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细胞壁微纤丝角和结晶区对木材物理力学性能影响研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
木材是由不同种类的细胞组成的天然材料,其实体物质是组成其结构的各类型细胞的细胞壁。细胞壁的超微构造主要包括微纤丝和结晶区,微纤丝角能表征纤维素微纤丝的取向,纤维素大分子链排列的有序程度及排列形态决定其结晶程度和微晶形态等结晶区特征。基于前人的研究,系统概述了细胞壁微纤丝和结晶区对木材物理力学性能影响的研究进展,重点围绕微纤丝角和结晶度2个方面,分别归纳了二者对木材密度、尺寸稳定性、木材声学等物理性质以及弹性模量、强度等力学性质的影响作用,同时阐述了微纤丝角与木材硬度和刚度以及结晶度与冲击韧性等的相互关系,并概述了细胞壁微晶形态对木材润湿性和纤维强度影响方面的研究进展,最后对今后的研究方向进行了展望。 相似文献
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木质纤维细胞壁主要是由纤维素、半纤维素以及具网络结构的木质素交联形成的高度有序的三维立体结构,是植物最基本的力学承载单元。本文首先概述了国内外有关木质纤维细胞壁中纤维素、半纤维素和木质素3种结构大分子的模量、强度等微力学特性,其次就纤维素?半纤维素、纤维素?木质素以及半纤维素?木质素大分子间的交联结构、分子间的有序组装规律进行了总结。在此基础上,对比分析了光学显微成像、电子显微成像、原子力显微成像、显微红外光谱、线偏振显微拉曼光谱、和频振动光谱以及同步辐射X射线衍/射技术在细胞壁大分子取向研究过程中的异同点。重点讨论通过分子光谱化学成像技术揭示的木质纤维原料不同类型细胞以及同一类型细胞不同亚层中3种结构大分子取向排列规律。最后,展望了木质纤维原料大分子取向研究可能的发展趋势:系统表征木质纤维细胞壁纤维素超分子结构、三大组分间连接键类型、纤维素构象对半纤维素糖苷键及木质素芳香环有序组装的影响机制;在纳米尺度揭示木质纤维发育过程中,各类细胞壁中纤维素纤丝聚集体结构、取向和微力学变化规律;在细胞壁水平非破坏性地对木质纤维大分子取向进行三维立体成像和定量研究;基于分子结构表征、分子模拟和三维成像研究结果实现针叶、阔叶及禾本科植物纤维细胞壁骨架模型的构建。 相似文献
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用化学分析法测定油茶籽壳的主要成分,并用不同方法处理油茶籽壳后测定其主要成分,同时利用扫描电镜对处理后油茶籽壳的细胞微观结构进行观察。结果表明,油茶籽壳中水分占11.07%,灰分占1.02%,粗脂肪占2.53%,粗蛋白占2.70%,还原糖占1.59%,茶皂素占10.68%,半纤维素占22.00%,纤维素占17.32%,木质素占31.35%,油茶籽壳的成分处理前、后有所变化;油茶籽壳的细胞壁主要由半纤维素、纤维素、木质素组成,且每部分都呈层状结构,半纤维素分布于细胞壁的内层,纤维素分布于细胞壁的中层,木质素分布于纤维素和半纤维素的层状结构之间和细胞壁的外层。 相似文献
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一、秸秆的营养价值 农作物成熟后的秸秆,一般说,质地粗硬,适口性差,不易消化,食入量低。秸秆的主要成分有细胞壁(也叫中性洗涤纤维NDF)、酸性洗涤纤维。细胞壁主要由纤维素、半纤维素、木质素组成;酸性洗涤纤维(ADF)主要由纤维素、木质素组成。木质素不被瘤胃微生物分解,而秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素紧密地结合在一起,使秸秆的消化率受到影响。秸秆成熟得越老,木质化程度越高,秸秆的消化率就越低。 秸秆成熟后细胞壁、木质素成分增加,粗蛋白质成分减少,干物质消化率下降。一 相似文献
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【目的】对欧美杨107（以下简称107杨）应拉木与正常木的纤维形态及化学组成进行全面比较和分析,为杨树应拉木的合理高效利用提供依据。【方法】以直立生长和倾斜生长的107杨为研究材料,通过合理方法区分正常木和应拉木,再对应拉木的解剖构造进行电镜观察,着重比较了107杨正常木和应拉木在纤维形态及化学组成的差异。【结果】107杨应拉木具有典型的应拉木解剖构造,即细胞壁中存在明显的胶质层。正常木与应拉木纤维形态比较结果表明,应拉木的双壁厚、壁腔比、木射线比量和纤维比量均高于正常木,而正常木的纤维长度、纤维宽度、纤维长宽比、胞腔径、微纤丝角、导管比量均大于应拉木。引用单因素方差分析比较正常木与应拉木之间纤维形态的差异,结果表明,正常木与应拉木纤维宽度、胞腔径、双壁厚、壁腔比在P=0.001水平上差异显著,纤维长度和微纤丝角在P=0.01水平上差异显著,其余形态指标差异均不显著。正常木与应拉木化学组成比较结果表明,应拉木的综纤维素、纤维素、α-纤维素含量均高于正常木,而正常木的半纤维素、木质素、苯醇抽提物含量、10 g/L氢氧化钠抽提物含量均高于应拉木;单因素方差分析表明,正常木与应拉木纤维素、α-纤维素、半纤维素、木素、10 g/L氢氧化钠抽提物含量的差异在P=0.001水上显著,其余指标差异均不显著。【结论】107杨正常木与应拉木的主要纤维形态指标和化学组成存在明显差异,在木材加工利用时需要区别对待。 相似文献
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运用超声波辅助提取、DFRC(衍生化后的还原裂解)法结合气相色谱-质谱法(GC-MS)对竹柳(Salix maizhokunggarensis N.Chao)细胞壁综纤维素和木质素单体进行了测定;采用差重法和Kalson法结合紫外分光光度法测定了竹柳细胞壁综纤维素和木质素含量。结果表明,竹柳细胞壁综纤维素单体包括D-木糖、L-阿拉伯糖、D-半乳糖、D-葡萄糖、L-岩藻糖和D-纤维二糖,木质素主要由愈创木基(G)和紫丁香基(S)组成。竹柳细胞壁综纤维素含量为80.16%,木质素含量为19.84%。 相似文献
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褐腐杨木微观结构、力学性能与化学成分的关系研究 总被引：2，自引：2，他引：0
为了探究褐腐对阔叶材主要材性的影响规律,对杨木边材试件进行室内褐腐培养,为期12周,每周抽样分别测试健康和腐朽木材的微观结构、力学性能及化学成分,并分析其随褐腐程度的变化情况,研究力学性能和化学成分之间的关系。结果表明:随褐腐程度的加深,木材细胞腔内的菌丝越来越多,纹孔膜和纹孔边缘的细胞壁分别于质量损失率为10%、16%时出现开裂;质量损失率为24%时,细胞壁严重溃烂。褐腐培养时间和质量损失率都对力学性能影响极显著;冲击韧性和抗弯强度的损失率随褐腐程度呈对数函数变化趋势,抗弯弹性模量和顺纹抗压强度的损失率呈线性变化趋势。各力学指标对褐腐的响应速度以及受褐腐影响的程度均呈如下规律:冲击韧性抗弯强度抗弯弹性模量顺纹抗压强度。不同褐腐程度试样中的综纤维素、半纤维素以及抽出物含量差异极显著,纤维素和木质素差异不显著。腐朽过程中褐腐菌最先主要降解半纤维素,质量损失率为20%左右时,转为以分解纤维素为主。冲击韧性的快速显著降低与半纤维素的降解有关,抗弯强度的变化与综纤维素含量有关,抗弯弹性模量和顺纹抗压强度的线性降低是由纤维素的缓慢降解决定的。总之,在褐腐过程中,木材微观水平上化学成分的降解和细胞壁结构的破坏从根本上导致了宏观力学性能的降低。 相似文献
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[目的]比较场发射扫描电镜（FESEM）和原子力显微镜（AFM）观察蓝猪耳花粉管表面形貌和细胞壁中纤维素微纤丝排列的效果。[方法]蓝猪耳花粉离体培养2 h后,利用FESEM和AFM原位观察无损的花粉管表面形貌和细胞壁的精细结构。[结果]FESEM可见花粉管表面粗糙的网状结构;AFM可获得花粉管的三维立体图像,并可见花粉管细胞壁物质的精细结构和纤维素微纤丝的排列情况。[结论]AFM是一种观察花粉管表面结构和细胞壁中纤维素微纤丝排向的有效手段。 相似文献
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细胞壁是木材的实体物质,细胞壁超微构造因纤维素大分子链复杂的排列方式而具有多样性。微纤丝和结晶区均属木材细胞壁的超微构造,其形成、表征及变化规律的研究取得了很多进展。从微纤丝和结晶区的生物形成、微纤丝角和结晶度的表征方法、微纤丝角和结晶度在木材径向及轴向上的变化规律和少数树种中微晶形态变化特点,以及细胞壁超微构造与细胞形态的相关关系进行了综述,提出微纤丝取向形成机制的研究,细胞壁各层厚度累积的过程,以及纤维素微晶形态在木材生长过程中的变化规律研究将成为新的研究热点,以期为基于细胞壁微纤丝角、结晶度和微晶形态来进行多性状的综合遗传改良和早期良种选育等提供重要的科学依据。 相似文献
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为了解木质文物的腐蚀状况,并为保护技术的研究提供科学依据,该文以长台关出土的棺木为研究对象,对出土梓木的绝对含水率、基本密度、顺纹压缩强度、木材中纤维素的结晶度等物理力学性质进行了测试,对出土梓木的干湿形态结构、结晶形态进行了显微观察,并与梓木新材做了比较。出土梓木最大含水率是饱水梓木新材的4.25倍,基本密度仅为梓木新材的1/3,顺纹压缩强度0.04 MPa;湿态下,出土梓木的细胞壁严重空化、松动;超临界脱水干燥后的出土梓木胞间层保存完好,次生壁变薄,多数已塌陷,并与胞间层脱离;出土梓木中不仅非结晶区纤维素降解,而且近一半的结晶纤维素遭受降解而流失。研究表明,长台关出土梓木已遭受严重降解,高度腐朽。 相似文献
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[目的]木材是重要的室内装饰和建筑用工程材料,具有易加工,强重比高等优点.作为生物质多孔材料,载荷作用下木材内部结构易发生变化,进而对其力学性能产生重要影响.研究载荷作用下木材内部结构变形可为理解其力学行为提供基础理论支撑.[方法]为探索压缩载荷作用下木材内部空间结构的演变规律,使用微型加载设备对实体木材(花旗松)和胶... 相似文献
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造林密度对湿地松人工林木材性质的影响效应 总被引：3，自引：0，他引：3
湿地松4种初植密度（900、1350、1800、2700株/hm^2)林分间树高、胸径、材积、蓄积量和单位面积上1-2级优势木数理等因子存在着显著的差异。初植密度对其人工林木材管胞解剖特征、化学成份含量、干缩性状和木材力学性能有一定的影响，但没有达到显著的程度。稀植的林分木材纵向干缩大、差异干缩大。1800、1350株/hm^2的林分，其木材管胞长、长宽比大、微纤丝角小，干缩特性适中，力学强度较高，适于培养建筑结构用材。1800株/hm^2林分单位蓄积量大，管胞长、长宽比大、纤丝角小，纤维纱与综纤维素含量高，木素含量低，适于培育纸浆材。 相似文献