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摘 要：沙柳复合层积板是一种新型结构材，该研究为了沙柳的高效利用开辟了新的途径，可以有效的改进传统沙柳材加工利用方式。本文以沙柳、马尾松厚单板、杉木单板、杨木单板为原料，采用前期研究获得的最佳制备工艺参数，选用脲醛树脂胶黏剂制备不同树种单板沙柳复合层积工程材料，旨在获得不同单板种类及厚度对沙柳复合层积板物理力学性能的影响，进而为沙柳高效利用提供理论依据。研究结果表明：单板种类、厚度及组配结构对沙柳复合层积板静曲强度、弹性模量和握钉力影响显著，单板厚度增加有助于提高沙柳复合材料力学性能，马尾松沙柳复合层积板力学性能最佳；5层杨木沙柳复合层积板有效增加横纹弹性模量，因此需要充分研究单板层数对沙柳层积复合板板性能的影响。
关键词：沙柳子；单板；层积复合；性能
中图分类号：TS 653文献标识码：A 文章编号：1001-005X（2016）05-0027-04
Abstract：Salix laminated composite board is a new processing way，which can effectively improve the traditional processing and utilization.In the paper，three kinds of veneers were used as raw materials and urea-formaldehyde resin adhesive was used to get different thickness of veneer species of salix composite laminated engineering materials.The purpose of this research is to know the effect of the different veneer species on the physical and mechanical properties of composite laminated board，which can provide theoretical basis for salix efficient utilization.The results showed that the type of veneer，thickness and lay up of salix composite laminated panel had signifiant impact on the MOR，MOE and nail holding power；the increase of veneer thickness helped improve salix compound material mechanics performance，pinus massoniana veneer and salix composite laminated was the best panel；Five layers composite laminated panel increased the horizontal stripes elastic modulus effectively，therefore we need to do some research about how the veneer layers affect on the laminated composite panel.
Keywords：Salix；veneer；laminated composite；properties
0 引 言
沙柳是我国西部重要的森林资源，不仅其起到良好的生态治理效果，同时沙柳也是西部重要的林木利用资源，但由于沙柳特殊的生长特性，3～5 a（生长年限）需平茬一次，沙柳为小径级灌木，同时含有大量的树皮，除用柳条编制外，无法直接利用，给加工利用带来了困难，如何提高小径级材的利用及扩大其利用途径是研究的新任务。沙柳重组材系指不破坏沙柳材木纤维的天然排列顺序，保留沙柳材的基本特性，将沙柳碾压成木束，再将其施胶、干燥、铺装成型、热压和后期处理等工序将木束重新组合[1]。作者及有关学者对沙柳的物理力学性能进行了相关研究[2-3]，结合传统沙柳及木竹重组木制备的基础[4-9]，本研究通过创新方法获得沙柳复合木结构建筑工程材料[10]，该材料在国内外未见报道。迄今为止，有学者只针对竹材层积材增强中密度刨花板进行了研究[11-13]。本文选用不同厚度及种类单板与沙柳木束进行复合，单板不涂胶，浸胶沙柳起到双重作用，即是复合材料也是胶合层，通过对复合层积板材的静曲强度、弹性模量及握钉力性能进行了比较研究，获得不同厚度、不同种类单板及不同组坯结构对沙柳复合层积板材的静曲强度、弹性模量及握钉力性能影响，旨在为进一步提高沙柳利用效率，拓展沙柳利用途径提供理论依据。
1 试验材料与方法
1.1 试验材料与设备
（1）材料。沙柳（Salix cheilophila），产于内蒙古自治区鄂尔多斯市曼赖乡，树龄4 a，密度0.46 g/cm3；马尾松（Pinus massoniana Lamb），产于湖南省，树龄20 a，密度0.51 g/cm3，单板厚度5 mm；杨木（Poplus tomentosa），来自河北省文安县，单板厚度 2.5 mm，密度 0.33 g/cm3；杉木（Cunninghamia lanceolata（Lamb.）Hook.），安徽省黄山市黄山区黄山公益林场，密度0.32 g/cm3；脲醛（UF）树脂胶，购自呼和浩特市金程板业有限责任公司，固含量50%～51%，pH 6.0～7.0；单板含水率为7%～8%。
（2）设备。BY602×2/2 150T型热压机、万能力学试验机、游标卡尺、电热恒温水浴锅、101A-3B型电热恒温干燥箱等。
1.2 方 法
（1）先将沙柳去皮，碾压成均匀的木束，木束直径5 mm左右，板材制作中选取直径相近的材料进行组坯；将单板锯截成规格为450 mm×450 mm的单元。
（2）将木束浸胶脲醛树脂胶黏剂，施胶量为10%[14]，浸胶后置于50 ℃烘箱内干燥2.5 h，控制施胶木束的终含水率在10%左右，将木束和单板按照胶合板组坯原则层级复合，压制板材厚度为15 mm 。
（3）热压参数：热压温度120 ℃，热压时间20 min，热压压力4.5 MPa，热压板材含水率10%～12%，密度0.85～0.95 g/cm3。
（4）参照GB/T22349-2008《木结构覆板用胶合板》[15]，对不同单板沙柳复合材的静曲强度、弹性模量、握钉力性能进行测试研究。
（5）利用SAS软件[16]对测试结果进行方差分析，建立方差分析模型及多重分组分析模型。
2 试验数据与分析
2.1 试验结果及方差分析
每项测试重复5次，其均值见表1。
表2中方差分析结果表明，不同树种单板、厚度及组坯结构对沙柳层积复合材力学性能及握钉力影响显著，其中静曲强度、弹性模量模型的显著水平为0.000 1，握钉力模型显著水平为0.002 5。
2.2 单板种类对静曲强度的影响
从单板种类对静曲强度的多重分组模型得出（表3和表4），3种木材单板对沙柳复合层积材静曲强度影响显著，其中马尾松单板对横纹和顺纹静曲强度影响最大，杉木单板次之，杨木单板最小；主要因为单板性能差异较大，杨木单板力学性能最差。
2.3 单板种类对弹性模量方差分析
从单板对沙柳复合层积材弹性模量多重分组模型可以得出（表5和表6），杨木单板对复合材横纹弹性模量影响最大，马尾松次之，杉木最小，这主要是应为杨木单板组坯结构为3层杨木单板纵向，2层沙柳木束为横向，因此杨木沙柳复合材料横纹弹性模量明显增强，且横纹、顺纹弹性模量值相差较小；杉木和马尾松对复合板的顺纹弹性模量影响最大，其顺纹抗弯弹性值较大。
2.4 单板种类对握钉力方差分析
从单板对沙柳复合层积材握钉力多重分组模型可以得出（表7），杨木单板对复合材握钉力影响最大，马尾松次之，杉木最小，因为杨木单板组坯结构为3层杨木单板纵向，2层沙柳木束为横向，由于木束之间存在缝隙，且单板握钉力明显优于木束，在杨木沙柳复合板中，单板层是握钉力的主要贡献层。
3 结 论
（1）单板种类对沙柳复合层积板静曲强度、弹性模量和握钉力影响显著，马尾松沙柳复合层积板力学性能最佳。
（2）单板厚度及组坯结构直接影响复合板材的静曲强度、弹性模量及握钉力；单板厚度增加有助于提高沙柳复合材料力学性能，组坯结构对复合层积板横纹和顺纹静曲强度及弹性模量影响显著。
（3）5层杨木沙柳复合层积板有效增加横纹弹性模量，因此需要充分研究单板层数对沙柳层积复合板板性能的影响。
（4）不同树种、不同沙柳木束规格、不同厚度单板对沙柳层积复合板的性能影响有待于进一步深入研究。
【参 考 文 献】
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