当前位置 :1 开发国产榆木压缩木的可行性
榆属(Ulmus)木材在我国有23种。榆树是很好的观赏树种,也是家具、农具及胶合板用材树种,尤以东北、华北、西北为最常见。国产榆木中春榆(Ulmus davidiana var.japonica)、裂叶榆（U.laciniata）的主要产于东北,白榆（U.pumila）、大果榆(U.macrocarpa)、榔榆（U.paruiflora）主要产于华东、中南各省,本厂所用榆木购自天津,具体树种尚待鉴定。
榆木因树种不同,木材性质有一定差异。以木材的气干密度为例,黑龙江省产裂叶榆的气干密度为0.548g/cm3,安徽产大果榆的气干密度为0.667g/cm3。国产水曲柳（fraxinus mandshurica）的气干密度为0.643~0.686g/cm3,高于裂叶榆,与大果榆相仿,均属环孔材。木材气干密度的差异,标志着其他物理力学性质的差异。
本试验在分析丹麦有关压缩木制造工艺及压缩机理的基础上,结合国产水曲柳压缩木的试验结果,制定了国产榆木压缩试验方案。在试验中,根据国产榆木板方材的木纹及纤维组织的方向,选择I级板方材四块,打成高160mm×宽200mm×长1980mm的木捆,约合0.064m3,木 材含水率为35%。木材在100℃蒸锅内预热3h后,在木捆的三个方向同时施压,侧向压力为1MPa,垂直压力为0.37MPa,主轴方向(纵向)压力为18MPa,主轴推进速度为40mm/min,预置加压后保持时间为20min,完成压缩程序后开箱检查,榆木表面光洁,长度由1980mm被压缩至1750.6mm,压缩率达11.59%,10min后又反弹至1892.6mm,故永久变形率PDR〈Permanent deformation rate〉为4.41%,颜色比国产水曲柳略深,手感韧性好于国产水曲柳。压缩试验结果证明,压缩后的永久变形率、直观评价完全符合压缩木的各项指标,榆木与国产水曲柳及 国外树种压缩密形对比较见表1。
表1 不同树种木材的压缩试验结果
| 树种 | 压缩率1% | PDR/% |
| 国产水曲柳 | 12.88 | 4.4 |
| 国产榆木 | 11.59 | 4.41 |
| 法国山毛榉 | 12.88 | 4.2 |
注：加压工艺参数均为：主轴（纵向）压力18Mpa，主轴推进速度40mm/min，保压时间20min， 侧向压力1.0Mpa，垂直方向压力0.37Mpa。
由表1可看出，在加压工艺相同，压缩率低于其它两种树种的情况下国产榆木的PDR值与其它两树种无明显差别，说明榆木具有良好的可压缩性。榆木的第一次试验成功后，又分别用含水率30%、35%、40%的榆木在工艺参数相同的条件下进行试验，试验结果如下：
（1）保压时间和永久变形率的关系如图1。
由图1曲线可以看出，随着保压时间的延长，PDR上升，当保压时间为20-60min时，PDR突破4%，并继续上升，说明保压时间对PDR的影响较大。这与丹麦提供的压缩木技术资料中山毛榉、水曲柳、桦木、橡木的压缩特性有相似之处。
（2）木材含水率对其PDR的影响。当木材含水率为25%-30%时，PDR随含水率的上升而上升，若继续提高含水率，PDR值上升缓慢，符合丹麦提供压缩弯曲木技术特征。
上述结果说明国产榆木具有良好的可压缩性。
2 国产榆木压缩木的可弯曲性
在压缩试验取得初步成功后，接着进行弯曲性试验。木材弯曲半径越小，证明木材的压缩质量越好。
将压缩后的榆木，尺寸为1650mm×150mm×25mm,表面刨光,含水率保持在25%~30%,沿着 直径为?185mm模具,固定一端后,用人工进行弯曲试验,当国产榆木压缩木在人力的作用下沿着模具弯曲时压缩木的表面没有出现裂纹、绉纹和拉断现象,圆弧面自然过渡,无拉毛、暴裂和纤维挤碎情况。按丹麦公司提供的压缩木计算公式,在模具直径?185mm压缩木厚度25mm时的最小弯曲半径相符,小于国产水曲柳和法国山毛榉压缩木的弯曲半径。根据丹麦的测试,榆木压缩木在保持含水率25%左右条件下,弯曲时外侧拉伸到7%不断裂,内侧在被挤压35%时也不产生纤维组织压溃。以上证明国产榆木不但有良好的纵向可压缩性,且在纵向压缩后还具有良好的弯曲性能。
压缩木经弯曲和造型后,连同模具一起送干燥房,干燥温度40℃左右,由通风机强制空气循环,干燥至平衡含水率〈12%左右〉时,木材的弯曲形状可固定。
由弯曲木制成的各种家具,造型优美、秀丽大方,别具风格。由弯曲木制成的旋转楼梯扶手,不仅外形美观,且因其由一根通直木材弯曲而成没有拼接,其组织结构未受损害,因而具有较高强度。
由弯曲木制作的部分家具造型如图2。
图2 几种弯曲木家具
3 开发国产榆木压缩木的经济性
国产榆木和国产水曲柳与进口的同类规格木材的价格比较见表2，由表2可见木材因树种不同，价格差异很大，同一树种国产材与进口材又有很大差异。表2所列的几种树种，以国产榆木价格最低。所以开发国产榆木压缩木，可成倍地降低压缩木的原料成本，大大增强了压缩弯曲木的市场竞争能力，为开拓弯曲木产品的国内市场创造了良好的条件。
表2 几种国产木材与进口木材的价格比较（立方米/元）
| 木材种类 | 等级 | 单价 |
| 国产水曲柳板材 | 1 | 5000 |
| 国产榆木板材 | 1 | 2500 |
| 进口水曲柳板材 | 1 | 7000 |
| 进口山毛榉板材 | 1 | 8500 |
4 结论与讨论
通过试验和论证,国产榆木可以作为压缩弯曲木的优选树种。它具有良好的可弯曲性,其韧性高于国产水曲柳和进口山毛榉、桦木等树种。国产榆木可大幅度降低压缩弯曲木的成本,使其在家具及室内装饰材料市场具有良好的竞争力。
实木的压缩弯曲技术是90年代的新技术,在90年代后期才引入中国。因此,该项技术在我国尚处在发展阶段,还有很多技术问题需要去探索和不断完善。例如,我国地域辽阔,木材树种繁多,应不断寻求更多的适用树种,拓宽原料来源；二是压缩弯曲木产品刚刚面世,产品品种和艺术造型有待进一步研究开发；要根据产品的不同厚度和曲率半径,选用最经济合理的制造工艺,简化生产程序,提高木材利用率。
