竹木复合单板层积材中加捻竹束的预应力效应

根据纺织及复合材料理论给出了描述加捻竹束在竹木复合单板层积材中产生预应力的力学模型.通过试验对比了不配置竹束、配置不加捻竹束、配置加捻竹束3种单板层积材的水平剪切强度和弯曲性能.结果表明:3种单板层积材的水平剪切强度无显著差异.配置竹束使单板层积材弹性模量和静曲强度明显增加,弹性模量增加22.8%,静曲强度增加18.6%;配置加捻竹束的竹木复合单板层积材弹性模量的提高较为明显,较配置不加捻竹束的层积材弹性模量增加17.6%,静曲强度增加11.0%.竹木复合单板层积材中加捻竹束预应力的存在能改善板材的刚度和强度,其预应力效应表现为正效应.     

竹木复合层积材结构及其性能

运用复合材料力学层合板理论对竹木复合层积材进行结构设计与试验。结果表明：以高密度竹帘胶合板为强化面层,马尾松板材为芯层,采用特殊的二次热压生产工艺,研制出的竹木复合层积材物理、力学性能良好,能够满足铁路平车地板对强度、耐候性、耐磨性、握钉力等性能的特殊要求。     

竹材增强杨木单板层积材冲击性能的研究

研究了在杨木单板层积材中加入竹材作为增强材料,以提高杨木单板层积材冲击性能.结果表明：将竹材加入杨木单板层积材,可以明显地改善杨木单板层积材的冲击韧性.当竹篾分别加入杨木单板层积材的上下次表层和中间部位时,其冲击韧性分别增强了30.4%和27.3%;总冲击能分别提高了31.7%和28.1%.裂纹形成能仅增长7.2%和12.8%;裂纹扩展能增长40.9%和43.4%;韧性指数值提高了27.2%和31.5%.     

软化工艺条件对竹材及其重组材性能的影响

<正>本文探讨了苦竹重组材加工过程中竹材的软化工艺条件对竹材力学性能、ｐＨ值、自由基含量、显微构造及纤维素结晶度的影响,同时比较了采用不同软化工艺条件压制的重组竹的物理力学性能。结果表明,碱液软化工艺可使竹材细胞间层产生明显分离,有利于竹材的疏解,但过高的碱性又会显著影响苦竹自身物理化学性能和重组竹的物理力学特性。采用３％的ＮａＯＨ（或Ｎａ＿２ＣＯ＿３）溶液沸煮竹材２～３ｈ,可以获得较佳的软化效果。     

软化工艺条件竹材及其重组材性能的影响

本文探讨了若竹重组材加工过程中竹材的软化工艺条件对竹材力学性能，ｐＨ值，自由基含量，显微构造及纤维结晶度的影响，同时比较了采用不同软化工艺条件压制的重组竹的物理力学性能。结果表明，碱液软化工艺可使竹材细胞间层产生明显分离，有利于竹材的疏解，但过高的碱性及又会显著影响苦竹自身物理能和重组竹的物理力特性。采用３％的ＮａＯＨ（或Ｎａ２ＣＯ３）溶液沸煮竹材２－３ｈ，可以获得较佳的软化效果。     

刨花形态及定向角度对刨片层积材性能的影响

为优化刨片层积材(LSL)的生产工艺,提高刨片层积材性能,研究了速生杨木刨片层积材的刨花形态和刨花定向角度对其力学性能的影响。结果表明：刨花长度的增加有利于刨片层积材静曲强度(MOR)和弹性模量(MOE)的提高,但内结合强度略有下降;刨花宽度对LSL物理力学性能的影响较小;刨花厚度的增加使LSL物理力学性能下降。表层定向角对刨片层积材性能影响较大,顺纹方向上,表层定向角越小,层积材的MOR和MOE越大;芯层定向角度对刨片层积材性能影响较小。芯层随机铺装在一定程度上有利于层积材的内结合强度的提高。     

竹束单板层积材的吸湿性能

采用慈竹经帚化后的竹束单板,制备了不同密度的竹束单板层积材(BLVL); 对板材进行不同温度的水浸处理,利用菲克定律分析了水浸泡温度及板材密度对竹束单板层积材吸湿行为的影响。结果表明:采用菲克第二定律扩散模型预测竹束单板层积材的长期吸湿行为具有一定的可行性,但在高温条件下(63 ℃以上)模型预测结果存在一定的偏差; 温度对竹束单板层积材的吸湿行为影响显著,随着水浸泡温度的升高,板材的吸湿速率加快,平衡时的吸湿质量增加率及厚度膨胀率增大; 密度对竹束单板层积材的吸湿行为影响较大,竹束单板层积材密度较大时,吸湿膨胀变形较小,板材的尺寸稳定性较好。     

我校张齐生当选中国工程院农业、经纺与环境工程学部常委

在中国工程院第五次院士大会上,我校张齐生院士当选为农业、经纺与环境工程学部常务委员会委员。张齐生1939年出生于浙江淳安,1961年毕业于南京林学院,1997年入选中国工程院院士。20世纪80年代初开始从事竹材加工利用研究,并成功地攻克了半圆形竹筒“高温软化—展平”等技术难关,实现了工业生产,先后开发出竹材胶合板、高强覆膜竹胶合模板、竹材碎料板、竹木复合集装箱底板和竹木复合层积材等系列产品。他重视研究与应用相结合,目前,他所研究推广的产品广泛应用于汽车、火车、建筑、造船等工业,实现年产值2亿多元我校张齐生当选中国工程院农…     

竹材及杨木单板在湿热环境下的湿膨胀性能差异

竹材杨木复合层积材在使用过程中会因环境湿度和温度的变化而产生一定的形变,甚至功能失效。对竹材和杨木的湿膨胀系数在各个方向的差异进行研究,可为竹材杨木复合材料的合理设计提供依据。笔者采用电阻应变片法,研究竹材和杨木单板在恒温条件下除湿和增湿处理不同阶段的应变,分析了竹材和杨木的不同方向湿膨胀系数。结果表明：竹材和杨木在纵横两方向上的湿膨胀有着较大差异。这种差异在常温常湿下最小;湿度下降阶段,杨木单板的纵向及横向湿膨胀系数为竹材的2倍以上,两者复合后杨木形变量较大,竹材的应变具明显的吸湿滞后。由于吸湿膨胀系数和吸湿滞后的影响,在湿度变化时,会出现除湿时向杨木方向的纵向弯曲,吸湿膨胀时会出现向竹材面的纵向弯曲现象。     

季铵铜和铜唑预处理对马尾松单板层积材性能的影响

为拓展单板层积材(LVL)的应用领域,延长其使用寿命,通过季铵铜(ACQ)和铜唑(CuAz)常压浸渍单板,研制防腐马尾松单板层积材(LVL),考察了防腐剂种类和载药量对LVL耐腐及物理力学性能的影响。结果表明:ACQ和CuAz预处理单板显著提高了马尾松LVL耐腐性,处理材达到强耐腐等级; 处理材的弹性模量和静曲强度达到GB/T 20241—2006标准规定的结构用LVL中120E至160E级别要求,剪切强度达到50V-43H级别要求,浸渍剥离率仅为0.1%～0.8%。与未处理材相比,处理材的弹性模量略有增加,剪切强度及部分处理材的静曲强度有所下降; 但处理材之间、处理材与对照材之间的力学性能均无显著差异。研究表明,ACQ和CuAz常压浸渍预处理单板是研制防腐马尾松LVL的一条有效途径。     

紫竹院公园竹框架房屋生命周期分析

为研究不同结构体系建筑物对环境负荷的影响,以1 m2的相同布置的混凝土结构、钢结构、砌体结构及竹结构建筑为研究对象,采用全生命周期法量化分析了原材料的获取、建筑材料的运输、建筑构件的生产、建筑物的施工等阶段的能耗和主要污染物排放。结果表明:建筑物产生的环境污染主要来自于建材的运输和生产阶段,主要表现为电力和汽油消耗以及排放了大量的温室气体。竹结构房屋是最适合人居的绿色住宅。     

全国14个竹产区毛竹竹炭理化性质分析

【目的】分析相同制备条件下不同竹产区毛竹竹炭的性能,为全国竹产区毛竹林的分类经营及利用提供理论依据。【方法】在500 ℃条件下用管式炉对全国14个竹产区的毛竹竹秆热解,对比分析不同竹产区竹炭的部分理化性质。【结果】在500 ℃热裂解温度下全国14个竹产区毛竹竹炭得率为18.45%～30.43%、 pH为7.2～7.9、比表面积变化范围为4.48～73.5 m²/g; 不同地区毛竹竹炭中各元素含量都以碳为主,质量分数为70.93%～77.55%,碳氮比(C/N)为72.31～185.18; 14个竹产区竹炭表面基团种类大致相同,且在500 ℃热裂解温度下各竹产区竹炭维持了原始的管状空心结构,但孔隙结构发达程度各地区间差异较大。【结论】全国14个竹产区中贵州赤水地区毛竹烧制竹炭得率最高,浙江安吉地区竹炭滤液pH最高,福建武夷山地区竹炭比表面积最大,湖南东安地区竹炭碳氮比(C/N)最高,广西兴安地区竹炭元素种类最为丰富,包含了此次检测的所有元素种类(C、O、Na、Mg、Si、P、S、Cl、K、Ca、Mn、Cu、Zn、Fe)。在今后竹炭产业的发展过程中,有必要建立各竹产区竹炭理化性质参数数据库,在竹炭产业链延伸过程中,根据各地区竹炭的理化性质加以区别利用。     

化学处理对竹青、竹黄胶合性能的影响

利用NaOH对竹青和竹黄进行化学处理,并对处理前后所压制板材的相关性能进行对比.结果表明:处理过程中脂肪酸及脂肪类能发生皂化反应而生成脂肪酸钠盐,而且NaOH可以去除SiO2.处理后竹篾所压制的板材比未经处理所压制板材的弹性模量和静曲强度均有所增加,密度变化较小.无论Ⅰ类剥离率还是Ⅱ类剥离率都有较大的降低,表明化学处理后板内竹篾之间的胶合强度得到了提高,并且胶合性能对板材强度的提高要大于由于化学处理造成的强度损失.利用红外光谱对化学处理前后竹青、竹黄的化学成分进行分析,进一步证实,处理后竹青、竹黄的脂肪类物质减少,SiO2含量也同时减少.     

湿热环境下丛生竹与毛竹地板的尺寸稳定性

模拟冬季和夏季室内湿热环境条件,对国产毛竹地板和印度丛生竹地板进行湿热处理,测试了丛生竹地板和毛竹地板湿热处理期间的含水率变化和尺寸稳定性。结果表明：夏季高温湿热环境对竹地板吸湿及尺寸稳定性影响较明显,丛生竹地板和毛竹地板的吸湿性能变化规律基本符合菲克定律,且两者变化规律相似;但冬季湿热环境对竹地板影响较小。总体看丛生竹地板的吸湿平衡含水率和吸湿速率较毛竹地板的高。两者总体上的尺寸变化率和吸湿性均与美国的红橡地板相近,满足地板的使用要求。     

竹子现代科技园区农户竹林收入差异及其影响要素

通过对安吉和遂昌两县竹子现代科技园区内120户农户竹林收入进行调查,运用基尼系数分析毛竹科技园区建立前后农户竹林收入差异变 化,并运用CD生产函数,分析影响案例点农户竹林收入的重要因素(包括农户竹林经营规模、生产资本投入和示范户身份)。提出在毛竹现代科技 园区发展中应继续加大毛竹经营技术推广的扶持力度,鼓励合作经营毛竹经营模式以及通过政府补助减少农户的竹林经营成本支出。     

竹浆纤维纱线芯吸行为的研究

研究几种竹浆纤维纱线包括环锭纱、紧密纱和MVS(Murata vortex spun)纱的芯吸性能,讨论了纱线结构、捻度和线密度对芯吸高度的影响.结果表明,几种竹浆纤维纱线的芯吸行为相似,纱线结构对芯吸性能影响显著,而线密度对芯吸的影响不明显并和纱线结构有关.对于给定的任意线密度,在给定的捻度范围内,竹浆纤维环锭纱和紧密纱的芯吸平衡高度随纱线捻度的增加而降低.     

含竹炭及竹醋液猪粪堆肥用作黑麦草生长基质的效果研究

利用黑麦草盆栽试验,研究了3种不同类型猪粪堆肥添加对草坪基质理化性质及黑麦草生长状况的影响,以期为猪粪堆肥合理用作草坪基质减少耕层土壤消耗提供科学依据。结果表明,与添加普通猪粪堆肥相比,添加含竹炭、竹炭+竹醋液猪粪堆肥的处理更有利于提高盆栽草坪基质养分含量;黑麦草各项指标在堆肥添加比例15%时最大,含竹炭、竹炭+竹醋液猪粪堆肥添加显著增加了黑麦草分蘖数、株高、植株干重、叶绿素及氮磷含量;盆栽基质及黑麦草根、叶Cu、Zn含量均随着堆肥添加比例的增加而增加,但添加含较多竹炭堆肥的处理显著降低了盆栽基质及黑麦草根、叶Cu、Zn含量。因此,竹炭、竹炭+竹醋液作为猪粪堆肥调理剂,可提高盆栽草坪基质养分含量,促进植物生长;含较多竹炭的猪粪堆肥添加还可以减少黑麦草对基质中重金属的吸收,降低潜在的污染风险。     

竹叶去硅方法的筛选及其细胞学研究

【目的】竹类植物是我国重要的经济植物资源,竹叶表皮细胞富含硅质,导致制片过程中切片易破碎,不能获得清晰完整的竹叶切片。开发竹叶切片处理方法,对于研究竹类植物叶片解剖结构具有重要的实践和应用价值。筛选有效的氢氟酸处理浓度以及时间是观察竹叶内部解剖结构的前提。【方法】采用石蜡制片的方法,以竹叶为材料,首先优化去硅环节,筛选出适用于竹叶的最佳氢氟酸浓度和时间;之后采用此最佳处理方法制片,观察竹叶内部细胞结构并结合去硅效果进行分析。【结果】通过对竹叶叶表皮和基本组织的形态解剖结构进行比较,发现真正影响竹叶完整石蜡切片制备的结构是叶片上下表皮的硅质细胞和主脉,这些结构使得制片易破碎,无法得到完整竹叶内部解剖结构。通过试验发现经过体积分数为25%的氢氟酸去硅处理2 d后再进行石蜡制片可以使竹叶上下表皮细胞和叶脉结构完整,得到理想的石蜡切片。【结论】竹叶去硅处理最佳氢氟酸体积分数为25%,处理时间以2 d为宜。     

竹束精细疏解与炭化处理对重组竹性能的影响

以去青留黄的竹片为原料,利用纤维原位可控分离技术,对竹片进行精细化疏解处理,再经浸胶、干燥后,采用热压法制备重组竹,并与普通的本色重组竹、低温炭化重组竹、高温炭化重组竹以及竹基纤维复合材料进行对比。结果表明:高温热处理是提高重组竹的耐水性能和尺寸稳定性的有效方法之一,其缺点是力学性能损失严重,静曲强度损失率达到45%; 与高温炭化处理相比,精细疏解加工工艺简单,加工的重组竹力学性能基本不损失,且能更有效地改善重组竹的耐水性能和尺寸稳定性; 与普通本色重组竹相比,采用精细化疏解竹束制备的重组竹,其吸水率降低75%,吸水厚度膨胀率降低67%,耐水性能和尺寸稳定性接近竹基纤维复合材料。     

长木蜂筑巢对孝顺竹竹皮厚度和竹节直径的选择

长木蜂(Xylocopa tranquebarorum)隶属木蜂属(Xylocopa)双月木蜂亚属(Biluna),主要在枯死的竹子上筑巢。笔者采用游标卡尺对长木蜂巢在孝顺竹(Bambusa multiplex)上的巢口形状、大小、巢口处竹皮的厚度和竹节直径进行测量,结果表明:长木蜂的巢口呈椭圆形,长度为5～11.5 mm,平均(6.5±0.63)mm,巢口宽度5～9.5 mm,平均(6.8±0.52)mm,其中巢口的长度和宽度以6.50 mm和6.99 mm最多,分别占43.70%和42.33%。长木蜂巢口所在竹节的直径平均(19.43±2.33)mm。其中,有59.01%的雌蜂选择在直径17～21 mm的孝顺竹上筑巢; 巢口处竹皮厚度平均(3.1±0.74)mm,其中69.16%雌蜂选择竹皮厚度2.5～3.5 mm的孝顺竹筑巢。不同竹节上的巢室大小、巢口处竹子直径和竹皮厚度均有差异。