杨树木材工业利用(9)

杨树木材工业利用

　　杨树具有早期速生、适应性强、分布广、抗病虫害、成活率高、易成林以及易杂交改良等特征，因而广泛用于集约栽培和定向培育。杨树木材具有重量轻、强度高、弹性好、纤维长而含量高和易加工等特点。迄今世界许多国家皆把杨树木材列为重要工业原料。杨树木材的主要工业用途为：
　　
1、建筑材

　　杨树木材作为建筑材料在中国具有悠久的历史，古代文献亦有记载。在建筑木结构房屋中，杨木作梁、木构架、檩条、椽子、天花板、隔板等。近东和远东的一些国家都把杨木作为农村建筑的主要材料，中国黄河流域广大农村亦很常见。西北林学院汪秉全教授曾对杨木作建筑材进行了专门研究，综合分析了13个省分布的28种杨树木材的物理力学性质。结果发现，28种杨木的长度和径级均符合《木结构设计规范》的用材尺寸要求。根据对每种杨木的力学指标进行评估，除了沙兰杨、晚花杨、辽杨的木材抗弯弹性模量小于《木结构设计规范》的要求以及晚花杨、北京杨的硬度很小以外，其余大部分均符合《木结构设计规范》的设计和施工要求。但在建筑使用上杨木有其自身的不足，如干燥开裂、不耐腐，有些树种抗弯弹性模量、抗弯强度过小，竟小到建筑上无法使用的程度。如吉林的小叶杨、苦杨；河南的沙兰杨和晚花杨等。

　　根据在河北、山东、河南、安徽、苏北等地的调查，在农村，杨木作为建筑材有被水泥制品或其他硬阔叶材代替的趋势。
　　
2、制浆造纸

　　由于作为纤维原料的木材短缺，中国造纸工业木浆只占造纸原料的13％，1998年从国外进口木浆1034.3万吨。提高木浆使用率，就必须大量发展速生造纸原料林。其中杨树就是我国北方地区要重点发展的树种，造纸原料用材树种应满足：木材纤维素含量高，纤维长而壁薄，木材基本密度在0.4-0.6g/cm3之间，木素和抽提物等非目的成分低，便于蒸煮制浆，浆料收获率高，颜色白度高，制出的纸张强度高，适宜抄多种用途纸的树种。
　　
　　杨树速生、成林容易、成活率高、木材解剖特征和化学含量成分等符合纸浆对木材的要求等特点，是阔叶材中理想的树种之一。孙成志等人研究了I－69杨、I－63杨、I－72杨和I－214杨的全树木材的解剖特征、化学成分以及化学热磨浆（CTMP）的制浆和抄纸工艺技术。他们的研究结果表明，四种杨树木材纤维形态、化学成分及制浆特征差别不大，可以混合使用。制取化学热磨机械（CTMP），综合利用杨树木材，将26cm以上用于建筑和胶合板生产加工，3－26cm的小径材、树梢材、枝桠材及根材，用汽蒸一碱性亚硫酸钠(NaOH+Na2SO3)或烧碱蒽醌(NaOH+Aa)预浸渍－热磨的工艺，可制得较好的化学热磨机械浆（CTMP），浆得率为84％－92％，白度50％左右，裂断长34m 左右，配以15％－20％的针叶材漂白浆可抄符合质量标准的新闻纸。北京造纸研究所和北京市造纸总厂曾以加杨、群众杨、毛白杨、北京杨、I－214杨和小黑杨等杨木为原料，采用硫酸盐制浆时，用碱量为18％－20％，浆得率为48.8％－56.4％，漂白和打浆容易。采用普通的制浆造纸工艺可以生产各种用纸。南京林业大学林化系以意大利I－214、I－72杨、I－69杨和I－63杨为原料，采用碱性亚硫酸钠－蒽醌法制浆，可以制取得率达57％－60％的高得率化学浆。这种制浆方法不仅得率高，纸浆滤水性能好，本色浆白度高，漂白容易，而且造纸性能及强度指标都接近于硫酸盐浆，因此可用作各种文化用纸和用作本色或半漂强力纸种的骨架浆。
　　
　　目前，我国不少造纸企业已经用杨木做造纸的原料，通常采取杨木和针叶材制浆混合造纸，这样可以克服杨木纤维较短的缺点，生产某些高强度的工业用纸。部分地区以白松和杨木为原料生产纸，其中杨木浆为40％－50％。
　　
3、刨花板、纤维板生产

　　杨树的梢头、枝桠及工厂的下脚碎料都是刨花板、纤维板的好原料。由于杨树木材密度低、材色浅，可以制低密度、高强度、表观美丽的刨花板。中国林科院木材所用直径为6-22cm的沙兰杨小径木制作密度为0.55-0.6g/cm3的刨花板。试验结果表明，沙兰杨可以制成面色浅、密度低的刨花板，板材的静曲强度为1764Mpa以上，垂直板面的抗拉强度为58.8-68.8Mpa，吸水厚度膨胀率小于6％，各项指标均能达到标准；陈士英利用灰杨的小径木、枝桠材压制刨花板，其结果表明杨木用于刨花板生产是可行的，并在试验中做了树皮对杨木刨花板的影响和杨树枝桠制造刨花板的可行性。试验发现，在板中层增加树皮含量，当从0％增加到20％时，静曲强度仅下降11％；内结合强度和吸水厚度膨胀随树皮的增加而改善。如使表层刨花含有树皮，仅静曲强度略有降低，而吸水厚度膨胀、表面剥离强度和粗糙度没有显著影响。
　　
　　中密度纤维板是纤维板中品质优良、发展迅速的木质人造板材。中国林业科学研究院木材工业所在试验室用沙兰杨、毛白杨制造密度度为0.72g/cm2的纤维板。试验测定结果，板材的静曲强度为3430-3920Mpa，垂直板面抗拉强度为53.9Mpa，吸水率为14.5％，这表明沙兰杨、毛白杨是适合做中密度纤维板原料。
　　
4、胶合板材加工利用

　　据文献记载，杨木制造胶合板在意大利已有很长的历史。欧洲中部和南部也普遍使用杨木生产胶合板。南京林业大学以I－63杨、I－72杨、I－69杨和I－214杨木材为原料进行试验。其结果，他们认为，4种杨树的单板旋切、干燥、胶合性能良好。对胶合剂和加工均无特殊要求，是一种良好胶合板用材。田凯利用湖北省潜江县所产同样树种在上海建设人造板厂试验，旋切时单板反面有裂隙，单板干燥过程发生翘曲。湖北省嘉鱼人造板厂用相同树种生产胶合板，由于木材黑心严重无法使用。北京市木材厂以群众杨、加杨、北京杨为原料进行胶合板试验，旋切单板起毛、单板翘曲，由于木材pH值偏高，胶合困难。采用一些技术措施，生产的杨树胶合板亦能达到国家标准。

　　杨木作胶合板材普遍存在应拉木、假心材，内部腐朽、pH值偏高以及一些树种导管内含有侵填体等问题，是对胶合板生产不利的因素。
　　
5、包装材料的加工利用

　　随着国民经济的发展，产品的运输、贮存皆要包装。产品性质、运输条件、到达地点决定包装方式和包装材料。木材包装是其中的一种。而包装对木材的要求为：强度高、钉着力强、胀缩小、耐腐蚀、酸度低、无气味和滋味等。

　　杨木纹理直、胀缩小、冲击韧性中至高，减震性能好；无异味，易钉钉，握钉力虽小而不易裂，适合军工、食品、荷叶、医药、精密仪器等包装。
　　
6、火柴材的加工利用

　　生产火柴杆、盒的主要原料是木材。火柴质量的优劣，有赖于木材密度、软硬、纹理直斜、结构粗细、材色深浅、浸蜡难易等因素。杨木密度低而软、纹理直；结构细而均匀；材色浅浅、浸蜡易，是火柴的理想原料。据调查，中国黄河流域一些城市的火柴厂，大部以杨属木材为原料。
　　
7、其他材的加工利用

　　杨木的用途很多，农业上用的木锨头、木锨把、打谷桶、生活中用的牙签、卫生筷等均可用杨木制造。