劉勛輝，趙 亮

(1.西安市太乙路中學(xué)，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(xué)上屬于周皮，是由木栓形成層向外分生產(chǎn)生的次生保護(hù)組織。成熟的軟木組織是由死細(xì)胞組成，沒(méi)有細(xì)胞間隙。軟木細(xì)胞壁主要化學(xué)組成有軟木脂、木質(zhì)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(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成密不可分[1]。

栓皮樹可多次剝皮而不會(huì)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(zhì)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(zhì)量較好。軟木質(zhì)輕，具有疏水性、耐摩擦、吸能、絕緣、隔熱及化學(xué)性能穩(wěn)定等多種優(yōu)良特性，利用價(jià)值很高，應(yīng)用范圍很廣[2]。

本文在分析軟木資源概況的基礎(chǔ)上對(duì)軟木主要用途和應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)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(duì)我國(guó)栓皮櫟軟木資源的利用提供借鑒。

1 軟木資源概況

國(guó)外軟木主要來(lái)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(guó)和意大利等國(guó)，根據(jù)葡萄牙軟木協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，這7個(gè)國(guó)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(chǎn)量葡萄牙約10萬(wàn)t，西班牙約6.1萬(wàn)t。葡萄牙是世界上最大的軟木生產(chǎn)和出口國(guó)，2015年，其產(chǎn)值占到其GDP的1%，年度軟木產(chǎn)品出口產(chǎn)值達(dá)到13.46億歐元[4]。

我國(guó)軟木主要產(chǎn)自栓皮櫟(Quercusvariabilis)，該樹是我國(guó)特有珍貴經(jīng)濟(jì)樹種和用材樹種，也是我國(guó)分布范圍最廣的落葉樹種之一。栓皮櫟在我國(guó)的地理分布界限在北緯22°～42°，東經(jīng)98°～122°之間，海拔1 500 m以下的山地都能良好生長(zhǎng)，秦嶺和伏牛山是我國(guó)栓皮櫟的核心分布區(qū)，我國(guó)年產(chǎn)軟木約5萬(wàn)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(guó)就有軟木在釣魚器具的應(yīng)用記載，自17世紀(jì)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(chǎn)品的本質(zhì)特性看，軟木資源的利用主要有兩種形式即天然軟木產(chǎn)品和非天然軟木產(chǎn)品。

2.1 天軟軟木產(chǎn)品

天然軟木產(chǎn)品是將軟木經(jīng)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(zhì)量得以保持，而且還可以進(jìn)一步促進(jìn)葡萄酒的成熟[7]。

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

天然軟木還可用作工藝品原材料，我國(guó)特有的軟木畫就是將天然軟木經(jīng)切削、雕鏤、布景藝術(shù)處理而創(chuàng)作出的一種藝術(shù)品。天然軟木經(jīng)過(guò)雕刻還可用來(lái)制作軟木相框、軟木燭臺(tái)等工藝品[2]。

2.2 非天然軟木產(chǎn)品

非天然軟木產(chǎn)品是將天然軟木產(chǎn)品加工的剩余物以及質(zhì)量較差的軟木塊加工成不同大小的顆粒或?qū)⑻烊卉浤局苯悠势?，再加工成的各種軟木產(chǎn)品。根據(jù)產(chǎn)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(jié)軟木產(chǎn)品 純聚結(jié)軟木產(chǎn)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(xué)降解產(chǎn)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(lái)確定，常見產(chǎn)品為軟木磚[8]。純聚結(jié)軟木產(chǎn)品可用于建筑結(jié)構(gòu)的保溫、隔音層，精密儀器設(shè)備的防震層等。

2.2.2 膠結(jié)軟木產(chǎn)品 軟木顆粒中加入膠粘劑，如環(huán)氧樹脂膠、動(dòng)物蛋白膠等，經(jīng)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(jié)的軟木紙、板或卷材。膠結(jié)軟木根據(jù)顆粒大小不同可相互復(fù)合，也可與其它材料復(fù)合制備軟木板(卷)材。

膠結(jié)軟木產(chǎn)品可加工成不同產(chǎn)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(fù)合產(chǎn)品 軟木粒或片材可與橡膠、塑料、纖維、布、鋁箔、木質(zhì)人造板材、無(wú)機(jī)材料(石膏、水泥等)等進(jìn)行混合復(fù)合或?qū)臃e復(fù)合制備軟木復(fù)合材料，軟木的加入可提高復(fù)合材料的減振、隔音、隔熱以及韌性等功能特性，廣泛應(yīng)用在人們生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域[9]。目前，市場(chǎng)上常見的軟木復(fù)合產(chǎn)品有下列幾種：

(1)軟木橡膠產(chǎn)品

軟木橡膠產(chǎn)品最早出現(xiàn)于20世紀(jì)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(guò)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(dòng)片、飛機(jī)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(shè)。純軟木復(fù)合地板由四層結(jié)構(gòu)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(guò)粘貼方式鋪貼在地面上。市場(chǎng)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(zhì)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(shù)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(diǎn)的同時(shí)，可滿足更多個(gè)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(fù)合一層有彈性和強(qiáng)度的無(wú)紡布制成墻面裝飾材料；或者是將天然軟木直接削片或?qū)忧?，然后與不同材質(zhì)的布、無(wú)紡布、網(wǎng)布進(jìn)行滾壓粘合制出的具有特殊外觀效果、有一定強(qiáng)度和手感的新型墻體裝飾材料[13-14]。

軟木復(fù)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(jìn)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(duì)軟木紙進(jìn)行特殊處理并在其表面復(fù)合一層皮革涂飾層制成[15]。軟木革天然質(zhì)樸，手感潤(rùn)滑細(xì)膩，可作為皮革的一種替代品，用于軟木鞋材、箱包、時(shí)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(zhǎng)，資源供需矛盾突出[16]。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，一些傳統(tǒng)的軟木應(yīng)用領(lǐng)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(chǎng)。因此，應(yīng)加大軟木資源的高效利用，以高附加值的軟木產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng)新引導(dǎo)消費(fèi)需求，開辟軟木資源利用的新市場(chǎng)，促進(jìn)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(jì)，節(jié)約化利用是軟木行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在把握產(chǎn)品不同功能要求和品質(zhì)的前提下，探索軟木超薄化利用，材料的替代化；在產(chǎn)品的生命周期內(nèi)，加強(qiáng)軟木的回收再利用，提高資源利用率，減少浪費(fèi)，降低成本。

3.2 精細(xì)化利用

由于軟木資源珍貴，高附加值精細(xì)化利用是今后的一個(gè)方向，軟木中的低分子化合物如無(wú)羈萜及其衍生物、三萜類、固醇類以及簡(jiǎn)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(yīng)用在醫(yī)藥、食品以及化妝品領(lǐng)域。

3.3 新功能的開發(fā)利用

軟木獨(dú)特的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成可用來(lái)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(qiáng)吸附功能，軟木微粒作為添加劑可用來(lái)增強(qiáng)環(huán)氧樹脂膠的延展性，軟木與碳纖維復(fù)合制備輕質(zhì)材料具有良好的力學(xué)和防火阻燃特性，這些新功能的開發(fā)利用將會(huì)把軟木資源的利用發(fā)揮到極致。

4 小結(jié)

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(guó)發(fā)展栓皮櫟軟木產(chǎn)業(yè)具有重要的生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。雖然我國(guó)軟木行業(yè)的發(fā)展取得了一定進(jìn)步，但也存在著軟木資源品質(zhì)不高、利用率低、產(chǎn)品雷同、深加工產(chǎn)品少、附加值低等問(wèn)題，因此，需要各類相關(guān)從業(yè)人員加大技術(shù)創(chuàng)新力度，加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外技術(shù)交流與合作，努力開發(fā)更多高附加值的軟木產(chǎn)品，拓展我國(guó)栓皮櫟軟木資源的應(yīng)用領(lǐng)域，提升我國(guó)軟木行業(yè)的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。