马尾松速生材的表面强化工艺研究

汪佑宏　顾炼百　王传贵　柯曙华　刘杏娥　刘启明　杜国兴

摘 要：对马尾松速生材汽蒸预处理后，热压干燥至一定的中间含水率，再用不同的树脂进行进行表面强化改性处理。 考虑到汽蒸处理时间、热压温度、压力、涂胶前木材的含水率、胶的种类、涂胶量对木材的横纹抗压强度（全部）、表面硬度及耐磨性等质量指标有不同的影响，分 别以其为单一质量评价指标，以及综合因素，评出了相应的最佳工艺

关键词：马尾松　速生材　表面强化

Study on the Surface Strengthening Technique of Fast-growing Pinus massoniana Lumber

Wang Youhong　Gu Lianbai　Wang Chuangui　Ke Shuhua　Liu Xinge　Liu Qiming　Du Guoxing

Abstract: After being steamed and press dried to certain middle moisture content, the Fast-growing Pinus massoniana lumber were surface strengthened with different kind of resins. For the steaming time, platen temperature and pressure, moisture content of the wood before being treated with resin, kinds of resin and spreading have different effects upon the compressive strength perpendicular to grain(whole), surface hardness and abrasive wearability etc, and the different optimum press drying processes were established according to each effects and synthetical effect correspondently.

Key words: Pinus massoniana, Fast-growing lumber, Surface Strengthening

　　我国森林资源严重不足、结构不合理,在可利用的成材森林资源中,松属资源非常丰富,其中马尾松就占中龄林蓄积量的11.1%。马尾松是我国南方 地区一种非常丰富的木材资源,但由于马尾松速生材材质软、强度低、易翘曲、变形大，同时马尾松木材含有大量的树脂，对表面装饰和胶粘剂的应用有一定不利影 响。

　　对马尾松速生材进行热压干燥并进行表面强化改性处理，由于加热板供热温度高、与被干材接触紧密、传热量大而使木材获得快速干燥的同时，由于压力 和胶粘剂共同作用，不仅使被干材表面密度和硬度等各项物理力学性质得到提高，而且也使板面平整光滑、翘曲变形小。此外，对预刨的马尾松锯材进行汽蒸预处 理，既可在保证木材干燥质量的前提下，加快其干燥速度，又因脱去部分树脂而减少材面树脂污染，提高马尾松材的使用性能，使其增值并就此确立马尾松速生材表 面强化处理最佳工艺,为速生材科学合理利用提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

　　马尾松(P. massoniana Lamb.)速生材是按国家标准GB2677.1—81规定，采自安徽省滁州市皇甫岗林场，43年生，胸径45cm。锯解成300mm（纵向）× 100mm×22mm的试材，在每块试材端头截取一含水率试块，推算出每块试材绝干重，再将试材放在水中浸泡待用。

　　酚醛树脂、三聚氰胺改性脲醛树脂和三聚氰胺树脂三种树脂的固化物含量均为50%。

1.2 试验方法

1.2.1 试验因子的选择 

　　由于汽蒸处理不仅能提高马尾松锯材的热压干燥速度，更重要的是还能对马尾松材具有脱脂的功能，因而减少了其在使用过程中的材面污染^[1]。 热压温度最显著的作用就是加快木材的干燥速度，使其在较短的时间内干燥到一定的含水率。压力大小主要有助于减少干燥木材的板面翘曲、增加板面的平整度，同 时也可加快木材的干燥速度，故将汽蒸处理时间、热压温度及压力大小等作为其中的影响因素。此外因不同的胶种和施胶量，以及涂胶前试样的含水率通过对胶液的 吸收量的影响，最终对强化处理材的材性也有一定的影响，所以也把所涂胶的种类、施胶量及试样涂胶前的含水率也作为影响工艺的因子。

　　尽管树木材性的变异不属于工艺范畴，但考虑到木材因取自树木的部位不同，最终对改性材的材性和最佳工艺的判断产生影响，所以试验中也对板材在树木上截取的树高及板面与年轮间夹角对改性材材性的影响进行了分析。

1.2.2 试验方法

　　将通过含水率试片测出绝干重的马尾松试材，先在干、湿球温度分别为1000C和99.50C，即相对湿度约为100%的条件下进行汽蒸预处理， 待其冷却至室温时称出其重量，用耐高温的硅胶对试件的两端进行涂头处理，再称重并求出两端所涂的胶重。将涂过硅胶的试材放置两天，待硅胶硬固后，用游标卡 尺分别测量出其初始宽度和厚度，同时称出其初重。

　　在一定的温度和压力下，对马尾松锯材进行热压干燥处理（因呼吸间隔对马尾松锯材热压干燥影响不大，为方便操作、避免其在干燥过程中出现表裂，呼吸间隔一般取30秒钟