论文部分内容阅读
本文以采自国际竹藤中心安徽太平试验基地的8种竹子为研究对象,分别就其秆茎形态、纤维形态、化学及物理力学性质进行定量测试,找寻各种性质的轴向变化规律,并对不同种间材性进行比较分析,以期为数据库的构建提供源数据,同时填补竹材材性的部分研究空白,为其高效合理利用提供科学依据。研究表明:(1)8种竹材中,眉径最大的为少穗竹(55.91 mm),最小的为刺黑竹(12.55 mm);壁厚最大的为少穗竹(6.25 mm),最小的为矢竹(2.46 mm);节间长度最大的为四季竹(50.93 cm),最小的为刺黑竹(12.07 cm)。(2)8种竹材纤维长度主要分布在900~1600μm之间,最大的为假毛竹(1732.89μm),最小的为篌竹(1327.87μm),均属于中等长度纤维;纤维宽度最大的为刺黑竹(15.32μm),最小的为四季竹(11.45μm);纤维长径比最大的为四季竹(149.76),最小的为篌竹(102.69),8种竹材纤维均为较好的造纸原料。8种竹材中,纤维长度基本表现为基部和梢部较短、中部较长;纤维宽度基本表现为中部和梢部较短、基部较长;纤维长径比基本表现为梢部较短、基部和梢部较长。方差分析表明竹种及部位对纤维形态均有显著影响,多重比较分析表明不同竹种之间纤维形态差异也比较明显。(3)8种竹材中,综纤维素含量最大的为四季竹(77.46%),最小的为高节竹(72.51%);α-纤维素含量最大的为四季竹(49.44%),最小的为高节竹(41.36%);酸不溶木质素含量最大的为少穗竹(23.21%),最小的为矢竹(20.24%);酸溶木质素含量最大的为高节竹(1.69%),最小的为四季竹(1.09%);苯醇抽提物含量最大的为假毛竹(3.60%),最小的为篌竹(2.11%);戊聚糖含量最大的为假毛竹(20.05%),最小的为矢竹(16.67%)。8种竹材中,假毛竹和四季竹在综纤维素、α-纤维素及苯醇抽提物三种化学成分方面表现趋势一致,其中综纤维素和α-纤维素均表现为基部和梢部含量较低、中部含量较高,但苯醇抽提物表现与前者相反;其他竹种的各化学成分表现各异。方差分析表明竹种及部位分别对化学成分均有显著性影响,多重比较分析表明不同竹种之间化学成分差异比较明显。从造纸原料的要求来看,8种竹材综纤维素和α-纤维素含量较高,木质素与抽提物含量较低,均适宜作为优良的造纸原料,但假毛竹和四季竹要优于其他竹种。(4)8种竹材中,基本密度、气干密度和全干密度最大的均为少穗竹,而基本密度最小的为早园竹,气干密度和全干密度最小的均为篌竹。不论是在气干还是全干状态,8种竹材的干缩率以及干缩系数均表现为径向>弦向>纵向。同时,除了纵向干缩率之外,8种竹材的干缩率基本表现为四季竹>高节竹>篌竹>早园竹>刺黑竹>矢竹>假毛竹>少穗竹,而干缩系数则基本表现为四季竹>高节竹>篌竹>刺黑竹>早园竹>假毛竹>矢竹>少穗竹。方差分析表明竹种对气干密度、全干密度、径向干缩系数、弦向干缩系数、体积干缩系数、径向和体积干缩率以及全干弦向干缩率均有显著影响,但对基本密度、气干弦向干缩率、纵向干缩系数和纵向干缩率没有显著影响,多重比较分析表明不同竹种之间物理性质差异比较明显。(5)由于矢竹和刺黑竹的壁厚太薄,没有达到力学测试尺寸,故未进行力学指标测试。其它6种竹材中,顺纹抗拉强度最大的为假毛竹(268.02 MPa),最小的为四季竹(158.70 MPa);抗弯弹性模量最大的为四季竹(14.62 GPa),最小的为高节竹(10.07 GPa);抗弯强度最大的为假毛竹(235.45 MPa),最小的为篌竹(146.38 MPa);顺纹抗压强度最大的为四季竹(93.34 MPa),最小的为少穗竹(58.77 MPa);顺纹抗剪强度最大的为早园竹(21.87 MPa),最小的为少穗竹(15.61 MPa)。方差分析表明除了顺纹抗拉强度之外,竹种对抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度和顺纹抗剪强度均有显著性影响,多重比较分析表明不同竹种之间力学性质差异显著。8种竹材中,少穗竹、假毛竹和早园竹比其他竹种更适宜作为结构用材。