湿风扇,加强窑内木材的湿气的排出。
2.3 操作系统
电气操作系统安装在操作仪表面板上,集中操作与控制微波炉设备,实现对微波炉设备
的操作与监控,仪表板上配备有操作开关,功率选择按钮调节微波;时间设定器,便于用户操作时选择加热时间;安装功率监视表随机观察微波加热设备稳定情况;同时配备温度显示,方便随时监察温度的变化,操作位安装保护性急停开关,保证在设备运行时因设备运转不正常即故障时可安全停机。
2.4 经济效益简单分析
微波烘干设备初步设计假设为:40KW,增加辅助耗能估算为:50KW,假设处理能力为一次可处理2M3普通树种的材料,需时间约为2小时,总耗电量为:100KW;电费费用为:50×2×0.8= ¥80元/度(广东地区每度电按¥0.8元/度计);每立方米成本为:¥80/2 =¥40元。当然干燥不同树种的木材成本还会相应不同。
3 杨树人工林木材的加工利用及前景
3.1 以胶合板为中心的人造板生产
当前,杨树人工林木材已成为我国人造板工业的主要原料,特别是华北、华东及中南地区的人造板企业,以胶合板生产为例,全国有6000多家企业,广泛利用当地的杨树人工林木材资源生产单板和胶合板。
杨木生产胶合板和细木工板在我国木材加工业和家具生产企业中较普遍,其板材重量轻加工方便,可大量用于家具生产和建筑室内装修。在胶合板和细木工板生产中,除了细木工板外层的表板以外,板条和芯板单板均以杨木为原料。
杨树的小径条、梢头、枝桠及工厂“废料”是生产刨花板和中密度纤维板的理想原料。
3.2 杨木在纸浆造纸工业中的应用
为了开拓和扩大我国纸浆造纸用材资源,杨树人工林木材在纸浆和造纸工业得到推广应
用 从杨树的木材纤维形态及化学组成来看,杨木的综纤维素含量较高(80%),木素含量较低(20-25% ),非纤维素杂质少 杨木除了纤维长度外,其余特性与云杉接近,杨木材色洁白 易漂白 得浆率 强度及白度三者可以兼顾,是一种较为适宜的制浆造纸原料.
3.3 杨树人工林木材的加工发展前景
我国从1998年开始实施重点地区天然林保护工程, 67%的重点地区林业用地被划为生
态保护区,禁伐区的森林采伐完全停止,缓冲区的木材产量也大幅度调减,全国商品材总供给量萎缩了1/3。国家为了达到预计的经济增长速度,采取了增加基础设施建设投资和开发房地产等经济政策来拉动经济增长,而基础设施 地产产业的发展必然扩大对木材的需求量。 随着经济的发展,人民生活水平不断提高,消费观念不断改变,对房屋的装修提出了更高的要求,木材作为重要的装饰材料,需求必将日益扩大。1999年我国商品材消费量为1.43亿立方米,与1981年的7560万立方米相比将近翻了一倍,年递增4%。2005年木材需求量为2.8亿立方米,2015年木材需求量为3.0亿立方米,每年缺口木材及木制品约1亿立方米,木材总量供给不足的矛盾将长期存在。由于各国都强调生态保护,限制天然林的采伐,限制林产品的出口,因此依靠进口木材填补我国木材需求缺口越来越不现实,大力发展速生丰产人工用林材,是解决我国木材供需矛盾的唯一途径。
从调整农业产业结构的角度看,充分利用平原农区优越的自然条件和较稳定的市场需
求,实行农 、林结合,合理布局,适度发展工业原料商品林及其木材加工业,由于投入产出的效益较高,周期较短,较易形成原料生产-加工-市场流通体系,已成为推动地方经济增长的新动力,成为农民拓宽增收渠道。提高收入水平的一条现实的途径,同时也为农业劳动力就业提供了更多的机会。