【目的】探究相同炭化工艺下不同竹种、竹龄和竹材不同部位等因素与竹炭热值之间的关系,分析竹炭热值与灰分、挥发分和固定碳含量之间的相关性,推导热值计算的经验公式,为竹材工业化和资源化利用提供参考和借鉴。【方法】选取浙江省杭州市临安区24种竹材以及安吉县2～13年生毛竹,在相同炭化工艺条件下烧制成炭,采用控制变量法测试24种竹材中部炭化料、2～13年生毛竹中部炭化料以及毛竹材不同竹龄(4、5、6年)和不同部位(梢部、中部和基部)炭化料的热值和工业分析参数,分析不同竹种、竹龄和竹材不同部位炭化料热值与固定碳、挥发分和灰分含量之间的关系。通过SPSS软件对热值与固定碳、挥发分和灰分含量之间的相关性进行鉴定和分析,根据竹炭热值与竹材炭化料固定碳含量和炭化温度之间的关系推导热值计算的经验公式。【结果】24种竹材竹炭热值为27.94～32.98 kJ·g~(-1),平均值为31.10 kJ·g~(-1),标准差为1.11,固定碳含量为75.35%～92.59%,平均值为85.87%,标准差为3.65,灰分含量为3.34%～15.98%,平均值为7.21%,挥发分含量平均值为6.91%; 2～13年生毛竹竹炭热值为30.93～33.81 kJ·g~(-1),固定碳、灰分和挥发分含量的标准差均在5以下; 4、5、6年竹龄毛竹炭化料各部位热值绝对差异在1.38 kJ·g~(-1)以内,相对差异在3%以内。竹炭的高位热值与固定碳含量呈正相关、与灰分含量呈负相关,通过试验以及整理归纳大量竹炭炭化温度与热值、理化性能的测试数据,推导出竹炭热值(Q)与其炭化温度(T)和相应的固定碳含量(C)之间换算的经验公式。【结论】1)不同竹种炭化料热值和工业分析参数存在显著差异,取决于不同竹种各自的结构特性,相同竹种炭化料,木质素含量较高的基部热值高于中部和梢部,竹龄和生长部位对热值和工业分析参数变化无明显影响; 2)竹材炭化料热值与固定碳、灰分含量之间呈线性关系,其中热值与固定碳含量呈显著正相关、与灰分含量呈显著负相关,热值(Q)与固定碳含量(C)的经验公式以及固定碳含量与其相对应炭化温度(T)的经验公式为Q=0.001 8C2-0.111C+28.099 (R~2=0.72)、C=26.934ln T-93.122(R~2=0.88)。

采用单一浓度溶胶浸渍和梯度浓度溶胶浸渍2种方法将SiO2溶胶注入竹材、木材、竹炭和木炭4种材料内部,探讨材料微观结构、炭化前后、溶胶浓度以及浸渍方法对材料凝胶负载率的影响。结果表明:竹材的SiO2凝胶负载率低于竹炭,二者的凝胶负载率显著小于木材和木炭;木材和木炭凝胶负载性能差异与所浸渍溶胶的浓度有关;相比于使用单一浓度浸渍,浓度梯度法浸渍可有效提高材料的负载率。

【目的】针对山地竹子砍伐后运输下山困难，现行简易索式机械设备效果不稳定，运输跑车续航能力不足，安全得不到保障等问题，设计了一种竹材索道集材跑车运输系统，以实现竹材下山安全、高效运输。【方法】对竹材资源丰富的福建、湖南等竹林场进行调研，确定了竹材索道集材跑车运输系统基本设计参数，设计了悬索和跑车整体功能、尺寸及关键部件，对跑车主要承载部件进行了有限元分析，校核了跑车强度刚度；利用ADAMS软件对索道-跑车系统进行耦合振动分析，确定索道运输竹材过程的主要影响因素。选取运输速度、跑车与竹材总质量、索道倾斜角为考察因素，以跑车运输竹材安全性和效率综合评分为指标，开展Box-Behnken仿真试验，求解优化参数组合。【结果】二次回归正交旋转组合试验结果表明：三因素对跑车运输安全性和效率的影响从大到小依次为索道倾斜角、运输速度、跑车与竹材总质量。当运输速度为3.95 m·s~(-1)、跑车与竹材总质量为576.67 kg，索道倾斜角为17.09°时，运输安全性和效率综合达到最佳。【结论】当承载索倾斜角为16.50°～20.40°、运输速度为3.00～4.00 m·s~(-1)、跑车与竹材总质量为420.00～580.00kg时，运输安全性和运输效率较好，可在竹林索道集材运输作业的同时充电蓄能、竹材安全高效运输下山。图6表5参13

１１属７６种竹材灰分含量为０．８８％～７．２３％，平均值为２．５６％，木素含量为２．３６％～３０．０４％，平均值为２４．９５％。

为了揭示不同处理方法对竹材表面性能的影响规律,该文以毛竹为研究对象,采用ESCA和FTIR分析技术,对不同部位和不同处理条件竹材表面的碳氧比和C1s4种结合形式的分布情况,以及红外光谱的谱峰位置和相对吸收强度进行了分析.结果表明:不同部位和不同处理条件下竹材表面的碳氧比有很大差异;竹材表面主要以木素和各种抽提物为主;高温干燥导致竹材表面易挥发的抽提物分解,使部分纤维素和半纤维素的结构特征得以显露,而硼酸处理效果不明显;高温处理和硼酸处理后竹材表面的自由羟基减少,活性降低;竹黄表面的活性自由羟基的数量高于竹青表面.

测定了椽竹竹材的理化性质,并与毛竹、青皮竹和绿竹竹材进行了比较分析。结果表明:椽竹各竹龄竹材的基本密度、气干密度和全干密度平均值分别为0.523 0.632 g.cm-3、0.656 0.801 g.cm-3和0.658 0.777 g.cm-3,随着竹龄增长各部位竹材密度表现出增大的趋势,3年生以上椽竹竹材基本密度小于参比竹种毛竹和青皮竹,大于绿竹。3年生以上椽竹竹材的平均气干体积干缩率和全干体积干缩率分别为9.6%和13.6%,大于毛竹;各竹龄椽竹竹材径向干缩率大于弦向干缩率和纵向干缩率。3年生以上椽竹竹材的灰分平均含量小于绿竹和青皮竹,酸不溶木素平均含量与青皮竹接近而小于绿竹,综纤维素含...

【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。

【目的】化学预处理是生物质聚合物产品高值化利用的关键步骤,阐明预处理机制有助于提高热处理效率。【方法】以4年生毛竹为研究对象,采用稀酸、碱、甘油分别在117℃和135℃进行砂浴预处理,并采用光谱和湿化学方法对预处理前后样品的结构进行表征和比较,包括傅里叶红外光谱、聚合度、X射线衍射等。【结果】综纤维素和纤维素的产量显著增加,碱(NaOH)预处理比稀硫酸(H_2SO_4)和甘油(丙三醇)脱木素效果好;在相同预处理条件下,135℃比117℃样品的结构变化更明显。平均聚合度结果显示,所有预处理样品均表现出较低的

本研究以浙江省安吉县竹加工业为例,通过对30家竹材加工企业调查,针对有形资源、无形资源和人力资源3个方面分析安吉竹材加工企业成长的影响因素,并提出了安吉竹产业的成长策略:包括与当地合作建设长期竹材原料利用基地,提高原材料利用率;健全林业企业融资服务体系;根据市场导向,调整企业销售模式和渠道,建立林业企业自主品牌;继续加大政府农林产业扶持政策;产学研结合,强调产品技术创新和人力资源管理,从而为其他地区林业企业特别是木竹加工企业更好的应对全球金融危机提供政策依据。

为了给粉单竹纸浆竹材造林选址与丰产提供理论依据,对粉单竹竹材的灰分、苯—醇抽出物、1%氢氧化钠抽出物、热水抽出物、纤维素、木素、多戊糖7个化学成分的含量进行测定。实验结果表明:不同地区粉单竹竹材化学成分含量差异显著,除灰分外,其他6个成分含量与气候因子中的光照、温度相关程度较高;纤维素则与水分因子的相关性较大。化学成分含量除纤维素含量外,按地理位置大致呈由北往南渐增趋势。由此可见,粉单竹的竹材化学成分含量是与地理位置纬度变化呈负相关而与气候条件的变化成正相关的。

以四川产硬头黄竹Bambusa rigida为研究对象,参考国家标准GB/T 15780-1995《竹材物理力学性质试验方法》与竹材径向加压抗弯性质测定方法,并结合单因素方差分析方法(ANOVA),对竹龄为0.54.5 a的竹材物理力学性质进行研究,为硬头黄竹择龄伐竹提供参考。结果表明:(1)竹龄在0.54.5 a间,竹材生材含水率、干缩率逐渐减小,基本密度逐渐增大;(2)竹龄为3.5 a时,竹材顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量达到最大,顺纹抗剪强度达到稳定;(3)由竹秆基部至梢部,竹材生材含水率、干

对雪灾翻倒毛竹材进行3种不同加工方式的研究。结果表明:竹子胸径与竹材利用率及经济效益均呈二次曲线关系。竹席+重组竹地板加工的毛竹胸径在9.40cm处取得59.4%的最大综合利用率,在9.15,9.14cm处获得1.06,0.24元·kg-1的最大销售收入和利润。竹席+竹建筑模板加工的毛竹胸径在9.4cm处取得56.74%的最大综合利用率,在9.44,9.27cm处达到0.99,0.20元·kg-1的最大销售收入和利润。竹拉丝+竹片地板加工的毛竹胸径在10.33,10.63,10.39cm处取得58.27%的最大综合利用率和1.03,0.24元·kg-1的最大销售收入和利润。断竹的综合利用率为4...

从竹材中分离出薄壁组织和维管束，利用ＳＥＭ、ＴＧ、ＸＲＤ分析手段对分离出来两组织的化学组分含量、形貌特征、吸湿性、热稳定性及结晶性做了相应的比较分析研究。结果表明：薄壁组织主要成分为半纤维素，维管束的主要成分为纤维素；ＳＥＭ图片显示薄壁组织为方形胞腔状，质地疏松易碎，维管束呈纤维束状，相互紧密排列；吸湿性测定结果表明，由于薄壁组织疏水性内含物含量高，而维管束亲水性羟基相对比例较高，使得吸湿能力维管束比薄壁组织要显著；ＴＧ分析表明维管束热稳定性较好，热解所需活化能较高；ＸＲＤ表征结果显示薄壁组织的相对结晶度要比维管束低７．８％。

为解决废弃人造板的回收利用,提高附加值,该文采用电控炭化炉对不同原料的废弃人造板加热炭化。通过实验测定了炭化过程的温度变化和炭化产物收量及物理化学性质;同时采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析了不同材料来源所得到的木酢液的成分组成。结果表明:由于木材胶黏剂等因素的影响,木酢液pH值呈中性至弱碱性,不同原料制取的木酢液和木炭在物理化学性质上存在一定的差异;成分分析显示木酢液中存在较多含氮成分。通过微观扫描电镜观察发现,炭化产物的微观表面平滑,纹孔开放,沉积物减少。

对浙江省平阳县大木竹及吊丝单竹1年生、3年生和5年生样竹的不同器官和不同生长部位的干质量热值进行研究。结果表明:1)大木竹、吊丝单竹各个器官的干质量热值存在较大差异,2个竹种地上部分均为竹秆>竹枝>竹叶,地下部分细根的干质量热值最小;2)大木竹、吊丝单竹各器官不同生长部位的平均干质量热值无显著差异,表明热值与植物器官生长部位没有显著关系;3)大木竹、吊丝单竹不同生长年龄竹株的各器官平均干质量热值差异不显著;4)大木竹与吊丝单竹相比较,秆、枝、叶、蔸、细根等各器官的干质量热值均是大木竹高于吊丝单竹。