利用竹制品加工剩余物生产竹质刨花板的探讨

 杨兆金

1. 前言

     随着国家xx林保护工程的实施，竹制品的需求量日渐增长，我国竹材资源十分丰富，约有40多属300多种，年产约500万吨。全国许多产竹的地方，竹制品的加工剩余物也越来越多，然而如何把这些剩余物有效地利用起来，找到一条新的利用途径是木材加工人士研究的课题。笔者通过大量试验室的小样实验，并在浙江湖州成功地把一条木质刨花板生产线改造为竹质刨花板生产线，证明了利用竹制品加工剩余物生产竹质刨花板这种方法是xx可行的。

2. 竹材的化学成分

 2.1 竹纤维的化学组成

竹材的化学成分因竹种、竹龄、产地、生长情况、采伐期及其干湿度而异，详见表2-1，表2-2。从表中可以看出：竹材的纤维素含量一般嫩竹最多，不到一年的嫩竹约为75%，一年生的竹为66%，三年生的为58%。在一株竹秆内，根部较少，而中部、稍部含量较多。竹材中的半纤维素如聚戊糖等，含量为14-25%，由于它们是蛀虫、xx的好养料。所以竹材中半纤维素含量愈高，愈易遭受虫蛀和霉菌侵染。竹材中的木质素是纤维和导管等细胞壁的增厚物质，一般竹材中含量为16~34%，它的含量也是随着竹龄的增加而逐渐增加的。由于木质素的增多，竹材纤维和导管壁也就逐年增厚变硬，因此竹材的硬度也是随着竹龄的增加而不断增加的。此外，竹材中还含有可溶性的糖、脂肪和蛋白质，一般来讲竹材中含蛋白质1.5~6%，含还原糖2%，由于嫩竹、幼竹竹材中含糖、蛋白质和脂肪较多，所以易生霉和易遭受虫蛀。

表2-1．竹类原料的化学成分（%）

表2-2．不同竹龄竹材的化学成分(%)

2.2．竹材的化学成分对板材质量的影响

由于竹材的纤维素含量低于针叶树材,与阔叶树材接近,所以竹材刨花板的力学强度与木质刨花板接近。竹材的木质素含量较高导致纤维的韧性差，刨花纤维易碎，制成的板材尺寸稳定性较好，可少加防水剂。但因刨花细料较多导致施胶量增大，压缩比较小，因此施胶后刨花含水率不得过高，否则易产生废板。由于竹材含有可溶性糖等物质，生产中必须注意原料的贮存及择伐那些成熟的老竹甚至还要把竹材放在水中浸泡或者放入１％的NaOH溶液中浸提处理后再来使用。

总之，从竹材的化学成分来看竹材是一种较好的刨花板材料。其原料广泛，加工成本低廉，生产的竹质刨花板结构密实性能优良，必将会产生好的经济效益和社会效益。

3. 竹质刨花板的生产工艺及特点

3.1  生产工艺

竹制品加工剩余物的生产工艺大致与木质刨花板相同，由于原材料的形态不同，所以在备料工段略有不同。竹质刨花板因原料呈刨花状，可省去削片、刨片工序,这样工艺既简洁又节约了能耗。其工艺流程详见图3-1。

3.2 工艺特点

 （1）初筛  这工序是根据原料的形态不同而确定的，收购来的加工剩余物碎料形态差异很大，为了便于下工序进料通畅必须进行初步筛选，让部分过大或细长的物料再碎后进入干燥机。

（2）干燥  竹材纤维中含有较高的木质素，竹纤维通过风机叶片及螺旋运输后变得更加细碎，这些碎料在干燥机中由于表面积大，吸热快，水分易蒸发，因此整个干燥过程较易进行。干燥后的刨花终含水率不得超过3%。

（3）施胶  采用环式拌胶机施胶效果好。表层刨花的施胶量不得小于12%，芯层不小于9%，由于表层料比例大，混合料的施胶量较大。为了减少由于“分层”、“鼓泡”引起的废品率，施胶后的含水率不宜超过12%。

（4）铺装成型  竹质碎料采用气流铺装机铺装表面质量较好，由于细料较多，刨花自然堆积容重大，所以必须严格控制铺装机成型板坯的均匀性，才能保证成品板的厚度公差与密度偏差。

（5）热压  较细的竹质碎料宜采用低温长周期法进行热压，这样能保证板材的质量，但长周期又降低了生产效率无法保证生产量。为了解决这个问题，笔者认为应该从以下几方面采取措施：

{dy}．         降低干刨花的含水率；

第二．         提高树脂的固体含量和缩短固化时间；

第三．         提高热压温度；

第四．         加快压机的闭合、加压时间。

    成品板的含水率较低，为了保证成品板在使用中不变形，热压完成后还需进行调湿处理，使成品板的终含水率与外界环境平衡。

　　　　图3-1．竹制品加工剩余物生产工艺流程方框图

4．物理力学性能

    把竹制品加工剩余物生产的竹质刨花板进行抽样检测，物理力学性能测试结果见表4-1。

          　　 表4-1  几项力学性能测试结果

注：此表中的试件来自浙江湖州竹质刨花板厂，试件中均未加防水剂。

从上表中可以看出：竹质材料刨花板的各类力学性能均达到并超过国家标准GB/T4897-92优等品要求。在没有加防水剂的情况下就能保证吸水厚度膨胀率，证明竹质材料是制造刨花板的一种优秀的材料。

5. 结论

随着森林资源的日见短缺，充分利用各种非木质材料替代木质材料必然是发展的趋势，在我国许多产竹的地区，如果都能把竹质品加工剩余物充分地利用起来，不但变废为宝，还能创造经济效益与社会效益。竹质材料的速生性，一次成林长期收益的特点。充分开发和利用竹质材料对发挥竹材的经济效益，满足国家建设和人民生活需要具有重要的意义。

 主要参考文献

1．《刨花板制造学》                 陆仁书主编    中国林业出版社出版

2．《木材工业实用大全·刨花板卷》   汪华福主编    中国林业出版社出版

3．《木质材料学》                   赵仁杰主编    中南林学院出版

4．《中密度纤维板制造》             徐咏兰主编    中国林业出版社出版