桉樹人工林木材加工問題探討

李創(chuàng)

摘 要 桉樹在我國擁有悠久的種植歷史，具有很高的經(jīng)濟價值。桉樹人工林所培育的樹種木材質(zhì)量較好，且生長速度較快，具有良好的耐磨損性。但是因為缺乏實踐經(jīng)驗，當前我國部分地區(qū)的桉樹人工林在木材加工過程中還存在一些問題，嚴重影響木材加工的質(zhì)量。對桉樹人工林木材加工的相關問題進行深入分析，并提出一些合理的建議。

關鍵詞 桉樹;人工林;木材加工

中圖分類號：S42 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.21.041

根據(jù)我國部分地區(qū)的桉樹人工林實際種植經(jīng)驗來看，桉樹人工林木材在加工過程中會出現(xiàn)多種問題，主要包括木材采伐開裂、加工難度較高、加工過程開裂、木材干燥發(fā)生褶皺、機械加工難度較大、膠合和涂飾難度較大等問題。不同的問題會對桉樹人工林木材加工造成相應的影響，所以為了解決桉樹人工林木材加工中存在的問題，必須對不同的問題成因進行分析，根據(jù)成因制定科學的控制策略，從而達到提升我國桉樹人工林木材加工技術水平的目的。

1 采伐開裂問題及其對策

桉樹木材在生長過程中會自動平衡內(nèi)部的生長應力，從而不會發(fā)生開裂等缺陷問題，但是在采伐過程中會打破桉樹木材內(nèi)部的應力平衡，生長應力會逐漸釋放，從而導致桉樹木材出現(xiàn)環(huán)裂、局部開裂及端部開裂等多種問題[1]。在桉樹生長過程中，其形成層每年都會分裂許多木質(zhì)部細胞。該過程一般為2個階段：第1階段為桉樹木材細胞的內(nèi)填式生長，其細胞直徑和長度會有所增加;在第2階段中，桉樹木材的細胞壁會逐漸增厚，細胞壁內(nèi)會出現(xiàn)更多的木質(zhì)堆積。在木質(zhì)堆積過程中，桉樹木材細胞就會出現(xiàn)相應的膨脹，其在長度方向會出現(xiàn)收縮，在限制作用下拉伸應力會有所提高，從而產(chǎn)生生長應力。我國的桉樹人工林生長較快，桉樹木材始終承受生長應力，同時完成木質(zhì)堆積，但是與其他樹木不同，其他樹木在停止生長后其生長應力會得到緩解，但是桉樹木材的生長應力較大，所以在采伐的過程中，其生長應力被破壞后就會出現(xiàn)開裂問題。因此，在采伐桉樹木材時，需要防止因采伐對桉樹產(chǎn)生過大沖擊，可以采用鉆孔方法釋放桉樹木材中的部分應力，能夠緩解桉樹木材出現(xiàn)局部開裂的問題。同時，如果桉樹木材的生長應力較大，可以采用水運運輸方式，能夠有效降低生長應力。

2 加工難度較大問題及其對策

在對桉樹木材進行鋸解時，受到木材生長應力的影響，其內(nèi)部應力平衡狀態(tài)會被嚴重破壞，分布在桉樹木材不同區(qū)域的應力會突然釋放。如果桉樹木材的生長應力較大，就會出現(xiàn)局部開裂的問題，尤其在桉樹木材的端部，開裂問題較為嚴重，且如果桉樹木材的生長應力較為均勻，在鋸解時會發(fā)生一定程度的彎曲。我國大部分桉樹人工林的木材生長應力都處于較高水平，即使采用橫截面積較小的鋸解方式，也會發(fā)生開裂、斷裂等問題，部分桉樹木材在第一個鋸口就會出現(xiàn)斷裂問題，從而導致桉樹木材整體加工難度較大[2]。

為了防止桉樹木材在加工時出現(xiàn)嚴重開裂問題，在對桉樹木材進行加工時，需要對鋸解機械和鋸解方式進行調(diào)整。根據(jù)實踐經(jīng)驗來看，采用對稱下鋸的方式能夠有效緩解該問題。對稱鋸解的方式能夠使桉樹木材的應力釋放更加均勻，從而能夠避免桉樹木材出現(xiàn)嚴重開裂問題。在將桉樹木材鋸解完成后，需要注意搬運力度，盡量減少搬運次數(shù)，并加強桉樹木材儲存環(huán)境控制，防止桉樹木材被陽光暴曬。此外，在對桉樹木材進行加工前，可以采用預處理的方式，減少其內(nèi)部生產(chǎn)應力不均勻發(fā)散的問題，比如可以將桉樹木材在水中浸泡若干小時，還可以采用蒸汽對其進行處理，能夠有效降低加工難度。近年來，部分研究人員發(fā)現(xiàn)，采用微波對桉樹木材進行處理，能夠減少生長應力，因為微波的加熱作用能夠破壞桉樹木材中的水分結(jié)構(gòu)。水分重新分布的過程能夠減慢生長應力的釋放速度。

3 干燥引起褶皺和開裂問題及其對策

因為桉樹木材的生長應力較大，且木材密度較高，木材特性變異程度較為嚴重，同時具有滲透性差、干燥速度慢的特點，所以如果桉樹木材過于干燥，就會出現(xiàn)褶皺和開裂問題。相關研究表明，桉樹木材在生長的過程中會產(chǎn)生嚴重的干燥缺陷，從而導致桉樹木材的利用率下降，嚴重干燥的情況下還會產(chǎn)生內(nèi)部斷裂問題，導致桉樹木材完全不能使用。干燥褶皺是因為其水分移動速度過快，毛細管張力和干燥應力使其內(nèi)部細胞出現(xiàn)潰陷問題，從而導致其出現(xiàn)不規(guī)則收縮。干燥褶皺一般發(fā)生在初期，因為桉樹木材在初期的含水量較大，水分移動速度明顯加快，通常情況下桉樹木材干燥褶皺會使其損失率達到10%左右。

因此，為了避免桉樹木材出現(xiàn)干燥褶皺或開裂，需要針對該問題進行相應的處理。當前最常用的方法為蒸汽處理、冷凍處理及后期濕潤度調(diào)整處理等方法，部分廠家會采用多段式干燥工藝，不同工藝具有不同的處理效果。但是因為我國的桉樹木材種類較多，不同的桉樹樹種木材之間存在差異，所以需要針對不同的桉樹木材采用不同的處理方法。當前應用效果最好的兩種干燥方法為冷凍處理與初期濕度調(diào)整處理方法，能夠有效降低桉樹木材因干燥產(chǎn)生的破壞問題，且部分桉樹木材干燥處理工藝正處于研究階段，相信隨著研究的不斷深入，桉樹木材干燥處理技術水平會有所提升[3]。

4 機械加工難度較大問題及其對策

從桉樹木材的實際加工生產(chǎn)經(jīng)驗來看，采用機械方式對桉樹木材進行加工的難度較大，常規(guī)的木工機械和加工技術難以取得良好的效果，整體機械加工速度較慢，且加工精度不足，會對桉樹木材質(zhì)量造成很大破壞。以我國種植較為廣泛的5種桉樹木材為例，尾葉桉的密度為0.873 kg/m3，尾赤桉的密度為0.635 kg/m3，尾園桉的密度為0.873 kg/m3，尾巨桉的密度為0.663 kg/m3，大花序桉的密度為0.829 kg/m3。從木材物理學性質(zhì)的分級來看，尾葉桉、尾園桉和大花序桉為高密度木材，尾巨桉和尾赤桉為中密度木材，在桉樹木材加工過程中，隨著桉樹木材密度的提高，木材中的其他夾雜物質(zhì)也會增加，所以采用機械加工時，機械帶來的切削力、沖擊力及切削功率會逐漸提高[4]。因此，為了降低桉樹木材機械加工難度，需要對加工機械進行優(yōu)化，部分桉樹木材加工廠家采用調(diào)整鋸齒形狀、鋸齒高度以及鋸齒間距的方式，比如將鋸齒的齒喉角軟材調(diào)整為10°、硬材調(diào)整為7°，能夠有效提高桉樹木材機械加工效率。同時，如果鋸解機械厚度增加，其切削功率就會增加，所以需要對鋸解機械厚度進行調(diào)整，一般情況下其厚度在0.75 mm左右能夠起到良好的效果。除調(diào)整鋸解機械之外，還可以通過減少桉樹木材進料速度、降低桉樹木材切削深度及增加鋸解機械更換次數(shù)的方式，解決桉樹木材機械加工難度較高的問題。

5 膠合和涂飾困難問題及其對策

桉樹木材在加工過程中，膠合和涂飾困難是常見問題，普通木材使用的膠合劑和膠合方法難以起到良好的效果，膠合劑與桉樹木材的膠合度不足。例如，某工廠采用常規(guī)的乳白膠，在常溫常壓狀態(tài)下，桉樹木材與乳白膠膠合后，桉樹木材端面會產(chǎn)生分析，部分膠合區(qū)域無法有效膠合[5]。該問題產(chǎn)生的原因與桉樹木材的干燥程度有一定的關系，如果桉樹木材較難干燥，或后期濕潤處理效果不足，在膠合過程中桉樹木材的含水率會逐漸均衡，高含水率區(qū)域就會開始收縮，從而產(chǎn)生縫隙問題。同時，因為桉樹木材的性質(zhì)變化較大，尺寸穩(wěn)定性不足，在桉樹木材干燥過程中容易出現(xiàn)尺寸變化過大的問題，從而導致桉樹木材無法有效膠合。因為桉樹木材的硬度較大，且桉樹木材加工表面較為光滑，每次使用的膠合劑較小，所產(chǎn)生的膠合力不足，所以針對桉樹木材不能采用常規(guī)膠合方法，可以采用砂光或涂抹堿液的處理方法對其膠合面進行預處理。

涂飾作為桉樹木材加工的重要環(huán)節(jié)，不僅能夠美化桉樹木材，還能夠起到一定保護效果，針對桉樹木材涂飾難度較高的問題，可以對涂飾材料進行優(yōu)化，結(jié)合桉樹木材表面的基本特點，采用特殊的涂飾材料。

6 結(jié)語

針對桉樹人工林木材加工存在的問題，提出相應的優(yōu)化策略，不僅能夠?qū)ξ覈駱淠静募庸ば袠I(yè)起到一定的借鑒作用，還能夠提高桉樹木材加工質(zhì)量，促進桉樹人工林經(jīng)濟效益提升。

參考文獻：

[1] 唐啟恒，陳勇平.國內(nèi)外人工林桉樹木材加工利用現(xiàn)狀和展望[J].中國人造板，2020（6）：18-21.

[2] 葉承東.廣西桉樹人工林可持續(xù)發(fā)展存在的問題及對策分析[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2020（4）：227.

[3] 陳桂丹，鄭佳琪，蒙芳慧，等.6種桉樹人工林木材纖維特性及變異規(guī)律[J].中南林業(yè)科技大學學報，2020，34（2）：32.

[4] 林進才.廣西桉樹人工林發(fā)展現(xiàn)狀、問題及應對策略分析[J].農(nóng)家科技，2020（3）：116.

[5] 楊月娟.桉樹人工林木材加工問題探析[J].農(nóng)技服務，2016（5）：165.

（責任編輯：趙中正）