竹片近青面和近黄面表面性能的研究

通过对竹片近青面和近黄面的表面色度、粗糙度、光泽度和化学成分的分析,研究了竹片近青面和近黄面表面性能的差异。结果表明:近青面和近黄面的明度L*、红绿指数a*和黄蓝指数b*差异明显,近青面的L*值高于近黄面,而近青面a*和b*值低于近黄面;粗糙度和光泽度分析结果表明,近青面的粗糙度和光泽度皆低于近黄面;衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)分析发现,竹片近青面表层纤维素和木质素含量高于近黄面,而近青面表层半纤维素则低于近黄面。

竹青对粉单竹SCMP制浆的影响

本研究主要分析竹青对粉单竹SCMP(磺化化机浆)制浆的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)观察发现,竹青表面有一层致密的蜡质层,以正己烷为提取剂提取竹青表面蜡质,再经过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析,其成分是烃类、酸类、酚类、酮类、醛类等物质。对去除竹青与未去除竹青的竹子原料、SCMP浆以及漂白SCMP浆的成分分析发现,在磺化磨浆过程中,竹青阻碍了药液的渗透,影响了抽出物的溶出。X射线光电子能谱(XPS)分析证明,未去除竹青纤维表面含有较多的抽出物,在H2O2漂白过程中,抽出物消耗H2O2,对漂白存在影响。对竹子SCMP浆进行一段漂白和二段漂白后,去除竹青的SCMP浆白度分别提高了24.9和36.4个百分点,未去除竹青的SCMP浆白度分别提高了24.5和34.6个百分点。在相同漂白条件下,去除竹青SCMP浆白度比未去除竹青SCMP浆白度提高的多一点。

弧面竹青抗拉性能试验

为探究原竹弧面竹青的截面识别方式及其抗拉性能的影响因素,在竹根、竹中与竹梢3种高度取材,削去原竹表面蜡质层后,制作弧面竹青试件。基于Ostu算法对弧面竹青试件进行截面识别,计算截面面积、截面维管束面积占比等关键参数;开展抗拉性能测定,分析弧面竹青抗拉性能与维管束面积占比、取材高度、试件厚度及含水率之间的关系,分析竹青维管束和基质等细观构造的抗拉性能。结果表明:原竹弧面竹青试件的维管束面积占比与试件取材高度呈正相关,与试件厚度呈负相关,不同试件的离散性很高,弧面竹青自身条件和加工工艺都会对截面识别产生较大影响;试件的顺纹抗拉强度和弹性模量试验值,与试件取材高度呈正相关,与试件厚度呈负相关,经含水率修正后,12%含水率下竹青的抗拉强度增大,弹性模量减小。提出了不同含水率下基于截面维管束面积占比的竹青顺纹抗拉弹性模量计算公式,可用于弧面竹青弹性模量的预测;利用竹青细观构造与宏观力学性能的关系式,计算得维管束和基质的顺纹抗拉弹性模量分别为48.16和7.57 GPa。