桉树人工林木材加工问题探讨

(整期优先)网络出版时间:2022-08-19
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桉树人工林木材加工问题探讨

吕必文

广西壮族自治区国有东门林场 广西530000

摘要:随着社会经济的发展,我国对木材的应用越来越广泛,在木材加工行业中,桉树是非常重要的一种类型。桉树在我国拥有悠久的种植历史,具有很高的经济价值。桉树人工林所培育的树种木材质量较好,且生长速度较快,具有良好的耐磨损性。但是因为缺乏实践经验,当前我国部分地区的桉树人工林在木材加工过程中还存在一些问题,严重影响木材加工的质量。基于此,本文首先分析了桉树的特征及其应用价值,其次探讨了桉树人工林木材加工问题,最后就木材加工产业深化发展策略进行论述,以供参考。

关键词:桉树;人工林;木材加工

引言

在现代社会发展推动下,我国对于资源的实际需求量显著增多,人民群众物质生活的改善也较大程度上刺激了对家具等木材产品的消费数量。近年来,随着现代木材产业发展,相关部门出台了一系列政策措施,致力于调整木材产业结构,平衡市场供需,注重绿色环保与科技创新,鼓励环境友好型企业发展,这对于释放我国传统木材产业发展潜力,更好地融入现代市场经济环境起到了重要作用。从整体层面看,我国实际拥有的木材资源数量较大,这也为我国木材加工产业的深化发展创造了条件。从20世纪90年代末期开始,我国木材加工产业开始呈现出快速发展的态势,各地在木材加工产业上的投入也逐步增多,木材加工产业从以往分布较为零散的状态,发展为具有明显的现代化、产业化、规模化发展特点,并且逐步形成了南北方两种不同的木材加工产业体系。这对于满足不同地区木材产品需求,提升我国木材加工产业实际竞争力,进而切实增强不同层面木材设计生产质量水平都发挥了重要作用。在我国南北方地区中,自然地理环境、气候特点、人文风俗等的差异性也在一定程度上影响了木材加工产业的发展。

1桉树的特征及其应用价值

桉树不是我国的本地树种,但因其具有很好的环境适应能力和应用价值,所以引进后在我国很多地区广泛种植。我国逐渐提高桉树的造林技术,使其适宜向全国大面积推广。桉树根系发达,生长迅速,可以适应大部分的土壤种植,极容易繁殖。桉树具有较高的经济价值,其木材坚硬且巨大,耐腐蚀耐磨,是当今世界公认的优良硬木木材,使用其制造的木浆生产出来的纸张,较其他纸张更耐撕拉,质量更好;桉树叶子也可以通过蒸馏等工艺提取挥发油,被广泛应用于化妆品、制药行业以及工业生产中。大多数桉树品种的适宜生长温度是在15℃以上,只有少数桉树品种能够适应寒冷的气候和环境。桉树的花季在早春,花色通常有红、白、黄3种,其萼片和花瓣是紧密相连的。桉树的重要作用主要表现在建材、环保和园林等方面。同时,种植桉树能带来的经济效益也是巨大的。

2桉树人工林木材加工问题

2.1南北方木材加工产业差异性

在实际布局方面,北方地区的木材加工产业在分布上较为集中。经过几十年的发展,先后形成了多个规模性的木材加工产业基地,主要形成了包括大兴安岭、长白山等大型的木材加工产业基地,这些产业基地距离人工林资源较近。这主要是出于对交通运输成本等方面的考虑,对于加快现代化木材加工产业的发展建设有着重要作用。同时,这些木材加工企业的分布部分集中在边界线周围,这也是基于参加国际贸易等方面的考虑。对于南方而言,实际森林资源分布比较零散。与北方森林资源分布量相比,南方森林资源分布量不多。然而,南方地区的木材加工产业较为发达,这与南方较为浓厚的市场经济环境紧密联系在一起。当前南方木材加工产业主要集中在中小城镇中,且主要分布在河流两侧,这也是充分考虑了南方多河流等的基本情况。从木材加工产业结构看,南北方也存在着较为明显的不同。在北方地区的木材加工产业中,超过80%以上是现代家具产业,其余20%为其他类型的木材加工产业。北方的木材加工产业结构分布较为明显,其产品更注重实用性以及与人民群众生产生活基本需要的衔接,其产业内容的规划设计上较为保守,更加注重对以往发展理念的传承,这也形成了北方木材加工产业较为稳健的区域特点。南方相对而言,由于更加注重市场层面的满足,国际视野也更加开阔,在木材加工产业结构上,包含的元素更加丰富,满足人民群众生产生活基本需求的家具产品占比数量不到50%,很多木材加工产品为各种工艺品等。大量的工艺品投放市场,创造的经济效益也更加客观。北方木材加工产业更加注重与基础性生产生活需求相衔接,而南方木材加工产业则更加关注市场层面的满足。

2.2加工难度较大问题

为了防止桉树木材在加工时出现严重开裂问题,在对桉树木材进行加工时,需要对锯解机械和锯解方式进行调整。根据实践经验来看,采用对称下锯的方式能够有效缓解该问题。对称锯解的方式能够使桉树木材的应力释放更加均匀,从而能够避免桉树木材出现严重开裂问题。在将桉树木材锯解完成后,需要注意搬运力度,尽量减少搬运次数,并加强桉树木材储存环境控制,防止桉树木材被阳光暴晒。此外,在对桉树木材进行加工前,可以采用预处理的方式,减少其内部生产应力不均匀发散的问题,比如可以将桉树木材在水中浸泡若干小时,还可以采用蒸汽对其进行处理,能够有效降低加工难度。近年来,部分研究人员发现,采用微波对桉树木材进行处理,能够减少生长应力,因为微波的加热作用能够破坏桉树木材中的水分结构。水分重新分布的过程能够减慢生长应力的释放速度。

2.3桉树选择

桉树在生长过程中会有各种不利因素影响其生长发育。为了从根本上提高桉树的抗病虫害能力,需在栽种时选择优良苗木,目前桉树苗主要有2种:一种是组培苗,即采用细胞培育的方式筛选出性能更佳的树苗;另一种是扦插苗,此方式对土壤环境有极高的要求,且需要培育的周期更长,其优势是可以将优良性状遗传下去,缺点是培育出的树苗抗病虫害能力不足,因此综合来看,实际生产中此种育苗方式采用极少。桉树对土地环境要求并不严苛,通常情况下,多数会将其种植在土壤肥沃、气候适宜、排水良好、土质疏松厚实的地方,多为小山和丘陵地。这样的土地既可以为桉树发育提供充足的养分,促进桉树快速生长,也具有良好的排水条件,可以防止土壤积水造成根系腐烂;同时坡度适宜,可以最大限度地减少水土流失,为桉树生长发育提供良好的生存环境。为了避免桉树生长过程中彼此之间互相影响以及相互抢夺养分,需要合理设置栽培行间距。通过大量专家和学者的实验发现,2m×3m的种植株间距是最优选择,此间距既保证了良好的通风环境,且充分利用了土地资源。另外,桉树的生长速度较其他树木更快,对肥料需求量极大,仅靠土地资源提供无法满足需求,因此,应适时追肥,这样可以促进桉树发育,缩短桉树的生长周期。

2.4木材压缩

目前,与木材软化处理工艺相关的木材压缩技术主要有两类:①木材横纹密实化压缩;②木材模压塑形。木材横纹密实化压缩是一种木材软化后对其横纹方向进行密实化压缩的处理方法。该方法可以有效提高木材密度、强度等物理性能,常被用于强化速生材。木材横纹密实化压缩进一步可分为木材整体压缩和层状(如表层、芯层)压缩。针对前者整体压缩技术的软化处理方法已较为完善,近年来相关研究较少;而后者属于近年来研究较多的一种新型技术,黄荣凤团队利用浸水-预热蒸发的模式控制木材的含水率分布,进而实现压缩位置、厚度可控的木材水热软化压缩工艺,完成了体系化的层状压缩技术研究。木材模压塑形则是一种木材软化后通过带有纹理的模具对其压缩,使木材表面产生花纹、快速美化木材的处理方法。

2.5热处理工艺

利用氮气、蒸汽、空气(乏氧)等气体或植物油作为保护与导热介质对木材进行处理,在160~240℃超高温环境下发生温和的热降解反应所得到的产品称为“热处理木材”。常规的高温干燥一般在100~150℃之间,而超高温热处理则将木材置于接近或高于200℃的超高温乏氧、高湿环境中。高温热处理使木材内部各个化学组分发生变化。木材中挥发性抽提物因高温而溢出,半纤维素作为对温度最敏感的组分最先发生热分解,而纤维素和木质素在热处理温度范围内并未发生严重降解,在高温作用下发生相对滑移而通过新的分子间化学键结合形成新的木质纤维素结构,从而改变了木材的吸湿性、亲水性和尺寸稳定性等。热处理后木材因其良好的材色、尺寸稳定性和耐久性,被大量应用于家居、室内装潢、户外构件及建筑外墙挂板等。热处理后木材的多孔性结构发生显著变化,未来应针对此特性进行研究。

2.6木材弯曲

传统弯曲木多通过一定数目的曲形件拼接而成。该方法存在加工时间长、难度大以及浪费多等问题。木材软化、弯曲工艺可有效解决上述问题。经软化的木材在弯曲状态时,内侧细胞壁微纤维因压力而滑移,使细胞壁褶皱;外侧细胞壁则因拉力形成展皱,从而获得较小弯曲半径,使木材直接弯曲成型工艺成为可能。木材顺纹软化压缩预处理技术可使其细胞壁产生一定程度的褶皱,减小木材最小弯曲半径,从而降低了木材在弯曲加工中受到破坏的可能性,突破传统木材弯曲中存在的弯曲半径大、仅可进行单面弯曲的缺陷,使曲木家具的外观与造型可以更加复杂多变。这种处理方式最早由丹麦科研机构尝试应用,目前国内针对榆木、水曲柳等少数树种的弯曲特性有跟进研究,现已取得一定成果,但相关工业化应用仍处于空缺状态。近年来针对柚木木材的弯曲性能研究较多,特别是柚木人工速生林的软化弯曲工艺。邱坚等人针对柚木(人工林与天然林)弯曲加工的软化处理工艺方面有贡献,研究内容概括有:①对人工林以及天然林柚木在内的五种木材进行真空浸渍-水热-微波软化处理实验,构建基于木材密度、水热温度,水热时间、微波功率以及微波时间等5种因素的软化工艺模型;②对比真空浸渍氨水与水热处理对人工林柚木的软化作用,分析软化后柚木的化学成分以及弯曲性能,得出氨水对柚木软化效果更优的结论;③通过响应面法构建模型,研究氨复配碱液软化剂对柚木的软化处理效果。结果表明,氨复配碱液相对氨水或水热处理弯曲性能与软化效果更好,结合专利检索结果分析可知,相关制造厂家也有着手开发各类复配木材软化药剂,以实现低能耗、高效率、低污染的木材软化,但目前相关机理及其体系化论述较少。

3木材加工产业深化发展策略

基于南北方气候方面的差异,在深化木材加工产业发展方面,需要突出差异化战略,制定不同的加工产业规划,从而注重考虑不同地区对林产品等的市场需求,提高木材加工产业与人民群众生产生活及市场发展需求的结合程度。同时,还需扎实做好木材加工产业发展的实际调查研究,深刻了解社会发展及市场需求等基本特点,确保对木材加工产业进行科学合理地规划与调整,提升木材加工产业实际竞争力,确保木材加工产业的基础性、关键性影响得以充分体现。在深化木材加工产业发展时,要注重与传统历史文化的结合,强化与不同地区之间的沟通联系,丰富木材加工产业发展基本思路,拓宽木材加工产业特色化发展视野。除此之外,还应与国际贸易相结合,鼓励各种形式的对外贸易活动,从而确保木材加工产业更高质量发展。

结语

综上所述,当前,随着经济的快速发展,人民群众的物质生产生活水平较以往有了大幅度提高。在家庭实际收入不断增多的情况下,人们对家具等木材产品的支出数量显著增加。这为我国木材加工产业的繁荣发展创造了条件。经过几十年的发展,我国木材加工产业逐步实现了现代化、产业化、规模化发展,整体层面的生产制造能力显著提高,对加快木材加工产业从传统型向现代型的转变有着重要意义。针对桉树人工林木材加工存在的问题,提出相应的优化策略,不仅能够对我国桉树木材加工行业起到一定的借鉴作用,还能够提高桉树木材加工质量,促进桉树人工林经济效益提升。

参考文献

[1]唐启恒,陈勇平.国内外人工林桉树木材加工利用现状和展望[J].中国人造板,2020(6):18-21.

[2]叶承东.广西桉树人工林可持续发展存在的问题及对策分析[J].农业开发与装备,2020(4):227.

[3]陈桂丹,郑佳琪,蒙芳慧,等.6种桉树人工林木材纤维特性及变异规律[J].中南林业科技大学学报,2020,34(2):32.

[4]林进才.广西桉树人工林发展现状、问题及应对策略分析[J].农家科技,2020(3):116.

[5]杨月娟.桉树人工林木材加工问题探析[J].农技服务,2016(5):165.

[6]闫海春.满洲里口岸木材加工产业集群竞争力评价及提升路径研究[J].内蒙古财经大学学报,2020,18(02):107-110.

[7]蒋瞻,黄俣劼,谢文博,等.基于三维表面形貌测定法的水切割木竹材工艺参数优化[J].林产工业,2020,57(03):54-57.