杉木加工利用及發(fā)展探討

吳國東

摘要：基于我國杉木加工與利用現(xiàn)狀，在歸納與總結的基礎上，對于杉木加工利用及發(fā)展展開了深入地探討，提出了杉木加工利用與發(fā)展的有效路徑，以期為杉木加工利用行業(yè)的發(fā)展提供有價值的參考依據(jù)。

關鍵詞：杉木；加工利用；發(fā)展；探討

中圖分類號：TS652

文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2017）14-0289-02

1 引言

杉木在我國用材樹種中占據(jù)重要地位，其生長速度相對較快且干形通直圓滿，材質也相對輕軟和細致。杉木的加工較為容易且紋理美觀，具備較為特殊的香氣，且不會出現(xiàn)翹裂的情況，具有較強的抗腐性與耐蛀性，被廣泛應用于家具、造紙、建筑、木纖維與造船等多種工業(yè)領域，屬于優(yōu)良原材料。現(xiàn)階段，我國杉木種植的面積較大，且在國內(nèi)多個省區(qū)分布。為此，進一步研究杉木加工利用的相關問題具有一定的現(xiàn)實意義。

2 杉木加工利用的相關研究進展

2.1 杉木木材材性的改良

2.1.1 密度改良

因杉木密度偏低且材質較軟，所以大部分學者深入研究了杉木壓縮固定與密實化的處理方式。其中，王潔英等學者在氣干與飽水條件下，研究了杉木木材壓縮成型特性、熱處理杉木壓縮紅外光譜等內(nèi)容，與此同時，針對熱處理情況下的應力松弛與壓縮固定原理等相關內(nèi)容展開了探討[1]。另外，劉君良等人通過對水溶性小分子量酚醛樹脂浸漬方法的合理利用，針對速生人工林杉木進行有效地處理，在熱壓定型的作用下，增強木材的密實程度。除此之外，在開展?jié)舛炔煌臄?shù)值浸漬與壓縮率不同試驗的過程中，針對密實化木材尺寸穩(wěn)定程度和具體的影響因素。在此基礎上，選擇使用脲醛樹脂與氨水涂布浸漬以后，再次進行熱壓并采取整形處理的方式，進一步增強杉木的密度與硬度等相關物理力學的性能。還有部分學者深入分析了杉木速生材壓縮成型的條件與物理力學的性能等相關指標，在對木材微觀結構變化進行仔細觀察以后，對于杉木壓縮密化基本機理展開深入探究，發(fā)現(xiàn)在杉木速生材壓縮木成型方面，僅僅是細胞腔變小，但是細胞壁始終沒有被破壞。而在壓縮密化的整個過程中，木材的細胞壁羥基數(shù)逐漸降低且結晶度提高，在交聯(lián)作用和熱降解等多種反應之下，木材的形變得以固定。

2.1.2 染色和阻燃的處理

為實現(xiàn)杉木附加值與深加工的目標，染色與阻燃處理的方法十分重要。其中，有學者對多元回歸分析的方法進行了合理地利用，并構建相應的模型。通過對各木材解剖因子對于杉木染色的效果影響展開了相應的比較，明確對木材染色效果產(chǎn)生影響的解剖因子[2]。另外，有學者對動態(tài)熱重方法進行了運用，有效地測試了阻燃杉木間伐材自身的燃燒熱釋放率、熱動力學特性以及整體的熱釋放量，對于影響杉木間伐材氧指數(shù)與抗彎強度等的若干因素展開分析，最終提出效果相對理想的阻燃浸注處理技術。吳玉章等學者對于樹脂分布在木材內(nèi)部的狀態(tài)展開了進一步地研究，客觀公正地評價了苯醇抽提氣氨處理方法以及真空浸注的實際效果。

2.1.3 干燥技術方面

在木材加工過程中，木材干燥程序不可或缺，在木材合理利用方面發(fā)揮著重要的作用。在正常的干燥技術與方法基礎上，學者展開了相關試驗，并提出了杉木小徑材的對剖干燥方法，能夠有效地規(guī)避干燥缺陷，使得干燥的合格率隨之提升。另外，還有部分學者針對離子體處理方式對于杉木表面性能產(chǎn)生的影響展開了相關性的研究，而研究的結果就是離子體處理能夠使杉木表面生成粗化面，進而降低杉木表面的接觸角，使得杉木木材表面潤濕程度明顯提高。

2.2 木質復合材料加工與利用

杉木小徑材與間伐材等徑級較小且幼齡材的含量偏高，其材質并不理想，干燥性明顯容易變形與開裂。很多科研單位和企業(yè)針對杉木的間伐材加工利用問題展開了相關性的研究[3]。其中，部分學者對于杉木間伐材材性以及工業(yè)利用技術的狀況等展開了綜合性地分析，一定程度上推動了杉木間伐材工業(yè)利用工作的開展。而其他學者則針對以杉木間伐材為主要原材料所制造的集成材和膠合木等人造板所采用的生產(chǎn)工藝進行探究。根據(jù)杉木間伐材本身的不足之處，采用了高溫加熱與壓縮成型等多種改性處理的方法，使得杉木間伐材物理力學的性質充分展現(xiàn)出來。

在此基礎上，葉忠華等學者通過對杉木小徑材與間伐材的運用，制作成混凝土模板與復合墻裙板，對于影響模板性能的多種因素展開了分析與探究。還有學者將杉木枝椏作為原材料，在粉碎與磨細的基礎上，將復合型粘結劑加入其中，獲得木質顆粒碳吸附性能，滿足了進口炭的要求。

杉木不僅可以加工被當作鋸材使用在建筑當中，同樣也被應用在人造板工業(yè)領域中，并取得了理想的發(fā)展成績。其中，部分學者在開展試驗的過程中，推動了杉木制造室外型中密度纖維板的開展，而且確定將杉木作為主要原材料來制作室外型中密度纖維板具有一定的可行性。在此基礎上，對于杉木細木工板的開發(fā)意義展開了探索，同時還包括了杉木速生人工林小徑材生產(chǎn)細木工板成套工藝技術的應用意義。而馬世春等學者則針對人工林杉木和貴重樹種木材的復合利用，將淋涂UV漆涂在表面當作保護層，進而獲取復合板材，其變形與開裂幾率都會下降。

2.3 制漿造紙

因杉木栽種的數(shù)量提高且在其本身優(yōu)勢的影響下，使用杉木制漿造紙的現(xiàn)象更為頻繁。有學者研究了杉木木材制漿的性能，并且對于樹齡、立地條件與林分密度不同的情況下，制漿性能變化的規(guī)律展開了探究并歸納，最終得出結論，作為紙漿材的主伐樹齡最好處于17～23年之間[4]。

3 杉木加工利用及發(fā)展的建議

在我國南方各個省區(qū)森林資源當中，杉木資源所占比重較大。20世紀70、80年代所種植的杉木大部分已經(jīng)采伐利用，所以能提供采伐利用的只有杉木中齡林間伐材。在這種情況下，杉木木材利用的方式也隨之發(fā)生的改變，被現(xiàn)代建材所替代。所以，杉木加工性質與加工技術研究的重要性逐漸突顯出來。

3.1 強化杉木綜合改良研究

要想保證杉木在林業(yè)建設中的作用充分發(fā)揮，最關鍵的就是要綜合改良杉木，也就是在其物力化學功能性、木材的遺傳以及林木培育等多個方面展開全方位地研究[5]。在杉木材性預加工性能關系研究不斷深入的同時，還應當將更多的精力放在杉木木材液化、表面密化與阻燃等多個方面的研究中，進而研發(fā)全新加工工藝與無公害處理藥劑，深入研討并研究杉木的深加工技術以及精加工技術，確保所生產(chǎn)的產(chǎn)品附加值不斷提高。

3.2 深化杉木復合材料研究

在材料研究方面，復合材料的發(fā)展已經(jīng)成為重要方向。其中，竹木復合材料可以對杉木與竹材資源進行合理地利用，同時還能夠將竹木這兩種材料特性保留下來，彌補了相互之間的缺點，使其特性更加優(yōu)異。杉木是以天然材料，其實際的使用范圍會受到物理力學性質影響，然而，由于杉木資源較為豐富且材質輕軟細致，所以逐漸成為復合材料資源[6]。在和有機高分子、金屬或者是無機非金屬等進行復合并形成木基復合材料以后，具備了原始木材所沒有的物理力學性能。在這種情況下，應當針對木基復合材料組成成分、工藝、結構以及性質等存在的關系和界面特性展開進一步地研究，并且充分考慮產(chǎn)品使用的用途性能需要，合理地設計并制造出材料與產(chǎn)品，以保證杉木利用與開發(fā)取得全新的進展。

3.3 不斷探索杉木的加工方式

目前階段，木材的液化與超臨界流體加工等新型的技術備受國內(nèi)外學者的關注。在西方國家，已經(jīng)針對木材液化問題展開了深入地研究，同時把木材制作成為生物可降解膠黏劑、碳纖維與纖維等，創(chuàng)新了木材綜合利用的全新途徑。通過對超臨界流體技術的合理應用，對木材改性具有積極的影響，能夠使木材滲透性得以改善，且對木材當中所含有的具有高價值的化學物質進行回收[7]。與此同時，在該技術的幫助下，還能夠將其應用在木材的染色、防腐處理與漂白等多個方面。而且大部分國家已經(jīng)在木材工業(yè)中應用了超臨界流體技術，同時進行了深入地研究與探索，未來的應用前景十分可觀。其中，納米材料本身具備了小尺寸效應、分形聚集特性與量子效應等等，所以其性質的獨特性十分明顯。在木材科學中對納米技術予以深入探索與應用也逐漸成為木材復合材料未來發(fā)展的主要方向，使得木基納米復合材料具備全新功能。

3.4 其他方面

通過對國內(nèi)林木資源實際情況的考慮與研究可以發(fā)現(xiàn)，我國木材工業(yè)原料林在生長5～10年之內(nèi)，短輪伐期速生小徑材與間伐材占據(jù)較大比重。現(xiàn)階段，小徑材通常被當作造紙、木片與人造板原材料。若實現(xiàn)小徑材與枝椏材的改性與重組等方面開發(fā)，能夠將木材的原有特性充分保留下來，以實現(xiàn)小材大用的目標，能夠對木材資源的供需矛盾予以有效地緩解[8]。在此基礎上，在杉木加工以后，可以針對其剩余物，包括樹皮與鋸屑等予以物理與化學處理方式，確保提升杉木加工與利用效率。

4 結語

近年來，杉木栽種面積逐漸增加，而且在其自身優(yōu)勢的作用影響之下，被廣泛應用在各領域當中。筆者針對杉木加工利用的研究進展展開了深入地探討，并且提出了杉木加工利用與發(fā)展的建議，以期有所幫助。

參考文獻：

[1]張 宏.杉木的栽培技術與常見病蟲害防治[J].現(xiàn)代園藝，2014（2）：40～41.

[2]周騰飛，黃 彬，承湘宇，等.杉木間伐材在杉木家具材料中的應用研究[J].中國包裝工業(yè)，2015（6）：111，113.

[3]王寶金，李紹成，吳 進，等.杉木小徑材制備薄板的工藝技術研究[J].林業(yè)機械與木工設備，2015（11）：39～42，45.

[4]胡夢霄，杭 蕓，黃華宏，等.杉木木材結晶度的近紅外預測模型建立及變異分析[J].浙江農(nóng)林大學學報，2017，34（2）：361～368.

[5]莊雪峰，陳禮輝，林金國，等.杉木心材6種溶劑提取物的抗菌活性[J].森林與環(huán)境學報，2016，36（2）：231～235.

[6]歐建德，吳志莊，羅 寧，等.林窗大小對杉木林內(nèi)南方紅豆杉生長與形質的影響[J].應用生態(tài)學報，2016，27（10）：3098～3104.

[7]徐治平.“杉木王國”的現(xiàn)代傳奇——“走進八桂叢林”之西山林場[J].廣西林業(yè)，2014（7）：34～37.

[8]蔣新林.關于杉木種植管理技術與效益的探究[J].大科技，2016（14）：191～192.