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不同年龄龙竹材材性的综合评价

作　者: 武猛祥
导　师: 邱坚
学　校: 西南林学院
专　业: 木材科学与技术
关键词: 龙竹 解剖性质 维管束形态 物理力学性质 纤维形态 组织比量
分类号: S781.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 61次
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内容摘要


本研究以龙竹(Dendrocalamus giganteus Munro)为试验材料,按国家标准中规定的测试方法和传统的研究手段,对不同年龄龙竹材的解剖特征、物理性质、力学强度和纤维形态等进行了系统的研究。主要研究结论如下:从竹材微观构造来看,龙竹的维管束类型有断腰型和双断腰型两种,但双断腰型仅发生在秆基部竹肉的中间部位。龙竹的维管束散生在基本组织之中,在横切面上,其排列略呈梅花形。1至2年生的竹秆仅有内侧纤维帽而无外侧纤维帽。维管束密度变化规律为:1~3年生增加,4年生时为最大值,之后减少。因此,从维管束密度来看,3~4年生为龙竹的最佳利用期。从竹材组织比量和纤维形态的测试结果来看,龙竹的纤维长达2.27mm、均一性好,长宽比大,纤维组织比量变化在28.69~39.84%的范围内。因而,可以认为龙竹材是制浆造纸的良好材料。从物理力学性能的测试结果来看,龙竹秆形高大、节间长度可达30~45cm;竹材的基本密度变化在0.419~0.670 g.cm-3的范围内,其不同秆位龙竹材密度的变化规律为上部>中部>下部,龙竹材各项密度与竹龄的关系均为二次曲线模型,各项密度均在第四年生的竹材达最大值。龙竹材在不同秆位的干缩率以及干缩系数,从1至5年生均有一定的变化规律,自秆基部至梢部,龙竹材各项干缩指标有增大的趋势。龙竹材的干缩性随年龄的增大而减小,干缩性稳定期均在3~4 a,4~5 a期间有增大的趋势。龙竹材从1到5年生的各项强度均随竹秆高度的增加而增加,各项强度在3个部位的变化较为显著。龙竹的各项力学强度与竹子年龄的关系,共同表现为:幼龄竹子的竹材力学强度低,1~3年生竹材强度逐步提高,3~4年生稳定在较高水平上,4年生以后有下降趋势。其力学指标与竹龄的关系为二次曲线模型。龙竹材基本密度与各力学强度均有较好的正相关关系。平均龙竹材的顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量和抗剪强度分别为76.2 MPa, 287.1 MPa, 26.5 GPa and 7.7 MPa。从物理力学性能来看,在竹林培育中,龙竹的采伐年龄应在4~5 a。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
正文图表目录  8-10
1 绪论  10-22
  1.1 国内外竹类资源的加工利用现状与发展趋势  10-13
    1.1.1 竹子的加工利用现状  11-13
    1.1.2 竹材利用的发展趋势  13
  1.2 竹类资源的分布及我国发展竹产业的优势  13-15
    1.2.1 世界竹类资源的分布  13-14
    1.2.2 中国竹类资源的分布  14
    1.2.3 中国发展竹产业的优势  14-15
  1.3 竹材材性的研究现状  15-19
    1.3.1 竹材的解剖性质  15-16
    1.3.2 竹材材质的变异研究  16-18
    1.3.3 竹材化学性质  18-19
  1.4 本项目研究的目的和意义  19-20
  1.5 本研究的主要内容  20
  1.6 技术路线与课题来源  20-22
2 材料与方法  22-30
  2.1 研究地区概况  22
    2.1.1 地质、地貌  22
    2.1.2 气候特征  22
  2.2 材料与试验方法  22-30
    2.2.1 材料  22-23
    2.2.2 试验方法  23-24
    2.2.3 物理力学性质测试  24-28
    2.2.4 试验结果的统计处理  28-30
3 结果与分析  30-54
  3.1 龙竹的维管束形态  30-33
    3.1.1 维管束的基本形态  30-31
    3.1.2 维管束的大小、密度及变化  31-33
  3.2 龙竹材的纤维形态与组织比量  33-37
    3.2.1 纤维形态  33-36
    3.2.2 组织比量  36
    3.2.3 龙竹材纤维形态及组织比量对造纸原料的影响  36-37
  3.3 龙竹材的物理性质  37-45
    3.3.1 龙竹材的密度  37-40
    3.3.2 龙竹材的干缩性  40-45
  3.4 龙竹材的力学性质  45-54
    3.4.1 龙竹材的力学强度在竹秆不同部位的变异  46-47
    3.4.2 不同竹龄龙竹材力学强度的变异  47-50
    3.4.3 龙竹材基本密度以及主要力学指标的关系  50-54
4 结论与讨论  54-57
  4.1 研究结论  54-56
    4.1.1 龙竹的维管束形态及分布密度  54
    4.1.2 龙竹竹材的纤维形态与组织比量  54-55
    4.1.3 龙竹竹材的物理性质  55
    4.1.4 龙竹竹材的力学性质  55-56
  4.2 讨论与建议  56-57
    4.2.1 讨论  56
    4.2.2 建议  56-57
参考文献  57-62
致谢  62-63
附录  63-64

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中图分类: > 农业科学 > 林业 > 森林采运与利用 > 木材学 > 竹材及性能
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