家具材料之——竹材性质及其资源开发利用的研究进展

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ｍ3;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120～130μｍ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1.481～1.514g/cm3,平均1.500g/cm3。竹材的绝干密度平均为0.79～0.83g/cm3。竹材的基本密度为0.4g/cm3～0.8g/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1.5～2.0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22～25ｔ/ｈｍ2。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纤维资源,具有一定的保健作用。我国医书记载:竹笋有清热去痰之功效,并能促进肠道蠕动,有助于消化,通便、透疹、健脾、益气,对肺热、咳嗽有一定疗效。本讲结束座