速生楊做室外木地板材料研究

沈鵬飛　高宏娜　李申　隋呈祥　沈德君

摘 要：本研究利用低分子酚醛樹脂對速生楊素材進行加壓、浸漬，經處理過的速生楊將與未處理的速生楊素材進行對比，經過力學性能測試，檢測處理后的速生楊抗彎彈性模量、靜曲強度、膠合強度均比素材均有所提高，均可以達到室外木地板用材的標準。

關鍵詞：速生楊；室外地板；力學強度

速生楊呈白色，木質輕軟，不耐水濕，由于其生長速度快，而木材本身的應力小，而作為室外木結構使用必須具有高強度的承重力和抗雨水的能力，但未改性的速生楊并不能達到其要求[4]，所以為了加強速生楊材質的強度，利用低分子酚醛樹脂對速生楊素材進行加壓、浸漬，經處理過的速生楊將與未處理的速生楊素材進行對比，經過力學性能測試，檢測處理后的速生楊抗彎彈性模量、靜曲強度、膠合強度均比素材均有所提高，均可以達到室外木地板用材的標準[1-3]。

1 實驗材料與制備

1.1 低分子量酚醛樹脂制備

安裝試驗臺，60℃下熔解苯酚，加入三口瓶中，再加入30%NaOH溶液，攪拌器攪拌速度400-500r/min之間，反應約10min，水浴鍋溫度保持60℃。溫度控制在60℃，加入甲醛總量的70%，反應50min。加入PVA，反應10min，加入剩余的甲醛，保溫3h。降溫至30℃，用涂-4杯測定粘度。

1.2 速生楊改性處理

首先將速生楊單板放入浸漬處理罐中，抽真空1小時，然后注入小分子量PF。其次恢復常壓后，再加壓（0.8MPa，2h），停止試驗。自常壓開始，采取噴蒸加熱的方式，使真空處理罐內溫度始終保持70℃～75℃至試驗結束，最后取出試件，去除試件表面上多余殘小分子量PF后在自然條件下陳放3天。

2 結果與分析

速生楊試件浸漬改性后增重率和試驗前、后的密度以及物理力學性質如表1所示。從表1可看出，楊木試件經過PF樹脂改性后密度有很大的提高。增重率是前期經過處理的試件較大，改性后兩組試件的密度相差不大。與直接浸漬相比，前期經過熱水處理的試件改性后密度相對均勻。并且與增重率變化較大的情況相比，改性材的度較為均勻。PF樹脂浸漬后的增重率與素材密度成反比，并且與木材構造有很大的相關性。

對改性材彈性模量進行計算和分析，比較各因素對彈性模量的影響。對于改性材的較佳方案是a1c1b3，對靜曲強度進行同樣的計算和分析，兩組試驗得出的結論相同：較佳方案是a1c3b2。對抗壓強度兩組試驗得出的結論也相同，較佳方案是a2c3b3。

本課題研究用速生楊作為室外木地板材料，但由于速生楊木質輕軟，不耐水濕，自身應力小，而作為室外木地板磚必須具有抗雨水的能力，但單純的未改性的速生楊并不能達到其要求，通過制備低分子酚醛樹脂并以制備藥品的不同用量作為三個不同因素來設計正交試驗，得到九種不同比例的膠來分別浸漬速生楊單板，再通過熱壓壓制成層積材，將層積材進行力學性能測試，檢測處理后的速生楊抗彎彈性模量、靜曲強度、膠合強度，并與素材進行對比均有所提高。彈性模量的提高率最大為227.06%；靜曲強度的提高率最大為168.88%；抗壓強度的提高率最大為153.71%。

可以得出結論：改性浸漬后的速生楊單板層積材達到室外木地板用材的指標。

參考文獻

[1]沈德君，楊春芳，林自勝，等.低分子量酚醛樹脂改性速生楊試驗[J].北華大學學報，2015，16（3）：385-388

[2]李堅，江澤慧，劉君良.水溶性低分子量酚醛樹脂的合成[J].木材工業，2001，15（4）：19-21.

[3]方桂珍，李淑君，劉健威.低分子量酚醛樹脂改性大青楊木材的研究[J].木材工業，1999，13（5）：17-19.

[4]孫海燕.加拿大力推原汁原味木結構建筑[J].建設科技，2006，17（28）.

*通訊作者：沈德君。