野皂荚枝干刨花板热压工艺的研究

任金慧 郑志锋 任玉芬

摘 要：研究了野皂荚枝干用于刨花板生产时，热压工艺条件对刨花板主要物理力学性能的影响。研究表明：野皂荚刨花含水率3%～5%、预设刨花板密度0.75g/cm3、脲醛树脂胶施胶量8%、热压温度150℃、热压时间4min、热压压力3.5MPa的热压条件下压制的野皂荚刨花板，可达到GB/T4897.3的用板要求。

关键词：野皂荚；刨花板；热压工艺

中图分类号 TS653.5 文献标识码 B 文章编号 1007-7731（2013）06-138-02

野皂荚（Gleditsia microphylla）是一种多年生灌木或小乔木，高2～4m，平均植株直径2～4cm，生长于山坡阳处或路边，海拔130～1 300m，分布于我国河北、河南、山东、山西、陕西、江苏、安徽[1]。野皂荚具有耐寒、耐旱、耐瘠薄、耐轻度盐碱的特点，非常适合在我国北方干旱、半干旱地区种植。野皂荚灌丛茂密，枯落物量大，根系发达，分蘖萌生能力强。“地上一把伞（树冠）， 地面一张毯（枯落物），地下一张网（根）”的生长特点能有效保持水土和改良土壤，达到快速改变恶劣生态环境的目的。

野皂荚的传统应用主要包括：枝干用作薪炭材、枝干磨成木粉制作佛香、其果实供人畜食用；此外，其果实还可用于制作豆胶。近年来，野皂荚在涵养水源、水土保护方面的潜在价值受到人们越来越多的重视。有鉴于此，基于其生态效益的后续经济开发便迫在眉睫。笔者主要探讨了野皂荚枝干用于刨花板生产时，热压工艺条件对野皂荚枝干刨花板主要物理力学性能的影响。

1 材料与方法

1.1 材料 试验材料野皂荚枝干采自山西阳泉辛庄（E113.66°，N37.97°），试材采伐于2012年1月，其具体化学组成如表1所示。经手工剥皮、气干后，再削片、刨片制成刨花。所加工刨花经筛分后可分为10mm以下小径级枝条刨花、10mm以上常规径级枝条刨花2个组别，为了研究优化工艺试验，本实验采用常规径级枝条刨花。刨花制备与刨花板压制均在南京林业大学人造板试验室进行，脲醛树脂胶黏剂由滁州肯迪亚刨花板厂提供（具体性能如表2所示）。所压制的刨花板为单层结构刨花板。

1.2 方法

1.2.1 刨花干燥 刨花干燥在鼓风式箱式干燥机内进行，干燥温度（103[±]2）℃，干燥后刨花含水率3%～5%。

1.2.2 热压工艺 基于实验因素数较少、因素水平数较多的实际情况，试验直接采用了单因素试验优化热压工艺，具体实验方案如表3所示。主要考察热压因素包括：预设密度、施胶量、热压温度、热压时间；厚度由厚度规控制，热压压力根据预试验设定为3.5MPa。初始热压条件：预设密度0.95g/cm3、施胶量12%、热压温度180℃、热压时间6min。刨花板板材主要考察物理力学性能：弹性模量、静曲强度、内结合强度、24h吸水厚度膨胀率。板坯预设长[×]宽[×]厚=300mm[×]300mm[×]10mm，同一热压条件下平行试验数为3。

2 结果与分析

根据GB/T 17657-1999对野皂荚枝干刨花板进行测定，具体结果如表3所示。从表3可知，在热压因素的临界点之上，除吸水厚度膨胀率外（未加防水剂），刨花板的各项考察性能均高于GB/T 4897.3规定的家具及室内装修用板的技术要求。

3 结论

（1）野皂荚枝干刨花含水率为3%～5%、预设密度0.75g/cm3、脲醛树脂胶施胶量8%、热压温度150℃、热压时间4min、热压压力3.5MPa的热压条件下压制的野皂荚刨花板可达到GB/T4897.3规定的用板要求。

（2）野皂荚枝干刨花板预设密度临界点0.75g/cm3；施胶量临界点8%。

（3）达到野皂荚枝干刨花板热压因素临界点以上时，单因素方差分析表明：预设密度、施胶量对野皂荚刨花板物理力学性能影响极显著；施胶量对吸水厚度膨胀率有较显著影响；热压温度、热压时间对野皂荚刨花板物理力学性能无显著影响。

4 问题与展望

根据初步实验结果，结合传统人造板和农作物秸秆人造板的研究及生产实践，无论从生物构造、物理特性还是化学特性来说，野皂荚与传统的刨花板生产原料材性相近，优于农作物，是制造刨花板的优质备选原料，用其制造刨花板是可行的，具有较大的实际应用价值。

本实验立足于野皂荚的生态价值，挖掘野皂荚枝干在人造板行业的经济价值，为野皂荚的深加工利用提供理论依据。试验中，由于野皂荚枝干径级小、密度偏大、材质偏硬，野皂荚枝干刨花以颗粒状、细长棒状、细长薄片状居多。野皂荚刨花的这种特点除了与其自身材性有关外，没有适合于小径级、大密度、大硬度原材料的刨花制备设备也是原因之一，野皂荚枝干刨花的这种特点无疑限制了其应用范围。如果能将野皂荚应用于大片刨花板、定向刨花板，势必可以大大提升野皂荚的市场利用价值。

参考文献

[1]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志第三十九卷[M].北京：科学出版社，1988：82-83. （责编：徐世红）