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竹材液体渗透性是影响竹材改性处理效果的重要因素。采用碱液处理(80℃,质量分数1%～4%,处理时间1～4 h)竹束,分析工艺参数对竹束质量损失率、染液质量增加率的影响,解析处理前后竹材微观构造、孔隙结构参数的变化情况,揭示碱液处理改善竹材液体渗透性的机理。结果显示,碱液质量分数及处理时间对竹束质量损失率影响显著。碱液质量分数2%、处理时间1 h条件下,可以在保证竹束液体渗透性改善效果和处理效率的同时,使竹束质量损失率较小。扫描电镜观察发现,碱液处理后竹束导管等细胞产生明显皱缩,导管壁上规则的网状孔隙结构产生破坏,竹材部分闭塞孔隙结构重新打开,竹纤维产生剥离现象。压汞测试分析发现,碱液处理后竹材显微构造变化会导致竹束内部孔体积增大;细胞壁内部孔径40 nm左右的孔隙增多,孔径增大。竹束纤维细胞剥离可增加液体渗透通道,缩短液体渗透路径,降低液体渗透压,提升液体渗透效率。孔体积的增大导致流体在竹束内部的渗透量增大,孔径增大导致流体在竹束内部渗透的效率提高。竹束细胞壁内部小尺寸孔隙的增加,使流体有更多的渗透路径向细胞壁内部渗透,易于实现深度均匀渗透。 相似文献
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炭化过程中竹材内部形态结构的变化 总被引：10，自引：0，他引：10
利用扫描电子显微镜技术和压汞法研究了在200～900℃的炭化过程中，竹材的横截面和纵截面的内部形态结构和竹材中原有孔隙结构的变化。结果表明：竹炭具有与原料竹材相似的维管束和基本薄壁组织等内部形态结构，但在高温下纵截面上有明显的形变；在200～600℃的炭化过程中，竹材中孔隙的孔径分布从250～50000nm这一较宽的范围逐渐漂移至较窄的5500～50000nm之间，其中200～400℃之间变化最为显著；在600～900℃，孔径分布基本稳定在5500～50000nm范围内，但在高温下有变宽的倾向。本研究还探讨了炭化过程中竹材内部形态结构的变化规律与竹材炭化机理之间的联系。 相似文献
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竹材在建筑结构中的应用前景分析 总被引：12，自引：2，他引：10
总结竹材的构造及力学性能,阐述竹材人造板中的竹编胶合板、竹帘胶合板、竹帘竹席胶合板、竹材胶合板、竹材层压板、竹材碎料板及竹材复合板的工艺过程、产品特点及其用途,对近几年兴起的重组竹的加工工艺特点、研究现状及发展前景进行探讨。在此基础上提出了利用竹材人造板及重组竹的加工技术制作竹建筑结构用竹质板材和方材的方法,以及由竹板或竹板和钢板构成竹材组合板、组合梁、组合柱、组合墙体等结构构件的思路。 相似文献
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木竹材内部的流体渗透属于细观渗流范畴,解析木竹材料细观渗流规律对木竹材高效加工利用具有重要指导意义。目前对于木竹材流体渗透性方面的研究较多,但多集中在渗透性能的表征方面。从多孔构造解析角度,揭示木竹材细观渗流性能变化机理的研究相对较少。笔者从多孔材料结构表征分析角度出发,总结了木竹材料微观构造对应的多孔结构特征、孔径分布情况;系统归纳了木竹材料多孔结构特征主要表征方法(直观分析法、间接测试法及分形维数法)的原理及适用范围,在此基础上解析流体在木竹材中的渗透路径和渗透规律,总结木竹材多孔特征与细观渗流之间的关系;综述了可有效改善木竹材细观渗流特性的三类主要方法,即生物、物理及化学处理法,分析了当前木竹材细观渗流研究领域存在的主要问题;并展望了木竹材料细观渗流研究发展方向,以期为木竹材的性能分析及高值化加工利用提供基础理论依据。 相似文献
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毛竹筒展平板微观结构和基本性能初步研究 总被引：1，自引：0，他引：1
《世界竹藤通讯》2016,(6)
为了拓展竹展平板后续加工应用,对毛竹筒高温软化前后及展平板的显微构造及基本力学性能进行了观测与测试。结果表明:竹材软化后的薄壁细胞变形较小,展平后的薄壁细胞变形较大。对比原竹材与展平板的物理力学性能,展平板的密度和抗弯弹性模量分别比原竹材增大4.40%和6.76%,静曲强度、顺纹抗压强度和顺纹抗拉强度分别降低4.35%、4.32%和20.52%。除顺纹抗拉强度指标外,其他物理力学性能指标在展平前后变化不大,基本不影响其后续的加工利用。 相似文献
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竹材性质及其应用研究进展 总被引：5，自引：0，他引：5
对竹材解剖结构、物理性质、竹材的材性以及加工利用等方面的研究进展进行了综述,重点阐述了竹材在竹材人造板、竹炭、竹醋液、竹炭纤维等开发利用情况以及利用竹制产品的优缺点。 相似文献
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《林业工程学报》2021,6(3)
竹材是一种可持续发展的生物质材料,其作为传统建筑材料有悠久的历史。现代竹结构使用力学性能更加优异的工程竹材作为原材料,可实现更加灵活的建筑形式和结构布局,但普通竹材受弯构件存在截面刚度低、承载力与跨越能力不足等问题,在一定程度上限制了竹结构的应用,故研发竹构件增强技术具有重要意义。结合已有的竹材构件增强技术研究成果对其构造形式和力学性能进行系统阐述,主要包括配筋竹构件、工字形竹木组合构件、纤维复合材料(fibre-reinforced plastic,FRP)片材增强竹构件、竹-混凝土组合构件和竹-金属组合构件等。将竹材与金属、FRP及混凝土材料组合,其多种材料协调工作形成增强竹构件,增强竹构件的刚度、承载力等力学性能较普通竹构件有较大提升,能够更好地作为结构工程领域的承载构件使用。开发竹材受弯构件的更多有效增强形式、优化材料间连接构造形式、定量评价增强竹材构件的耐久性能、构建多样化的结构体系以及实现现代竹结构产业化发展等,应是未来竹材增强领域研究关注的重点方向。 相似文献
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竹材纹孔结构及表征方法研究进展 总被引：3，自引：0，他引：3
竹子是世界上生长最快的植物之一,竹秆节间组织由轴向系统的细胞组成,细胞壁上的纹孔结构是节间组织至关重要的物理通道。竹材纹孔既是竹子生长发育时期的物质运输路径,也是竹材加工利用过程中的关键影响因子,因而对竹材纹孔进行深入系统的研究具有非常重要的意义。目前对于竹材纹孔的结构和功能等相关研究很少,相比木材纹孔的研究状况而言,竹材纹孔研究显得较薄弱。笔者在综述竹材纹孔生物形成、基本结构和化学组成以及类型等主要特征的基础上,总结了竹材自身特性以及物理、化学和生物类处理手段对纹孔结构的影响,并对纹孔研究方法和创新方向进行了归纳,分析了竹材纹孔研究中存在的问题和未来的发展前景,以期为解析竹子生理生态功能和实现竹类资源高效利用提供参考。 相似文献
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提高竹材综合利用水平构建资源节约型竹产业 总被引：5，自引：0，他引：5
介绍了我国竹材资源和竹材加工利用的情况,对目前国内竹材加工利用中存在的原料利用率低的问题进行了较全面的总结和分析,提出了提高竹材综合利用水平及竹材利用率的主要方法和途径。 相似文献
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水热处理和碱处理诱导竹材细胞壁组分降解和小分子物质的溶解,可缩短无机硅在竹材内的有效渗透路径,提供额外的微/纳米通道和沉积空间。以四年生毛竹为研究对象,采用显微观察技术、傅里叶变换红外光谱技术和X射线衍射技术等,探究水热处理和碱处理对竹材微观结构、液体渗透性和化学组成的影响,揭示预处理方式对无机硅矿化竹材疏水性、力学性能和热稳定性等性能的作用机制。结果表明:相比于水热处理,碱处理对细胞壁中半纤维素和木质素的降解效果更为显著,构筑了疏松的细胞壁结构状态。但碱处理过程中的降解作用,在一定程度上给竹材的吸水性、吸湿性、表面硬度和力学性能等带来负面影响。无机硅矿化作用可以弥补上述负面作用,以改善竹材的疏水性、阻湿性和力学性能等。同时,无机硅矿化与碱处理可协同提高竹材的热稳定性。 相似文献
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竹木复合结构是科学合理利用竹材资源的有效途径 总被引：14，自引：0，他引：14
综述我国１０多年来竹材工业“以竹代木”所取得的科技成果及社会经济效益，辩证地分析当前竹材加工利用面临的挑战。根据复合材料力学分析和试验研究的结论，提出利用竹材强度高、韧性好的优点，采用竹木复合结构是充分发挥竹材特性、科学合理地开发利用竹材资源的有效途径。 相似文献
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竹材在压缩大变形下的力学行为Ⅱ.微观变形特征 总被引：5，自引：0，他引：5
以毛竹小试件为对象,使用显微加栽装置研究了竹材在三个方向的压缩大变形下微观结构的变化特征。研究表明,竹材在径向受压和弦向受压时具有相同的屈服极限,这主要取决于薄壁基本组织在横向具有相同的屈服行为。由于竹材基本组织是传递荷栽的优良基体,竹壁在径向压缩和弦向压缩下具有相同的宏观力学行为,可视为两相纤维复合材料;在轴向压缩大变形下,竹材承栽的主体是竹纤维,轴压屈服极限是横压屈服极限的3倍。 相似文献
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糖类是生物体的基本营养物质和重要组成成分,糖平台化合物指糖类经生物或化学转化而来的基本化学物质,并可进一步转化为高价值的生物基化学品或材料。利用资源量大、生长周期短的竹材制备单糖,进而开发一系列生物基糖平台化合物,前景广阔。竹材可通过绿色、环保、可持续的生物酶水解工艺制备单糖,其中最关键的步骤是预处理,要求成本合理、废液处理过程简便环保,且木质素能够有效利用。本研究综述近10年来预处理对竹材酶水解制备单糖的影响,从反应机理、底物收率、底物中纤维素含量、酶水解性能和糖降解生成发酵抑制物等角度,概括总结物理法、化学法、物理化学法、共晶溶剂法、有机溶剂法和其他方法等预处理方法的优势和不足。基于绿色高效转化利用的目标,建议竹材预处理制备单糖要综合考虑预处理工艺、生物酶制剂、竹种、竹龄和木质素高值化利用等因素,并提出未来竹材生物炼制技术的研究方向：1）竹材的致密和坚硬结构是影响其高效预处理的重要因素,需探索系统的低耗能破碎方法;2）研发具备廉价、绿色、工艺简便和降解产物少的预处理药剂以及符合竹材结构特性的预处理方法;3）研发竹材木质素高值化利用关键技术与工艺,推进竹材原料全化学组分利用。 相似文献