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杨木、桉木、杉木、松木之比较

导读:
杨木、桉木、杉木和松木是制作人造板的常用原料,那么这几种树种各有什么优缺点呢?

杨木

杨树为落叶乔木,在欧亚及北美洲分布广泛。从北纬30~72度,垂直分布多在海拔3000m以下的温带。目前世界杨树分为5派:即黑杨派、白杨派、青杨派、大叶杨派、胡杨派。

杨树

杨木、桉木、杉木、松木之比较 

杨树在中国分布范围跨北纬25°~53°,东经76°~134°,遍及东北、西北、华北和西南等地,是一种速生丰产树种。

世界上杨树约有100余种,我国约有50种,包括有毛白杨、加拿大杨、胡杨、山杨、意大利杨、三倍体毛白杨等等。据资料介绍,6~10年中,短期轮伐杨木每亩年产木材2~3.5m3。常做为榆木家具的附料和大漆家具的胎骨在古家具上使用。这是所说的杨木亦称“小叶杨”,常有段子般的光泽,故亦称“缎杨”,不是本世纪中才引进的那种苏联杨、大叶杨、胡杨等。杨木常有“骚味”,比桦木轻软。

杨木、桉木、杉木、松木之比较

山东省林业科学研究院的王桂岩、王彦等学者采集 13 种杨树试材,测试木材物理力学性能。试验结果表明,13 种杨树全树木材心材率在 14.6%~34.1%,生材含水率在86.2%~148.5%,由生材干燥至含水率为 12%所产生的干缩率在 8.66%~11.96%,气干密度为0.386g/cm³,顺纹抗压强度在 25.6~38.5Mpa,抗弯强度在 48.7~73.0Mpa,抗弯弹性模量在 7551~10395Mpa之间,冲击韧性在 43~74KJ/m³,端面硬度在 2334~3423N。说明了杨树如中林 46 杨、I-214 杨等品种,其心材含量较低,体积干缩率也较低,木材的密度、强度、硬度明显偏低,属典型的软材树种,还不能用于工程结构中。

杨木、桉木、杉木、松木之比较

杨木的质量很特别,一种名叫多孔菌的白色真菌使树木从里向外腐蚀。这种真菌通过腐朽剥落的老枝叉的伤痕处进入树木里,接着从树的芯部开始使碳水化合物和木质素发生变化(代谢),通常在杨木树年龄到了50年时便开始树芯的腐烂,一般要扩展到80年或80年以上的树龄。平均来说,从体积计腐烂材和变色材各占13%和17%。

杨木、桉木、杉木、松木之比较

杨树是我国重要的人工林树种之一,目前仅江苏省杨树总面积有 600 多万亩,总蓄积量 3200 万立方米,占江苏省森林资源活立木总蓄积量的 80%。杨树具有速生丰产的优点,但是速生杨木本身存在着木质松软、硬度小、强度低、密度低、易翘曲变形等缺点,所以使用范围受限,并且廉价易得。现在主要用于生产胶合板的芯板,附加值低。所以,速生林杨木虽然能解决木材紧缺和保护生态环境等问题,但也不具备完全取代优质天然林木材的能力。

桉木

桉树(Eucalyptus)又称尤加利树,是桃金娘科桉属植物的统称。常绿高大乔木,约六百余种。 常绿植物,一年内有周期性的枯叶脱落的现象,大多品种是高大乔木,少数是小乔木,呈灌木状的很少。树冠形状有尖塔形、多枝形和垂枝形等。单叶,全缘,革质,有时被有一层薄蜡质。桉树原产地绝大多数生长在澳洲大陆,少部分生长于邻近的新几内亚岛、印度尼西亚,以及菲律宾群岛。

桉木本身是一种颜色较浅的阔叶木,桉木的木纹很紧密,但是不规则,气干密度0.56-0.86g/cm³。因为桉木生长速度很快,但是比较容易断,不坚韧。

桉树

杨木、桉木、杉木、松木之比较

桉树木材在干燥过程中产生的皱缩称溃陷,是木材干燥时由于水分移动太快、所产生的毛细管张力和干燥应力使细胞溃陷而引起的不正常、不规则的收缩) 和开裂是较为严重的干燥缺陷,特别是皱缩。皱缩的发生不仅使木材的强度大幅度减少,木材利用率降低,严重的皱缩还使木材产生内裂,甚至使木材报废。刘元和吴义强等采用百度试验法,结合常规干燥、真空干燥、常规-真空联合干燥三种不同干燥方式,研究了圆角桉和柠檬桉人工林木材干燥特性和燥基准,实验表明:两桉材前期开裂和皱缩比较严重,截面变形达到 5 级,属难干材,特别是含水率在 30%以上时,干燥速度不宜过快,并须要对其进行前期、中期及终期处理。

杨木、桉木、杉木、松木之比较

杨木、桉木、杉木、松木之比较 

从现有的文献来看,桉树实木加工利用有四大困难。一是桉树生长应力大,常含脆心材,原木易爆裂,制材困难。二是干燥变形大、表裂、皱缩严重。三是有些桉树在使用过程中随环境气候变化尺寸稳定性差。四是树木径级小,幼龄材比较大,边材大多不耐腐。并且大面积种植桉树会产生危害,主要体现在:1. 桉树是“抽水机”,2.桉树是“抽肥机”,3.桉树是“霸王树”,4.桉树施用的化工产品毒性强、毒效长,桉树气体有刺激和毒害作用。

杉木

杉木(Cunninghamia Lanceolata)裸子植物,杉科(科拉丁名:Taxodiaceae),杉木属(属拉丁名:Cunninghamia)。是我国特有的速生商品材树种,生长快,材质好,在大丰杉木基地大量人工培育,一般只要10年就可成材。广泛用于建筑、家具、器具、造船等各方面,据统计,我国建材约有1/4是杉木。近年虽然小径材市场低迷,但中、大径材销路仍好,今后要培养中大径材杉木为主。1804年及1844年流入英国,在英国南方生长良好,视为珍贵的观赏树。美国、德国、荷兰、波兰、丹麦、日本等国植物园中均有栽培。

杉树

 杨木、桉木、杉木、松木之比较

杉木材质轻韧,强度适中,质量系数高。杉木木纹通直,结构均匀,所以杉木在外观效果上非常美观。杉木材质轻软,易干燥,收缩小,不翘裂,耐久性能好、易加工,胶接性能好。

杉木木材纹理通直,结构均匀,不翘不裂,木材容重0.39,每厘米年轮数平均3.0,晚材率22.0%,干缩系数(体积)0.386,顺纹抗压极限强度358千克/平方厘米,静曲极限强度661千克/平方厘米,端面强度285千克/平方厘米。杉木的材质轻巧,易运输。此外,杉木本身具香味,木材中含有“杉脑”,能抗虫耐腐。同时香杉木醇能杀死空气中的细菌、可抑制人体病原菌,对各种皮肤炎症有抑制作用,能够消除人体疲劳,舒缓压力。

杨木、桉木、杉木、松木之比较

杨木、桉木、杉木、松木之比较

杉木有纹理直,用途广泛,“可供建筑、桥梁、造船、枕木、电杆、板材、家具、用具及木纤维原料等用材;树皮可提栲胶。”(中国科学院中国植物志编辑委员会:《中国植物志》)同时,杉树皮可用来净化海水:海上的运油船只时常发生原油泄漏露事件,造成海水严重污染。清理泄漏的原油,净化海水是一件很麻烦的事情。日本神奈川县海上灾害防止中心研究所的研究人员利用杉树皮清理海上油污、净化海水取得了很好的效果。

松木

松木是一种针叶植物(常见的针叶植物有松木、杉木、柏木),松属树种有190多种,生长快,分布广,从赤道到北极圈,从海平面到海拔4000米高的山地,几乎处处都可见到松树。松树适应性极强,是绿化赤地的先锋,松树的木材、松脂、种子、针叶和花粉等,都是不可缺少的工业原料。松木具有松香味、色淡黄、疖疤多、对大气温度反应快、容易胀大、极难自然风干等特性,故需经人工处理,如烘干、脱脂去除有机化合物,漂白统一树色,中和树性,使之不易变形。

马尾松是一个亚热带的适生树种,喜欢温暖湿润,喜酸性或微酸性,对土壤求不高,能耐干旱痔薄地上,以及陡峭的石山岩石缝里都能生长。

马尾松

杨木、桉木、杉木、松木之比较

根据我国现行国家木材名称标准(国产材和进口材),狭义松木可分成软木松和硬木松两类。气干密度0.4~0.5g/cm³为软木松,例如红松(Pinuskoriensis)、西伯利亚红松(P.sibilisa)。气干密度0.5~0.7g/cm3者为硬木松,例如马尾松(P.massoniana)、欧洲赤松(P.sylvestris)。然而,天然物产并非像人们想象那样非软则硬,也有中间型,例如当今最常见的樟子松(P.sylvestrisvar.mongolica),就是不软不硬的松木。一些硬木松人工速生材,因年轮宽,早材比例大,密度小,例如辐射松(P.radiata)速生材,密度小于0.5g/cm³。相反,一些软木松,因生长慢,年轮窄,晚材比例大,密度增加,例如生于高山石山上的广东松(P.kwangtungensis),密度便在0.5g/cm³以上。

杨木、桉木、杉木、松木之比较

马尾松分布广泛,从北纬21041~33051,东经1030~1200的广大区域内,除少数高山外,到处都可见到它的踪迹。跨越江苏、安徽、河南、湖北、陕西、四川、湖南、江西、浙江、福建、广东、广西、贵州、云南、台湾等十五个省(区)。马尾松是我国松属中分布最广,数量最多的一种主要用材树种,在南方各省(区)森林蓄积量中,马尾松约占半数,其中马尾松是占首位的人工树种,这是因为马尾松适应性强,繁殖容易,造林成本较低,经济价值高,用途广。

杨木、桉木、杉木、松木之比较

松木为采脂及炼制松香和松节油的主要来源树种之一,木材用作人造板和造纸原料。木材与地面接触时,经防腐处理后最适于做坑木、电杆、枕木和木桩等,并为工厂、仓库、桥梁、船坞等结构的原料。适宜做蓄电池的隔电板,锯屑制活性炭。其次,房屋建筑上可做屋架、柱子、搁栅、地板和墙壁板,船壳和龙骨,包装厢盒(包括军工包装),农具与农村日常用具和柴薪,木床和火柴杆,运动器械如跳箱、篮球架,优质指接板、胶合板和定向刨花板。

杨木、桉木、杉木、松木之比较

杨木、桉木、杉木、松木木材之比较

杨木、桉木、杉木、松木都属于速生材,生长速度快,产量高,采伐周期短。但是他们各自又有自己的特征。

杨木它具有生长速度快、产量高、采伐周期短等特点,心材含量较低,体积干缩率也较低,木材的密度、强度、硬度明显偏低,属典型的软材树种,并且杨木中会有多孔菌的白色真菌,使树木从里向外腐蚀。同时,由于木材中的幼龄材所占的比例相当高,导致材质较差、密度及表面硬度低,人工林杨木杨树木材密度每立方厘米 0.352 克,单板旋切时板面起毛,这些都限制了其应用范围,所以杨木非常廉价易得。

桉树的密度差异极大,从 0.145~1. 0g/ cm³不等。同一树种生长在不同的区域密度不同,桉属的许多树种生长速度快,木材密度高。但是桉木加工过程中有四大难题:一是桉树生长应力大,常含脆心材,原木易爆裂,制材困难。二是干燥变形大、表裂、皱缩严重。三是有些桉树在使用过程中随环境气候变化尺寸稳定性差。四是树木径级小,幼龄材比较大,边材大多不耐腐。同时,大面积种植桉树对环境有很大的影响和危害。

松木中,马尾松是我国松属中分布最广,数量最多的一种主要用材树种,马尾松纹理直或斜不匀,结构中至粗,色泽淡雅,材质硬度中等,力学强度较大,木材含纤维素62%,气干密度达0.45-0.65g/cm³,强度和材性均优于前面两种木种,但马尾松含有松脂,需要进行专业的烘干脱脂,经过处理后,马尾松锯材表面花纹美丽,是生产家具及室内装饰用材的良好材料

杉木木材质轻软细致,干形通直,纹理美观,材质轻软,易干燥,收缩小,不翘裂,耐久性能好、易加工,胶接性能好。同时还有特殊的香气,具有防腐性能。杉木与上文提及的三种木材相比,综合性能最好,是制作人造板的优质材料

杨木、桉木、杉木、松木指接板之比较

指接板是由多木板顺纹理方向纵向接长,横向宽拼而成,这样的加工消除了大块实木固有的应力,但是木材本身的材性优劣依然是决定指接板质量的好坏的最重要因素。

因为杨木和桉木在性能、颜色和可加工性上和松木和杉木有所差距,所以杨木指接板和桉木指接板的价格低于松木指接板和杉木指接板。桉木指接板因为原料便宜,同时性能较差而价格最低,其次是杨木指接板,松木指接板和杉木指接板价格较高。

杨木、桉木、杉木、松木定向刨花板之比较

定向刨花板(Oriented Strand Board,OSB)是由规定形状和厚度的木质大片刨花施胶后定向铺装,再经热压制成的多层结构板材,其表层刨花沿板材的长度或宽度方向排列。这样的加工方式去除了天然实木的缺点,静曲强度能达400Mpa,无接头无缝隙,整体均匀性好,内结合强度极高,握钉力好,出材率可达接近100%,大大提高了木材利用率,并且是真正的无醛板材,环保健康。

正如上述所说,虽然定向刨花板的加工工艺提升了木材的各项性能,但是木材本身的材性也对最终的板材有影响,因为杉木成本较高,所以基本不用在定向刨花板中生产中,而是用于生产更体现实木优点和本色的高端板材中。松木制作的定向刨花板相比杨木和桉木定向刨花板具有结构更稳定、密度更高、不易变形、防水性更强的优点,与其他原料的定向刨花板相比木片纹理清晰,色泽柔和美观,这些优点使得松木成为最普遍的生产定向刨花板的原材料,也是欧美国家均使用松木为原料的原因。

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