楊樹具有早期速生、適應(yīng)性強(qiáng)、分布廣、抗病蟲害、成活率高、易成林以及易雜交改良等特征,因而廣泛用于集約栽培和定向培育。楊樹木材具有重量輕、強(qiáng)度高、彈性好、纖維長而含量高和易加工等特點(diǎn)。迄今世界許多國家皆把楊樹木材列為重要工業(yè)原料。楊樹木材的主要工業(yè)用途為:
1、建筑材
楊樹木材作為建筑材料在中國具有悠久的歷史,古代文獻(xiàn)亦有記載。在建筑木結(jié)構(gòu)房屋中,楊木作梁、木構(gòu)架、檁條、椽子、天花板、隔板等。近東和遠(yuǎn)東的一些國家都把楊木作為農(nóng)村建筑的主要材料,中國黃河流域廣大農(nóng)村亦很常見。西北林學(xué)院汪秉全教授曾對楊木作建筑材進(jìn)行了專門研究,綜合分析了13個省分布的28種楊樹木材的物理力學(xué)性質(zhì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),28種楊木的長度和徑級均符合《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的用材尺寸要求。根據(jù)對每種楊木的力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行評估,除了沙蘭楊、晚花楊、遼楊的木材抗彎彈性模量小于《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求以及晚花楊、北京楊的硬度很小以外,其余大部分均符合《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的設(shè)計(jì)和施工要求。但在建筑使用上楊木有其自身的不足,如干燥開裂、不耐腐,有些樹種抗彎彈性模量、抗彎強(qiáng)度過小,竟小到建筑上無法使用的程度。如吉林的小葉楊、苦楊;河南的沙蘭楊和晚花楊等。
根據(jù)在河北、山東、河南、安徽、蘇北等地的調(diào)查,在農(nóng)村,楊木作為建筑材有被水泥制品或其他硬闊葉材代替的趨勢。
2、制漿造紙
由于作為纖維原料的木材短缺,中國造紙工業(yè)木漿只占造紙?jiān)系?3%,1998年從國外進(jìn)口木漿1034.3萬噸。提高木漿使用率,就必須大量發(fā)展速生造紙?jiān)狭帧F渲袟顦渚褪俏覈狈降貐^(qū)要重點(diǎn)發(fā)展的樹種,造紙?jiān)嫌貌臉浞N應(yīng)滿足:木材纖維素含量高,纖維長而壁薄,木材基本密度在0.4-0.6g/cm3之間,木素和抽提物等非目的成分低,便于蒸煮制漿,漿料收獲率高,顏色白度高,制出的紙張強(qiáng)度高,適宜抄多種用途紙的樹種。
楊樹速生、成林容易、成活率高、木材解剖特征和化學(xué)含量成分等符合紙漿對木材的要求等特點(diǎn),是闊葉材中理想的樹種之一。孫成志等人研究了I-69楊、I-63楊、I-72楊和I-214楊的全樹木材的解剖特征、化學(xué)成分以及化學(xué)熱磨漿(CTMP)的制漿和抄紙工藝技術(shù)。他們的研究結(jié)果表明,四種楊樹木材纖維形態(tài)、化學(xué)成分及制漿特征差別不大,可以混合使用。制取化學(xué)熱磨機(jī)械(CTMP),綜合利用楊樹木材,將26cm以上用于建筑和膠合板生產(chǎn)加工,3-26cm的小徑材、樹梢材、枝椏材及根材,用汽蒸一堿性亞硫酸鈉(NaOH+Na2SO3)或燒堿蒽醌(NaOH+Aa)預(yù)浸漬-熱磨的工藝,可制得較好的化學(xué)熱磨機(jī)械漿(CTMP),漿得率為84%-92%,白度50%左右,裂斷長34m左右,配以15%-20%的針葉材漂白漿可抄符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的新聞紙。北京造紙研究所和北京市造紙總廠曾以加楊、群眾楊、毛白楊、北京楊、I-214楊和小黑楊等楊木為原料,采用硫酸鹽制漿時,用堿量為18%-20%,漿得率為48.8%-56.4%,漂白和打漿容易。采用普通的制漿造紙工藝可以生產(chǎn)各種用紙。南京林業(yè)大學(xué)林化系以意大利I-214、I-72楊、I-69楊和I-63楊為原料,采用堿性亞硫酸鈉-蒽醌法制漿,可以制取得率達(dá)57%-60%的高得率化學(xué)漿。這種制漿方法不僅得率高,紙漿濾水性能好,本色漿白度高,漂白容易,而且造紙性能及強(qiáng)度指標(biāo)都接近于硫酸鹽漿,因此可用作各種文化用紙和用作本色或半漂強(qiáng)力紙種的骨架漿。
目前,我國不少造紙企業(yè)已經(jīng)用楊木做造紙的原料,通常采取楊木和針葉材制漿混合造紙,這樣可以克服楊木纖維較短的缺點(diǎn),生產(chǎn)某些高強(qiáng)度的工業(yè)用紙。部分地區(qū)以白松和楊木為原料生產(chǎn)紙,其中楊木漿為40%-50%。
楊樹的梢頭、枝椏及工廠的下腳碎料都是刨花板、纖維板的好原料。由于楊樹木材密度低、材色淺,可以制低密度、高強(qiáng)度、表觀美麗的刨花板。中國林科院木材所用直徑為6-22cm的沙蘭楊小徑木制作密度為0.55-0.6g/cm3的刨花板。試驗(yàn)結(jié)果表明,沙蘭楊可以制成面色淺、密度低的刨花板,板材的靜曲強(qiáng)度為1764Mpa以上,垂直板面的抗拉強(qiáng)度為58.8-68.8Mpa,吸水厚度膨脹率小于6%,各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn);陳士英利用灰楊的小徑木、枝椏材壓制刨花板,其結(jié)果表明楊木用于刨花板生產(chǎn)是可行的,并在試驗(yàn)中做了樹皮對楊木刨花板的影響和楊樹枝椏制造刨花板的可行性。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在板中層增加樹皮含量,當(dāng)從0%增加到20%時,靜曲強(qiáng)度僅下降11%;內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度和吸水厚度膨脹隨樹皮的增加而改善。如使表層刨花含有樹皮,僅靜曲強(qiáng)度略有降低,而吸水厚度膨脹、表面剝離強(qiáng)度和粗糙度沒有顯著影響。
中密度纖維板是纖維板中品質(zhì)優(yōu)良、發(fā)展迅速的木質(zhì)人造板材。中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)所在試驗(yàn)室用沙蘭楊、毛白楊制造密度度為0.72g/cm2的纖維板。試驗(yàn)測定結(jié)果,板材的靜曲強(qiáng)度為3430-3920Mpa,垂直板面抗拉強(qiáng)度為53.9Mpa,吸水率為14.5%,這表明沙蘭楊、毛白楊是適合做中密度纖維板原料。
4、膠合板材加工利用
據(jù)文獻(xiàn)記載,楊木制造膠合板在意大利已有很長的歷史。歐洲中部和南部也普遍使用楊木生產(chǎn)膠合板。南京林業(yè)大學(xué)以I-63楊、I-72楊、I-69楊和I-214楊木材為原料進(jìn)行試驗(yàn)。其結(jié)果,他們認(rèn)為,4種楊樹的單板旋切、干燥、膠合性能良好。對膠合劑和加工均無特殊要求,是一種良好膠合板用材。田凱利用湖北省潛江縣所產(chǎn)同樣樹種在上海建設(shè)人造板廠試驗(yàn),旋切時單板反面有裂隙,單板干燥過程發(fā)生翹曲。湖北省嘉魚人造板廠用相同樹種生產(chǎn)膠合板,由于木材黑心嚴(yán)重?zé)o法使用。北京市木材廠以群眾楊、加楊、北京楊為原料進(jìn)行膠合板試驗(yàn),旋切單板起毛、單板翹曲,由于木材pH值偏高,膠合困難。采用一些技術(shù)措施,生產(chǎn)的楊樹膠合板亦能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。
楊木作膠合板材普遍存在應(yīng)拉木、假心材,內(nèi)部腐朽、pH值偏高以及一些樹種導(dǎo)管內(nèi)含有侵填體等問題,是對膠合板生產(chǎn)不利的因素。
5、包裝材料的加工利用
隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,產(chǎn)品的運(yùn)輸、貯存皆要包裝。產(chǎn)品性質(zhì)、運(yùn)輸條件、到達(dá)地點(diǎn)決定包裝方式和包裝材料。木材包裝是其中的一種。而包裝對木材的要求為:強(qiáng)度高、釘著力強(qiáng)、脹縮小、耐腐蝕、酸度低、無氣味和滋味等。
楊木紋理直、脹縮小、沖擊韌性中至高,減震性能好;無異味,易釘釘,握釘力雖小而不易裂,適合軍工、食品、荷葉、醫(yī)藥、精密儀器等包裝。
6、火柴材的加工利用
生產(chǎn)火柴桿、盒的主要原料是木材?;鸩褓|(zhì)量的優(yōu)劣,有賴于木材密度、軟硬、紋理直斜、結(jié)構(gòu)粗細(xì)、材色深淺、浸蠟難易等因素。楊木密度低而軟、紋理直;結(jié)構(gòu)細(xì)而均勻;材色淺淺、浸蠟易,是火柴的理想原料。據(jù)調(diào)查,中國黃河流域一些城市的火柴廠,大部以楊屬木材為原料。
7、其他材的加工利用
楊木的用途很多,農(nóng)業(yè)上用的木锨頭、木锨把、打谷桶、生活中用的牙簽、衛(wèi)生筷等均可用楊木制造。
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