脱木素处理对毛竹材纤维形态和化学成分的影响

为实现毛竹更有效的化学加工和利用,文章以3~4年生毛竹为对象,研究了脱木素处理对毛竹材径向不同部位的纤维形态和化学成分的影响。结果表明：脱木素处理对竹材径向各部位纤维宽度和壁厚影响较为显著,对纤维长度的影响则不显著;随着处理时间增加,纤维长宽比呈减小趋势、纤维壁腔比呈增大趋势;竹材径向各部位纤维素相对结晶度随着脱木素处理时间的延长呈现增加趋势;与近竹青部位和竹中部位相比,脱木素处理对近竹黄部位的纤维形态和化学成分的影响更为显著。     

毛竹材性研究

采用样地调查法进行毛竹林分结构调查,标准竹解析法测定毛竹林分立竹秆形结构,参照GB／T15780-1995标准采集竹材材性测试样品,并采取实验室测试分析法测定其材性指标。在此基础上,研究土壤性状、土壤营养成份、毛竹年龄对毛竹胸径处纤维长度、纤维宽度以及纤维长宽比等的影响。经显著性检验,结果显示：土层厚度、水解氮含量与年龄等都对毛竹纤维长度影响显著,速效磷含量对毛竹纤维宽度影响显著,有机质含量对毛竹纤维长宽比影响显著。     

不同种源柠条纤维形态的比较

选用内蒙古地区6个种源的柠条材料各1份,测定其纤维长度、纤维宽度和纤维的长宽比,结果表明:所测试的柠条材料的纤维长度在0.45～0.49 mm之间,可作为造纸原料;纤维宽度较小,纤维的长宽比在适宜范围内,均满足造纸和纤维工业原料对纤维宽度和长宽比的要求;其中编号为Yang-5和JCG-6两个材料的综合纤维形态表现最好。     

四川两种竹材理化性质及纤维形态分析

为有效利用四川的乡土竹种慈竹和绵竹,测定分析了2个竹种的理化性质和纤维形态,并与毛竹及常见的阔叶材和针叶材做了对比。结果表明：1）在化学成分上,2个竹种的抽提物含量均小于毛竹,而介于针叶材和阔叶材之间,2个竹种的综纤维素含量和纤维素含量均高于毛竹,木质素含量与毛竹接近,但灰分含量远高于毛竹、阔叶材和针叶材;2）在物理力学特性上,2个竹种竹材密度略低于毛竹,顺纹抗压强度均明显高于毛竹,且优于强度较高的阔叶材马占相思木,2个竹种的抗弯弹性模量和抗弯强度均明显高于毛竹,抗剪强度与毛竹接近,表明2个竹种力学强度均较大,可以用作结构用竹或建筑用竹;3）在纤维形态上,慈竹和绵竹的平均纤维长度分别为0.63和0.67 mm,均小于毛竹,且纤维长度多为500~1 000和1 000~1 500 μm,2个竹种的纤维长宽比均在45以下,表明慈竹和绵竹均不适于作为造纸原料。     

立地条件与毛竹竹材密度和纤维形态关系初探

依据江西32块不同立地条件样地的调查材料,研究分析了立地条件对毛竹竹材密度和纤维形态的影响,研究结果表明:竹材的纤维长度主要是受海拔和速效N的影响,随海拔升高而减小,速效N在4.0%~6.0%时纤维长度最短;其次有机质含量为3%~5%和粘土纤维长度最短,而壤土最长。纤维宽度主要受速效P、坡位和速效K的影响,且速效P和坡位对纤维宽度影响达显著差异水平。纤维长宽比在不同立地条件下比较稳定,受立地因子影响较小。坡位对竹材基本密度影响达显著差异水平,上坡和海拔500~800 m时基本密度最大,全N、速效N和有机质含量增高及速效K含量降低,而基本密度增大。影响竹材气干密度的主导因子依次为速效K、速效P和腐殖质厚,气干密度和基本密度有同方向的变化趋势。     

黔北地区6种竹材不同部位纤维特征研究

以贵州省赤水县境内6种不同的竹种作为研究对象,对不同竹种不同部位纤维长度、宽度和长宽比等结构特征进行了分析.结果表明,不同竹种不同部位纤维长度、宽度和长宽比有一定差异,总体表现为以竹材中部的纤维长度较长,下部和上部次之的特点.其中以花吊丝竹的纤维较长,其综合性能较好,是竹材大量应用时代一种较为理想的竹种.     

毛竹材材性变异的研究

通过对毛竹材纤维形态，组织比量、纤维素含量和基本的分析测定，研究了不同年龄、不同胸径、竹秆不同部位栲生性状的变异特点结果表明，竹材纤维长度主要受竹秆部位的影响，与年龄和胸径无显著相关，组织比量与年龄无显著相关，与胸径有一定相关；纤维素含量和基本密度与年龄、胸径、竹秆部位均有关系，从材性变异特点来看，经营培育小径级毛竹对制浆造纸更有利。     

2年生麻竹不同竹秆部位纤维形态特征的差异分析

分析了2年生麻竹不同竹秆部位纤维长度及其频率分布、宽度、长宽比、双壁厚、腔径、壁腔比的差异。揭示了其纤维形态特征随竹秆垂直部位的变化表现为:竹秆离地高度4.5 m处的纤维长度和纤维长宽比最大,纤维宽度和纤维壁厚在2.5 m处最大,纤维腔径、纤维壁腔比分别在6.5 m、0.5 m处最大。2年生麻竹材纤维形态特征随竹秆水平部位变化表现为:竹壁中层纤维长度最长,内层最短。竹壁外层纤维宽度、壁厚和壁腔比最大,内层最小。竹壁内层纤维长宽比最大,外层最小。竹壁内层纤维腔径最大,中层最小。纤维长度大部分集中分布在大于1.5 mm区间范围,占70%左右,属于长纤维类型。研究结果为麻竹材的定向培育和麻竹材的高效合理利用提供重要的依据。     

不同生长期毛竹材细胞壁力学性能与微纤丝角

【目的】以不同生长期的毛竹材纤维细胞壁为研究重点,在纳米尺度下分别表征不同竹龄毛竹材纤维细胞壁的结构特征和力学性能,阐明成熟毛竹材纤维细胞壁的结构特征和力学性能与幼龄竹和过熟竹的差异,为竹材的科学采伐和竹材分级、改性及重组研究与合理利用提供理论依据。【方法】采用滑走显微制片法观察毛竹材横切面显微结构并精准确定其纳米压痕测试部位,应用纳米压痕技术结合非包埋制样法对0.5年幼龄毛竹、4.5年成熟毛竹和10.5年过熟毛竹材纤维细胞壁力学性能进行研究;利用广角X-射线散射法结合高斯拟合算法对不同竹龄毛竹材纤维细胞壁的微纤丝角进行测算。【结果】毛竹材竹肉横切面显微结构表明,毛竹主要由薄壁组织细胞和维管束组成,维管束由导管和包裹着导管周围的厚壁纤维细胞组成;对其厚壁纤维细胞壁的纳米压痕测试结果表明,3个生长发育期的毛竹材细胞壁力学性能指标有较大不同,其中0.5年幼龄毛竹材的细胞壁弹性模量和硬度最小,分别为10.7 GPa和0.358 GPa,4.5年成熟毛竹材的细胞壁弹性模量和硬度均为最大,分别为19.6 GPa和0.498 GPa,10.5年过熟毛竹材的细胞壁硬度和弹性模量居二者之间,分别为17.6 GPa和0.445 GPa;微纤丝角测试结果同样表明不同生长发育期毛竹材细胞壁的微纤丝角不同,其中0.5年幼龄毛竹材微纤丝角最大,为13.5°,4.5年成熟毛竹材微纤丝角度最小,为8.43°,而10.5年过熟毛竹材微纤丝角介于二者之间,为11.9°。【结论】生长期对毛竹材纤维细胞壁力学性能和微纤丝排列均有影响,幼龄毛竹材纤维细胞壁力学性能与成熟毛竹材纤维细胞壁力学性能有较大差别,随着竹龄增大达到成熟期时,毛竹材纤维细胞壁力学性能达到最大,但毛竹材并不是生长期越长其细胞壁力学性能越好,而是随着竹材老化其力学性能呈下降状态。处于成熟期的毛竹材其纤维细胞壁微纤丝排列与主轴的夹角呈较小状态,也决定了其具有较优的力学性能。依据3个竹龄毛竹材纤维细胞壁力学性能和微纤丝角测量结果,本研究在细胞壁水平阐明了毛竹材在成熟期时其微观力学性能优于幼龄毛竹材和过熟毛竹材。     

四川桤木木材材性初步研究

本文对四川原产区的四川桤木（Aluns Cremastogyne Burk)木材材性进行了研究，测定了木材纤维素含量，基本密度，1%NaOH抽出物，纤维长度和宽度，并计算长宽比，研究表明；四川桤木木材纤维素含量平均为49.62%,1%NaOH抽出物为16.11%。木材基本密度为0.419g/cm^3。平均纤维长度为1.222mm，且分布集中合理，纤维宽度24.8μm，长宽比为49.2，说明四川桤木的纤维形态，物理性质和化学成分均有利于造纸和降低成本，是一种优良的造纸纤维树种，并可进行全树干利用。纤维素含量，1%NaOH抽出物，木材基本密度和纤维长度在各种源间和不同年龄阶段存在极显著差异。纤维宽度在不同种源间存在显著差异。不同年龄阶段间差异不明显。四川桤木材性性状与生长性状可进行独立选择，金堂-1种源平均木的各项材性性状均优于其它种源。其单株生长量也较大，可进行优质纸浆林定向培育推广试验。     

Geographic variation and provenance selection for bamboo wood properties in Bambusa chungii

Using 3-year-old culms of 8 provenances of Bambusa chungii from Guangdong, Guangxi and Hainan Provinces, the indexes of wood properties, such as fiber dimensions and chemical composition were investigated and analyzed by the methods of Analysis of variance and correlation coefficient to reveal the geographic genetic variation situation. The results showed that there are significant differences between fiber length, fibrin and 1% NaOH extraction contents of B. chungii from 8 provenances; moreover, the fiber length and fiber length/width ratio had a decreasing change pattern with geographic variation from the south to the north in altitude (from high to low in elevation). The heritabilities for fibrin, fiber length, 1% NaOH extractive, lignin and fiber length/width ratio were 0.7, 0.84, 0.54, 0.38 and 0.13, respectively. A significant negative correlation was found between 1% NaOH extraction, benzo-alcohol extraction contents and bamboo culm yield, whereas there was a significant positive correlation between fibrin contents and bamboo wood yield. Besides, a close correlation was detected between fiber dimensions indices and bamboo growth or bamboo wood yield. Finally, three provenances with high qualities and culm yield, i.e. Huaiji, Xinyi and Guilin, were selected as superior sources based on principal component analysis. Foundation project: This research was funded by both of the International Tropical Timber Organization (ITTO), grant No. PD10/00. REV. 2 (I,F), and the National ‘Tenth Five-year’ Key Program of China, grant No. 2004BA506B0103.     

不同种源马尾松纸浆材制浆性能的差异分析

以不同种源马尾松纸浆材为研究对象,分析比较其化学组分、纤维形态与纸浆性能。结果表明:福建武平、广西岑溪、广东信宜3个外地种源马尾松木材的α-纤维素含量、纤维长度、长宽比以及纸浆的裂断长、耐破指数均大于闽北当地种源,苯醇抽出物含量低于闽北当地种源;不同种源马尾松木材的纸浆得率十分相近,而广东信宜种源马尾松木材密度高于其他3个种源,其单位体积木材可制得更多的纸浆;马尾松3个外地种源比闽北当地种源更适合用于造纸用材。     

毛竹不同种源竹材物理力学性质初步研究

通过对来自福建建瓯试验地16个毛竹种源竹材的密度、顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度、顺纹抗拉强度和弦向抗弯强度及其弹性模量等物理力学性质的初步研究,结果表明:竹材物理力学性质在各种源之间存在一定的差异,其中湖南株洲的毛竹竹材物理力学性质比于其它种源的毛竹要好,而安徽霍山的毛竹竹材的物理力学性质较差,测量的各指标中有基本密度、抗剪强度、抗拉强度三项指标都达到最低;竹材密度的大小、抗拉强度的高低随种源纬度的降低而呈降低的趋势,而竹材的抗剪强度呈与之相反的趋势。     

竹原纤维和竹粉纤维形态和化学成分分析

以3年生毛竹材为原料,研究了毛竹竹粉和竹原纤维的纤维形态和化学成分。纤维形态分析结果表明:竹原纤维的宽度(143μm)与竹粉(136μm)相当,长度(22.63 mm)远高于竹粉(0.61 mm),使其长宽比(158.25)远高于竹粉(4.49)。化学成分分析表明:竹原纤维的纤维素含量(65.6%)比竹粉(37.3%)高得多,聚戊糖含量(17.1%)略低于竹粉(20.1%)。竹粉中的木质素含量为24.5%,是竹原纤维中木质素含量(11.5%)的2倍多。竹原纤维的高纤维素含量和低木质素含量是其广泛应用于制浆造纸行业的重要原因。     

大花序桉种源木材纤维特性变异研究

通过对6年生大花序桉(Eucaplyptus cloeziana)种源试验林的纤维特性进行研究,从树干方向和径向上分析纤维特性的变异规律,为该树种林木改良,定向培育和木材的合理利用提供理论依据.结果表明:大花序桉种源纤维长度在沿树干高度上相差不大,规律不明显;1.3 m高度纤维长度与长宽比随生长轮呈递增趋势,而腔径比则...     

毛竹混交林群落生物量结构比较

在福建泰宁县大田乡选择4种不同经营模式的毛竹林分,即模式A为毛竹阔叶树混交林(树冠投影比5∶5)、模式B为毛竹阔叶树混交林(树冠投影比8∶2)、模式C为毛竹纯林、模式D为毛竹杉木混交林,分析比较不同模式的毛竹林分生物量结构,结果表明:不同模式林分的毛竹胸径、竹高等生长因子差异显著,阔叶混交林的毛竹平均单株生物量、胸径和竹高值较高;毛竹单株器官生物量以竹秆所占比例最大,达46.81%～54.27%,其中以模式B的最高;毛竹单株总生物量最大的为模式A,达34.98 kg/株;毛竹群落总生物量最大的为模式D,达139.42 t/hm2。     

越南甜竹纤维形态特征的研究

对甜竹原料、甜竹浆的纤维形态进行了研究。结果表明:甜竹原料纤维平均长度为2.37 mm、平均宽度17.91μm、长宽比值132.40;纤维平均壁厚为8.13μm、平均腔径为2.57μm、壁腔比值6.33。研究了在蒸煮过程中纤维形态的变化。结果表明,在蒸煮过程中甜竹纤维长度不断变小,从2.37 mm(原料)到1.79 mm(全浆),减少24%;蒸煮过程中纤维长宽比值也不断缩小,从132.40(原料)到98.89(全浆)。与青皮竹浆、桉木浆(阔叶木)、马尾松浆(针叶木)和麦草浆(草类)的纤维形态相比,甜竹浆纤维长度大于麦草浆纤维,小于马尾松浆纤维,与青皮竹浆和桉木浆纤维长度基本相近,因此甜竹浆纤维属于长纤维范围,是一种优良的造纸原料。     

粉单竹纸浆材材性的地理变异及产地选择

以广东、广西和海南3个省(区)8个产地的粉单竹群体3年生竹秆为研究材料,对其纤维形态、化学成分等纸浆材性指标进行测定,采用方差分析和相关分析方法对上述竹材性状进行遗传变异分析,以揭示粉单竹材性的地理遗传变异规律.结果表明: (1)粉单竹的纤维长度、纤维素和1%NaOH抽出物含鼍在产地间存在极显著或显著差异.纤维长度及纤维长宽比呈现纬度上从南到北(海拔上从低到高)逐渐减小的地理变异模式;(2)纤维素和纤维长度的遗传力分别为O.71和O.84;1%NaOH抽出物遗传力为0.54;木素和纤维长宽比的遗传力分别为O.38和O.13; (3)性状间相关分析表明,竹材产量与1%NaOH抽出物和苯醇抽出物呈显著负相关,与纤维素含量呈显著IE相关;纤维形态与生长、产量指标关系密切;最后,通过主成分分析进行联合选择,初步选出材性质量好、生长旺盛、竹材产量高的广东怀集、广东信宜和广西桂林3个优良纸浆材产地.