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毛竹材不同部位纤维形态及部分物理性能差异

李荣荣 贺楚君 彭博 王传贵

李荣荣, 贺楚君, 彭博, 王传贵. 毛竹材不同部位纤维形态及部分物理性能差异[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200649
引用本文: 李荣荣, 贺楚君, 彭博, 王传贵. 毛竹材不同部位纤维形态及部分物理性能差异[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200649
LI Rongrong, HE Chujun, PENG Bo, WANG Chuangui. Differences in fiber morphology and partial physical properties in different parts of Phyllostachys edulis[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200649
Citation: LI Rongrong, HE Chujun, PENG Bo, WANG Chuangui. Differences in fiber morphology and partial physical properties in different parts of Phyllostachys edulis[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200649

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毛竹材不同部位纤维形态及部分物理性能差异

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200649
基金项目: “十二五”国家科技支撑计划项目(2015BAD04B0302)
详细信息
    作者简介: 李荣荣(ORCID: 0000-0002-0485-3188),副教授,博士,从事家具智能制造技术与装备、木质材料先进加工技术研究。E-mail: lirongrong@njfu.edu.cn
  • 中图分类号: S781

Differences in fiber morphology and partial physical properties in different parts of Phyllostachys edulis

  • 摘要:   目的  探明毛竹Phyllostachys edulis竹青、竹黄及竹肉不同部位的纤维形态、力学性能以及干缩性能等差异,为毛竹材高效利用提供基础数据。  方法  通过纤维离析与显微观察、力学性能与尺寸稳定性测试,分析比较毛竹材不同部位性能差异。  结果  毛竹材竹黄、竹肉与竹青不同部位中,纤维长度和宽度以及纤维占比差异极显著(P<0.01)。竹青和竹黄的纤维长宽比较为接近,且极显著小于竹肉(P<0.01)。竹青由于密布维管束,对毛竹材抗弯强度、弹性模量贡献最为大,其次为竹肉和竹黄。就顺纹抗压强度而言,从大到小依次为竹青、竹黄、竹肉。竹材横向干缩性明显大于纵向,全干干缩率从大到小依次为径向、弦向、纵向。竹材不同部位中,径向和弦向气干干缩率的大小关系略有差异。  结论  毛竹材不同部位性能差异明显,竹黄抗压力学性能优于竹肉,可将竹黄保留用于制备新型竹木复合材料,有助于提高竹材利用率。图2表5参37
  • 图  1  毛竹不同部位纤维长度分布频率和纤维长宽比

    Figure  1  Fiber length distribution frequency and the ratio of fiber length to width in different parts of Ph. edulis

    图  2  不同部位毛竹的维管束与薄壁细胞面积比例及单个维管束的面积

    Figure  2  Area ratio of vascular bundle and parenchyma tissue in different parts of Ph. edulis and the area of single vascular bundle

    表  1  毛竹材各部位纤维平均尺寸

    Table  1.   Mean size of fiber in different parts of Ph. edulis

    部位长度/mm宽度/μm长宽比
    竹黄1.48±0.4514.01±2.75103.43±14.96
    竹肉1.88±0.5615.15±3.53122.06±10.73
    竹青1.43±0.5313.40±3.47104.03±12.37
      说明:数值为平均值±标准差
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    表  2  毛竹不同试件的抗弯强度和弹性模量

    Table  2.   Bending strength and elastic modulus of different Ph. edulis samples

    试件抗弯强度弹性模量
    平均值/MPa标准差/MPa变异系数/%平均值/GPa标准差/GPa变异系数/%
    A57.778.1914.23.260.5316.20
    B115.2811.109.68.390.839.80
    C48.197.4015.52.260.7432.80
    D109.1311.3610.47.910.9512.00
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    表  3  不同毛竹试件顺纹抗压强度

    Table  3.   Compressive strength of different Ph. edulis samples

    试件平均厚度/mm顺纹抗压强度
    均值/MPa标准差/MPa变异系数/%
    A5.2138.354.0510.56
    B7.0859.365.65 9.51
    C4.2135.112.15 6.12
    D8.5659.546.3610.68
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    表  4  毛竹竹黄、竹肉、竹青与毛竹气干干缩率测试结果

    Table  4.   Results of air-dry shrinkage rate for different Ph. edulis samples

    部位气干干缩率/%
    平均值标准差变异系数
    弦向径向纵向体积弦向径向纵向体积弦向径向纵向体积
    竹黄1.554.140.447.470.200.230.011.0210.348.2611.0117.25
    竹肉2.892.770.437.940.320.190.020.939.879.1110.2810.72
    竹青3.834.050.4210.100.410.430.010.9812.2414.6710.118.29
    毛竹3.152.110.436.370.430.180.030.7810.2615.2413.569.43
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    表  5  毛竹竹黄、竹肉、竹青与毛竹全干干缩率测试结果

    Table  5.   Results of total-dry shrinkage rate for different Ph. edulis samples

    部位全干干缩率/%
    平均值标准差变异系数
    弦向径向纵向体积弦向径向纵向体积弦向径向纵向体积
    竹黄2.586.601.038.760.280.460.031.2114.2710.6613.2812.21
    竹肉4.996.810.848.800.360.640.010.9513.7210.929.9213.46
    竹青7.577.980.6313.700.990.550.041.5311.9813.298.9112.18
    毛竹5.255.760.8111.390.630.590.030.959.8914.3112.2113.62
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-10-15
  • 修回日期:  2021-04-07

毛竹材不同部位纤维形态及部分物理性能差异

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200649
    基金项目:  “十二五”国家科技支撑计划项目(2015BAD04B0302)
    作者简介:

    李荣荣(ORCID: 0000-0002-0485-3188),副教授,博士,从事家具智能制造技术与装备、木质材料先进加工技术研究。E-mail: lirongrong@njfu.edu.cn

  • 中图分类号: S781

摘要:   目的  探明毛竹Phyllostachys edulis竹青、竹黄及竹肉不同部位的纤维形态、力学性能以及干缩性能等差异,为毛竹材高效利用提供基础数据。  方法  通过纤维离析与显微观察、力学性能与尺寸稳定性测试,分析比较毛竹材不同部位性能差异。  结果  毛竹材竹黄、竹肉与竹青不同部位中,纤维长度和宽度以及纤维占比差异极显著(P<0.01)。竹青和竹黄的纤维长宽比较为接近,且极显著小于竹肉(P<0.01)。竹青由于密布维管束,对毛竹材抗弯强度、弹性模量贡献最为大,其次为竹肉和竹黄。就顺纹抗压强度而言,从大到小依次为竹青、竹黄、竹肉。竹材横向干缩性明显大于纵向,全干干缩率从大到小依次为径向、弦向、纵向。竹材不同部位中,径向和弦向气干干缩率的大小关系略有差异。  结论  毛竹材不同部位性能差异明显,竹黄抗压力学性能优于竹肉,可将竹黄保留用于制备新型竹木复合材料,有助于提高竹材利用率。图2表5参37

English Abstract

李荣荣, 贺楚君, 彭博, 王传贵. 毛竹材不同部位纤维形态及部分物理性能差异[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200649
引用本文: 李荣荣, 贺楚君, 彭博, 王传贵. 毛竹材不同部位纤维形态及部分物理性能差异[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200649
LI Rongrong, HE Chujun, PENG Bo, WANG Chuangui. Differences in fiber morphology and partial physical properties in different parts of Phyllostachys edulis[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200649
Citation: LI Rongrong, HE Chujun, PENG Bo, WANG Chuangui. Differences in fiber morphology and partial physical properties in different parts of Phyllostachys edulis[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200649

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