1. 研究目的与意义
木材是生物材料,具有再升的固有特性,使 其成为当今世界上四大材料(木材,钢材,水泥,塑料)中唯一可再生利用的绿色资源,随着社会的发展、进步和文明化程度的提高,木材在国民经济和现代化建设中发挥着越来越重要的,不可替代的作用。
但是,我国的森林资源严重不足,属于少林国家。目前森林覆盖率仅为16.55%,远远低于世界森林覆盖率22%的平均水平。森林面积仅占世界的3.9%,蓄积量仅为世界总蓄积量的2.5%,人均林地面积和蓄积量分别仅为1.112hm28.6m3,只分相当于世界人均水平的18.4%和12.0%。
森林资源结构不合理,林业生产基地林龄结构比例严重失调,以幼龄林为主,近期可供采伐的森林资源很少,仅为23亿m3,。就林种结构而言,在用材林中,针叶材和阔叶材分别占中龄林蓄积量的41%和59%,其中马尾松就占11.1%,列在第二 。
2. 国内外研究现状分析
马尾松((p.massoniana lamb.) 是我国最主要的速生树种之一,主要产于长江,珠海流域,是我国南部地区非常丰富的一种木材资源,占全国中龄用材林蓄积量的11.1%,位列第二,较第六位的马尾松高出5.5%。马尾松的木材力学强度比马尾松大,木材表面具有美丽的花纹,材色悦目。但是由于马尾松的材质软,强度低,易翘曲,变形大,与此同时由于马尾松含有大量树脂,对表面装饰和胶黏剂的运用有一定的不利影响,使其难以适应市场需求。
马尾松在树木分类学上属于松科(pinaceae),松属(pinus),双维管束松亚属(subgen.pinus)的一种,常绿乔木,树高一般可到30米最高达40米,胸径1米有余,为亚热带地区重要的针叶树种,树冠在壮年期呈狭圆锥形,老年期内则开张如伞装;干皮红褐色,呈不规则裂片;一年生小枝淡黄褐色,轮生;冬芽圆柱形,端褐色叶2针1束,罕3针1束,长12~20cm,质软,叶缘有细锯齿;树脂脂道4~8,边生。
马尾松树干较直;外皮深红褐色微灰,纵裂,长方形剥落;内皮枣红色微黄。心边材稍明显。干燥时翘裂较严重。不耐腐。长纵裂,长片状剥落;木材纹理直,结构粗;含树脂,耐水湿。重要材用树种。树干可采割松脂,叶可提芳香油。油漆、胶接性能不良。握钉力强。主要产地山东、长江流域以南各省及台湾省。可供家具内部用材。
3. 研究的基本内容与计划
速生材的密度和强度都较低。为了提高速生马尾松的物理,力学性能,扩大它的使用范围,缓解目前木材市场上日益尖锐的木材供需矛盾,日本,美国等西方国家的研究人员已经研究和开发速生材密实化的方法,使用压缩或表面密实的方法来提高速生材的密度和强度,而在这方面,我国才刚刚起步。国内外一些研究者竞相采用化学改性方法提高木材的物理,力学强度,但因为其工艺复杂,投资大而受到一定限制。
而热压干燥法除了能干燥木材外, 还是一种能提高木材物理力学性能( 特别是木材密度、表面硬度、静曲强度) 的好方法。在国内利用热压干燥技术干燥阔叶树材已有过一些报道, 但利用这一技术干燥速生材、并研究热压工艺参数对速生材材性的影响则很少有报道。目前马尾松地板市场正在萎缩, 为提高其竞争能力, 作者用热压干燥技术初步探索研究了对马尾松地板改性的方法。
总体研究计划:
1、 第1-3周:明确设计任务,查阅相关书籍,资料,初步熟悉马尾松小径材的薄板干燥特性,物理力学性能和撰写开题报告;
4. 研究创新点
本研究课题一方面以浸渍处理马尾松小径材的薄板窑干特性研究为总前提为,对目前尚处在研究阶段的、木材特殊干燥法之一的热压干燥法,作进一步深入细致的研究,以探讨其作为地热地板基材的可能性,为促进该理论的早日成熟和在工业生产中大规模的应用,夯实理论基础。
同时,为木材高质,高效,快速干燥开辟一条心的路径;这对木材供需矛盾日益突出的木材工业来说,既节约了木材,又提高了经济效益,具有良好的经济和社会效应。
