家具材料之——竹材性质及其资源开发利用的研究进展.ppt

竹材性质及其资源开发利用的研究进展,木材科学与工程学院,随着天然林保护工程的逐步实施,2005年我国商品木材需求缺口将达6000万至7000万3;而竹类素有“世界第二大森林”之称。竹类植物因具有生长速度快、代木性好和生态功能强等优点,其经济、生态和社会效益将会日益显得突出、重要。,竹子的植物分类竹材资源分布竹材的性质,1竹子的植物分类,1.1竹子的植物分类竹类属种子植物门（Spermatophyta）、被子植物亚门（Angiosperms）、单子叶植物纲（Monocotydons）、禾本目（Graminales）、禾本科（Gramineae）、竹亚科（Bambusoideae）。1.2竹类植物种类世界竹类植物有70多属，1200多种，中国为世界上种类资源最丰富的国家，有约48属，近500余种。,2竹类植物的地理分布,竹类植物分布于热带和亚热带，目前全世界竹林面积约2200万公顷，可分为三大竹区：亚太竹区、美洲竹区和非洲竹区。主要分布于亚洲，其次为非洲、拉丁美洲、北美洲和大洋洲，欧洲无天然分布，仅有少量引种。,2.竹材的性质,2.1竹材的解剖特性竹材的解剖特性竹材的导管较大,长度在120130之间,两端开口,端壁平直或略斜。竹材的纤维细胞细长,两端渐尖,有时在端部出现分叉,其腔径较小,胞壁较厚,壁上有明显的节状加厚;薄壁细胞大小比较均匀,多呈枕形和腰鼓形,杆状较少。,竹材纤维,竹材纤维与木材相似,也有结晶区和无定形区,通常随结晶度的增加,纤维束的抗张强度、弹性模量、硬度、密度及尺寸稳定性也随之增加,而保水值、伸长率、染料吸着度、润胀度、柔软性及化学反应则随之减小。大部分竹材的微纤丝角为100左右,个别差异较大。,竹材材性,竹材是各向异性材料,竹材不同部位细胞大小、形状、维管束密度、纤维含量各不相同,一般为从基部到梢部,从内层到外层维管束密度、纤维含量增加,各类细胞、导管孔径、细胞腔、胞间隙均呈变小的规律。,纤维形态与纸张的关系,纤维形态是影响纸张强度和质量的重要因素,纤维长度大、长宽比大、壁腔比小，则纸浆造纸时,纤维易压溃,纤维交织性能好，从而具有较高的湿纸抗张强度和伸长率。造纸原料的长宽比应大于30，且愈大愈好。竹材纤维的长宽比较针叶材和阔叶材都大。纤维的长宽比因竹种、竹秆的不同部位存在极显著差异。造纸原料对壁腔比的要求一般不大于1，而竹材壁腔比普遍偏大，这对竹材造纸不利。,2.2竹材的物理力学性质,竹材的实质密度约在1.4811.514g/cm3,平均1.500g/cm3。竹材的绝干密度平均为0.790.83g/cm3。竹材的基本密度为0.4g/cm30.8g/cm3,并随竹种、年龄、胸径、竹秆部位、立地条件和竹种变化。竹材的基本密度大,则纤维含量大,竹材的机械性能高,力学强度就大;基本密度小,力学强度就小。竹材的湿胀率小,2.3竹材的化学性质,竹材纤维素含量随着竹龄增加而略减,由基部向上渐增;竹材纤维素含量高于阔叶材。竹材冷水、热水、1%氢氧化钠抽提物远比木材高,因而易发生虫蛀、霉变和菌腐。,3.竹材人造板,竹材抗拉强度约为针叶材的4倍、为阔叶材的2倍,抗压强度约为木材的1.52.0倍。但竹材也易产生虫蛀和霉变等,因此传统的木材加工设备和工艺不能直接用于竹材加工,故竹材长期停留在原竹利用、编织工艺品。从结构上看,可分为4类:竹质胶合板、竹质地板、竹材碎料板、复合板材等。,4.竹材制浆造纸,竹子是速生植物资源,生长快,易繁殖,每年平均可产鲜竹2225/2。竹类植物含有丰富的纤维素,并且大多数竹种属中长纤维,就竹材的纤维形态和化学成分而言,竹材适合作造纸原料,认为竹材纸浆质量相当于、甚至优于针叶材。,5.竹子的药用及保健功能,竹笋不仅营养丰富,美味可口,无毒无污染,而且低脂减肥,是一种质优价廉的膳食