不同竹龄和部位对毛竹纤维形态及结晶度的影响

  目的  研究竹龄与部位对毛竹Phyllostachys edulis纤维形态及结晶度的影响,为实现毛竹在制浆造纸、竹纺织品等工业生产中的高效选材利用提供基础数据。  方法  采用纤维离析法,借助普通光学显微镜,测定纤维形态;通过Segal法计算相对结晶度。  结果  竹龄主要影响竹材的纤维长度,纤维长度随竹龄的增长而增大,且80%的纤维长度为1 000~2 500 μm,属长纤维。轴向高度对毛竹材纤维形态的影响较小,纤维壁腔比、长宽比在3个取样部位间差异显著(P＜0.05),但未有明显变化规律;轴向上,不同位置纤维长度未见显著差异。径向纤维长度从大到小依次为竹肉、近竹青、近竹黄;结晶度与竹龄无明显关系,径向上由近竹黄到近竹青呈现递增趋势。在影响竹材纤维形态的因子中,竹龄贡献率最大,影响最为明显。  结论  毛竹纤维形态受竹龄影响最大,受径向取样部位影响明显,轴向高度影响较小,所有部位纤维可用于工业生产,建议将竹龄作为原材料筛选的优先指标。图6表6参22     

四川6种丛生竹的纤维形态研究

【目的】比较分析四川6种丛生竹的纤维形态特征,并对其纤维质量和利用价值进行评述,为丛生竹种的合理开发、利用提供科学依据。【方法】在四川省宜宾市长宁世纪竹园,随机选择慈竹、粉单竹、料慈竹、绵竹、硬头黄竹、梁山慈竹等6种丛生竹种各9丛,对其纤维形态指标进行观测,利用SPSS 17.0软件的one-way ANOVAs方法分析6种竹子纤维的质量和利用价值。【结果】6种丛生竹的平均纤维长度均大于2 000μm;梁山慈竹和硬头黄竹分布频率最大的纤维长度为≥1 000~2 000μm,其他4种均为≥2 000~3 000μm。除梁山慈竹和硬头黄竹的平均纤维长宽比分别为114.67和114.94外,其余4种竹子的平均纤维长宽比为138.26~152.44,均大于毛竹(123.00)。6种丛生竹纤维的壁腔比为2.18~3.96,均小于毛竹(4.55)。在轴向上,6种丛生竹的纤维长度、长宽比、壁厚、腔径和壁腔比的变异规律随竹种的不同而有差异,其纤维宽度由基部向稍部总体呈现出逐渐减小趋势。在径向上,6种丛生竹纤维长度、宽度、壁厚、腔径和壁腔比均具有相似的规律,但其长宽比的变化会随竹种的不同而不同。【结论】6种丛生竹种纤维质量均优于毛竹,其中料慈竹、粉单竹和绵竹的纤维质量优于慈竹,造纸性能更优。     

利用X-射线衍射法测定竹材纤维素结晶度

应用X-射线衍射法对毛竹发育过程中的纤维素结晶度,以及不同造林方式和不同竹种的纤维素结晶度测定分析,结果表明:毛竹材成熟过程中,随竹龄增加纤维素结晶度的变化没有呈现明显的规律性,介于51%～54%之间。纤维素结晶度的比例是从竹青到竹黄逐渐降低,在竹干高度上的变化规律与竹龄有关。竹龄、竹干高度和竹壁径向位置对纤维素结晶度的影响差异不显著。对比两种造林方式的纤维素的结晶度,各个竹龄竹鞭侧芽育苗的纤维素结晶度均小于实生苗的相应值。6种竹材纤维素结晶度以孝顺竹的最大,毛竹的最小,介于43%～52%之间。     

橄榄竹化学成分、纤维形态及组织比量的分析

在福建省永安洪田镇采集了1至4年生的橄榄竹(Indosasa gigantea),进行竹材不同年龄、不同纵向部位的主要化学成分、纤维形态及组织比量的测定与分析.结果表明:橄榄竹纤维素含量为47.75％,木素含量25.58％,多戊糖18.77％,灰分2.30％,SiO20.88％,质量分数为1％ NaOH抽提物22.76％,热水抽提物7.17％,冷水抽提物6.19％,苯醇抽提物5.10％,满足造纸质量要求;4年生竹材的平均纤维长度为2.387 mm,平均纤维宽度17.16 um,纤维长宽比139.1,属于长纤维,适宜制浆;竹杆中含有51.3％薄壁组织,38.7％纤维束和10.0％输导组织.综合分析,橄榄竹纤维素含量高,木素含量较低,纤维平均长度长,长宽比高,是一种较优良的竹纤维原料.     

金平龙竹的化学成分与制浆性能

对金平龙竹的化学成分、纤维形态、成浆性能进行了初步研究,结果表明:金平龙竹灰分、SiO2、冷水抽提物、热水抽提物、苯—醇抽提物、1%NaOH抽提物、木质素、多戊糖、纤维素质量分数分别为1.86%,0.67%,2.12%,3.96%,2.56%,18.35%,25.80%,13.76%,46.64%;纤维平均长度、长宽比分别为2.53mm,176.55。与造纸工业目前使用较多的慈竹、毛竹、云杉、马尾松、桉树等相比较,金平龙竹具有纤维平均长度较长、长宽比相当、纤维素质量分数较高、木质素质量分数较低的优势。该竹易于成浆,与针叶木比较撕裂强度较高,是一种优良的竹类纤维原料。     

不同海拔人工林毛竹材纤维形态和化学成分的差异

对不同海拔人工林毛竹材纤维形态和化学成分进行测定和分析以揭示其变异规律。结果表明:海拔300 m人工林毛竹材纤维长度、长宽比和长纤维比率均大于海拔600 m和海拔900 m;海拔高度对人工林毛竹材纤维形态影响极显著;随着海拔高度的增加,毛竹材的热水抽出物含量、苯-醇抽出物含量、Klason木素含量及灰分含量均呈增大趋势,1%NaOH抽出物含量、纤维素含量及pH值均呈减小趋势。海拔300 m的毛竹材最适宜用作纸浆材。     

毛竹采伐剩余物的化学成分、纤维形态及纸浆性能

为了更好地利用毛竹Phyllostachys edulis采伐剩余物,以4年生毛竹采伐剩余物竹枝和竹梢为研究对象,采用体视显微镜、傅里叶变换红外光谱仪以及热重分析仪等对毛竹采伐剩余物的化学成分和纤维形态等的性质进行分析,且利用硫酸盐法对毛竹采伐剩余物进行制浆造纸,并对纸张性能进行了评价。结果表明:毛竹采伐剩余物主要由纤维素、半纤维素和木质素组成;毛竹采伐剩余物的硝酸-乙醇纤维素质量分数介于342.9~409.3 g·kg-1,α-纤维素质量分数约420.0 g·kg-1,木质素约240.0 g·kg-1,苯醇抽提物为36.7~54.3 g·kg-1,10.0 g·L-1氢氧化钠抽提物为256.7~296.7 g·kg-1,灰分质量分数为8.5~26.5 g·kg-1;毛竹采伐剩余物半纤维素主要是由阿拉伯糖,木糖和糠醛等糖单元组成,其中以木糖为主（>85.0%）;毛竹采伐剩余物纤维长度主要分布在400~2 000 μm,长宽比为64.70~65.54;毛竹采伐剩余物热解过程主要分为3个阶段,热分解过程主要发生在第2阶段,毛竹采伐剩余物最大热分解温度为339~341℃;毛竹采伐剩余物经硫酸盐法成浆后,纸浆得率为44.71%,有良好的成浆性能,有较高的抗张强度（63.88 N·m-1·g-1）和耐破强度（4.14 kPa·m-2·g-1）,比巨龙竹Dendrocalamus sinicus和龙竹D.peculiaris要优良,可作为纸浆材使用。     

金寨一年生毛竹化学成分研究

该文以金寨一年生的毛竹为研究对象,在0.3m、1.5m、3.5m、5.5m、7.5m处取样,并根据国家相关标准进行化学成分分析实验,分析一年生毛竹的化学成分在高度上的变异规律.结果表明:金寨一年生毛竹木素和灰分在高度方向上有一定变异规律:木素含量从根部到顶部呈下降趋势,且趋势越来越平缓;灰分含量随竹高增加而增加,其他化学成分含量无明显变异规律.     

梁山慈竹化学成分的变异性

对梁山慈竹综纤维素、α-纤维素、木质素、聚戊糖、苯醇抽出物、冷水抽出物、热水抽出物、1%Na OH抽出物和灰分等9个化学成分指标及其随竹龄和竹高部位的变化情况进行了系统的研究。结果表明:梁山慈竹从2年生至5年生,综纤维素和4种抽出物质量分数表现减小的趋势;α-纤维素变化幅度极小;木质素和聚戊糖表现增大趋势,4年生时达到最大。除α-纤维素外,其他8项化学组分在4个竹龄上均表现极显著差异。基部综纤维素、α-纤维素和4种抽出物质量分数最高,木质素和聚戊糖质量分数最低。上部则完全相反,中部各化学成分质量分数居中。除α-纤维素和苯醇抽出物外,其他7项化学组分在竹高部位上均无显著性差异。梁山慈竹的综纤维素和α-纤维素质量分数低于硬头黄竹,略高于龙竹、撑绿杂交竹和车筒竹;4种抽出物和灰分质量分数略高于硬头黄竹,低于其他3种丛生竹。     

淡竹化学成分与纤维形态的研究

以4种竹龄的淡竹为研究对象,对其化学成分和纤维形态进行了测试和分析。结果表明,淡竹灰分含量为3.69%,苯醇抽提物含量为2.98%,酸不溶木素含量为19.30%,综纤维素含量为70.80%,纤维素含量为39.20%,聚戊糖含量为23.06%;不同竹龄、部位淡竹纤维平均长度为1.24 mm,平均宽度为15.31μm,平均长宽比为81.29。要用来做纸浆生产原料,宜首选3年生淡竹竹材。     

竹纤维结构及其性能研究

该文采用红外光谱（IR）、X-射线衍射（X-ray）、差示扫描量热（DSC）等方法对厚壁毛竹、唐竹、茶秆竹、黄金间碧玉竹、慈竹等竹材的化学组成、纤维形态、结晶结构、机械和热性能进行了研究。结果表明:竹材苯醇抽提物含量较木材高得多,木素含量 19.1%～25.3%,戊聚糖含量 14.9%～22.6%,纤维素含量除厚壁毛竹外均高于50%;慈竹纤维平均长度最长 (1.861 mm);竹材纤维的长宽比均大于木材,唐竹纤维的长宽比（142）最大。IR、X-ray分析表明,竹纤维结晶体属于纤维素I,茶秆竹纤维的结晶度最大;DSC热分析图谱可作为鉴别各种纤维材料的方法之一。此外,研究了蒸汽爆破处理前后慈竹成分的变化。经过处理后的慈竹,其纤维素含量从50.5%提高到69.2%,纤维素结晶度也有所增加,纤维断裂强度指标满足纺织材料要求,证明蒸汽爆破手段是开发竹纤维复合材料和服用竹纤维的一种有效预处理方法。      

龙竹材的解剖性质

对龙竹(Dendrocalamus giganteus)材维管束形态、纤维形态、组织比量进行分析测定,研究了不同年龄、不同胸径、竹秆不同部位解剖性质的变异特点:龙竹的维管束为断腰型和双断腰型;维管束的径向长为0.554~1.224mm,平均0.839mm;弦向长为0.364~0.635mm,平均0.521mm;径向长度与弦向长度比1.32~1.99,平均1.61;维管束的密度为84~268个/cm2,平均为175个/cm2。结果还表明:龙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;组织比量与竹龄和竹秆胸高直径也无显著关系。     

人工林观光木主要解剖特性及基本密度研究

为更好地进行观光木Tsoongiodendron odorum木材资源保护、开发和利用,大力发展珍贵人工林观光木栽培,研究了27年生观光木人工林木材的纤维形态、微纤丝角和基本密度。结果表明:观光木纤维长度、宽度、腔径和长宽比的平均值分别为1 354.23 m,27.08 m,17.69 m和51.75。纤维长度、宽度、腔径和腔径比等的纵向变异规律相似,随树高的增加而增大,到一定高度后又缓慢变小。基本密度纵向变异表现为随树高增加而减小。在径向变异上,纤维形态指标为自从髓心向外先逐渐增加,到一定年龄后趋于稳定的变化趋势。微纤丝角平均值为10.45,径向变异为自髓心向外先增大随后又减小,到一定年龄后趋于稳定。基本密度平均值为0.417 gcm－3,径向变异为自髓心向外呈增大减小增大的变化趋势。有序聚类分析法确定其成熟材与幼龄材的年龄界限为第10年。图4表3参11     

云南箭竹纤维形态变异规律

对云南箭竹Fargesia yunnanensis纤维形态特征进行了显微观测和系统分析。结果为：云南箭竹纤维长度为0．50～5．18mm,平均长度为1．74mm;云南箭竹纤维宽度为5．70．52．00μm,平均宽度为19．98μm;长宽比为18．86～361．71,平均为92．80;壁厚为O．80～416．00μm,平均为14．17μm;腔径为O-30—390．00μm,平均为5．53μm;壁腔比为0．03～109．00,平均值为3．11。云南箭竹纤维平均长度的纵向变异规律为中部〉基部〉上部。纤维的平均宽度表现出类似的变化规律;云南箭竹纤维的平均壁厚表现出的变化规律,1年生和2年生均为基部〉中部〉上部,而3年生云南箭竹纤维平均壁厚的变异规律为基部〈中部〈上部．腔径也表现出与壁厚类似的变化规律。年龄和部位对云南箭竹纤维特征影响显著。表1参10     

浙江省速生杉木纤维形态及基本密度*

对浙江省临安市、开化县和庆元县3个产地速生杉木的纤维形态及基本密度的观测结果表明:胸高处由髓心向外,纤维长度随年轮数的增加而增加,由基部到梢部先增大后减小;纤维的平均长度( L ) 产地不同而不同,L临安 L开化 L庆元;纤维的长宽比随年轮数的增多而逐渐增大。速生杉木胸高部位基本密度开化临安庆元。同一杉木不同高度上基本密度的变化规律为:基部和梢部较大,中部较小;自髓心向外,髓心较大,后逐渐变小( 2～4年轮),此后(第6年轮后) 逐步平稳增大。基本密度的差异也存在于不同产地的杉木之间。     

粉碎处理提高竹溶解浆的反应性能

为提高竹溶解浆的反应性能,采用粉碎法处理竹溶解浆,分析粉碎处理后竹溶解浆福克(Fock)反应性能、打浆度、聚合度的变化,并对其纤维形态、晶型结构、表面形貌进行表征。结果表明:电动搅拌机6 min的粉碎处理使竹浆的Fock反应性能达到80.2%,比未经处理浆提高了17.4%;聚合度由529降至515,下降幅度仅为2.6%。该处理方法通过对纤维的分散及切断破坏了浆料纤维致密的聚集结构,形成绒毛状纤维,增加了纤维横截面,提高了细小纤维含量及比表面积,同时提高了打浆度、降低了纤维长度及纤维素结晶度。最终在保证高聚合度的情况下,提高了浆料的可接触面积,达到改善反应性能的目的。     

蒸汽爆破预处理对毛竹化学组成和纤维形态的影响

以毛竹为研究对象,采用蒸汽爆破法进行预处理并对爆破前后化学组成和纤维形态的变化进行分析,以及GC-MS技术对爆破后的降解产物进行鉴定.结果表明:(1)蒸汽爆破预处理使得半纤维素含量大幅度降低,纤维素含量相对增加,木质素含量稍有变化;(2)爆破后纤维长度降低,纤维表面明显有碎片和裂纹,爆破后的纤维相对结晶度明显提高;(3)毛竹爆破液的乙酸乙酯萃取物中,共鉴别出以戊二酸二乙酯为主的32种化合物.     

湿地松纸浆材材性变异的研究

本文报道了湿地松纸浆林管胞长度和长宽比、基本密度和化学成分的变异规律。管胞长度、长宽比、基本密度和纤维素含量径向由髓心向外都呈递增、稳定的模式,8—10年后趋于稳定;木素、多缩戊糖含量在径向上表现出递减、稳定的模式,10—12年后趋于稳定。树干纵向,管胞长度、长宽比由基部向上先增加而后递减,木材基本密度则呈递减的模式。湿地松木材幼龄期为10年左右,其幼龄材管胞长度短、长宽比小,基本密度小,纤维素含量较低,木素及多缩戊糖含量高。基于湿地松木材管胞形态、基本密度和化学成分含量等纸浆材原料工艺技术指标要求,确定湿地松纸浆林最低主伐林龄12年左右。     

不同反应条件对酶改性胡萝卜纤维的影响

以胡萝卜渣中提取的胡萝卜纤维(carrot fiber, CF)为原材料进行酶改性,研究纤维素酶浓度和反应时间对CF的平均长度、平均宽度、长宽比、还原糖浓度和可及度的影响,以及纤维素酶改性前后CF平均长度和平均宽度的分布情况。结果表明,随着纤维素酶浓度和反应时间的增加,CF的平均长度、平均宽度和长宽比减小;还原糖浓度和可及度增加。从节约纤维酶用量和时间的角度考虑,当纤维素酶浓度为0.4 mg/mL和反应时间为2 h时,平均长度、平均宽度、长宽比、还原糖浓度、可及度最佳。