軟木資源利用現(xiàn)狀與展望

劉勛輝，趙 亮

(1.西安市太乙路中學，西安 710054；2.商洛市華城軟木科技有限公司，陜西 商洛 726200)

軟木，也稱栓皮，是從闊葉栓皮樹上采剝獲得的樹皮的一部分。軟木在解剖學上屬于周皮，是由木栓形成層向外分生產生的次生保護組織。成熟的軟木組織是由死細胞組成，沒有細胞間隙。軟木細胞壁主要化學組成有軟木脂、木質素、多糖和抽提物，其中軟木脂的含量占到40%左右，軟木許多優(yōu)良特性與其細胞壁結構和化學組成密不可分[1]。

栓皮樹可多次剝皮而不會死掉，第一次從栓皮櫟樹上采剝的軟木稱為初生軟木，以后每隔大約9年采剝的軟木稱為再生軟木。初生軟木雜質較多，表面凹凸不平，溝槽較深，再生軟木厚薄均勻，溝槽較淺，質量較好。軟木質輕，具有疏水性、耐摩擦、吸能、絕緣、隔熱及化學性能穩(wěn)定等多種優(yōu)良特性，利用價值很高，應用范圍很廣[2]。

本文在分析軟木資源概況的基礎上對軟木主要用途和應用現(xiàn)狀進行了綜述, 分析和展望軟木資源的深度開發(fā)利用前景，以期對我國栓皮櫟軟木資源的利用提供借鑒。

1 軟木資源概況

國外軟木主要來源于栓皮櫧(Quercussuber)，其主要分布在地中海沿岸的葡萄牙、西班牙、摩洛哥、阿爾及利亞、法國和意大利等國，根據(jù)葡萄牙軟木協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)，這7個國家栓皮櫧種植面積分別占世界栓皮櫧林總面積的34%，27%，18%，11%，4%，3%和3%[3]。軟木平均年產量葡萄牙約10萬t，西班牙約6.1萬t。葡萄牙是世界上最大的軟木生產和出口國，2015年，其產值占到其GDP的1%，年度軟木產品出口產值達到13.46億歐元[4]。

我國軟木主要產自栓皮櫟(Quercusvariabilis)，該樹是我國特有珍貴經濟樹種和用材樹種，也是我國分布范圍最廣的落葉樹種之一。栓皮櫟在我國的地理分布界限在北緯22°～42°，東經98°～122°之間，海拔1 500 m以下的山地都能良好生長，秦嶺和伏牛山是我國栓皮櫟的核心分布區(qū)，我國年產軟木約5萬t[5-6]。

2 軟木的主要用途

軟木資源的利用具有悠久歷史，大約在公元前3000年我國就有軟木在釣魚器具的應用記載，自17世紀末軟木大量加工瓶塞開始，軟木磚、地板以及各種軟木新材料層出不窮。從產品的本質特性看，軟木資源的利用主要有兩種形式即天然軟木產品和非天然軟木產品。

2.1 天軟軟木產品

天然軟木產品是將軟木經蒸煮、剖切、沖裁、旋切等工序直接加工成軟木塞、軟木片和工藝品等。由于軟木密度和硬度適中，柔韌性和彈性好，有一定的滲透性和粘滯性，目前天然軟木制品主要是用作高檔葡萄酒的瓶塞。用軟木密封葡萄酒，不僅能夠使其香味和質量得以保持，而且還可以進一步促進葡萄酒的成熟[7]。

天然的葡萄酒軟木瓶塞加工需要經過多道工序，采剝的次生軟木首先要陳放半年以上，然后經過沸水蒸煮處理約1 h, 蒸煮處理后的軟木進行分選、切割、手工沖削后初步成型，然后進行磨削、清洗和干燥等精加工處理，最后軟木塞按照不同質量標準進行分級，并進行表面處理后即可包裝出廠。被稱為“軟木王國”的葡萄牙，天然軟木塞是其主要的出口產品。

天然軟木還可用作工藝品原材料，我國特有的軟木畫就是將天然軟木經切削、雕鏤、布景藝術處理而創(chuàng)作出的一種藝術品。天然軟木經過雕刻還可用來制作軟木相框、軟木燭臺等工藝品[2]。

2.2 非天然軟木產品

非天然軟木產品是將天然軟木產品加工的剩余物以及質量較差的軟木塊加工成不同大小的顆?；驅⑻烊卉浤局苯悠势?，再加工成的各種軟木產品。根據(jù)產品的用途和成型工藝不同，可分為以下幾種不同類型。

2.2.1 純聚結軟木產品 純聚結軟木產品是將軟木顆粒在一定的高溫(約300 ℃)和壓力(約40 kPa)作用下發(fā)生膨脹塑變，利用自身成分熱化學降解產生自粘作用而制成的塊狀材料，具有優(yōu)良的保溫、隔熱、隔音、隔振以及絕緣等性能，其密度和尺寸規(guī)格可根據(jù)最終的用途來確定，常見產品為軟木磚[8]。純聚結軟木產品可用于建筑結構的保溫、隔音層，精密儀器設備的防震層等。

2.2.2 膠結軟木產品 軟木顆粒中加入膠粘劑，如環(huán)氧樹脂膠、動物蛋白膠等，經攪拌、裝模加壓、加熱固化、降溫取坯、平切和旋切等工序加工成聚結的軟木紙、板或卷材。膠結軟木根據(jù)顆粒大小不同可相互復合，也可與其它材料復合制備軟木板(卷)材。

膠結軟木產品可加工成不同產品，如人造軟木塞、貼面材料、裝飾材料(墻紙、墻板、地板等)、軟木鞋材(鞋墊、木履、拖鞋等)、記事牌、軟木紙、托盤、襯墊、軟木家具用材、包裝材料、工藝品等。

2.2.3 軟木復合產品 軟木粒或片材可與橡膠、塑料、纖維、布、鋁箔、木質人造板材、無機材料(石膏、水泥等)等進行混合復合或層積復合制備軟木復合材料，軟木的加入可提高復合材料的減振、隔音、隔熱以及韌性等功能特性，廣泛應用在人們生產和生活的各個領域[9]。目前，市場上常見的軟木復合產品有下列幾種：

(1)軟木橡膠產品

軟木橡膠產品最早出現(xiàn)于20世紀30年代后期，由于使用要求不同，各類軟木橡膠制品工藝配方也有差異，但其基本過程包括橡膠塑煉、添加配合劑、軟木粉混煉、壓延出片、硫化成型等[10]。軟木橡膠制品具有優(yōu)良的可壓縮性、耐油性、耐老化性和耐磨性，廣泛用作密封墊片、各類密封墊圈、印刷襯墊、離合器中止動片、飛機汽車等防震材料、鐵路混凝土軌枕墊以及地面鋪貼材料等。

(2)軟木地板

軟木地板彈性好、吸音、防滑、腳感舒適，特別適用于家庭、幼兒園、老年公寓、圖書館等地面鋪設。純軟木復合地板由四層結構組成，表層為涂飾層，接著是裝飾軟木層，第三層是軟木基層，底層是粘合層，主要通過粘貼方式鋪貼在地面上。市場常見的鎖扣式軟木地板是由涂飾層、裝飾軟木層、軟木基層、帶鎖扣的木質地板基材(纖維板、膠合板等)以及防潮底層組成，拼裝后地板間相互連接成為整體可直接放在地面上[11]。

目前，數(shù)字印刷技術的引入使得軟木地板表面可呈現(xiàn)出木材、天然石材、瓷磚等各種圖案，軟木地板的顏色和圖案將更加豐富多彩，使得軟木地板在保持自身功能優(yōu)點的同時，可滿足更多個性化的裝飾需求[12]。

(3)軟木墻飾材料

軟木墻飾材料包括墻布和墻板材料。軟木墻布是在軟木飾面層和底層之間復合一層有彈性和強度的無紡布制成墻面裝飾材料；或者是將天然軟木直接削片或層切，然后與不同材質的布、無紡布、網布進行滾壓粘合制出的具有特殊外觀效果、有一定強度和手感的新型墻體裝飾材料[13-14]。

軟木復合墻板是將軟木裝飾面料粘貼在人造板的表面，根據(jù)需要進行表面銑型加工而成的裝飾板材。

(4)軟木革

軟木革是將成型后的各類軟木毛坯剖切成一定規(guī)格的軟木紙，然后對軟木紙進行特殊處理并在其表面復合一層皮革涂飾層制成[15]。軟木革天然質樸，手感潤滑細膩，可作為皮革的一種替代品，用于軟木鞋材、箱包、時裝、裝飾品、家具面料、包裝用品等的制備。

3 展望

軟木資源雖可再生，但采剝周期長，資源供需矛盾突出[16]。隨著科學技術的飛速發(fā)展，一些傳統(tǒng)的軟木應用領域逐漸被新材料所替代，如絕熱軟木磚已被聚苯乙烯泡沫所取代，退出冷凍工業(yè)的大部分市場。因此，應加大軟木資源的高效利用，以高附加值的軟木產品和技術創(chuàng)新引導消費需求，開辟軟木資源利用的新市場，促進軟木行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

3.1 節(jié)約化利用

在人類面臨資源挑戰(zhàn)的21世紀，節(jié)約化利用是軟木行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。在把握產品不同功能要求和品質的前提下，探索軟木超薄化利用，材料的替代化；在產品的生命周期內，加強軟木的回收再利用，提高資源利用率，減少浪費，降低成本。

3.2 精細化利用

由于軟木資源珍貴，高附加值精細化利用是今后的一個方向，軟木中的低分子化合物如無羈萜及其衍生物、三萜類、固醇類以及簡單的酚類成分都具有一定的生物活性，這些成分的存在使得軟木具有一定藥理作用，可應用在醫(yī)藥、食品以及化妝品領域。

3.3 新功能的開發(fā)利用

軟木獨特的細胞結構和化學組成可用來吸附廢水中的重金屬污染物，利用軟木制備出的活性炭具有很強吸附功能，軟木微粒作為添加劑可用來增強環(huán)氧樹脂膠的延展性，軟木與碳纖維復合制備輕質材料具有良好的力學和防火阻燃特性，這些新功能的開發(fā)利用將會把軟木資源的利用發(fā)揮到極致。

4 小結

軟木是一種綠色環(huán)保材料，獲取軟木資源不需要采伐栓皮樹，在我國發(fā)展栓皮櫟軟木產業(yè)具有重要的生態(tài)、社會和經濟效益。雖然我國軟木行業(yè)的發(fā)展取得了一定進步，但也存在著軟木資源品質不高、利用率低、產品雷同、深加工產品少、附加值低等問題，因此，需要各類相關從業(yè)人員加大技術創(chuàng)新力度，加強國內外技術交流與合作，努力開發(fā)更多高附加值的軟木產品，拓展我國栓皮櫟軟木資源的應用領域，提升我國軟木行業(yè)的國際市場競爭力。