閆超++毛磊

[摘 要]預壓壓力與浸膠量對板材性能均有極為顯著的影響，為了進一步明確這兩個因子對性能的影響規(guī)律，單獨采用單因素試驗方法（其中包括預應壓力試驗及浸膠量試驗）詳細分析影響規(guī)律并進行驗證試驗。結果證實了預壓壓力和浸膠量對柳樹枝椏模壓板材的性能確實有顯著影響，它們的關系都是正相關。

[關鍵詞]柳樹枝椏；預壓壓力；浸膠量

中圖分類號：S7 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）23-0007-01

旱柳是廣泛生長在我國東北地區(qū)的落葉灌木，具有適應性強、生長快、適宜密植等特性，其枝椏（柳條）是制造重組木的優(yōu)質材料[1.2]。隨著東北地區(qū)木材資源的限伐以及木材供應結構變化，相關學者已經(jīng)開始了針對枝椏類材料的應用性研究工作，并取得一系列研究成果[3-5]，為該類材料的高值高效利用奠定了基礎。研究表明，預壓壓力與浸膠量對板材性能均有極為顯著的影響，為了進一步明確該研究結果，采用單因素試驗方法，對預壓壓力與浸膠量的影響規(guī)律進行了驗證研究，以為其產(chǎn)業(yè)化應用提供準確數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

柳樹枝椏：采自黑龍江省綏棱林業(yè)局，株高約2.5m，直徑約2cm，柳樹枝椏密度為0.457g/cm3，含水率為54.32%。

膠黏劑：酚醛樹脂膠粘劑，吉林辰龍生物質材料有限公司生產(chǎn)。

設備：（1）碾壓機：東北林業(yè)大學林業(yè)與木工機械工程中心實驗室自制；（2）熱壓機：KU-MPO1515熱壓機，日本；（3）UTM—10T—RL型萬能力學試驗機，日本

1.2 性能測試及表征

柳樹枝椏模壓板材性能檢測參照刨花板國家標準，檢測靜曲強度、內結合強度，試件尺寸分別為（20h+50）×50mm，（h為試件公稱厚度）、50mm×50mm。

2 結果與討論

2.1 預應力試驗

通過預壓壓力單因素試驗，研究預壓壓力與柳樹枝椏模壓板材性能的關系，尋找出柳樹枝椏模壓板材最佳預壓壓力。試驗因子水平見表4-1。預壓壓力單因子試驗結果見表4-2。

根據(jù)柳樹枝椏模壓材各物理力學性能指標檢測結果可以看出，預壓壓力對柳樹枝椏模壓板材的物理力學性能有顯著影響，這與前面的正交試驗分析結果基本一致。當預壓壓力在9MPa～18MPa變化時，柳樹枝椏模壓板材各性能指標變化趨勢見表4-2。

從表4-2中可看出預壓壓力與靜曲強度和內結合強度呈正相關且并未在因素水平范圍內出現(xiàn)最高值。當預壓壓力由15MPa升高到18MPa時，性能變化不大，內結合強度幾乎沒有變化。主要原因可能是過大的預壓壓力會導致木束壓潰，膠粘劑并不能全部浸潤到壓潰木束內，導致局部缺膠，因此，內結合強度變化不大或有降低趨勢。2h吸水厚度膨脹率則與預壓壓力負相關，考慮到內結合強度，預壓壓力需控制在最低范圍內，因而預壓壓力采用15MPa較為適宜。

2.2 浸膠量試驗

通過浸膠量單因素試驗，研究浸膠量與柳樹枝椏模壓板材性能的關系，尋找出柳樹枝椏模壓板材最佳浸膠量。試驗因子水平見表4-1。預壓壓力單因子試驗結果見表4-3。由柳樹枝椏模壓板材各物理力學性能指標檢測結果可以看出，浸膠量對柳樹枝椏模壓板材物理力學性能有顯著影響。浸膠量在7%～13%變化時，柳樹枝椏模壓板材各性能指標變化趨勢見表4-3。

從表4-3中可看出浸膠量與靜曲強度和內結合強度呈正相關并增幅逐漸減小，曲線趨于平緩。隨著浸膠量的增加，靜曲強度和內結合強度都有明顯的升高。但當浸膠量由9%升高到13%時，性能變化不大，內結合強度反而會略有下降。原因是木束的單位比表面積小，空隙少，著膠量過大，并不能全部浸潤到木束內，因而多余的膠液被擠出，靜曲強度、內結合強度變化不大。浸膠量與柳樹枝椏模壓板材的吸水厚度膨脹率呈負相關，后期遞減趨勢也趨于平緩。考慮到生產(chǎn)成本問題，浸膠量采用9%較為適宜。

3 結論

對已有的制造柳樹枝椏模壓板材的優(yōu)化工藝條件做了驗證試驗，確定預應壓力值為15MPa時，材質性能指標較高，最佳浸膠量為9%時整體性能較好。最后對整體性能指標進行驗證性試驗。結果證實了預壓壓力和浸膠量對柳樹枝椏模壓板材的性能確實有顯著影響，它們的關系都是正相關。采用較優(yōu)工藝制備的柳樹枝椏模壓板材性能較好，各性能均達到了我國主要樹種落葉松、樺木、楊木等材質重組木的主要性能指標。

參考文獻

[1] 潘石峰，王喜明等.沙柳材的特性及重組木的研究.木材工業(yè)，1991，（5）： 17-19

[2] 江澤慧主編.中國林業(yè)工程[M].濟南：濟南出版社， 2002.

[3] 王軍輝，張紅杰，石淑蘭，胡惠仁，翟文繼，王秋霞. 楸樹枝椏材硫酸鹽法制漿的研究[J]. 中國造紙學報，2010，04：10-13.

[4] 陳承德，黃日明，林元輝，劉文彬. 三種闊葉樹枝椏材應拉木和對應木的解剖特征及材性的研究[J]. 福建林業(yè)科技，1999，03：7-12.

[5] 郭建閩 ，陳承德. 三種闊葉樹枝椏材室內耐腐性試驗初報[J]. 漳州職業(yè)大學學報，2001，03：67-68.

作者簡介

閆超，（1981年-），黑龍江哈爾濱人，黑龍江省林業(yè)科學院助理研究員，碩士，主要從事木材科學研究。

通訊作者

毛磊（1982年-），女，黑龍江省哈爾濱人，黑龍江省木材科學研究所工程師，碩士，主要從事木材科學研究。