我國(guó)的竹資源是世界上較豐富的，竹林面積、蓄積量和年砍伐量均居世界首位。福建省的竹資源也十分豐富，被稱為該省的”第二森林”。目前國(guó)內(nèi)以竹材為原料生產(chǎn)的人造板主要為竹材膠合板、竹編膠合板、竹材層壓板和竹材碎料板等，應(yīng)用于密度板生產(chǎn)目前處在初始階段，尚未產(chǎn)業(yè)化，更未見(jiàn)竹材做原料生產(chǎn)強(qiáng)化木地板用高密度板的有關(guān)報(bào)道。本文探討利用竹材容重高的特點(diǎn)（竹材的基本密度大都在0.6kg/m3以上），采用中小徑間伐竹作原料部分替代木材生產(chǎn)強(qiáng)化木地板用高密度板，以達(dá)到拓寬原料來(lái)源、降低生產(chǎn)成本的目的。

1幾種竹材與常用木材的纖維形態(tài)和化學(xué)組成對(duì)比

幾種竹材與常用木材的纖維形態(tài)和化學(xué)組成對(duì)比詳見(jiàn)表1和表2。

良好的密度板生產(chǎn)用纖維原料要求纖維素含量高，木質(zhì)素和抽出物少，纖維的長(zhǎng)寬比大。纖維的長(zhǎng)寬比越大，成板時(shí)單位面積中纖維之間交織次數(shù)越多，纖維分布越致密，產(chǎn)品的強(qiáng)度就越高。

從竹材的纖維形態(tài)上看，竹材的纖維細(xì)胞含量已接近闊葉材的含量，纖維長(zhǎng)度僅次于針葉材而高于闊葉材，纖維的長(zhǎng)寬比比針葉材高一倍左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于闊葉材，有利于纖維的交織，完全可以用于生產(chǎn)密度板；但是竹纖維的壁腔比遠(yuǎn)高于木纖維，一定程度上影響了竹纖維的柔韌性，并且竹材的雜細(xì)胞含量較高，對(duì)密度板生產(chǎn)中的纖維得率會(huì)有一定影響。

從竹材的化學(xué)組成上看，其化學(xué)組成中纖維素含量與木材差不多；戊糖含量高于針葉材，與闊葉材相近；木質(zhì)素含量遠(yuǎn)高于闊葉材，和針葉材接近，總體上看其化學(xué)組成介于針、闊葉材之間。竹材的木質(zhì)素含量高使得竹纖維柔韌性差；竹材中多糖物質(zhì)及抽提物含量較高，可能導(dǎo)致產(chǎn)品的吸水厚度膨脹率增大；竹材pH值在4.6—6.7之間，適合霉菌生長(zhǎng)所需的酸性條件，使得竹材在貯運(yùn)、加工和使用過(guò)程中容易發(fā)生霉變，有可能影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。

2試驗(yàn)原料組織與竹片堆放觀察

福建省的竹資源很為豐富，其中綠竹是種植面積較大的筍用竹種。被譽(yù)為”綠竹之鄉(xiāng)”的寧德地區(qū)福安市綠竹種植面積就達(dá)5萬(wàn)余畝，綠竹年間伐量達(dá)5萬(wàn)t以上。目前綠竹間伐材基本上沒(méi)有得到工業(yè)利用，間伐下來(lái)的綠竹材價(jià)格低廉，材質(zhì)較嫩，有利于與木材共同解纖。我們從福安市采購(gòu)綠竹間伐材進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)，考慮到竹材資源的供應(yīng)問(wèn)題，我們使用的竹片比例是原料總量的30%—50%。其他竹材來(lái)源也比較廣泛，如福建漳州地區(qū)種植面積達(dá)17萬(wàn)畝的麻竹也可考慮作為生產(chǎn)原料加以利用。

用于削片的綠竹為1—2年生間伐竹，直徑在3—8cm之間。由于竹片供應(yīng)商沒(méi)有專用的竹材削片機(jī)，采用小型盤(pán)式木材削片機(jī)切削竹片，竹片長(zhǎng)度約10—35mm、寬度為5—25mm，細(xì)碎竹片的比例比正常的木材削片要高，并且有大約5%左右的細(xì)長(zhǎng)竹絲。

竹片于2003年4月初到廠，堆放于露天堆場(chǎng)。由于正值雨季，經(jīng)過(guò)10天的堆放后，由于竹片發(fā)酵料堆頂部開(kāi)始冒汽；15天后料堆內(nèi)部竹片開(kāi)始霉變，并逐漸趨于嚴(yán)重；一個(gè)半月后竹片質(zhì)量有所下降；6月下旬停止進(jìn)一步霉變，但竹片質(zhì)量已有一定程度的下降，表現(xiàn)為竹片變色、竹片容重下降等。

3實(shí)驗(yàn)室小試

3.1單獨(dú)解纖的竹纖維與木纖維按比例混合壓制高密度板

3.1.1試驗(yàn)用竹纖維原料小試用的竹纖維為福建省林科院提供的無(wú)膠竹纖維，竹片在QM6熱磨機(jī)上單獨(dú)解纖，蒸汽壓力0.5MPa，蒸煮時(shí)間10—15min。

3.1.2試驗(yàn)設(shè)備蘇州新協(xié)力企業(yè)發(fā)展有限公司的試驗(yàn)壓機(jī)（幅面尺寸450×450mm，加熱方式為熱油加熱），小型氣流一機(jī)械攪拌施膠機(jī)，壓縮空氣霧化噴槍，自制機(jī)械鋪裝機(jī)，自制預(yù)壓機(jī)等。

3.1.3熱壓工藝名義密度860kg/m3、公稱厚度8mm、熱壓溫度160—165℃、熱壓周期270s、施膠量11%（與正常生產(chǎn)木材原料的高密度板相同）。

3.1.4試驗(yàn)過(guò)程將竹纖維與木纖維按不同比例混合，用壓縮空氣霧化噴槍在小型攪拌施膠機(jī)中施加普通脲醛樹(shù)脂膠，采用自制機(jī)械鋪裝機(jī)鋪裝成型，經(jīng)預(yù)壓后送入試驗(yàn)壓機(jī)中壓制厚度8mm高密度板。另外，用取自生產(chǎn)線的已施膠的全木纖維按同樣的工藝條件壓制對(duì)比試驗(yàn)板。

3.1.5試驗(yàn)板性能檢測(cè)由于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有強(qiáng)化木地板用高密度板的質(zhì)量要求，試驗(yàn)時(shí)地板用纖維板行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚未正式頒布實(shí)施，我們依照歐洲EMB/PS/HDF:1997強(qiáng)化木地板用高密度板標(biāo)準(zhǔn)干條件下的質(zhì)量要求（見(jiàn)表3）檢測(cè)試驗(yàn)板的密度、內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度、表面結(jié)合強(qiáng)度、靜曲強(qiáng)度和吸水厚度膨脹率。對(duì)比不同原料混合比例的試驗(yàn)板性能，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。

3.2混合解纖竹木纖維壓制高密度板

實(shí)驗(yàn)設(shè)備和熱壓工藝與前述實(shí)驗(yàn)室小試相同，用次生產(chǎn)性試驗(yàn)時(shí)的竹片、木片混合解纖纖維（竹片約占原料總量約30%~50%，生產(chǎn)用膠為普通脲醛樹(shù)脂膠）和全木纖維分別壓制厚度8mm高密度板，并檢測(cè)其各項(xiàng)物理力學(xué)性能指標(biāo)，結(jié)果見(jiàn)表5。

3.3實(shí)驗(yàn)室小試結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明，采用普通脲醛樹(shù)脂膠、用30%—50%的竹纖維替代木纖維壓制的竹木纖維與全木纖維高密度板在內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度、表面結(jié)合強(qiáng)度、靜曲強(qiáng)度、吸水厚度膨脹率等性能指標(biāo)上沒(méi)有明顯差異，均滿足EMB/PS/HDF:1997歐洲強(qiáng)化木地板用高密度板標(biāo)準(zhǔn)干條件下的質(zhì)量要求。

4次生產(chǎn)性試驗(yàn)

4.1試驗(yàn)?zāi)康?/p>

考察密度板生產(chǎn)線成型前的一系列工序，尤其是熱磨工序能否滿足竹片作原料的生產(chǎn)要求。觀察竹木混合解纖情況，并采用竹木混合纖維壓制試驗(yàn)板。

4.2試驗(yàn)過(guò)程

次生產(chǎn)性試驗(yàn)于2003年5月23日在連續(xù)壓機(jī)生產(chǎn)線上生產(chǎn)厚度6mm板。主要生產(chǎn)工藝為：名義密度780kg/m3、蒸汽壓力0.81MPa、施膠設(shè)定點(diǎn)14%（普通脲醛樹(shù)脂膠）、熱壓溫度190—210℃、壓機(jī)速度13.2m/min。用人工加料的方式，在水洗振動(dòng)篩處加入約It的綠竹片，加入比例大約為原料總量的40%，其余生產(chǎn)工藝維持正常生產(chǎn)不變。竹片順利通過(guò)水洗設(shè)備，未見(jiàn)因竹片容重高而在水洗A、B閥處出現(xiàn)沉積，也沒(méi)有因?yàn)榧?xì)長(zhǎng)竹絲的存在而造成木片泵堵塞。竹片和木片順利通過(guò)熱磨工序，沒(méi)有發(fā)生反噴與堵塞。在纖維計(jì)量稱皮帶上取竹木混合纖維觀察，竹纖維與木纖維無(wú)法區(qū)分，雖然堆場(chǎng)竹片已發(fā)霉、變色，但解纖后的竹木混合纖維色澤、尺寸與正常生產(chǎn)沒(méi)有明顯變化。成型工序刮平輥高度下降20mm，從而證實(shí)因加入的竹纖維容重高，在產(chǎn)品密度不變的情況下所用纖維量有所減少。

4.3纖維松密度對(duì)比

我們對(duì)竹木混合纖維和試驗(yàn)前后正常生產(chǎn)的全木纖維進(jìn)行了纖維松密度測(cè)定，竹木纖維松密度比正常生產(chǎn)高15010左右，與成型工序觀察到的刮平輥高度降低趨勢(shì)相符，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表6。

4.4正常生產(chǎn)厚度6mm全木纖維與竹木纖維密度板性能指標(biāo)

正常生產(chǎn)厚度6mm全木與竹木密度板各項(xiàng)性能指標(biāo)，經(jīng)檢驗(yàn)均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)CB/T11718-1999《密度板》中優(yōu)等品的要求，結(jié)果見(jiàn)表7。

5第二次生產(chǎn)性試驗(yàn)

5.1試驗(yàn)過(guò)程

第二次生產(chǎn)性試驗(yàn)于2003年7月22日在多層壓機(jī)生產(chǎn)線上生產(chǎn)厚度8mm強(qiáng)化木地板用高密度板。主要生產(chǎn)工藝：名義密度880kg/m3、蒸汽壓力0.78MPa、施膠設(shè)定點(diǎn)21%（地板用纖維板專用三聚氰胺脲醛樹(shù)脂膠）、熱壓溫度170℃、熱壓周期180s。竹片由木片加料斗處加入，原料比例為松木片：竹片=1:1，其余生產(chǎn)工藝不變。竹片順利通過(guò)各工序，共生產(chǎn)16車竹木混合強(qiáng)化木地板用高密度板。

5.2纖維松密度對(duì)比

對(duì)混合解纖竹木纖維與正常生產(chǎn)的全木纖維進(jìn)行纖維松密度測(cè)定，結(jié)果表明竹木混合纖維的松密度較全木纖維略高，但低于次生產(chǎn)性試驗(yàn)，原因是經(jīng)過(guò)三個(gè)半月的堆放，竹片因日曬雨淋而發(fā)酵、霉變?cè)斐芍衿葜叵陆担绊懙街衲净旌侠w維的松密度，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表8b

5.3厚度8mm高密度板性能指標(biāo)

壓制的高密度板砂光后，檢驗(yàn)外觀質(zhì)量與各項(xiàng)物理力學(xué)性能指標(biāo)，均符合EMB/PS/HDF:1997歐洲強(qiáng)化木地板用高密度板標(biāo)準(zhǔn)干條件下的質(zhì)量要求，檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。

6存在問(wèn)題

6.1合理解決竹片貯存問(wèn)題

竹材中含有較多的淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)和多糖等有機(jī)物質(zhì)，它們是一些昆蟲(chóng)和微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使竹材在貯運(yùn)、加工和使用過(guò)程中很易霉變，甚至影響到產(chǎn)品質(zhì)量。從本次試驗(yàn)過(guò)程來(lái)看，竹片在多雨的春季到廠后10天就開(kāi)始發(fā)酵、霉變；一個(gè)半月后竹片質(zhì)量有所下降；三個(gè)半月后甚至影響到竹片容重和解纖后纖維的松密度，使得竹材容重高、用量少的優(yōu)勢(shì)不能凸顯出來(lái)。如果竹材正式應(yīng)用于生產(chǎn)，一定要確定合理的竹片貯存期，堅(jiān)持貯新用陳、先到先用的原則。

6.2關(guān)注竹木高密度板的霉變

在熱磨解纖過(guò)程中，由于高溫、高壓的作用，竹材中易導(dǎo)致霉變、腐爛的成分已部分被破壞，竹木高密度板在正常環(huán)境下經(jīng)過(guò)近一年的陳放未發(fā)生霉變；但是我們通過(guò)培養(yǎng)箱試驗(yàn)法發(fā)現(xiàn)，在溫、濕度條件很其惡劣的條件下（箱內(nèi)空氣相對(duì)濕度在93%以上，溫度在25℃以上），竹木高密度板會(huì)比全木高密度板提前發(fā)生霉變。雖然如此，但是經(jīng)過(guò)飾面與封邊的竹木和全木強(qiáng)化木地板在霉變發(fā)生時(shí)間與程度上并沒(méi)有明顯差異。

6.3改進(jìn)竹材削片設(shè)備

現(xiàn)有木片供應(yīng)商大都采用小型盤(pán)式削片機(jī)切削木片，但是不能適應(yīng)切削竹材的要求。如果大量收購(gòu)竹片，需要對(duì)現(xiàn)有小型盤(pán)式木材削片機(jī)進(jìn)行改造或使用專用竹材削片機(jī)，以保證切削出的竹片有較好的規(guī)格，避免生產(chǎn)中可能出現(xiàn)加料時(shí)因長(zhǎng)竹絲或長(zhǎng)竹片而產(chǎn)生搭橋等問(wèn)題。

7結(jié)論

(l)在連續(xù)壓機(jī)與多層壓機(jī)生產(chǎn)線上，維持原生產(chǎn)工藝不變，加入30%~50%的竹片替代木片生產(chǎn)強(qiáng)化木地板用高密度板是可行的。產(chǎn)品的各項(xiàng)物理力學(xué)性能指標(biāo)滿足歐洲EMB/PS/HDF:1997強(qiáng)化木地板用高密度板標(biāo)準(zhǔn)干條件下的質(zhì)量要求。

(2)由于竹材密度遠(yuǎn)大于一般木材，用于生產(chǎn)中／高密度板將減少竹片用量。按照現(xiàn)行竹片收購(gòu)價(jià)格，能在一定程度上降低生產(chǎn)成本。隨著收購(gòu)數(shù)量的加大和收購(gòu)渠道的暢通，竹片價(jià)格將會(huì)進(jìn)一步下降，利用竹材作原料具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

(3)竹材間伐材用于密度板、強(qiáng)化木地板用高密度板生產(chǎn)，不僅拓寬了人造板工業(yè)的原料來(lái)源，緩解了原料供應(yīng)緊張的矛盾，而且起到節(jié)約木材保護(hù)森林資源的作用，同時(shí)為竹材的有效利用開(kāi)辟了一條新途徑，并可增加竹農(nóng)收入，具有較好的生態(tài)和社會(huì)效益。