山东林业科技 2021 年第 2 期 总 253 期 SHANDONG FORESTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY
2021.No.2
文章编号：1002-2724(2021 )02-0012-04
刺槐品种原木与胶合板物理力学性能比较分析最近热门事件
仲伟国徐贵学"，王有刚"，赵一凡"，李国霞#，张宝贞4，董元夫4，荀守华
(1.山东省林业科学研究院，山东济南250014； 2临沂优优木业股份有限公司，山东费县273400；
3.山东万智教育集团，山东济南250100；
4.费县国有大青山林场，山东费县273402)
摘要：选用刺槐用材林新？种’多彩青山#( I )、‘壮美青山’(")、’绿满青山(#)'和优良无性系’鲁刺10(($)原木制作普 通胶合板，检测各？种原木及胶合板的密度、含水率、胶合强度、静曲强度、弹性模量等物理力学性能，并进行比较分析* *结果表 明+(1)与原木相比，经过多层单板胶合后密度
，含水率世纪花园小说
；(2) 4个刺槐？种的胶合强度 107杨
收稿 H 期：2021-02-23
基金项目："十三五”国家重点研发专项子课题(2017YFD0600503)；国家林业公益性行业科研专项(201304116)
*通讯作者：荀守华
(% )和按树(&)胶合板；(3)各刺槐？种胶合板的静曲强度均低于107杨， ；(4)弹性模量大小排序为#〉％〉"〉I 〉&〉
$*综上可知，4个刺槐？种胶合板达到高密度板材要求，适宜制作胶合 *
关键词：刺槐；？种；原木；胶合板；物理性能；力学性能
中图分类号：S792.27 文献标识码:-
三年级简笔画Analysis of Physical and Mechanical Properties of Robinia pudoacacia Wood Plywood
ZHONG Weiguo 1 9 XU Guixue 2 ,WANG Yougang 2 ,ZHA0 Yifan 2 , LI Guoxia 3, ZHANG Baozh
木瓜煲什么汤最好en 4 ,D0NG Yuanfu 4, XUN Shouhua 1*
(l.Shandong Academy of Forestry , Jinan Shandong 250014；2. Linyi Youyou Wood Industry Co.LtG ,
Fei County Shandong 273400 ； 3. Shandong Wanzhi Education Group , Jinan Shandong 250100 ；
4.Daqingshan Forest Farm of Feixian County , Fei County , Shandong 273402)
Abstract ： The new varieties of locust timber forest ' Duocai Qingshan (、* Zhuangmei Qingshan (、' Lvman Qingshan ( and superior clone ，Luci 10'were lected to make ordinary plywood. The density, moisture content, bonding strength, impregnation peeling, static bending strength, elastic modulus and other physical and mechanical properties were tested, and compared with ，Neva ' poplar and eucalyptus plywood& The results showed that the density of plywood incread significantly and the wood moisture content of plywood made from logs decread significantly.The bonding strength of the four locust varieties were higher than ，Neva ' poplar and eucalyptus. The static bending strength of the plywood of all locust varieties were lower than ，Neva ' poplar and higher than eucalyptus. The order of modulus
of elasticity of four locust varieties and ，Neva ' poplar and eucalyptus plywood is #>%>"> I 〉& 〉$ . In conclusion, the four varieties of locust plywood meet the requirement of high density board and are suitable for making plywood&
Keywords ： Robinia pudoacacia L. ； varieties ； plywood ； physical property ； mechanical property
我国森林资源短缺，森林蓄积量和生长量较
低。我国又是木材消费大国，木材消耗量逐年增加, 木材对外依存度超过50%[1]。培育速生优质用材林
良种，提高人工林生产力，增加木材供应，可有效缓
解我国木材短缺问题-刺槐(Robinia pudoacacia L.)是地球上温带地
区栽培 速生阔叶树种，木 度，：硬适中，加工性能好；顺纹抗压力强，断；
较长
； 性
强，
高；是 、矿柱、 、造船、木地板等用材[2-3]-但是刺槐木材存在干燥易开裂、
缺 ， 较低， 刺槐木
材加工用效[4]-人
有性能稳定、不易
性， 刺槐 木
， 能 刺槐木 缺 ， 提高木 用性 能- 有刺槐
力学性能研究
较 ，
，
用刺槐用 林 种'
青山’、’壮美青山’、’绿满青山’和优良无性系 '鲁刺10，原木
，检测其密度+含水
、胶合强度、静强度、弹性模量等性能，并与欧
肉炒四季豆-12 -
山东林业科技仲伟国等：刺槐品种原木与胶合板物理力学性能比较分析2021年第2期美杨107杨（授权新品种名称为"尼娃’）和1树木
材胶合板进行比较，为刺槐胶合板合理开发利用提
供科学依据。
1材料与方法
1.1试验材料
试验材料为山东省林业科学研究院和费县国
有大青山林场选育的刺槐用材林新品种’多彩青
山壮美青山’"绿满青山’和刺槐优良无性系’鲁
刺10'8年生试验林立木，平均胸径15cm~18cm,
平均树高10m~12m；产地为费县国有大青山林场,
2017年9月采伐。以产自山东临沂的欧美杨107杨
小径材和产自的1树小径材作为&1。
表1试验材料相关信息
编号品种名称学名品种权号良种编号
I'多彩青山'Robinia pudoacacia20150117鲁D-DE-RP-
'Duocai Qingshan'004-2017
'壮美青山'Robinia pudoacacia20150118鲁S-DE-RP-'Zhuangmei Qingshan'005-2017
'绿满青山'Robinia pudoacacia20170157鲁S-DE-RP-'Lvman Qingshan'007-2018
$'鲁刺10'
Robinia pudoacacia
'Luci10' Populus X euramericana
%107杨20040001
'Neva'
&1树Eucalyptus
1.2胶合板制作工艺和方法
将原木各段统一截成长度1-2m的木段，上单板旋切机旋切成厚度1-5mm的单板，理后成7胶合板&胶为胶，胶量为 180g・m，2，板材的制备尺寸为500mm x500mm。热压工艺参数：时间1000s+500s，温度125%,—段13kg-cm2,7kg-cm_2o：单板整理！涂胶！组坯！!!砂光！裁边&
1.3原木物理性质测定
在刺槐各品种伐倒木树干高度的基部、胸高（1.3m）、1/3、1/2、3/4处截5cm厚圆盘各1个，对各部
位圆盘截取5个试样（试样尺寸20mm x20mm x 20mm），称重、干燥，、干质量。原木含水率按照国家标准GB/T1931-2009《木材含水率测定方法》进行。原木基本密度和度GB/ T1933-2009《木材密度方法》进行。各品种树度和度取5个试的平均，用胸高的度和度品种的度和度进行比较。
1.4胶合板性能检测
刺品种胶合板理学性依据GB/T9846-2015《普通胶合板》、GB/T17657-2013《人造板板理化性能试验方法》；胶合板
我们有个约定
依据GB/T18103-2013《实木复合地板》。测试（mg・L-1）、耐热长度、度、胶合强度、一类、二类
最爱人间四月天渍剥离、横向静曲强度、横向弹性模量、密度、含水率等&每种试材试6片，即每试6次，算术平均值。
2结果与分析
2.1刺槐品种木材物理性质及差异
2.1.1刺槐品种木材密度及差异
4个刺槐品种木材基本密度介于0.58g-cm-3~ 0.67g-cm-3之间，为中等密度木材冋。同一品种树干不同度有差异，总体趋势在树干1/2高度度达到最高值，次之，至3/4度最低，胸高部位密度居中。树度由高至低排序为1/2>基部〉胸高>1/3>3/4处。以'多彩青山’为例，树干各部位基本密度值为0.71g-cm-3> 0.68g-cm-3>0.67g-cm-3>0.66g-cm-3>0.65g-cm-3o不同刺品种其度有差异，）多彩青山’和’壮美青山’均大于’鲁刺10','绿满青山’低于’鲁刺10'（见图1）。
0.8
0.2
碰0
基部胸高1/31/23/4
■多彩青山0.690.680.670.710.65
■壮美青山0.640.620.640.650.59
■绿满青山0.620.580.550.570.54
-鲁刺100.650.610.620.650.64
树干部位
图1刺槐品种木材不同部位基本密度
刺槐各品种木材气干密度在0.67g・cm-3〜0.79g-cm-3范围内，树干高度不同置度有差异，且不同品种现趋势有差异。’多彩青山’和’壮美青山'
・13・
山东林业科技2021年第2期
在树干1/2高度气干密度达到最高值，胸高部位次之,3/4部位最低；’绿满青山’和’鲁刺10'树干基部气干密度最高，随树干高度增加气干密度呈降低趋势（见表2）。
表2刺槐品种不同树干高度气干密度测定数据表
单位:g-cm-3品种基部胸高1"31"23"4
'多彩青山'0.780.790.750.830.75
'壮美青山'0.650.670.720.730.63
'绿满青山'0.700.670.620.660.66
'鲁刺10'0.740.720.710.710.67
2.1.2刺槐品种木材含水率和体积干缩系数及差异
刺槐各品种木材含水率随树干高度增加而减少，基部含水率最高，至树梢3/4部位含水率最低，胸高部位含水率介于38%~53%之间，各品种由高至低排序为％壮美青山’>%绿满青山’>'多彩青山’> '鲁刺10'。体积干缩系数在0.33%~0.44%范围内，不同品种有差异，’多彩青山’和’鲁刺10'较高，’壮美青山'较低；同一品种在树干高度不同位置体积干缩系数有差异，规律趋于1/2>胸高>基部>1/3 >3/4（见表3）。
2.2刺槐品种木材胶合板物理性能及差异比较
刺槐各品种,107杨和Z树木材胶合板物理性（见表4）表，4个刺槐品种胶合板密度为0.92g・cm*3、0.91g-cm-3,0.83g-cm-3和0.83g-cm_3，分别比原木密度提高了37.3%,46.77%,43.1%和36.1%，达到高密度木材要求。107杨胶合板密度为0.62g-cm-3,Z树胶合板密度为0.70g-cm-3，均达到中密度木材。
4个刺槐品种胶合板密度有差异且均超过对照107杨、Z树胶合板密度。’多彩青山’分别超过对照48.4%,
31.4%,%壮美青山’分别超过对照46.8%, 30%,'绿满青山’和％鲁刺10'胶合板密度相同分别超过对照33.9%,18.6%。4个刺槐品种和107杨、Z 树胶合板密度由至排序为’多彩青山’>%壮美青山’>%绿满青山’/%鲁刺10'>Z树>107杨。补肾胶囊
4个刺槐品种胶合板含水率分别为为&4%, 10.7%,8.1%,9.5%,107杨、Z树胶合板含水率分别为7.7%,9.0%，均合国家标准。由原木制作胶合板木材含水率降低，%多彩青山&胶合板含水率木降低了77.9%,%壮美青山’胶合板含水率
木降低了79.8%,%绿满青山’胶合板含水率比其原木降低了83.8%,%鲁刺10'胶合板含水率比木降低76.3%。
2.3刺槐品种木材胶合板力学性能及差异比较
胶合度胶木材板
，单板的胶合，胶合度值越大，胶合。由4，刺槐品种胶合度分别为3.45MPa,2.97MPa,2.85MPa,3.01MPa，均高于对照107杨的1.94MPa,Z树的1.56MPa,'多彩青山’胶合强度比107和Z树分别提高了77.83%和121.15%。刺槐品种木材胶合强度显著大于107杨
表3刺槐品种木材含水率和体积干缩系数测定数据表
品种名称
含水率/%体积干缩系数含水率/%体积干缩系数含水率/%体积干缩系数含水率/%体积干缩系数含水率/%体积干缩系数基部胸高1/31/23/4
%彩青山&480.40380.44350.37310.49360.39
%壮美青山&570.30530.33460.38470.38480.26
%绿满青山&550.40500.41410.36400.42390.36
%鲁刺10&510.42400.44400.41470.36360.40
表4刺槐品种、欧美杨、Y树木材胶合板物理力学性能检测表
木材胶合板含水率"%密度/(g*c m3)胶合度/MPa度/MPa"MPa一二类浸渍剥离刺槐品种%多彩青山&
8.40.92 3.45859055合0%合100%刺槐品种%壮美青山&
10.70.91 2.971059292合0%合100%刺槐品种%绿满青山&
8.10.83 2.859611041合0%合100%刺槐无性系'鲁刺10'9.50.83 3.011057831合0%合100%杨树品种107杨7.70.62 1.9410710831合0%合83% z树9.00.70 1.56678679合0%合100%・14・
山东林业科技仲伟国等：刺槐品种原木与胶合板物理力学性能比较分析2021年第2期
和％树，说明刺槐木材更适宜制作胶合板。
静曲强度(MOR)是胶合板在受力弯曲到断裂时所能承受的压力强度。从表4看出，4个刺槐品种'多彩青山’、&壮美青山’、&绿满青山’、&鲁刺10'胶合板 横向静曲强度分别为85MPa(105MPa(96MPa和105MPa,4个品种的MOR值均低于107杨的107MPa，均高于％树的67MPa。不同种类木材胶合板横向静曲强度大小排序为107杨〉’壮美青山’> '鲁刺10'>&绿满青山’>'多彩青山’>%树％
弹性模量(MOE)是衡量胶合板产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的力也越大，材料度越大。刺槐品种’多彩青山'的MOE值为9055MPa, *壮美青山'为9292MPa,*绿满青山'为11041MPa,*鲁刺10'为7831MPa。其中，只有’绿满青山'的MOE值高于107杨的MOE值10831MPa，只有*鲁刺10'的MOE值低于％树的8679MPa。不同种类木材胶合板横向弹性模量大小排序为*绿满青山'>107杨> '壮美青山'>'多彩青山'>%树〉*鲁刺10'。
3结论与讨论
木材度是木材材性的指标，木材强度、性能和加工产品质量有直接影响。刺槐品种木材属中密度木材，本试验4个刺槐品种木材基本密度介于0.58g-cm3~0.67g-cm3之间，经过多层单板胶和后其密度显著提高，胶合板密度介于0.83g-cm3 ~0.92g-cm3之间，分别木密度提高了37.3%、46.77%、43.1%和36.1%，且4个刺槐品种胶合板密度均107杨和％树胶合板密度，达到高密度材。
4个刺槐品种的静曲强度介于85MPa~105MPa，大于％树的静曲强度67MPa，低于107杨静曲强度107MPa。弹性模量介于7831MPa~11041MPa，只有’鲁刺10'的MOE值低于％树的8679Mpa，只有'绿满青山'MOE值高于107杨弹性模量10831MPa，说明刺槐品种的力性能，生性和力学性能兼优的品种可作为育种。4个刺槐品种木材的胶合强度介于2.85MPa~3.45MPa之间，均高于107杨和％树胶合强度，说明刺槐木材更适宜制作胶合。
木材度木材质的多，树木材其种类，木材度大。工刺槐力性质的，刺槐木材的气干密度、全干密度、本密度、顺
压强度、抗弯强度、弯弹性模量均随树的增大而增加869。22年生一杨和26年生％的木材密度叫、罗浩
种％树、四川蓝％木材度[8-9]，其：为杨树幼龄材基本度平均为0.328g-cm-3，成熟材 基本密度平均为0.333g-cm-3,%树材本密度平均为0.626g•cm-3，材基本密度平均为0.728g・cm-3。本材料刺槐品
种、107杨和％树均为材，木和胶合板度
树种品种材的度，其材度
一。
亚梅等利用刺槐和％树木材试制高密度重组木，明,2种木材均适合制备高度组木；当密度为1.10g-cm-3时,2种木材重组木的力性能是其木材的1.5~2.0倍，刺槐重组木的MOR、MOE力性能与耐水性能优于％树㈣。本试验刺槐品种胶合板横向静曲强度和弹性模量均大于％树，由此得出刺槐品种胶合板的承重和刚度性能优于％树，具有更广泛的用途。
参考文献：
[1]张守攻.国际林联亚太大会中国报告[C].2016-10-24.
[2][匈]凯莱斯台舍，等，著，刺槐[M]，王世绩，张敦伦，译,
北京：中国科学技术出版社,1993.
[3]梁玉堂，龙庄如.刺槐栽培理论与技术[M].北京，中国
林业出版社,2010.
[4]于辉，周永东.刺槐锯材干燥工艺研究[J]，木材工业.
2015,(7):53-56.
[5]李国霞.'多彩青山'等5个刺槐k种木材密度和热
值测定分析[D].i东农业大学,2018.
[6]孙恒，冀晓东，赵红华，等.人工林刺槐木材物理力学
性质研究[J]，北京林业大学学报.2018,40(7):104-112.
[7]鲍甫成，江泽慧.中国主要人工林树种木材性质[M].
北京，中国林业出版社,1998.
[8]吴世军，陈广超，徐建民，等.杂种•无性系不同树干
高度材性变异分析[J]，福建农林大学学报(自然科
学版),2018,47(1):48-53.
[9]罗浩，四川蓝•幼龄材主要材性及其变异规律研究
[D].四川农业大学,2015.
[10]张亚梅，李长贵，余养伦，等.中等密度木材制备高性
能重组木的适应性[J]，木材工业.2016,30(4):36-38.
-15-
