竹龄和竹秆纵向部位对青皮竹物理力学性能的影响
2021-10-20姚开泰谭伟周海洋郝笑龙许黎明王清文欧荣贤
林业工程学报 2021年5期
姚开泰,谭伟,周海洋,郝笑龙,许黎明,王清文,欧荣贤*
(1. 华南农业大学材料与能源学院生物基材料与能源教育部重点实验室,广州 510642;2. 广东海鹏竹纤维新材料 科技有限公司,广东 肇庆 526300)
我国竹类资源丰富,于2018年完成的第九次全国森林资源清查显示,我国拥有竹林资源641.16万hm2,占全国森林面积的2.94%[1]。与木材相比,竹材具有再生速度快、成才早、比强度高等特点,合理开发利用能够减轻木材资源紧缺的负担,因此近年来竹产业得以迅速发展。从竹材中分离提取的长竹纤维,具有高比强度和高比模量,能够一定程度替代碳纤维、玻璃纤维等传统无机纤维,且可回收循环利用,因而在纤维增强树脂基复合材料领域中,竹纤维复合材料得到广泛关注[2-3]。但竹材相关研究及产业化一直聚焦在以毛竹为代表的大径级竹种上,致使目前竹产业竹类资源利用较为单一[4]。
广东省广宁县是我国“十大竹乡”之一,拥有约5.2万hm2青皮竹资源,约占全县竹林面积的73%。因青皮竹径小壁薄、出材率低、配套加工设备匮乏等因素,对其开发利用不足,大片竹林荒芜,有关青皮竹物理力学性质的报道甚少且缺乏系统研究[5-6]。合理开发丰富的青皮竹资源,不仅有利于减轻竹产业对大径竹资源的依赖性,对于推动广宁县竹产业快速发展亦具有重要意义。
本研究以广宁县青皮竹为研究对象,测定分析了青皮竹的胸径、密度、纤维形态、化学成分、结晶度和纤维束拉伸性能随其竹龄和竹秆纵向部位的变化,以期为青皮竹用于高性能竹纤维复合材料开发提供基础数据支撑。……
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