杨木板材热压炭化工艺的研究

摘 要：本实验以速生杨木作为实验材料，在不同热处理条件下对杨木木材进行热压炭化处理，研究杨木木材在不同热处理条件下的木材颜色及力学性能变化规律。并且找出最佳碳化工艺参数，为杨木木材有效利用提供科学依据。

关键词：杨木；炭化处理；木材颜色；物理力学性能；

前言

杨木的分布及现状

杨树在我国分布范围跨北纬25⁰～53⁰，东径76⁰～134⁰，遍布东北、西北、华北以及西南等地。在四川，分布海拔可达3 500m。近年来，由于引进南方型美洲黑杨，中国杨树栽培区已南移到湖北、湖南、浙江、江苏等省的平原地区。“杨树是一种能解决木材问题的树种”。意大利、法国等国以发展杨树速生材，杨树人工林的种植，解决本国木材紧缺的矛盾获得了成功^[1]。

我国速生杨木资源丰富，由于其生长周期短、成材速度快、纹理直、结构均匀等优点，在木材工业中的应用越来越广。但是其材质松软、密度低、硬度小、易腐朽、含水率高且分布不均匀、易产生干缩变形等缺陷限制了其进一步的使用，只有通过改性处理才可能使用^[2]。

杨木的材性及应用

杨木木材一般为白色，但欧洲黑杨和欧美 杨边材为淡黄色，胡杨为淡红色。心材的颜色比边材暗些，银白杨的心材为浅褐色。杨木纹理细致、均匀，材质较软，气干材密度变动在0.30-0.55之间。易干燥，加工性能好，杨树具有生长速度快、产量高、采伐周期短等特点，但杨木的轻级较小，幼龄材所占比例较高，木素和半纤维素含量较大，所以材质较差、密度和表面硬度普遍较低^[3]。平原地区大部分用作民用建筑材、家具、火柴梗用材和锯材等。在木材工业上，杨木易于旋切和各种切削加工，具有良好的胶合性能，作为胶合板材大有发展前途。据生产实践，生产lm ³胶合板的原木消耗量，杨木约需3m³，径级大，质量好的，原木消耗量会低一些。与其它胶合板用材比较，原料价格低，可获得比较高的利润。由于杨树生长迅速、适应性强、容易繁殖，是木材加工原料基地林优选树种之一^[1]。

国内外木材炭化处理的研究现状

国内木材炭化处理的研究现状

我国对速生杨木强化的利用研究起步较晚且研究十分薄弱。

李涛等^［4］采用Plato水热－常压过热蒸汽联合热处理工艺，在3个温度水平下对云杉木材进行热处理，得出处理后云杉木材的顺纹抗压强度分别提高至70．86，68．07和64．15MPa。

黄荣凤等^［5］用蒸汽介质(氧气含量控制在2%以下)对毛白杨木材的热处理研究表明，随着处理温度的提高和处理时间的延长，毛白杨木材的抗胀缩率和抗弯弹性模量有所提高，但抗弯强度显著降低。