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松木脱脂改性技术

发布日期:2012-03-04 14:45 作者:admin 点击:

松木是我国蓄积量大、分布区域广、人工林面积多的一个针叶树种。南方以马尾松、湿地松、油松和南亚松为主,北方则主要是落叶松、樟子松、红松和白松。在南方的15个省区内,松木的蓄积量占森林总蓄积量的50%。

松类树种属高大乔木,生长速度快,树干通直,木材纹理清晰美观,色泽较浅,硬度适中,强度和弹性模量较大,这些都是松木的优点。但由于其材质有明显的生长应力,松脂含量较高,再加上木材中含有较多的多糖类胶乳,所以材质相对来说较脆,胶粘性能很差,油漆附着力低,易起泡脱落,同时木材易翘曲、开裂,受潮后易受真菌的侵蚀而产生蓝变、白交和腐朽。这些均是松木的致命弱点。因此松木的使用受到了很大的局限,一直仅能应用于较低层次的领域。

当今世界,追求天然材料,崇尚返朴归真,维护生态平衡的消费时尚日益盛行,以实木为主导的生态家具、环保装饰材料已普遍为人们所追求,并迅速形成了家装消费市场的热点。然而,家装市场激增的旺盛需求与我国现有的森林资源、生态环境不堪重负所形成的强烈反差令人困惑。由于长期乱砍滥伐导致可供用于加工生产实木家具和装修用材的天然林越来越少,而那些珍贵的家装木材更是几近枯竭。所以木材资源的严重缺乏将是制约我国家装工业持续发展的一个难题。换句话说,我国家装工业能否实现可持续发展,在很大程度上取决于如何合理开发和科学应用现有森林资源,尤其是人工速生林资源。因此将分布广、蓄积量大的松类树种进行改性处理,提高材质质量和木材性能,使其满足家装市场要求是十分有意义的。

我们根据国内外现有的松木脱脂改性技术,经过分析和比较,提出了适合中国国情的常压松木脱脂改性技术,研究出了一种“常压松木脱脂剂”,于1999年5月申请了国家专利(专利号:99115393.6)。

使用这种脱脂剂,不需其他机械设备,仅用2个水泥池即可工作,处理每立方米松木仅需药品费20元。

我们选择了有广泛代表性的4个树种:北方的落叶松、湖南的马尾松和湿地松、海南的南亚松进行对比实验。将这4种松木先制成2~5cm厚的板方材,按每立方米松木5kg药液配比浸泡一定时间,再用蒸汽将水加热到95C左右,持续1~3h(按木材厚度控制浸泡时间,2~3cm保持lh、4~scm保持2h、5cm以上的保持3h),然后排掉池中水(水可循环利用),取出木材送入烘干窑中,按松木的基准进行干燥,将干燥后的木材取出供作实验用材。同时将来经脱脂处理的板材一起放入干燥窑中干燥,作为对比实验用材。对脱脂处理后的松木和未处理松木,进行物理性能检测试验。

我们做了胶粘性能、油漆附着力等几项重要物理性能实验,除自己检测外,还将部分材料送国家人造板质量监督检验中心进行检测,各项检测数据见表1。

从表1的各项检测数据中可以看出:

1)松木的脱脂率在53.3%~72.7%之间,松木含脂量越高,脱脂效果越好。

(2)脱脂后油漆的附着力提高了3~5倍。含脂率越高的树种,其油漆附着力提高的倍数越大。凡经脱脂处理后的松木,其油漆的附着力都达到了令人满意的要求,而未经处理的松木,油漆的附着力就很差。

(3)胶粘后的松木,其冷水浸渍剥离力与抗剪切强度,处理与未处理的松木有很明显的区别,经过处理的松木其抗剪切强度提高了81.6%~128%。从冷水浸渍剥离来看,处理后的松木都没有开裂现象。除落叶松外,其它未处理的松木,都不能作集成材和其它胶粘用材。

(4)处理后的松木,其抗弯强度提高了21.57%~31.97%;抗弯弹性模量提高了 37.5 %~78.8%;弦向抗劈力提高了11.4%~31.1%。

(5)将处理后的板材,在室内经合理堆码后,经淋湿与阴干,反复5次,为时3个月均未发现有开裂和翘曲现象。 从以上各项数据可以看出,经脱脂改性后的松木,其各项性能指标完全能满足实木家具、室内装修、实木地板、建筑门窗和各种集成材的使用要求,这将使松木在科学理念作用下,通过注入新的文化信息和丰富的艺术内涵而身价大增,为它挤身于高档实木家具,高档装饰材料行业创造了极好的条件。我们期待着脱脂改性后的松木,能给我国人民带来实惠和亮丽,更期待着家具和装饰设计大师与能工巧匠们,能将松木这种普通用材的价值开掘和发挥到一个新的更高层次。

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