竹材人造板目前在我国的利用情况

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竹材人造板目前在我国的利用情况
顾斌
(南京林业大学,南京江苏 210037)
摘 要:竹材人造板研究的深度、应用的广度及其发展的速度已成为衡量一个国家木材工业技术水平先进程度的重要标志之一。

本文主要介绍了目前我国竹材资源的分布以及竹材人造板的利用情况。

 
关键字:竹材资源,竹材人造板,竹材产业 
1. 引言 
近年来,由于全球森林资源锐减,世界各国出于环保目的,纷纷限伐、木材的产量逐年降低,迫使各国努力寻求木材的替代品,争相开发非木质板材。

而且随着社会和经济的发展,科技技术日新月异,我国的木材工业得到了飞速的发展,但森林资源的严重不足与蓬勃发展的市场需求这一矛盾显得更加的突出和明朗。

为了能够有效地缓减这一供需矛盾,本人认为加快我国竹材产业的发展,能够有效地缓减这一矛盾。

 
2. 中国竹材资源的分布[1] 
中国竹类资源十分丰富,竹林面积421万hm2,蓄积量大,种类多。

分布于北纬40°黄河流域以南的广大地区。

由于地理环境和竹种生物学特性的差异,我国竹子分布具有明显的地带性和区域性,大致分为四个区域。

 
2.1 黄河至长江竹区 位于北纬30°~40°,包括甘肃东南部、四川北部、陕西南部、河南、湖北,安徽,江苏,山东南部及河北西南部。

主要分布有刚竹属(Phyllostachys)、苦竹属(Pleioblastus)、剪竹属(Fsrgesia)、青篱竹属(Arundinaria)、赤竹属(Sasa)等的一些竹种,以散生竹为主。

 
2.2 长江至南岭竹区位于北纬25°~30°,包括四川西南部、云南北部、贵州、湖南、江西、浙江和福建的西北部。

这是我国竹林面积最大、竹子资源最丰富的地区,其中毛竹的比例最大,仅浙江、江西、湖南三省的毛竹林合计约占全国毛竹林总面积的60%左右。

在本区,主要有刚竹属(Phyllostachys)、苦竹属(Pleioblastus)、簕竹属(Bambusa)、短穗竹属(Brachystachyum)、大节竹属(Chimonobambusa)、方竹属(Indosasa)、慈竹属(Neosinocalamus)等的竹种。

 
2.3 华南竹区位于北纬10°~25°,包括台湾、福建南部、广东、广西、云南南部。

这是我国竹种数量最多的地区,主要有簕竹属(Bambusa)、酸竹属(Acidosasa)牡竹属(Dendrocalamus)、藤竹属(Gigantochloa)、单竹属(Lingnania)、矢竹属(Pseudosasa)、梨竹属(Melocanna)、滇竹属(Oxytenanthera)等属的竹种,是丛生竹分布的主要区域。

 
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2.4 西南高山竹区 位于华南海拔的1000~25000m的高山地带。

本区主要为原始竹丛,主要有方竹属(Indosasa)、剪竹属(Fsrgesia)、慈竹属(Neosinocalamus)、筇竹属(Qiongzhuea)、玉山竹属(Yushania)等属的竹种。

 
我国的竹种资源数量丰富、竹秆高大、竹径较错、具有工业化利用价值的仅10余种,而且大多较具经济价值的竹种,其竹林常呈片集中分布,这为我国的竹材工业化利用提供了十分有利的条件。

我国最具经济价值的毛竹,竹林面积约300万hm2,占总竹林面积的71%。

全国每年采伐竹林材产量1000万t以上,其中毛竹约占80%,达4亿根左右。

我国竹林面积超过30万hm2的重点产竹县有湖南省的桃红县、安化县、浏阳市,福建省的建瓯市、顺昌县、永安市、浦城县,江西省的宜丰县、奉新县,浙江省的安吉县、临安市,安徽省的广德县。

 
3. 竹材人造板目前在我国的利用情况[2,3,4]
由于竹材的基本特性,各种木材加工的方法和机械都不能直接应用于竹材加工。

因此,千百年来竹材多数是以原竹的形式或经过简单加工应用于农业、渔业、建筑业,或用来编织生活用具、农具、传统的工艺品等。

20世纪60年代以后,人们逐渐从木材制成人造板后根本上改变了木材特性的科学道理上得到了启迪,开始了竹材人造板的探索与研究。

随着人们对竹材本身的特性以及对竹青、竹肉、竹黄相互的胶合性能有了较为深入的研究,并逐步揭示了他们的内在联系后,人们先后研制出了和木材人造板既有联系又有出版并具有某些特殊性能的多种竹材人造板。

竹材人造板就是以竹材为原料,经过一系列的机械和化学加工,在一定的温度和压力下,借助胶粘剂或竹材自身的结合力的作用压制而成的板状材料。

 
竹材人造板和木材人造板相比较。

竹材人造板具有其自身的特性:○1幅面大、变形小、尺寸稳定;○2强度大、刚性好、耐磨损;○3可以根据使用要求调整产品的结构和尺寸,并满足对强度和刚度等方面的要求;○4具有一定的防虫、防腐性能;○5改善了竹材本身的各向异性;○6可以进行各种复面和涂饰装修,以满足不同的使用要求。

 
竹材人造板按其结构和加工工艺可以分成以下四大类:胶合板类、层压板类、碎料板类以及复合板类。

 
3.1胶合板类
3.1.1 竹编胶合板 将竹子劈成薄篾编成竹席,干燥后涂或浸胶粘剂,再经组坯胶合而成,可分为普通竹编胶合板和装饰竹编胶合板。

前者全部由粗篾编成的粗竹席胶合而成的,薄板主要用于包装材料,厚板可用作建筑水泥模板和车厢底板等结构用材。

装饰竹编胶合板是由经过染色和漂白的薄篾编成有精细、美丽图案的面层竹席和几层粗竹席一起组坯胶合而成的,只要用于家具和室内装修之用。

 
3.1.2 竹材胶合板 将毛竹或其他径级较大的竹子(如龙竹、巨竹、麻竹等)截断、剖开、
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去内外节以后,经水煮、高温软化后展平,再刨去竹青、竹黄并成一定厚度,经干燥、定型后、涂胶、竹片纵横交错组坯热压胶合而成。

竹材胶合板具有强度高、刚性好、变形小、胶耗量小、易于工业化生产等特点,是一种较理想的工程结构材料,可广泛应用于客货汽车、火车车厢底板和建筑用高强度水泥模板。

 
3.1.3 竹帘胶合板 将竹子剖成厚1~3mm、宽10~15mm左右的竹篾,用细棉线、麻线或尼绒线将其连成长方形竹帘、经干燥、涂胶或浸胶、竹帘纵横交错组坯后热压胶合而成。

竹帘胶合板的竹帘比竹编胶合板的竹席要简单且容易机械化,同时竹篾没有重叠部分,因而不会影响胶合强度。

但每一张竹帘的厚度都很小,浸胶或涂胶,消耗胶量较大;由于目前剖篾机的结构不能保证剖出的每一片竹篾胶合板厚度都相等,因此,为了保证有足够的胶合强度,它也和竹编胶合板一样,需要使用较高的单位压力,且厚度误差也不容易保证。

竹帘胶合板根据需要,可以生产厚板,也可以生产薄板,有很高的物理、机械性能。

产品作为结构材和建筑水泥模板将会有较良好的前景 
3.2层压板类
竹篾层压板是将竹子剖成厚度为0.8~1.2mm、宽度为15~20mm的竹篾、经干燥、浸胶、在干燥后,沿同一方向层叠组坯胶合而成。

层压板组坯时由于竹篾都是沿同一方向排列,因而单向(纵向)强度高,而横向强度主要是靠平行的竹篾相互错位和搭接而形成,所以强度很低。

竹篾层压板手工组坯难于均匀,因此需采用比竹材胶合板等更高的单位压力才能获得足够的强度,一般难以承受沸水3小时的试验条件。

由于所有竹篾片都要浸胶,竹篾层压板和竹编胶合板、竹帘胶合板一样,耗胶量较大,但它们都可以使用小径级毛竹和其他直径5~6厘米以上的竹子,因而原材料来源比较广。

竹篾层压板适宜生产成厚板,再将其锯成窄幅面使用,可模压成型,压制载货汽车铁木车厢的窄板条,目前该产品已在二汽东风牌载货汽车和铁路货车上得到广泛应用。

 
3.3碎料板类
竹材碎料板是将杂竹、毛竹梢头或枝丫等原料、经辊压、切断、打磨成针状竹丝,再经干燥、喷胶、铺装、热压而制成。

这种碎料板一方面由于竹材具有良好的劈裂性,因而经辊压、切断、打磨以后,很容易制成粗纤维状的竹丝,又因其长细比大,故制成的碎料板强度较高;另一方面由于竹材制成了竹丝,分散了竹青、竹黄对胶粘剂不润湿的影响,使竹材对胶粘剂的渗透性变差,因而施胶量比木质刨花板少。

从以上两方面可知,竹材碎料板具有良好的工艺性能。

但是,由于竹材含有较多的淀粉、糖分、蛋白质等营养成分,在湿度较高的季节,板面极易产生霉变,因此要注意防霉。

要对如此多数量的竹碎料进行防霉处理,在技术和经济上都需要进行认真的研究。

在防霉技术尚未完善以前,竹碎料板应尽可能在对霉变没有特殊要求的场合下使用。

 
3.4复合板类
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3.4.1高强度覆膜竹胶合板水泥模板 高强度覆膜竹胶合板水泥模板是以竹胶合板为基材,经过宽带砂光机双面定厚砂削加工后提高表面平整度和小厚度方向的误差,再在两表面复贴木质单板和纸质塑面板,也可以在每面复贴木质单板和1~2张浸渍纸,再和竹材胶合板一起组坯热压胶合而成。

该产品由于具有极高的静曲强度、弹性模量、硬度和耐磨等优良的物理机械性能,因此作为清水混凝土模板在近代建筑业和大型工程施工中具有十分广阔的应用前景。

 
3.4.2 竹材碎料复合板 竹材碎料复合板是以竹材胶合板生产中的经干燥、铣边后的竹片为面和背板,以施过胶的竹碎料或竹材碎料板为芯层,经一次组坯热压胶合而成。

该产品融合了竹材胶合板和竹材碎料板的工艺,具有竹材胶合板的外观形态和竹材碎料板价格低廉的优点同时也具有与竹材胶合板相近的物理机械性能,可作为卡车的车厢旁板、前后挡板及高强度水泥模板进行开发和应用。

 
3.4.3 竹材木材复合板 竹材具有较高的强度和弹性模量,而速生材具有生长快、强度低的特性,还有一些材种节子密集、强度不均匀、加工性能有某些缺陷。

为了科学地利用这些材种,可以采用竹片作表层材料,用上述材种的木材旋切成一定厚度的单板,经干燥、修整后作芯层材料,用酚醛类树脂作胶粘剂,根据使用要求进行合理的组坯,经一次热压胶合成具高强度、高弹性模量的结构材料。

该产品融合了竹材和木材胶合板的生产工艺,具有比制造竹材胶合板更高的机械化程度和劳动生产率,生产成本也低于全竹结构的竹材胶合板。

其静曲强度可超过100兆帕,弹性模量可超过10000兆帕,是一种具有开发前景的产品。

 4.结论
地球是人类赖以生存的共同家园,保护资源、节约资源是全人类的共同使命。

随着生产的发展,社会的进步以及我国科技创新力度的加大和科技创新体制的形成,在具备丰富竹材资源优势的条件下,我国竹材资源的加工利用,定将在现有工业化利用的基础上,出现更多的新技术,新产品,并在竹材产业方面领先于世界水平。

 
参考文献
[1] 刘一星,赵广杰主编.木质资源材料学.北京:中国林业出版社,2004,8:233~234
[2] 张齐生等.中国竹材工业化利用.北京:中国林业出版社,1995,7
[3] 周芳纯著.竹林培育和利用.南京林业大学《竹类研究》编委会.1998,1
[4] 黄翠琴,何桂华主编.笋竹加工利用.福州:福建科学技术出版社,2004,3
Bamboo-based pannel is in the exploitation
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circumstance of the our country currently
GU Bin
(Nanjing Forestry University, Nanjing Jiangsu, 210037, China)
Abstract
The study of bamboo-based pannel and application have become one of the most important indicators of the level of advancement in the national timber industy.This paper provides where the bamboo resources distribute and how is the bamboo-based pannel in the exploitation circumstance of the our country currently.
Key words: bamboo material resources,bamboo-based pannel,bamboo material industry
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