提高刨切薄木出材率的途径

由于广为人们喜爱的珍贵木材资源匮乏,价格昂贵,生产上常将珍贵木材加工成薄木作为饰面材料使用,既能大量节省珍贵木材,又为人们提供了高档木材的装饰效果。为此,提高刨切薄木出材率是企业增产、提高经济效益的重要途径,本文就提高薄木出材率的途径作一探讨。

　1.1　原木变色及腐朽的预防

　对装饰用薄木而言,外观质量是其重要的指标,而原木质量的好坏,尤其是变色与否对刨切薄木的质量至关重要,客户往往拒绝接受变色的薄木。变色严重乃至腐朽的原木只能改作它用,严重者应作废材处理。原木一般是在相同的条件下集中堆放,如果一根原木严重变色或腐朽,则其中绝大多数原木(尤其是垛心的原木)均会发生变色或腐朽。刨切薄木出材率是按原木总材积计算,因此,有效地防止木材变色是提高原木总出材率的一个重要途径。木材变色的原因可分为两类:一类是化学变色,包括单宁变色和氧化变色等;另一类是真菌变色,包括霉变和蓝变(又称青变、边材变色)。一般所说的木材变色是指真菌变色,影响较为严重。由于木材霉变只使木材表面变色且变色的深度较浅,因而可用刷子清除,也可用刨削表层的方法清除。霉变对木材本身的质量影响不大,因此通常不认为是缺陷。但是,霉菌感染木材后,可增加液体对木材的渗透性,从而促进蓝变的生成。木材蓝变通常指木材出现的所有边材变色,蓝变是木材边材变色的一种总称,除蓝变外,还包括如黑色、粉色、绿色等其他颜色的变化。采伐后的原木应尽快锯解和后续加工,不能及时加工时则应进行防蓝变处理。

　1.2　原木蓝变与霉变的防治

　防蓝/霉变的处理方法,可将防蓝变剂喷涂到原木端头及树皮剥落的部位,以防止真菌侵入木材。大多数企业采用控制原木含水率来防止真菌的孳生繁殖,即将原木堆垛,集中喷淋,增加原木的含水率使之高于真菌易生长的含水率,控制真菌污染原木,此方法为有效且成本低。另外,夏季露天堆垛的原木场应搭黑色防晒篷,防止上部原木的水分蒸发过快。在过去50年常用五氯酚钠(NaPCP)做防蓝变和霉变的药剂,但自从发现氯代酚类化合物含有致癌的dioxin类化合物后已逐步被越来越多的国家禁止使用。目前,得到大多数国家普遍认可的新的化合物包括:氰硫基甲硫基苯并噻唑(TCMTB);甲叉双硫酚盐(MBT);3-碘代-2-丙炔基甲酸丁胺(IPBC);季铵盐,如二癸基二甲基氯化铵(DDAC);八羟基喹啉铜;三唑类化合物,如azaconazle、hexaconzole;百菌清等[2]。

　2 刨切木方的制材

　2..1　原木截断 因贴面板的规格为1220mm×2440mm,考虑留出少许加工余量,将原木截成(2.60±0.05)m的长度。原木的第一道锯口对薄木出材率至关重要[3]。对于总长度为(10+0.2)m的原木,可锯截为4段,每段取2.50～2.53m(链式截断锯的锯路宽度约为3cm,共有3道锯口),这样可提高木材的出材率。

　2.2 木方锯解 按剖方工艺要求,在跑车带锯机上把原木锯解成木方。不同的锯解方案直接影响薄木出材率。根据研究,对30～50cm直径的大心原木(指心材面积占整个横截面40%以上的原木)采用“三开”的制材方法较为合理[4],下锯法如图1如示。图1　三开制材法的锯路示意图Fig.1　Three-divisionradialsawingmethodforlogs2.3　刨切后心板的改角度制材对部分刨切后剩余的残板(指木方刨切到后所剩余的薄板),其刨切面按一定角度改锯后可再进行刨切,从而提高薄木的出材率。角度一般为20～30°,要采用划线下锯,精确剖切。剖切示意图如图2所示(虚线为锯路)。图2　剖切示意图Fig.2　Sawingmethodforthecore

　3 木方的蒸煮 蒸煮的目的是为了软化木材,使木材增加塑性和含水率,并除去部分木材中的单宁等浸提物[5]。要注意减少木方在软化过程中的开裂,否则无法进行有效的刨切。首先分选木方,按木方大小分类,尺寸、树种相似的木方可一同蒸煮。蒸煮前先将木方的心材面两两相对,用镀锌铁丝捆扎。实践证明,在两端和中间同时进行捆扎的木方,蒸煮时几乎不会出现开裂;若仅在木方的两端捆扎,个别木方还会出现开裂;不进行捆扎而直接装进行蒸煮的木方出现开裂的现象较多。因此,应提倡采用木方两端和中间进行捆扎的方法。捆扎后的木方用电葫芦吊入蒸煮锅内,同层之间的木方高度应趋一致,层与层之间应压实,顶层的木方应用横压棍压好,以免木方在蒸煮过程中上浮,造成顶层木方上下表面受热不均匀而开裂。软化木方好用混凝土蒸煮池。若用铁质蒸煮锅,在木方水煮软化时,铁离子会溶入热水并与木方接触造成木方污染,因此,需定期对铁锅进行处理,如用乙二胺四乙酸和环氧树脂定期涂刷铁锅内部,也可预先将能与铁离子发生快速化学反应并捕捉铁离子的螯合剂(如乙二胺四乙酸)放入热水中。采用科学的木方蒸煮工艺,对减少木方开裂至关重要。升温速度是主要蒸煮工艺参数,应视具体树种和木方初始含水率不同而异。通常为:1木方必须在室温水中浸泡一定时间(一般12h以上);2升温速度要均匀一致,升温幅度应控制在10℃/h左右;3不同的树种有不同的保温温度:一些南方树种(如柚木)的刨切木方可取50～60℃,榉木可取90℃左右;4保温时间要适度,一般为40～50h。

　4　合理刨切木方与剪切薄木 一般薄木厚度0.20mm,公差为±0.02mm。在保证薄木质量的前提下,刨切厚度可取为0.18mm或0.19mm,这样,每18张或19张后就可以多出1张薄木。即一根木方如在厚度未调整时能刨切薄木1800张或者1900张,调整后可多出薄木100张。在刨切过程中,刨刀刃口始终要保持锋利,应经常用油石打磨刃口,以保证刨切薄木的质量。此外,还要随时清理刀门,除去堵塞物质。刨切时刃口研磨角β一般为21～26°;后角一般为0.5～2.5°;木方与刨切刃口间的倾斜角θ,对针叶树材一般取为25～30°,阔叶树材取10～15°。薄木剪切应按工艺要求在剪边机上进行,要避免出现两边不平整、幅面不一致及大小头的情况,以提高薄木的出材率。