李賜生
我國天然林、大徑級木材資源日趨匱乏,但大面積的速生人工林已進入間伐期。短輪伐期小徑木多作為造紙和人造板原料,但仍有許多小徑材、枝丫材被廢棄,未得到充分利用。如何將速生小徑材合理開發應用于家具工業,對緩解大徑級木材資源短缺的狀況,提高木材的價值和使用價值具有重要的意義。
1 速生小徑材在家具上的應用途徑
(1)小徑材原木可直接干燥,利用小徑材的自然彎曲度、尖削度、圓、橢圓、半圓等斷面特性可通過彎曲、旋制,甚至特意保留某些木節、樹皮或不規則的原木斷面形狀等特性,直接設計制作出椅、凳、沙發等具有藝術性、個性化風格的特色家具。
(2)速生小徑材可鋸成毛邊板或毛方,然后經合理干燥加工成小規格的板、方材,做成桌、椅、臺、幾類實木家具,飾以透明漆,具有簡樸、自然的風韻。
(3)將速生小徑材經合理鋸裁、干燥成小規格木方,采用多種方式制成較大規幅幅面的膠合木應用到家具上,真正做到小材大用,次材優用,是小徑材在家具上應用最廠泛的途徑之一。
2 速生小徑材的加工工藝
原本一截斷一毛板、毛方制備一干燥一膠合木一家具
2.1 毛板、毛方制備
根據速生小徑材的材質、徑級大小及用途的不同,可采用不同的剖制方法。直徑在6~18cm以下的小徑材,根據加工產品的長度要求,截成一定長度的木段后,可采用在小帶鋸或多片圓鋸機上鋸成徑切、弦切毛邊板,鋸切時板皮盡量少留,中同可包含髓心的髓心板或半心板,兩邊鋸成等厚毛邊板;也可先鋸出正六邊形,再剖分成梯形板或三角形板,用于梯形(三角形)拼板膠合木的制備;對于直徑在 18~28 cm的較大徑級原木,則可采用完全徑切下鋸或完全弦切下鋸。上述方法可根據不同需要制備出毛邊板、整邊板、徑切板、弦切板等多種板材,使小徑原木不同質量區域的板材得到合理的利用,出材率和鋸材質量均可得到不同程度的提高。
2.2 干燥
要將速生小徑材臺理應用于家具工業,則需認真注意干燥質量。由于速生小徑材在干燥時干縮、變形、開裂比較嚴重,所以只有經過合理的干燥,才可避免變形和開裂的產生。采用“煮沸一自然干燥一低溫人工干燥”的處理工藝,先將據好的毛板、毛方推積在水槽中,用熱水(90 C)煮 2 h左右,使邊心材含水率均勻,消除內應力,浸出樹脂等抽出物,然后自然干燥到合水率40%左右,再經低溫(55℃)人工干燥48~72h,使之達到8%~12%的含水率即可。經這種工藝干燥,可提高速生、小徑材的干燥質量。也可采用高溫高濕的蒸汽干燥工藝,但干燥前必須充分預熱(熱透),干燥的可采用提前進行中期處理的工藝措施,并適當增加噴蒸次數和時間(當干燥到含水率為25%~3O%時,則可做2~3 h的中期處理),降低含水率梯度及干燥應力,并可采用對材堆適當加壓的措施,進一步防止干燥時產生變形開裂。
2.3 膠合木制備
將干燥后的小規格毛板、毛方刨平刨光、經指接接長、拼寬、拼厚加工即可成為較大幅面的膠合木。
木材含水率是影響膠合木開膠、端裂、翹曲等缺陷的主要因素之一。含水率過高,膠合強度低;而含水率過低,膠液會很快被木材吸收,造成膠層缺膠,使粘接性不良,一般要求木材含水率8%~12%為宜,且相鄰拼板間含水率不能超過士2%,所以木材必須通過高質量的干燥處理,并要求在干板庫陳放半個月以上,消除干燥應力,使含水率均勻一致,然后才能進行膠合木的制備。
將小徑材制成毛邊板,經過干燥后沿小徑材的自然削度裁邊、刨平,邊部涂膠,接板的大小頭顛倒搭配膠拼成大幅面的膠合木,可充分利用小徑材的自然削度,提高出材率。鋸制的梯形板和三角形板(等邊或等腰)則拼成膠合木。室內用膠有脲醛膠、PVAC乳白膠、水性聚氨脂等,室外用膠有酚醛膠、苯酚一間苯二酚一甲醛樹脂。涂膠量 250 g/平方米(雙面),可在拼板機上利用上下壓力和側向擠壓進行加壓膠合。
膠合木可克服速生、小徑材材質松軟、幼齡材比率大、易產生變形開裂的缺陷,改善材性,可小材大用、劣材優用,是家具合理應用速生、小徑材的有效途徑之一。
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