馬尾松單板層積材在家具中的應(yīng)用

楊 靜， 姜 靚， 金 威， 饒 鑫， 郭葉瑩子

(江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 句容212400)

推廣應(yīng)用

馬尾松單板層積材在家具中的應(yīng)用

楊 靜， 姜 靚， 金 威， 饒 鑫， 郭葉瑩子

(江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 句容212400)

基于馬尾松單板層積材良好的尺寸穩(wěn)定性、力學(xué)性能、機(jī)械加工性能等，對(duì)其在家具中的應(yīng)用進(jìn)行探索與實(shí)踐，提出適合該材料特性的家具造型與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，為馬尾松單板層積材家具的開發(fā)提出建議。

馬尾松單板層積材；家具；造型設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

我國(guó)家具產(chǎn)業(yè)經(jīng)過二十多年的高速發(fā)展，已經(jīng)成為世界第一生產(chǎn)、出口和消費(fèi)大國(guó)。自從天然林保護(hù)工程實(shí)施以來，我國(guó)林木采伐量大幅度降低，木材資源短缺嚴(yán)重，作為家具主要用材的木材供需矛盾日益突出。為了緩解這一矛盾，木材加工行業(yè)應(yīng)充分利用小徑材、彎曲材、人工速生材等，將其加工成優(yōu)質(zhì)人造板材替代原木大徑材[1]。馬尾松單板層積材就是這樣一種以馬尾松速生材為原料加工而成的高性能優(yōu)質(zhì)板材，將馬尾松單板層積材用于家具設(shè)計(jì)與制造，既為木質(zhì)家具用材開辟了新的材料來源，同時(shí)也提高了馬尾松制品的使用附加值。

1 馬尾松單板層積材簡(jiǎn)介

單板層積材(Laminated Veneer Lumber，LVL)是由數(shù)層旋切單板順纖維方向(也可以加入若干橫紋單板)平行組坯膠接而成的高性能板材。按照用途可以將單板層積材分為結(jié)構(gòu)用材和非結(jié)構(gòu)用材兩種類型，其中結(jié)構(gòu)用材厚度一般為50 mm以上，主要用于制作建筑或包裝承載構(gòu)件；非結(jié)構(gòu)用材厚度一般為18～45 mm，主要用于家具制造和室內(nèi)裝修[2]。應(yīng)用于家具的馬尾松單板層積材就是一種典型的非結(jié)構(gòu)用單板層積材，由于保留了木材的天然性質(zhì)，而且具有人造板材的優(yōu)點(diǎn)，其材料特性完全可以和實(shí)木媲美，是實(shí)木的理想替代產(chǎn)品。馬尾松是我國(guó)特有的速生樹種，遍布于華中、華南各地，生長(zhǎng)速度快、紋理通直且美觀，是我國(guó)南方地區(qū)主要用材樹種。馬尾松富含松脂，采用酚醛樹脂膠黏劑可以使未脫脂的馬尾松膠合板獲得優(yōu)良的膠合質(zhì)量，也不會(huì)影響馬尾松單板層積材的物理力學(xué)性能[3]。

2 馬尾松單板層積材的性質(zhì)

馬尾松單板層積材采用的是單向疊層復(fù)合結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)的是產(chǎn)品縱向力學(xué)性能的增強(qiáng)，與木材的特性如各向異性、層狀結(jié)構(gòu)等最為接近[4]，保留了木材良好的機(jī)械加工性能、環(huán)境學(xué)特性等，在規(guī)格、尺寸穩(wěn)定性、力學(xué)性能等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。

2.1 形狀規(guī)格

馬尾松單板層積材的形狀可以根據(jù)家具產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行裁截，不受馬尾松本身形狀、缺陷等的影響。由于單板層積材是由多層單板層積膠合而成的，其尺寸大小不受原木徑級(jí)和單板規(guī)格的限制，可以生產(chǎn)出滿足家具產(chǎn)品幅面和厚度要求的板材。

2.2 力學(xué)性能

由于馬尾松本身的天然缺陷和單板裂縫等隨機(jī)、均勻地分布在產(chǎn)品之中，使得馬尾松單板層積材的強(qiáng)重比很高，甚至優(yōu)于鋼材。將馬尾松單板層積材的主要力學(xué)性能指標(biāo)與其他速生樹種單板層積材、常見實(shí)木板材，以及GB/T 20241-2006《單板層積材》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值進(jìn)行了比較分析，結(jié)果見表1[5]。馬尾松單板層積材的力學(xué)性能完全能滿足家具生產(chǎn)的要求，其彈性模量、靜曲強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度等都超過了鋸材，整體水平比其他速生材單板層積材還要好[6]。

表1 馬尾松單板層積材與其他材料力學(xué)性能指標(biāo)的比較

序號(hào)種類靜曲強(qiáng)度MOR/MPa彈性模量MOE/MPa平行剪切強(qiáng)度SR/MPa1GB/T20241-200616