桉樹人工林木材加工問題探討

李創

摘 要 桉樹在我國擁有悠久的種植歷史，具有很高的經濟價值。桉樹人工林所培育的樹種木材質量較好，且生長速度較快，具有良好的耐磨損性。但是因為缺乏實踐經驗，當前我國部分地區的桉樹人工林在木材加工過程中還存在一些問題，嚴重影響木材加工的質量。對桉樹人工林木材加工的相關問題進行深入分析，并提出一些合理的建議。

關鍵詞 桉樹;人工林;木材加工

中圖分類號：S42 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.21.041

根據我國部分地區的桉樹人工林實際種植經驗來看，桉樹人工林木材在加工過程中會出現多種問題，主要包括木材采伐開裂、加工難度較高、加工過程開裂、木材干燥發生褶皺、機械加工難度較大、膠合和涂飾難度較大等問題。不同的問題會對桉樹人工林木材加工造成相應的影響，所以為了解決桉樹人工林木材加工中存在的問題，必須對不同的問題成因進行分析，根據成因制定科學的控制策略，從而達到提升我國桉樹人工林木材加工技術水平的目的。

1 采伐開裂問題及其對策

桉樹木材在生長過程中會自動平衡內部的生長應力，從而不會發生開裂等缺陷問題，但是在采伐過程中會打破桉樹木材內部的應力平衡，生長應力會逐漸釋放，從而導致桉樹木材出現環裂、局部開裂及端部開裂等多種問題[1]。在桉樹生長過程中，其形成層每年都會分裂許多木質部細胞。該過程一般為2個階段：第1階段為桉樹木材細胞的內填式生長，其細胞直徑和長度會有所增加;在第2階段中，桉樹木材的細胞壁會逐漸增厚，細胞壁內會出現更多的木質堆積。在木質堆積過程中，桉樹木材細胞就會出現相應的膨脹，其在長度方向會出現收縮，在限制作用下拉伸應力會有所提高，從而產生生長應力。我國的桉樹人工林生長較快，桉樹木材始終承受生長應力，同時完成木質堆積，但是與其他樹木不同，其他樹木在停止生長后其生長應力會得到緩解，但是桉樹木材的生長應力較大，所以在采伐的過程中，其生長應力被破壞后就會出現開裂問題。因此，在采伐桉樹木材時，需要防止因采伐對桉樹產生過大沖擊，可以采用鉆孔方法釋放桉樹木材中的部分應力，能夠緩解桉樹木材出現局部開裂的問題。同時，如果桉樹木材的生長應力較大，可以采用水運運輸方式，能夠有效降低生長應力。

2 加工難度較大問題及其對策

在對桉樹木材進行鋸解時，受到木材生長應力的影響，其內部應力平衡狀態會被嚴重破壞，分布在桉樹木材不同區域的應力會突然釋放。如果桉樹木材的生長應力較大，就會出現局部開裂的問題，尤其在桉樹木材的端部，開裂問題較為嚴重，且如果桉樹木材的生長應力較為均勻，在鋸解時會發生一定程度的彎曲。我國大部分桉樹人工林的木材生長應力都處于較高水平，即使采用橫截面積較小的鋸解方式，也會發生開裂、斷裂等問題，部分桉樹木材在第一個鋸口就會出現斷裂問題，從而導致桉樹木材整體加工難度較大[2]。

為了防止桉樹木材在加工時出現嚴重開裂問題，在對桉樹木材進行加工時，需要對鋸解機械和鋸解方式進行調整。根據實踐經驗來看，采用對稱下鋸的方式能夠有效緩解該問題。對稱鋸解的方式能夠使桉樹木材的應力釋放更加均勻，從而能夠避免桉樹木材出現嚴重開裂問題。在將桉樹木材鋸解完成后，需要注意搬運力度，盡量減少搬運次數，并加強桉樹木材儲存環境控制，防止桉樹木材被陽光暴曬。此外，在對桉樹木材進行加工前，可以采用預處理的方式，減少其內部生產應力不均勻發散的問題，比如可以將桉樹木材在水中浸泡若干小時，還可以采用蒸汽對其進行處理，能夠有效降低加工難度。近年來，部分研究人員發現，采用微波對桉樹木材進行處理，能夠減少生長應力，因為微波的加熱作用能夠破壞桉樹木材中的水分結構。水分重新分布的過程能夠減慢生長應力的釋放速度。

3 干燥引起褶皺和開裂問題及其對策

因為桉樹木材的生長應力較大，且木材密度較高，木材特性變異程度較為嚴重，同時具有滲透性差、干燥速度慢的特點，所以如果桉樹木材過于干燥，就會出現褶皺和開裂問題。相關研究表明，桉樹木材在生長的過程中會產生嚴重的干燥缺陷，從而導致桉樹木材的利用率下降，嚴重干燥的情況下還會產生內部斷裂問題，導致桉樹木材完全不能使用。干燥褶皺是因為其水分移動速度過快，毛細管張力和干燥應力使其內部細胞出現潰陷問題，從而導致其出現不規則收縮。干燥褶皺一般發生在初期，因為桉樹木材在初期的含水量較大，水分移動速度明顯加快，通常情況下桉樹木材干燥褶皺會使其損失率達到10%左右。

因此，為了避免桉樹木材出現干燥褶皺或開裂，需要針對該問題進行相應的處理。當前最常用的方法為蒸汽處理、冷凍處理及后期濕潤度調整處理等方法，部分廠家會采用多段式干燥工藝，不同工藝具有不同的處理效果。但是因為我國的桉樹木材種類較多，不同的桉樹樹種木材之間存在差異，所以需要針對不同的桉樹木材采用不同的處理方法。當前應用效果最好的兩種干燥方法為冷凍處理與初期濕度調整處理方法，能夠有效降低桉樹木材因干燥產生的破壞問題，且部分桉樹木材干燥處理工藝正處于研究階段，相信隨著研究的不斷深入，桉樹木材干燥處理技術水平會有所提升[3]。

4 機械加工難度較大問題及其對策

從桉樹木材的實際加工生產經驗來看，采用機械方式對桉樹木材進行加工的難度較大，常規的木工機械和加工技術難以取得良好的效果，整體機械加工速度較慢，且加工精度不足，會對桉樹木材質量造成很大破壞。以我國種植較為廣泛的5種桉樹木材為例，尾葉桉的密度為0.873 kg/m3，尾赤桉的密度為0.635 kg/m3，尾園桉的密度為0.873 kg/m3，尾巨桉的密度為0.663 kg/m3，大花序桉的密度為0.829 kg/m3。從木材物理學性質的分級來看，尾葉桉、尾園桉和大花序桉為高密度木材，尾巨桉和尾赤桉為中密度木材，在桉樹木材加工過程中，隨著桉樹木材密度的提高，木材中的其他夾雜物質也會增加，所以采用機械加工時，機械帶來的切削力、沖擊力及切削功率會逐漸提高[4]。因此，為了降低桉樹木材機械加工難度，需要對加工機械進行優化，部分桉樹木材加工廠家采用調整鋸齒形狀、鋸齒高度以及鋸齒間距的方式，比如將鋸齒的齒喉角軟材調整為10°、硬材調整為7°，能夠有效提高桉樹木材機械加工效率。同時，如果鋸解機械厚度增加，其切削功率就會增加，所以需要對鋸解機械厚度進行調整，一般情況下其厚度在0.75 mm左右能夠起到良好的效果。除調整鋸解機械之外，還可以通過減少桉樹木材進料速度、降低桉樹木材切削深度及增加鋸解機械更換次數的方式，解決桉樹木材機械加工難度較高的問題。

5 膠合和涂飾困難問題及其對策

桉樹木材在加工過程中，膠合和涂飾困難是常見問題，普通木材使用的膠合劑和膠合方法難以起到良好的效果，膠合劑與桉樹木材的膠合度不足。例如，某工廠采用常規的乳白膠，在常溫常壓狀態下，桉樹木材與乳白膠膠合后，桉樹木材端面會產生分析，部分膠合區域無法有效膠合[5]。該問題產生的原因與桉樹木材的干燥程度有一定的關系，如果桉樹木材較難干燥，或后期濕潤處理效果不足，在膠合過程中桉樹木材的含水率會逐漸均衡，高含水率區域就會開始收縮，從而產生縫隙問題。同時，因為桉樹木材的性質變化較大，尺寸穩定性不足，在桉樹木材干燥過程中容易出現尺寸變化過大的問題，從而導致桉樹木材無法有效膠合。因為桉樹木材的硬度較大，且桉樹木材加工表面較為光滑，每次使用的膠合劑較小，所產生的膠合力不足，所以針對桉樹木材不能采用常規膠合方法，可以采用砂光或涂抹堿液的處理方法對其膠合面進行預處理。

涂飾作為桉樹木材加工的重要環節，不僅能夠美化桉樹木材，還能夠起到一定保護效果，針對桉樹木材涂飾難度較高的問題，可以對涂飾材料進行優化，結合桉樹木材表面的基本特點，采用特殊的涂飾材料。

6 結語

針對桉樹人工林木材加工存在的問題，提出相應的優化策略，不僅能夠對我國桉樹木材加工行業起到一定的借鑒作用，還能夠提高桉樹木材加工質量，促進桉樹人工林經濟效益提升。

參考文獻：

[1] 唐啟恒，陳勇平.國內外人工林桉樹木材加工利用現狀和展望[J].中國人造板，2020（6）：18-21.

[2] 葉承東.廣西桉樹人工林可持續發展存在的問題及對策分析[J].農業開發與裝備，2020（4）：227.

[3] 陳桂丹，鄭佳琪，蒙芳慧，等.6種桉樹人工林木材纖維特性及變異規律[J].中南林業科技大學學報，2020，34（2）：32.

[4] 林進才.廣西桉樹人工林發展現狀、問題及應對策略分析[J].農家科技，2020（3）：116.

[5] 楊月娟.桉樹人工林木材加工問題探析[J].農技服務，2016（5）：165.

（責任編輯：趙中正）