全 文 ：书无瓣海桑木材性质及加工利用的研究
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孙 瑾 王晓静 高振忠 林 燕 徐正春
(华南农业大学林学院，广东 广州 510642)
摘要 对采自广东省雷州市红树林内无瓣海桑的木材物理力学性质进行研究。结果表明，无瓣海桑木
材材质轻软、干缩性能和强度中等、冲击韧性较低，可用于普通家具、一般的建筑用材、普通包装材料、人造
板，不适宜做地板、高档家具等。
关键词 无瓣海桑; 物理性能; 力学性能; 应用
中图分类号:S781． 2 文献标识码:A 文章编号:1006 － 4427(2013)03 － 0076 － 03
Study on Wood Properties and Processing Performance
of Sonneratia apetala
SUN Jin WANG Xiaojing GAO Zhenzhong LIN Yan XU Zhengchun
(College of Forestry，South China Agricultural University，Guangzhou，Guangdong 510642，China)
Abstract Physical and mechanical properties of Sonneratia apetala collected from Leizhou mangrove forest
was studied． The results showed that the wood quality was light and soft，as well as the shrinkage and mechanical
properties reached intermediate level． The wood can be used in construction and packaging industry，and be used
as sheets of plywood and undemanding engineering structure material． Its not suitable for bearing component，pit-
wood，sleeper and such others．
Key words Sonneratia apetala;physical properties;mechanical properties;application
无瓣海桑(Sonneratia apetala)为红树林海桑科海桑属乔木，是我国南方海岸防护林中的主要速生红树树
种，具有生长迅速、结实率高、定居容易、适应性广等优良特性［1］，是红树林生态恢复的主要造林树种之一，
并且其迅速的材积生长能力使其在木材应用方面也具有较好的推广价值。纪卿飞等［2］为探讨无瓣海桑的
药用价值对其化学成分进行了研究，而关于其木材物理力学性能及加工利用的研究未见报道。本项目于
2011—2012 年对无瓣海桑木材的物理力学性能进行研究，为提高其利用价值提供理论依据。
1 材料和方法
1． 1 材料
本研究选取的 3 株无瓣海桑采自广东省雷州市，处于北纬 20°52 ～ 20°56，东经 110°09 ～ 110°10，壤质
多为淤泥。木材个体随机采集。3 株样木平均年龄 18 a，树高 8 ～ 10 m，胸径分别为 12． 6，14． 5 和 13． 8 cm。
木材物理力学性能测定采集与制样按照国家标准进行［3］;依据测定标准要求，将样木加工成如下 4 种规格
(弦 ×径 ×纵，mm) :(1)20 × 20 × 20，每组 25 块，用于含水率、干缩性和气干密度测定;(2)20 × 20 × 30，每组
50 块，用于顺纹抗压强度和横纹抗压强度测定;(3)20 × 20 × 300，每组 50 块，用于抗弯强度、抗弯弹性模量
67 广 东 林 业 科 技 2013 年第 29 卷第 3 期
* 基金项目:广东省科技厅科技计划资助项目(2007B030200005)。
第一作者:孙瑾(1972-) ，女，副教授，博士，主要从事木材科学与技术教学与研究，E-mail:sunjin2003@ 163． com。
通信作者:徐正春(1965-) ，男，教授，主要从事森林经理教学与研究，E-mail:zcxu@ scau． edu． cn。
和冲击韧性测定;(4)50 × 50 × 50，每组 25 块，用于硬度测定。
1． 2 方法
1． 2． 1 试验装置 UTM5504 型电子万能试验机、JA1003N电子天平和 KXB-13AB恒温恒湿箱。
1． 2． 2 性能测定方法 (1)木材物理性能测定方法:含水率、干缩性和气干密度分别依据 GB /T 1931—
2009、GB /T 1932—2009 和 GB /T 1933—2009 标准中方法进行测定［3］;(2)木材力学性能测定方法:顺纹抗压
强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、横纹抗压强度、冲击韧性和硬度依据 GB /T 1935—2009、GB /T 1936． 1—
2009、GB /T 1936． 2—2009、GB /T 1939—2009、GB /T 1940—2009 和 GB /T 1941—2009 标准中方法进行测
定［3］。
每个性能指标测试的有效样本数为 18 ～ 20 个。借助 Excel对试验结果进行数据分析，计算出无瓣海桑
木材各项物理力学性能指标的均值、标准差和变异系数。
1． 3 性能等级评价标准
依据《中国主要树种的木材物理力学性质》［4］对气干密度(g /cm3)等级评价，气干密度≤0． 35 为甚轻、
0． 36 ～ 0． 55 为轻、0． 56 ～ 0． 75 为中、0． 76 ～ 0． 95 为大、＞ 0． 95 为甚大。依据《拉丁美洲热带木材》采用 Keat-
ing对木材干缩性的等级评价，生材至炉干弦向干缩率(%)≤3． 5 为甚小、3． 6 ～ 5． 0 为小、5． 1 ～ 6． 5 为中、
6． 6 ～ 8． 0 为大、＞ 8． 0 为甚大［5］。同时采用别列里金对木材强度的等级评价，顺纹抗压强度 +抗弯强度
(MPa)＜ 108 为低、108 ～ 167 为中、＞ 167 为高［5］。依据《木质资源材料学》［6］中对硬度等级评价，端面硬度
(N)＜ 5 000为软、5 001 ～ 10 000 为中、＞ 10 000 为硬。依据《木材学》［7］对冲击韧性(kJ /m2)等级评价，冲击
韧性≤30 为甚低、31 ～ 60 为低、61 ～ 90 为中、91 ～ 120 为高、＞ 120 为甚高。
2 结果与分析
2． 1 无瓣海桑物理力学性能分析
无瓣海桑木材的物理力学性能测试结果见表 1。由表 1 可以看出，无瓣海桑木材的气干密度为
0． 52 g /cm3、端面硬度为 4 172． 4 N，材质属于轻软等级;径向干缩率为 3． 33%、弦向干缩率为 6． 50%，干缩
性属于中等等级。一般来说，木材气干密度和干缩率越大，干燥过程中木材越容易产生弯曲、开裂等干燥缺
陷［8］。无瓣海桑木材属于轻软、干缩率中等等级木材，在干燥过程中较少产生干燥缺陷，易于干燥，在木材
使用过程中因环境温湿度的变化不易产生翘曲、开裂等缺陷。无瓣海桑木材的顺纹抗压强度 +抗弯强度为
127． 39 MPa，强度为中等级;冲击韧性为 43． 60 kJ /m2，属于低等级，因此无瓣海桑木材可用于一般承载的木
质制品构件。
表 1 无瓣海桑木材物理力学性质均值及变异
项目
气干密度 /
(g·cm －3)
干缩率 /%
径向 弦向
顺纹抗
压强度
/MPa
横纹抗压
强度 /MPa
径向 弦向
抗弯强
度 /MPa
抗弯弹
性模量
/GPa
硬度 /N
端面 径面 弦面
冲击韧性 /
(kJ·m －2)
均值 0． 52 3． 33 6． 50 38． 14 5． 09 6． 36 89． 25 16． 9 4172． 4 3113． 9 3298． 9 43． 60
标准差 0． 03 0． 74 0． 98 3． 54 0． 68 1． 22 10． 58 1． 10 667． 1 396． 7 414． 0 13． 87
变异系
数 /%
6． 29 22． 20 15． 02 9． 29 13． 44 19． 14 11． 86 6． 52 15． 99 12． 74 12． 55 31． 81
2． 2 无瓣海桑与常用木材性能比较
选取常用针叶树材杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)和常用阔叶树材水青冈
(Fagus spp．)、白桦(Betula platyphylla)［4］与无瓣海桑进行木材物理力学性能的比较，结果详见表 2。
由表 2 可见，无瓣海桑木材的各项力学性质指标均优于轻软的杉木，与马尾松相近，但低于气干密度中
等的水青冈和气干密度较低的白桦，因此无瓣海桑木材在机械强度方面的应用可参照马尾松的应用范围。
马尾松木材作为承重构建主要应用于建筑、一般家具、包装材料等。
77孙 瑾等: 无瓣海桑木材性质及加工利用的研究
表 2 无瓣海桑与常见木材物理力学性能比较
树种
名称
试材
采集地
气干密度 /
(g·cm －3)
顺纹抗压
强度 /MPa
抗弯强度
/MPa
抗弯弹性
模量 /GPa
横纹抗压强度 /MPa
径向 弦向
冲击韧性 /
(kJ·m －2)
硬度 /N
端面 径面 弦面
无瓣海桑广东雷州 0． 520 38． 14 89． 25 16． 90 6． 36 5． 09 43． 60 4172 3299 3114
马尾松 广东乐昌 0． 450 39． 21 94． 66 16． 70 6． 79 6． 79 42． 95 3720 3132 3549
杉木 广东乐昌 0． 260 33． 50 49． 32 7． 79 2． 00 1． 34 18． 04 2287 1272 1464
水青冈 云南金平 0． 610 59． 32 126． 86 14． 04 8． 68 5． 34 132． 98 6777 6659 6520
白桦 甘肃洮河 0． 489 48． 04 96． 11 9． 43 5． 79 3． 90 78． 26 4094 4115 3976
3 结论
(1)无瓣海桑木材的材质轻软、干缩性能和强度中等、冲击韧性较低。
(2)无瓣海桑木材容易干燥，其力学性能各项强度指标与马尾松接近。
(3)综合分析无瓣海桑的物理力学性能，无瓣海桑木材硬度低，不适宜做地板、楼梯、家具桌面、高档家
具等;冲击韧性低，不适宜做冲击力较强的运动器材、枪托、火车等;强度中等，适宜做普通家具、一般的建筑
用材、普通包装材料、人造板等。
参考文献
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1260．
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