竹材分级研究现状与展望

竹材是一种天然的生物质材料,受其种类、年龄、生长特性、外界环境等因素影响,竹秆外观尺寸和性能均具有很大的差异。因此,对竹材进行科学分级,不仅能实现竹材的高效、科学利用,同时也是实现产品结构和性能可设计和调整的关键。基于竹材尺寸和性能的变异性,综述了圆竹、竹材加工单元和竹材人造板的分级方法研究现状,及其在圆竹构件利用、竹材单元加工和制备及竹材人造板生产和产品研发中的应用,最后结合竹加工产业发展的需要,提出了竹材分级的发展方向。

断层面积纤维比例对毛竹材拉伸剪切性能的影响

于安徽省霍山县采集4年生胸径10~13 cm的毛竹(Phyllostachys edulis)10株,截取毛竹1.5~2.0 m之间(第11~15个竹节)的节间部分,从竹筒上劈制长度81 mm、宽度10 mm的竹条,以10 mm厚度为依据,将竹条内、外两表面进行刨平;参照相关标准,从竹壁外部、中部、内部分别制取厚度为7 mm的竹条,制备不同拉伸剪切试样,采用万能力学试验机(INSTRON-5582)进行拉伸剪切试验;以总纤维束面积与剪切面面积之比,计算不同剪切破坏面的断层面积纤维比例;以断层面积纤维比例、剪切强度为评价指标,分析断层面积纤维比例对拉伸剪切力学行为和破坏方式的影响。结果表明:毛竹材弦向面拉伸剪切强度,与断层面积纤维比例不呈正相关关系。断层面积纤维比例为37.35%竹肉的剪切强度,大于断层面积纤维比例分别为43.91%、34.92%的竹青和竹黄;3个剪切面的载荷-位移曲线趋势相似,但竹肉最大载荷和破坏时的位移,都大于竹青和竹黄;这与竹材的两相复合材料结构及纤维和薄壁组织构成的强弱相界面特性相关。竹青破坏方式以纤维间界面剥离为主,竹黄以薄壁组织破坏为主,而竹肉破坏模式则为纤维束剥离和薄壁组织破坏的复合模式。说明合适比例的纤维细胞和薄壁组织,有利于增强竹材的顺纹剪切强度。

一株分离自绿化废弃物堆肥枯草芽孢杆菌的常压室温等离子诱变及其发酵条件

【背景】为了提高堆肥降解有机废弃物的效率,高效堆肥菌剂成为了研究热点,其中以真菌应用的研究为多,但真菌也有对氧气和底物敏感等缺点,细菌对堆肥的作用开始被研究。本实验室以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为底物,从绿化废弃物堆肥中筛选得到枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis,B.subtilis) BL03,它具有较好的纤维素分解能力,能提高绿化废弃物堆肥中纤维素降解和腐殖质合成的速度。【目的】进一步提高B.subtilisBL03的纤维素酶生产能力。【方法】利用常压室温等离子(Atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变BL03菌,通过CMC-刚果红固体培养基观察水解透明圈,以及液体发酵后检测酶活力的方法进行3轮筛选;通过连续多代培养观察突变株的遗传稳定性;通过梯度温度、p H培养研究突变株发酵的最适生长温度、培养基初始pH;利用正交设计方法研究适合突变株发酵培养的工业级原料配方。【结果】筛选到2株正突变株,酶活力分别提高了69%和72%;连续10代培养稳定,验证了突变株的遗传稳定性;其中酶活力最高的突变株BLA3890最适培养温度为37°C、培养基初始pH为5.0-6.5,研究得到较经济的发酵培养基配方。【结论】ARTP诱变B. subtilis BL03后得到的突变株BLA1973和BLA3890在绿化废弃物堆肥或其他纤维素降解行业具有进一步研究和应用的价值。