竹材纹孔结构及表征方法研究进展

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。     

竹筒锥模受压开纤工艺研究

以软化后的竹筒作为开纤对象,以竹原纤维得率、细度及纤维长度作为开纤效果的评价指标,研究了开纤速率和模具锥角对该方法开纤效果的影响规律。开纤试验表明:随着开纤速率的减小,竹原纤维得率逐渐提高,且在开纤速率为1 mm/min时趋于稳定,竹原纤维细度逐渐减小,纤维长度呈先增大后减小的变化趋势。当开纤速率为1 mm/min时,竹原纤维得率、细度、长度分别为30.49%,190.9 dtex和83.66 mm,且纤维细度和长度均匀性均较好。当模具锥角小于160°时,竹原纤维得率随着模具锥角增大而提高,在模具锥角为160°时,竹原纤维得率最高为30.63%;当模具锥角超过160°时,开纤得率逐渐下降。随着模具锥角的增大,竹原纤维细度逐渐减小,纤维长度呈先增大后减小的变化趋势。当模具锥角为160°时,竹原纤维细度和长度分别为190.3 dtex和84.68 mm,且纤维细度及长度均匀性均较好。试验确定了竹筒锥模受压开纤方法最佳的工艺参数:开纤速率为1 mm/min,模具锥角为160°。在此工艺条件下,从竹筒试样提取的竹原纤维平均细度为190 dtex,平均长度为84 mm,竹原纤维得率达30.5%,且竹原纤维细度及长度范围分布也较为均匀。竹筒锥模受压开纤工艺的研究为竹材实现整竹开纤的研究奠定了基础,有望进一步提高竹材的利用率,实现竹原纤维的高效率生产,对竹材资源可持续利用和绿色生态纤维、低碳经济的发展都具有重要的现实意义。     

竹材显微构造与孔隙结构研究进展

竹材作为优良的天然生物质材料,其利用价值得到人们的广泛重视。了解竹材的结构特性可以为竹材的高效加工利用提供重要支撑。从竹材的微观构造角度出发,综述了竹材的解剖构造特征,总结常用的竹材显微构造观测方法以及竹材孔隙构造的表征方法,分析了竹材显微构造、孔隙结构与竹材物理力学性质的联系,并展望了竹材显微构造及孔隙结构未来研究的重点。     

《竹子学报》投稿指南

<正>《竹子学报》(原刊名为《竹子研究汇刊》)创刊于1982年,季刊,由国家林业和草原局竹子研究开发中心、中国林学会竹子分会和浙江省林业科学研究院联合主办,国家林业和草原局竹子研究开发中心编辑出版发行,是目前国内竹子科学研究文献报道最多的竹子专业综合性学术期刊,是中国科技核心期刊之一,国内外公开发行。1征稿范围竹子资源、竹林培育、竹类新品种、竹材加工、竹资源综合利用、竹林经济、竹食品加工、竹材精细化工以及竹文化、竹产品设计、竹类建     

水分影响竹材力学性能研究现状

水分与竹材的力学性质有紧密的内在联系,研究竹材力学性能与水分的关系,对认识竹材的利用价值十分重要。从含水率和环境湿度2个角度出发,综述了国内外研究含水率对竹材多尺度力学、黏弹性力学和加工性能以及环境湿度对竹材力学性能影响的研究进展,提出了水分与竹材相互作用有待研究的关键点。旨在为研究竹材性能和水分的关系提供参考,为进一步拓宽竹材的应用范围提供新的研究途径。     

我国竹材工业化利用的几种途径

为了适应我国及世界经济发展的需要，我们自80年代初期，开始进行竹材工业化利用的研究工作。针对竹子的特性，围绕科学性、经济性和实用性三个基本主题，重点开发工业用途大、市场需求多、经济价值高的结构用材。根据不同的用途和要求，采用相应的加工工艺，形成了几个大的竹产品系列。从而大大提高了竹材的利用价值，拓宽了竹子的应用领域。由于竹子存在直径小、壁薄中空、结构不均匀、易腐、易霉等缺陷，所以现有的木材加工设备和加工工艺方法都不能直接使用。如木材可以通过锯切制成板材；可以通过旋切（或刨切）加工成单板再制成胶合板…     

竹材旋切的数学模型建立与理论分析

【目的】为加工出等厚连续的整张竹单板,减小竹材无卡轴旋切机加工竹材选取的局限性,扩大旋切设备的应用范围,提高竹材旋切的整体出材率和成品率,提出一种以"对数螺旋线"为基础的新型旋切曲线数学模型,并计算竹单板的理论出材率,分析讨论所建立模型是否适用于无卡轴竹材旋切机的使用。【方法】对旋切机2种旋切曲线进行数学建模,利用Matlab软件对传统无卡轴旋切理论"阿基米德螺旋线"的数学模型及改进的旋切曲线数学模型(呈椭圆形的"对数螺旋线"旋切曲线)进行仿真分析,建立待加工竹材段的三维模型,结合Matlab仿真结果,对竹材旋切出材率公式进行推导。【结果】通过Matlab仿真结果可知,"阿基米德螺旋线"为圆形螺旋线,由于竹材横截面不规则且近似为椭圆形,壁薄,旋成圆形后,竹材壁厚加工余量小,圆形螺旋线旋切曲线并不完全适用于加工自然生长的竹材,存在加工竹单板易碎、形状不整等缺陷;改进后的"对数螺旋线"旋切曲线呈椭圆形,旋切曲线贴近竹材实际形状,可以保证相邻螺旋线距离误差精确度在许可范围内,模型更加适用于竹单板旋切。数学模型参数可以根据竹材内外径大小实时调整,缩小竹材选取局限性。对推导出的出材率数学模型进行分析,得出竹材的材率η与竹段长度L无关,但应注意长度、壁厚和尖削度的相互影响。【结论】改进后的旋切曲线数学模型以"对数螺旋线"为基础,在旋切竹材时单板厚度误差小,旋切效率更高,具有很高的可靠性和加工精度。在满足加工要求的前提下,为保证竹材出材率、旋切效率、旋切质量等具体要求,加工竹段长度L应在0.8～1 m,竹材壁厚大于10 mm,尖削度小于3～4 mm·m^-1。新的旋切模型的建立可提升竹材的整体利用率,拓宽加工范围,为竹材旋切设备设计提供基础理论,对无卡轴竹材旋切加工提出一个新的发展方向。     

重组竹椅子的参数化设计

重组竹是一种突破了传统加工模式的新型竹材料,其优异的物理性能,可以代替木材广泛地应用于家具制造。为了找到最适合重组竹靠背椅的椅腿的设计形式,分析了目前主流的三种椅腿形状对靠背椅整体力学性能的影响。并进一步通过参数化设计的方法,以求找到靠背椅家具设计中最重要的椅腿和座面的最优尺寸,为家具设计提供了有依据的并行之有效的设计方法。     

无纺布强化刨切微薄竹生产中应注意的几个问题

我国竹林面积、蓄积量和竹材产量均居世界之首,素有竹子王国之称[1]。尽管我国竹材资源和加工利用均处于世界领先地位,竹材利用已经由单一粗加工向多产品方向发展,开发了竹地板、竹材胶合板、竹帘胶合板等多种竹产品,取得了一些成就,但目前大部分竹材加工企业产品品种少,竹材加工业的产品中一般技术都不太复杂,多数属劳动密集型产品,加工层次     

我国竹材工业的发展展望

分析了竹材工业利用的现状,认为竹材利用率和利用效率低,加工效率不高,应用面窄是竹材加工利用的主要问题;提出了合理开发利用竹材资源必须进一步转变观念,解决竹材低毒长效防护、竹薄片贴面等关键技术,研制开发新型竹高效加工设备,研究丛生竹等资源的工业利用方法,开发竹产品的新用途等等。     

我国竹材废料利用的现状与前景

在面临森林资源不足的情况下,开展竹材综合利用,提高其利用率具有重要意义。对于竹材加工中的大型废料,目前我国已普遍利用,而细刨花的利用尚在研究探索中。细刨花、竹枝丫、开花竹子、病竹等均是待开发的自然资源。竹枝丫、开花竹子具有分散性和松散性,需要一种适应的采伐运输设备,将这些竹子捆包成压缩的形式才能有效的利用。     

《竹子学报》投稿指南

正《竹子学报》(原刊名为《竹子研究汇刊》)创刊于1982年,季刊,由国家林业和草原局竹子研究开发中心、中国林学会竹子分会和浙江省林业科学研究院联合主办,国家林业和草原局竹子研究开发中心编辑出版发行,是目前国内竹子科学研究文献报道最多的竹子专业综合性学术期刊,是中国科技核心期刊之一,国内外公开发行。1征稿范围竹子资源、竹林培育、竹类新品种、竹材加工、竹资源综合利用、竹林经济、竹食品加工、竹材精细化工以及竹文化、竹产品设计、竹类建筑等方面的学术论文、研究报告、综合评述、学术问题讨论及研究简报等。文稿应具有创新性、科学性、实用性;力求论点鲜明、表达准确、重点突出、结论可信,力求文字精炼、数据可靠、图表清晰、术语和符号规范。也欢迎英文投稿(附中文摘要)。     

竹材原态多方重组材料的创新与初探

竹材重组是竹材加工利用的一种形式,现行的竹材重组技术破坏了竹子本身具有的优良原态结构。竹材原态多方重组材料的创新研发,运用了仿生学原理,保持了整竹竹节中空、外密内疏,抗弯、抗剪及抗压能力强等原态特点,可制造出高强度、大跨度的建筑结构材料。笔者分析了当前竹材重组技术背景及不足,介绍了竹材原态多方重组材料概念的提出及研发,初步进行了仿生蜂窝及多边形化与竹材重组的力学分析。提出了其关键工艺技术及其研究现状,最后展望了竹材原态多方重组材料的应用前景及重要意义。     

竹材加工剩余物制备竹炭研究进展

中国竹材资源丰富,但是竹材利用率不高。利用竹材加工剩余物研究开发新型竹材产品,以此来代替木材产品,不仅能变废为宝,提高经济效益,同时也是缓解木材资源短缺的有效途径。本文从目前我国竹材加工剩余物利用现状出发,对利用竹材加工剩余物制备竹炭的研究进行了综述,分析了当前我国竹炭市场现状以及存在的问题,并提出了解决对策,为今后我国竹材加工剩余物的高效利用提供参考。     

关于进一步发展竹笋生产的几个问题

竹子具有惊人的生长速度,独特的生长方式,特别是笋用竹林,竹笋美味可口,营养丰富,深受人们喜爱;竹材可进行编织加工成各种竹制品,用途广泛;竹林具有森林的多种效益,被称谓“第二森林”,所以近几年来,人们对竹子的认识已发生了很大的变化,竹子的地位日益提高,正在积极地开     

竹材解剖学研究进展

竹材解剖学是竹资源高效高值化利用的重要基础,也是竹子科学研究中的热点和难点之一。文中综述了竹材解剖学的历史沿革,总结竹材组织、细胞和亚细胞尺度的结构特性、竹材解剖的分子基础以及化学组分微区分布和分子结构的研究现状,简要阐述了竹材细胞壁多壁层构造的复杂性,提出竹材解剖学的未来研究展望,对深入研究竹材细胞壁以及竹资源高效利用具有重要的参考价值。     

电子束技术在竹材仓储中的应用前景

基于电子束技术处理仓储竹材和竹制品,是核技术和林业产业交叉发展的高科技产业。将电子束技术引入竹子仓储加工领域,使辐照代替竹材化学防护剂,辐射能代替热能,可显著降低能源消耗,符合我国节能减排、环境友好等基本国策。文章在总结竹材γ射线辐照改性技术研究的基础上,阐述了“电子加速器及其衍生技术”引入竹材改性领域的优越性,可以替代⁶⁰Co实现辐照加工竹材,解决当前辐照技术在竹质材料领域应用的科学性问题,并提出基于电子束技术的竹材仓储加工和功能性改良发展方向,对于推动竹材仓储加工技术的升级,实现竹材电子束处理技术的高效化、精准化、规模化、市场化,具有深远的科学意义。     

《竹子学报》投稿指南

<正>《竹子学报》(原刊名为《竹子研究汇刊》)创刊于1982年,季刊,由国家林业和草原局竹子研究开发中心、中国林学会竹子分会和浙江省林业科学研究院联合主办,国家林业和草原局竹子研究开发中心编辑出版发行,是目前国内竹子科学研究文献报道最多的竹子专业综合性学术期刊,是中国科技核心期刊之一,国内外公开发行。1征稿范围竹子资源、竹林培育、竹类新品种、竹材加工、竹资源综合利用、竹林经济、竹食品加工、竹材精细化工以及竹文化、竹产品设计、竹类建筑等方面的学术论文、研究报告、综合评述、学术问题讨论及研究简报等。文稿应具有创新性、科学性、实用性;力求论点鲜明、表达准确、重点突出、结论可信,力求文字精炼、数据可靠、图表清晰、术语和符号规范。也欢迎英文投稿(附中文摘要)。     

竹材四面铣削三面剖分加工工艺及设备研究

基于现有市场竹材加工方式对竹材利用率低之现状,提出一种竹材四面铣削三面剖分的加工工艺。利用竹材数控四面铣削三面剖分加工方式取代传统竹材加工工艺,既可以提高竹材的利用率,又可以提高竹材加工生产的利润。在四面铣削三面剖分工艺流程的基础上,进一步研究竹材数控四面铣削三面剖分加工设备整体机构,完善加工工艺。     

竹子的化工利用

目前，我国竹材生产已从传统的砍伐原竹状态进入竹材人造板系列产品开发利用，原竹加工增值了8－10倍。由于竹林分布广，面积大，种类多，许多人尝试对竹子进行化工利用增值，成果造出，试验和中试结果显示了比人造桥工业更高的价值。国内技术比较成熟的竹子化工新技术新产品有：一、活竹取汁：由农业部王贞良高级工程师发明。据研究，竹汁含有人体所需的铁、钙、锌、镁、钾等20多种元素，含有丰富的维生素和15种游离氨基酸及多糖成分。活计取汁是在一棵活体竹子上多次提取竹汁并进行饮料加工，在不破坏竹子使用价值前提下，一棵竹子年可产…