毛竹干燥过程中水分变化对其纤维素结晶结构的影响

水分是影响竹材加工与利用的关键因素,其影响机制可以追溯到竹材细胞壁的纤维素结晶结构。本研究利用XRD分析毛竹失水过程中结晶结构的变化。结果表明,毛竹纤维素结晶度随含水率的降低(从143.9%减小到5.7%)而减小。(200)晶面间距及晶体尺寸随含水率的降低而增大,其中,晶面间距增大了0.07?,增幅为1.8%。这主要是由于无定形区物质失水发生干缩,对结晶区产生拉应力,导致晶面间距及晶体尺寸增大。(004)晶面间距及晶体尺寸随含水率的降低而减小,这可能是由于纤维素分子链干燥后呈螺旋皱缩排列导致晶体长度减小。毛竹失水后,结晶结构发生横向膨胀和纵向收缩。研究揭示毛竹水分变化引起的纤维素晶体结构的变化,不仅在理论上丰富竹材与水分之间的相互作用关系,同时也为竹材干燥、防开裂改性等实际应用提供晶体方面的科学依据。