竹材的研究

竹材物理力学性质的研究竹材是一种优质的木材，拥有很高的使用价值。

对竹材物理力学性质的研究，为确定其用途、利用率提供了重要的理论基础。

本文主要介绍了竹材物理力学性质的研究，包括竹材的形状特征、竹材的木质素特征、竹材的力学特性、竹材耐久性特性及其其他性能特征等内容。

一、竹材的形状特征竹材的形状特征主要有圆柱形，圆柱形的竹材具有较大的内力，耐久性高；此外，还有椭圆形，椭圆形的竹材具有较大的内力，耐久性也较高；另外还有圆角矩形、四角形，这类竹材的使用价值也较高。

二、竹材的木质素特征竹材的木质素的主要成分有：淀粉、木质素、胶质成分等。

淀粉是一种多糖，它可以增加竹材的强度，木素提供竹材韧性，胶质改善了竹材的力学性能和耐久性。

三、竹材的力学特性竹材具有良好的弹性，在一定变形下仍可恢复原来的形状，是一种介质有限的弹性体。

其冲击强度可达800～1000NmMpa，表明竹材具有较高的强度。

四、竹材耐久性特性竹材具有较高的耐久性，能抵抗海洋气候等恶劣环境，且耐久性随温度和湿度的变化而变化，能抵抗腐朽潮湿环境。

五、竹材其他性能特征竹材具有优良的机械性能，耐久性较高，能耐受较大的应力变动。

具有较高的耗散性和韧性，能抑制构件的塑性变形，并可以抗振动的能力。

综上所述，竹材的形状特征、木质素特征、力学特性、耐久性特性及其他性能特征具有重要的研究意义，一定程度上为确定竹材用途和利用率提供了参考和重要依据。

针对竹材物理力学性质的研究，我国对竹材进行了广泛的研究。

但是，由于实验条件不一致，不同地区的研究结果参差不齐，需要进一步的研究。

未来，应以竹材物理力学性质的变化为研究重点，从木材力学理论、热物理性质、多级抗弯特性等方面，深入探究竹材的物理力学性质，为竹材的用途提供科学依据。

总之，对竹材物理力学性质的研究具有重要的现实意义，有助于提高竹材利用率，为更广泛的应用发挥出更大的潜力。

希望我国政策部门可以加大竹材科学研究工作的力度，为我国竹材产业发展做出应有贡献。

重组竹材制造技术的研究竹子是我国重要的森林资源之一。

以竹代木,将有助于缓解我国木材供需之间的矛盾。

近年来,我国竹产业有了较大的发展,但目前,竹材能够大规模工业化利用的只有毛竹(Phgllochys heterocycla var pubscense)并且其利用率一般均在50%以下,而其它竹种还尚未大规模工业化利用。

本研究在借鉴国外重组材的制造技术研究基础上,通过改进设备和生产工艺,达到全竹利用的目的。

重点研究了重组竹材的单元制备技术,重组竹材的浸胶工艺、组坯工艺和热压工艺及其性能的测试分析,得出如下结论:(1)通过对竹束的加工效果的对比分析和竹束预处理的研究,得到碾压疏解机对竹束的加工效果最好;对竹束表面进行砂光处理,提高了重组竹材的力学性能,而对竹束进行高温炭化处理,降低了重组竹材的胶合性能。

(2)通过对重组竹材浸胶工艺的研究,控制胶黏剂的固含量,竹束的浸胶量最易控制;浸胶时间的改变对竹束浸胶量影响较小;增大浸胶压力,可以较大的提高竹束的浸胶量;本试验范围内,随着竹束浸胶量的降低,重组竹材的物理力学性能呈下降趋势。

(3)组坯竹束全部使用条状竹束重组竹板材的密度变异系数最小,混合使用条状竹束和片状竹束的次之,全部使用片状竹束重组竹板材的密度变异系数最大;提出了一种重组竹材板坯组坯装置和组坯方法。

(4)竹种、胶黏剂固含量、热压温度和密度等对重组竹的物理力学性能具有明显影响。

其中重组竹的密度影响最大,密度从0.83g/cm3增大到1.05g/cm3,重组竹材的各项力学性能也随着增大,密度与MOR、MOE、IB成抛物线关系。

(5)利用本研究制备的不去竹青、竹黄的重组竹材的力学性能优于竹帘胶合板、竹材胶合板和其它三种重组竹材产品;本研究制备的重组竹材的耐循环水煮、干燥的能力优于其它三种重组竹材产品;循环湿热氙灯联合处理试验结果表明,本研究制备的重组竹材具有一定的耐室外老化性能。

探讨竹材在建筑工程中的应用摘要：近年来，建筑业迅速成长为我国支柱性产业之一，本文介绍了竹材的特性，并对其在建筑工程中的应用进行了探讨。

关键词：建筑工程；竹材加工；力学性能中图分类号：k826.16 文献标识码：a 文章编号：一、竹材的特性作为绿色材料，现代竹材纤细致密，具有良好的物理力学性能和加工性能，可视为钢材和混凝土材料的有益补充，其主要力学性能见表１。

由表１可知，竹材的力学性能稍逊于钢铁，而优于其他传统建筑材料。

此外，竹材的密度较低，约为７．５ｋｎ／ｍ３，是混凝土的１／４，砖墙砌体的１／３。

在绿色指标上，竹材吸收ｃｏ２量是普通树木的４倍，具有自净作用，对环境影响小。

在具有导热系数低、尺寸稳定性佳、韧性较好和保温隔热等诸多特点的同时，竹材也存在耐候性较低、抗弯矩能力稍弱、结构整体刚性较差和易脆性破坏等缺点。

这些不足在实际使用中应当充分考虑。

另外，近些年来还出现了以竹材和其他材料为主要原料的竹材复合结构，如：竹－玻璃钢复合材料、竹－木复合材料和竹筋混凝土等。

这类新型结构兼具两种材料的特点，力学性能优越，能更好的满足现代建筑结构的性能要求，具有广阔的应用前景。

二、在建筑工程中的应用早在上世纪４０年代，国外就开始研制竹胶合板，相继建成了竹纤维板和单板生产线。

近１０年来，中国竹业生产也取得了较快发展。

目前，竹材不仅常被应用于建筑施工中的模板、脚手架和室内装修等方面，还出现在现代轻型住宅、大型高层建筑和桥梁的建设中。

按照竹材在建筑工程中的不同用途，文中将其分为基桩、框架、墙体和楼板3类。

２．１基桩竹材抗压强度大，可作土建基础用桩。

这些基桩一般用于临时平房或两层楼房。

同时，基桩不宜过长，以免在地下水的渗透下腐蚀发霉。

基桩的竹子宜选择直径大、竹肉厚和竹节节距短的，以获得较大的抗压强度。

对于小直径竹材可按需要将多根捆扎为一根，以替代大直径竹材。

未经防腐处理的竹柱使用年限较短，出于经济考虑，应对其进行防腐处理或埋入混凝土中，以延长使用寿命。

竹材研究进展情况报告竹材作为一种优质的可再生材料，拥有众多优点，如快速生长、高强度、较低的质量、抗震性能、环境友好等。

因此，竹材在建筑、家具、装饰、工艺品等领域得到广泛应用。

竹材的研究一直以来都备受关注，近年来取得了一些重要的进展。

首先，竹材的力学性能研究方面，近年来涌现出许多新的成果。

研究人员通过实验和数值模拟等方法，深入探究了竹材的强度、刚度、屈服性能等基本力学性质。

同时，研究人员还研究了竹材在不同湿度、温度、加载速率等条件下的力学性能变化规律，为竹材的设计和应用提供了重要依据。

其次，竹材加工和改性技术方面的研究也取得了显著进展。

传统竹材加工技术虽然使用广泛，但存在着一些问题，如材料损耗、加工精度不高等。

近年来，研究人员在竹材加工领域引入了一些先进的材料加工和改性技术，如数控加工、热处理、化学改性等，大大提高了竹材的加工效率和产品质量。

此外，竹材的耐久性研究也备受关注。

研究人员通过人工加速老化试验和自然暴露试验等方法，研究了竹材在不同环境条件下的耐久性能变化规律。

研究结果表明，合理处理和保护竹材可以延长其使用寿命，进一步推动了竹材的应用。

最后，竹材的环境影响和可持续性研究也在近年来得到了更多关注。

研究人员对竹材的生命周期进行了评估，探究了竹材在不同阶段对环境的影响。

此外，研究人员还将竹材与其他材料进行了对比，评估了竹材的可持续性。

这些研究为竹材的进一步推广和应用提供了科学依据。

总之，竹材的研究进展取得了一系列重要成果，涵盖了力学性能、加工和改性技术、耐久性、环境影响和可持续性等方面。

这些研究为竹材的应用提供了科学支撑，同时也为进一步完善竹材的性能和推动其广泛应用提供了参考。

未来，竹材的研究将继续深入，为我们提供更多可能性。

竹材创意产品的设计创新研究竹材作为一种天然可再生资源，具有轻质、坚韧、环保等特点，被广泛应用于建筑、家居装饰、家具、工艺品等领域。

在当代设计中，如何将竹材进行创新设计，开发出具有独特特点和高附加值的竹材创意产品，是一个值得思考和研究的问题。

首先，竹材创意产品的设计创新应注重材料的特性和优势的充分发挥。

竹材的轻质特性可以应用于设计轻便、便携的产品，例如竹制餐具、竹制折叠椅等。

竹材的坚韧特性可以应用于设计坚固耐用的产品，例如竹制货架、竹制家具等。

此外，还可以挖掘竹材的独特美感，设计出具有竹子独特形态和纹理的产品，例如竹编艺术品、竹雕艺术品等。

通过对竹材的特性和优势的研究和理解，可以将其与设计完美融合，打造出独特的竹材创意产品。

其次，竹材创意产品的设计创新应注重功能与美感的结合。

产品的功能是其存在的基础，而美感则是产品被人们喜爱和接受的重要因素。

在竹材创意产品的设计中，应注重功能的强调，将竹材的特性与使用功能相结合，充分满足人们对产品实用性的需求。

同时，还应注重美感的追求，通过对竹材外观的处理和工艺的运用，打造出具有艺术性和观赏价值的产品。

例如，可以通过竹子的分割、编织等工艺，设计出独特的竹编灯具、竹制笔筒等。

通过实现功能与美感的有机结合，可以打造出吸引人们注意力的竹材创意产品。

此外，竹材创意产品的设计创新应注重可持续发展和环境保护的理念。

竹材作为一种可再生资源，具有很高的环境友好性。

在竹材创意产品的设计过程中，应注重材料的可持续利用和循环利用。

例如，可以设计出可拆卸、可组装的竹制家具，方便搬迁和存储，减少浪费。

同时，可以采用竹材与其他材料的结合，打造出复合材料产品，提高竹材的使用效率。

此外，还可以探索竹材废弃物的再利用途径，例如设计出竹编纸张、竹制纸巾等。

通过注重可持续发展和环境保护的理念，可以推动竹材创意产品的设计创新，促进资源的有效利用。

综上所述，竹材创意产品的设计创新研究应注重材料特性的发挥、功能与美感的结合以及可持续发展和环境保护的理念。

林业工程学报，２０２３，８（６）：２４－３２ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤＯＩ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０２３０２０１９收稿日期：２０２３－０２－２７㊀㊀㊀㊀修回日期：２０２３－０３－１４基金项目：国家自然科学基金青年项目（３２２０１６３７，３２１０１６００）㊂作者简介：董友明，男，讲师，研究方向为木竹材保护与功能化㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｙｏｕｍｉｎｇ．ｄｏｎｇ＠ｎｊｆｕ．ｅｄｕ．ｃｎ竹材防霉研究现状及展望董友明１，王娜１，薛秋霞１，康海娇２，李延军１（１．南京林业大学材料科学与工程学院，南京２１００３７；２．北京林业大学材料科学与技术学院，北京１０００８３）摘㊀要：竹材是我国重要的产业资源，大力开发竹资源对缓解木材供需矛盾㊁促进竹材优化利用㊁实现乡村振兴㊁减排固碳等具有重要意义㊂然而，竹材富含淀粉㊁蛋白质㊁糖类等营养物质，且具有吸湿性，极易发生霉变，使其使用价值降低甚至丧失，导致巨大的经济损失㊂因此，竹材防霉处理对竹材利用具有重要意义㊂近年来，国内外对于竹材防霉研究的关注度越来越高，新型防霉剂和新技术不断涌现，且随着节能减排和绿色环保理念的不断深化，发展方向更趋向于高效㊁环保㊁低毒或无毒㊁低成本㊂尽管许多防霉剂表现出优良的防霉性能，但仍存在流失率高㊁易挥发㊁易氧化降解等问题，尤其不利于户外使用㊂因此，竹材长效防霉已经成为竹材防霉的一个重要研究方向㊂为全面把握竹材防霉研究进展，对竹材和竹制品霉变原因进行了总结，重点针对近年来典型防霉处理技术及新型防霉剂进行了综述，对其作用机制进行了分析，并从工艺角度对现有竹材长效防霉策略进行了总结分析，最后对竹材防霉研究存在的问题及发展趋势进行了分析㊂关键词：竹材；霉变；防霉处理技术；长效防霉；防霉机制中图分类号：Ｓ７８４；ＴＢ３３２㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀㊀㊀㊀文章编号：２０９６－１３５９（２０２３）０６－００２４－０９Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓａｎｄｐｒｏｓｐｅｃｔｓｉｎａｎｔｉ⁃ｍｉｌｄｅｗｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｂａｍｂｏｏＤＯＮＧＹｏｕｍｉｎｇ１，ＷＡＮＧＮａ１，ＸＵＥＱｉｕｘｉａ１，ＫＡＮＧＨａｉｊｉａｏ２，ＬＩＹａｎｊｕｎ１（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３７，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＢｅｉｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ｉｔｉｓｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｂａｍｂｏｏｒｅｓｏｕｒｃｅｔｏａｌｌｅｖｉａｔｅｔｈｅｃｏｎｔｒａｄｉｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｈｏｒｔａｇｅｏｆｗｏｏｄｓｕｐｐｌｙａｎｄｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｄｅｍａｎｄ，ｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｂａｍｂｏｏ，ｒｅａｌｉｚｅｒｕｒａｌｒｅｖｉｔａｌｉｚａｔｉｏｎ，ｒｅｄｕｃｅｔｈｅｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｇａｓｅｍｉｓｓｉｏｎ，ａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｃａｒｂｏｎｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎ．Ｄｕｅｔｏｔｈｅｅｘｃｅｌｌｅｎｔｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｒａｐｉｄｇｒｏｗｔｈｒａｔｅｏｆｂａｍｂｏｏ，ｉｔｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄａｐｒｏｍｉｓｉｎｇｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒｗｏｏｄ．Ｉｎｔｈｅｌａｓｔｄｅｃａｄｅｓ，ｔｈｅｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｂａｍｂｏｏ⁃ｂａｓｅｄｍａｔｅｒｉａｌｓｈａｓｂｅｅｎｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｐｒｏｍｏｔｉｎｇｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｉｓｍａｔｅｒｉａｌ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｂａｍｂｏｏｉｓｖｅｒｙｅａｓｙｔｏｍｉｌｄｅｗｄｕｒｉｎｇｓｔｏｒ⁃ａｇｅ，ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，ａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｗｉｎｇｔｏｔｈｅｐｌｅｎｔｙｏｆｓｔａｒｃｈ（２％－５％），ｐｒｏｔｅｉｎ（１．５％－６．０％）ａｎｄｓｕｇａｒ（２％），ａｎｄｔｈｅｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｂａｍｂｏｏ．Ｂａｍｂｏｏｍｉｌｄｅｗｎｏｔｏｎｌｙｃａｕｓｅｓｓｔｕｂｂｏｒｎｓｕｒｆａｃｅｃｏｎｔａｍ⁃ｉｎａｔｉｏｎ，ｂｕｔａｌｓｏｌｅａｄｓｉｎｔｈｅｃｒａｃｋｏｆｂａｍｂｏｏ，ｆｕｒｔｈｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆｍｉｌｄｅｗａｎｄｄｅｃａｙｏｆｂａｍｂｏｏ，ｗｈｉｃｈｓｅｒｉｏｕｓｌｙｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌ⁃ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｖａｌｕｅｏｆｂａｍｂｏｏｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔｉｓｏｆｉｍ⁃ｐｏｒｔａｎｃｅｔｏｅｘｐｌｏｒｅａｎｔｉ⁃ｍｉｌｄｅｗｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒｂａｍｂｏｏａｎｄｂａｍｂｏｏ⁃ｂａｓｅｄｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｒｅｃｅｎｔｌｙ，ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｔｔｅｎｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｐａｉｄｔｏｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｍｉｌｄｅｗｐｒｏｏｆｂａｍｂｏｏ，ａｎｄｎｅｗｍｉｌｄｅｗｐｒｏｏｆｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｎｄｍｉｌｄｅｗｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅｓａｒｅｅ⁃ｍｅｒｇｅｄａｎｄｔｅｎｄｔｏｗａｒｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｎｏｎ⁃ｔｏｘｉｃｉｔｙｏｒｌｏｗｔｏｘｉｃｉｔｙ，ｅｃｏｎｏｍｙａｓｔｈｅｄｅｅｐｅｎｉｎｇｏｆｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔｏｆｃａｒｂｏｎｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．Ａｌｔｈｏｕｇｈｓｏｍｅｍｉｌｄｅｗｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅｓ，ｓｕｃｈａｓｉｎｏｒ⁃ｇａｎｉｃｒｅａｇｅｎｔｓａｎｄｎａｔｕｒａｌｍｉｌｄｅｗｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅｓ，ｓｈｏｗｐｏｔｅｎｔｉａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｔｅｒｍｓｏｆｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｓａｆｅｔｙ，ａｎｄｅｎｖｉｒｏｎ⁃ｍｅｎｔａｌ⁃ｆｒｉｅｎｄｌｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ，ｍｏｓｔｏｆｔｈｅｍａｒｅｐｒｏｎｅｔｏｂｅｌｅａｃｈｅｄａｎｄｖｏｌａｔｉｌｉｚｅｄｄｕｒｉｎｇｔｈｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｂａｍｂｏｏｐｒｏｄｕｃｔｓ，ａｎｄｏｘｉｄｉｚｅｄａｎｄｄｅｇｒａｄｅｄｄｕｒｉｎｇｔｈｅｂａｍｂｏｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ．Ｔｈｅｓｅｉｓｓｕｅｓｒｅｓｕｌｔｉｎｓｅｖｅｒｅｄｅｃｒｅａｓｅｉｎａｎｔｉ⁃ｍｉｌ⁃ｄｅｗｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｂａｍｂｏｏ，ｔｈｕｓｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｕｓａｂｉｌｉｔｙｏｆｂａｍｂｏｏｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍａｎｔｉ⁃ｍｉｌｄｅｗｏｆｂａｍｂｏｏ，ｒｅｌａｔｉｎｇｔｏｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏｆｂａｍｂｏｏｐｒｏｄｕｃｔｓ，ｈａｓｂｅｅｎｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ．Ｔｏｆｕｌｌｙｒｅｐｏｒｔｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｂａｍｂｏｏｍｏｌｄｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ，ｔｈｅｌａｔｅｓｔｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｂａｍｂｏｏａｎｔｉ⁃ｍｉｌｄｅｗｆｒｏｍｔｈｅａｓ⁃ｐｅｃｔｓｏｆｔｈｅｍｉｌｄｅｗｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｂａｍｂｏｏａｎｄｂａｍｂｏｏｐｒｏｄｕｃｔｓａｎｄｎｅｗｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｌｙｆｒｉｅｎｄｌｙｍｉｌｄｅｗｐｒｏｏｆｔｅｃｈ⁃ｎｏｌｏｇｉｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｍｅｃｈａｎｉｓｍａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｉｎｔｈｉｓｒｅｖｉｅｗｆｉｒｓｔｌｙ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｈｅｒｅｃｅｎｔｌｙｒｅｐｏｒｔｅｄｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒａｃｈｉｅ⁃㊀第６期董友明，等：竹材防霉研究现状及展望ｖｉｎｇｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍａｎｔｉ⁃ｍｉｌｄｅｗｏｆｂａｍｂｏｏ，ｉｎｖｏｌｖｉｎｇｃｈｅｍｉｃａｌｇｒａｆｔｉｎｇ，ｓｏｌ⁃ｇｅｌｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓｏｆｂａｍｂｏｏｍｉｌｄｅｗｐｒｏｏｆｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｒｅｍａｉｎｉｎｇｃｈａｌｌｅｎｇｅｓａｎｄｐｒｏｐｏｓｅｔｈｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓｏｎｔｈｅｂａｍｂｏｏｍｉｌｄｅｗｐｒｏｏｆｒｅｓｅａｒｃｈ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｍｉｌｄｅｗｐｒｏｏｆｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｂａｍｂｏｏａｎｄｂａｍｂｏｏｐｒｏｄｕｃｔｓ，ｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍａｎｔｉ⁃ｍｉｌｄｅｗ，ｉｎｔｅｒｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙｒｅｓｅａｒｃｈ，ａｎｄｖｅｒｓａｔｉｌｉｔｙｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓａｒｅｈｉｇｈｌｉｇｈｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂａｍｂｏｏ；ｍｉｌｄｅｗ；ｍｉｌｄｅｗｐｒｏｏｆｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍａｎｔｉ⁃ｍｉｌｄｅｗ；ｍｉｌｄｅｗｐｒｏｏｆｍｅｃｈａｎｉｓｍ㊀㊀竹材是我国重要的产业资源，大力开发竹资源对缓解木材供需矛盾㊁促进竹材优化利用㊁实现乡村振兴㊁减排固碳等具有重要意义［１－２］㊂‘ 十四五 林业草原保护发展规划纲要“已将竹产业列为重点发展的优势特色产业，并强调优化产业布局，推进木竹材精深加工㊂２０２１年１１月，国家林业和草原局㊁国家发展和改革委员会㊁科技部等１０部门联合发布了‘关于加快推进竹产业创新发展的意见“，明确了竹产业发展目标，并提出到２０２５年全国竹产业总产值要突破７０００亿元，基本建成现代竹产业体系㊂在竹材加工利用方面，要加大竹产品开发力度，提升竹产品使用性能，拓展竹产品应用范围㊂图１㊀竹材霉变原因Ｆｉｇ．１㊀Ｒｅａｓｏｎｓｏｆｂａｍｂｏｏｍｉｌｄｅｗ然而，竹材富含糖类㊁淀粉㊁蛋白质等物质，为霉菌㊁变色菌等微生物的生长提供了营养物质，使其在加工㊁运输㊁储存和使用过程中极易发生霉变和虫蛀［３］㊂尽管霉变不会破坏竹材细胞壁，但会使竹材表面污染严重，且难以去除，从而降低竹材使用价值㊂同时，腐朽往往伴随霉变产生，不仅会破坏竹材细胞结构，降低机械强度和胶合强度，还会造成竹材开裂，加剧竹材霉变腐朽，最终使竹材失去应用价值，导致巨大的经济损失㊂为提高竹材防霉性能，需要对竹材进行防霉处理㊂然而，现有防霉处理技术普遍存在对人体有害㊁环境污染严重㊁防霉效果差等问题，严重制约其推广应用，因此，研究绿色环保且高效的竹材防霉技术具有重要意义㊂同时，在竹材加工和使用过程中，外界环境可能会造成竹材内部防霉剂的流失㊁变质或分解，导致防霉性能的失效，因此，竹材长效防霉技术是决定竹产品应用性能的关键㊂近年来，竹材防霉技术得到了广泛而深入的研究，且趋向于高效性㊁环保性㊁低毒或无毒化㊁低成本化㊁长效性，极大地促进了竹材绿色长效防霉技术的发展㊂笔者对竹材和竹制品霉变原因进行了讨论，重点针对近年来的典型防霉处理技术及新型防霉剂进行了综述，对其作用机制进行了总结，并从工艺角度对现有竹材长效防霉策略进行了总结分析，最后对竹材防霉研究存在的问题及发展趋势进行了分析㊂１㊀竹材和竹制品霉变原因竹材霉变主要由子囊菌纲和半知菌纲真菌引起，根据作用形式，可分为霉菌和变色菌［４－５］㊂在侵染过程中，菌丝和孢子主要聚集在竹材表面，不会侵入竹材内部，但有色孢子对竹材表面颜色有一定影响㊂与之相比，变色菌不仅聚集在竹材表面，还能通过纹孔㊁导管等结构深入竹材内部并进入维管束，其有色菌丝和分泌的色素使竹材内外均产生褐色㊁黑色等颜色变化，严重降低竹材外观质量㊂竹材霉变是内因和外因共同作用的结果，如图（４０％５２林业工程学报第８卷６０％）㊁半纤维素（约２０％）㊁木质素（约２５％）以及少量抽提物组成［６］㊂竹材的薄壁细胞占比较大，占总体的５０％以上［７］㊂这些细胞富含营养物质，包括２％ ５％的淀粉㊁１．５％ ６．０％的蛋白质㊁２％的葡萄糖㊁２．０％ ３．５％的脂肪类和蜡质成分［８］，这些营养物质是造成竹材霉变的直接原因㊂而竹材纤维素和半纤维素含量丰富，造成竹材易吸湿，这也为微生物的生长繁殖提供了有利环境［９］㊂同时，竹材霉变和外部环境密切相关㊂霉菌生长的适宜温度为２０ ３０ħ，低温会使其生长减缓甚至停滞；温度高于５０ħ，会使菌丝体死亡［１０－１１］㊂相对湿度为７５％ ９８％最适合霉菌生长，当相对湿度低于７５％时，霉菌很难生长；而相对湿度高于９５％时，霉菌大量繁殖，极易发生霉变［１２］㊂另外，霉菌适合生长在弱酸性条件下，强酸或强碱都会将霉菌杀死㊂各地区环境不同，造成竹材霉变的菌种有所差异，但主要菌种基本一致［１３－１５］㊂尽管竹材霉变原因已较为明确，但在实际应用中，竹材要经过一系列加工而制备成竹制品，产品类型㊁加工工艺和使用条件等均会对竹材的霉变性能造成影响㊂不同类型产品结构不同，所对应的加工工艺也不同㊂如竹集成材是竹片通过胶黏剂胶合而成的，而重组竹是将竹片进一步加工成竹束，并在高温高压条件下通过胶黏剂胶合而成的㊂在加工过程中，竹材化学成分会发生变化，胶黏剂和各种添加剂也会与竹材发生相互作用，进而导致霉变性能发生改变㊂Ｋｕｍａｒ等［１６］在重组竹耐腐性能的研究中发现，白腐和褐腐主要发生在重组竹表面，难以渗透到内部，这表明重组竹具有优良的防腐性能㊂这种防腐性能的改善与重组竹的结构以及含有的大量胶黏剂有很大关系，而不同类型竹制品的防霉变性能是否也有相应变化还需进一步研究㊂同时，户外用材由于所处环境复杂，比室内用材更易发生霉变㊂针对不同竹制品及其应用特点，多项国家标准对防霉变性能进行了严格限定，如ＧＢ／Ｔ３０３６４ ２０１３‘重组竹地板“㊁ＧＢ／Ｔ２０２４０ ２０１７‘竹集成材地板“㊁ＧＢ／Ｔ４０２４７ ２０２１‘重组竹“等㊂因此，针对不同类型竹制品，研究其霉变机理更为重要㊂２㊀新型绿色防霉处理技术及其作用机制随着竹材防霉研究的发展，新型防霉处理技术更注重高效㊁环保㊁低毒或无毒㊁低成本㊂根据防霉处理方式的不同，可将新型绿色防霉处理技术分为物理化学改性及酶处理防霉㊁防霉剂防霉两大类㊂根据来源和类型的不同，又可将防霉剂分为无机防霉剂和有机防霉剂两类㊂２．１　物理化学改性及酶处理防霉２．１．１㊀热处理热处理是一种通过高温作用改变竹材化学成分㊁提高竹材耐久性的改性工艺，具有环保性㊁高效性和低成本等优势［１７］㊂热处理介质通常是热水㊁热油㊁饱和蒸汽㊁惰性气体等［１８］㊂李延军等［１９］通过饱和蒸汽对竹材进行热处理，发现能够改善竹材的防霉性能，热处理温度的变化对防霉性能的影响大于热处理时间的变化，且处理工艺为１８０ħ㊁３０ｍｉｎ时获得的防霉效果较优㊂Ｈａｏ等［２０］利用甲基硅油对竹材进行热处理，发现随着处理温度和时间的增加，竹材的防腐㊁防霉性能显著增强㊂热处理可以降低竹材内淀粉和多糖的含量，且温度越高，降低程度越大，从而使防霉效果越显著［２１－２２］㊂此外，热处理过程中半纤维素的降解也是防霉性能增强的一个因素，但也导致竹材制品抗弯强度和弹性模量的降低［２３］㊂２．１．２㊀化学改性处理一些来源于生物质资源的化学试剂可作为竹材改性剂，对竹材进行化学处理，可增强竹材的防霉性能，且具有良好的环保性能㊂糠醇是一种用于木材和竹材改性的生物质成分［２４－２５］㊂对糠醇改性竹材的防霉性能研究表明，糠醇树脂的填充能够降低竹材的吸水性，并阻碍霉菌与竹材的接触，从而增强竹材的防霉性能［２６］㊂Ｘｉｅ等［２７］在竹表面构建的植酸⁃Ｆｅ３＋络合物：一方面增强竹材表面疏水性，降低黑曲霉在竹材表面的黏附力；另一方面使竹材中的淀粉和蛋白质等霉菌生长所需的养分分解，从而抑制霉菌生长㊂Ｄｏｎｇ等［９］利用柠檬酸对竹材进行化学交联改性，也发现具有较好的防霉性能，这与柠檬酸处理对竹材内淀粉㊁多糖等养分的降解有关㊂类似地，于子绚等［２８］利用有机酸溶液处理竹材，以使竹材内的淀粉等营养物质发生水解，并通过洗涤干燥，进而改善了竹材防霉性能㊂２．１．３㊀酶处理利用生物酶对竹材进行处理不但环保高效，而且绿色无毒㊂黄晓东等［２９］利用食品级淀粉酶处理竹材，有效提高了竹材对黑曲霉㊁橘青霉和绿色木霉的防霉能力㊂淀粉酶可使竹材薄壁细胞内的淀粉颗粒发生水解反应，将淀粉粒转化为还原糖并随水溶出，降低竹材内部还原糖和淀粉的含量，从而去除霉菌生长所需的营养物质，抑制霉菌繁殖并提６２㊀第６期董友明，等：竹材防霉研究现状及展望高竹材防霉性能㊂颛孙浩［３０］采用冻融技术与淀粉酶复合处理竹材，发现冻融处理的竹材维管束内部和薄壁细胞内部因吸着水快速冷冻体积膨胀，挤破维管束壁和薄壁细胞壁，在维管束壁和薄壁细胞壁表面形成微小的裂隙，打开了竹材的横向通道，提高了竹材的渗透性，从而促进了淀粉酶的渗透，提升竹材防霉性能㊂这种方法的优势在于高效无毒，且最大限度地保留了竹材优良的物理力学性能㊂２．２㊀防霉剂防霉２．２．１㊀无机防霉剂无机纳米材料作为一类新型材料，因其独特的纳米效应而广泛应用于材料㊁化工㊁生物㊁能源等领域㊂纳米材料也被应用于木材和竹材改性，其中，ＺｎＯ㊁ＴｉＯ２㊁Ａｇ㊁Ｃｕ等金属或金属氧化物纳米粒子在木竹材的防腐㊁防霉方面表现出突出优势㊂ＺｎＯ㊁ＴｉＯ２是常用的抗菌纳米材料，主要通过涂层和物理填充两种形式实现竹材防霉［６］㊂Ｌｉ等［３１］通过湿化学方法在竹材表面形成了纳米ＺｎＯ涂层，对黑曲霉㊁橘青霉具有良好的防霉性能，但对绿色木霉的作用较小㊂类似地，Ｌｉ等［３２］也在竹材表面构建了纳米ＴｉＯ２涂层，能够显著增强竹材的防霉性能㊂Ｒｅｎ等［３３］采用两步低温水热法在竹材表面合成了负载有花状ＺｎＯ微结构的ＴｉＯ２薄膜，在黑暗条件下对绿色木霉㊁黑曲霉和橘青霉均具有有效的抑菌活性（图２）㊂纳米ＺｎＯ和纳米ＴｉＯ２都属于宽带隙半导体材料，具有光催化特性，在紫外线照射下，能够产生电子空穴对并吸附氧气和水分子，生成羟基自由基㊁超氧负离子和Ｈ２Ｏ２等活性氧物质（ＲＯＳ）㊂ＲＯＳ能够破坏细菌ＤＮＡ㊁蛋白质以及脂质，进而实现抗菌防霉作用［３４－３５］㊂同时，纳米ＺｎＯ和纳米ＴｉＯ２粒子表面带正电荷，能与带负电荷的细菌表面产生强静电相互作用，而较小的尺寸导致较大的比表面积，进一步增强这种相互作用从而破坏菌膜［３６］㊂除此以外，纳米ＺｎＯ还能释放出Ｚｎ２＋，破坏细菌膜内外离子浓度平衡，进而阻碍细菌的物质输送，造成细胞代谢失衡，最终导致细菌死亡［３７－３８］㊂Ａｇ纳米粒子已被应用于水凝胶㊁聚合物等复合材料的抗菌［３９－４０］，对于竹材的防霉抗菌也有应用㊂通过电化学处理方法，在竹材表面生成了Ａｇ纳米粒子，能够提高竹材的防腐性能［２０，４１］㊂Ｐｅｎｇ等［４２］将Ａｇ纳米粒子负载于温敏水凝胶中，并对竹材进行浸渍处理，对黑曲霉㊁橘青霉㊁绿色木霉及其混合霉菌均具有优良的抑菌活性㊂Ａｇ纳米粒子的防霉机制主要包括以下几个方面㊂首先，Ａｇ纳米图２㊀纳米氧化锌防霉作用机制Ｆｉｇ．２㊀Ｔｈｅｍｉｌｄｅｗｐｒｏｏｆｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｎａｎｏ⁃ＺｎＯ粒子表面具有正电荷，能够与带负电的细菌膜相结合，从而破坏细胞壁导致细菌死亡［４３］㊂其次，Ａｇ纳米粒子能促使ＲＯＳ的产生，引起细菌膜脂质过氧化，抑制细菌跨膜呼吸及引起细菌内容物泄漏，从而杀死细菌［４４］㊂此外，Ａｇ纳米粒子的尺寸㊁形状也对抗菌作用有一定影响［４５］㊂与Ａｇ纳米粒子防霉机制类似，Ｃｕ纳米粒子也具有较好的抗菌活性，并被应用于竹材防霉［４６－４７］㊂其他无机纳米材料也可用于竹材防霉㊂Ｗａｎｇ等［３７］在竹材表面构建ＺｎＯ⁃还原氧化石墨烯涂层和Ａｇ⁃还原氧化石墨烯涂层，均显著提升了竹材的抗菌㊁防霉性能，并指出石墨烯的抗菌机制主要是其锐利的二维结构边缘对细胞壁的物理切割作用以及通过促进ＲＯＳ的生成而对细菌的氧化应激作用㊂邹艳萍等［４８］利用纳米ＳｉＯ２气凝胶对竹材进行处理，在一定程度上可以降低竹材的霉变㊂Ｌｏｕ等［４９］通过在竹束中修饰纳米Ｆｅ３Ｏ４，从而表现出一定的防霉性能，并将其归因于纳米Ｆｅ３Ｏ４提高了竹材表面的疏水性㊂近年来，一些新型无机纳米材料表现出独特的抗菌活性，包括ＭＸｅｎｅ㊁ＭｏＳ２㊁ｇ⁃Ｃ３Ｎ４㊁层状双氢氧化物㊁碳量子点㊁金属有机骨架化合物等［５０－５２］㊂Ｓｕ等［５３－５４］于室温下在竹材内合成了ＭＯＦ⁃１９９粒子，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有较好的抗性，并通过脱木素和羧基化相结合的竹材预处理方式，增强了ＭＯＦ⁃１９９与竹材成分的结合强度㊂然而，将这些新型无机材料应用于竹材防霉的相关研究还比较少，有待进一步加强㊂２．２．２㊀天然有机防霉剂天然有机防霉剂源于天然产物，是一类无污染㊁绿色环保的防霉剂，在竹材防霉研究中具有良好的应用前景，并受到国内外学者广泛关注㊂利用植物油对竹材进行油热处理可增强竹材７２林业工程学报第８卷防霉性能㊂Ｗｅｎｇ等［５５］采用微波处理和丝瓜籽油对竹材进行浸渍处理，发现能够提升竹材防霉性能，并指出丝瓜籽油中的醛基可与细胞壁上的氨基结合，破坏其转运系统，导致霉菌分解；而羧基可降低环境ｐＨ，影响细菌的蛋白质活性，但随着时间的延长及防霉成分的挥发或被消耗，竹材在后期仍然会发生霉变㊂Ｐｉａｏ等［５６］采用木蜡油和热处理对竹材进行联合改性，木蜡油可通过维管束纵向渗透，再扩散至内部，在竹材内部和表面形成油膜，致使霉菌无法获得所需养分，显著改善竹材的防霉性能㊂很多天然成分具有优良的防霉抗菌特性㊂Ｙａｎ等［５７］研究了７种植物精油对竹材防霉性能的影响，发现肉桂醛㊁柠檬醛是这些植物精油中的主要防霉活性成分㊂李琦等［５８］和Ｚｈａｎｇ等［５９］系统研究了柠檬醛对竹材的防霉特性及防霉机制，表明柠檬醛在竹材防霉方面具有良好的应用前景，指出柠檬醛能改变菌丝体的形状，破坏菌丝体和细胞膜结构的完整性，打破霉菌细胞内外ｐＨ平衡，从而导致细胞内核酸㊁蛋白质等物质的泄出㊂但在使用过程中柠檬醛易氧化降解，导致防霉效果的下降㊂Ｌｉｕ等［６０］使用茶多酚改性柠檬醛降低了在竹材防霉过程中柠檬醛的用量，但对橘青霉㊁绿色木霉㊁黑曲霉的防霉效果依然能达到１００％㊂此外，研究表明，黄酮类天然产物㊁肉桂醛㊁百里香酚㊁延胡索提取物等天然产物都能够增强竹材的防霉效果，其抗菌机制主要是破坏细菌细胞壁及细胞稳定性，改变细胞壁通透性，抑制核酸合成和能量代谢［６１－６６］㊂３㊀竹材长效防霉策略尽管防霉剂表现出优良的防霉性能，但很多防霉剂存在流失率高㊁挥发性高等问题，尤其不利于户外使用；同时在竹材加工过程中，由于高温高湿以及各种添加剂的作用，一些防霉剂易发生氧化㊁降解，导致竹材防霉的稳定性㊁长效性降低，影响使用性能［６７］㊂因此，有必要结合防霉剂特征，开展竹材长效防霉研究㊂国内外近年来提出了许多提高防霉剂耐久性的策略，主要有化学接枝法㊁溶胶凝胶法和封装法㊂３．１㊀化学接枝法化学接枝法主要通过化学方法促使防霉剂与竹材成分形成共价键结合，从而提升防霉剂的抗流失性㊂针对百里香酚难以与竹材发生化学反应且挥发性高的问题，Ｗａｎｇ等［６８－６９］利用漆酶催化，促使百里香酚与竹材中的木质素发生化学反应，将其挥发率从０．１％降低到０．０５％，且竹材疏水性显著提高㊂为进一步提升漆酶的催化效率，Ｗｕ等［６４］通过连续碱抽提工艺促进了百里香酚在竹材内部的均匀分布并提升了防霉效果㊂Ｙａｎｇ等［７０］利用戊二醛作为交联剂，使壳聚糖和聚乙烯醇在竹材内部形成交联网络结构，不仅提升了竹材的尺寸稳定性，还增强了竹材的防霉㊁防腐性能㊂化学接枝法的效果和稳定性十分显著，但使用的前提是所选防霉剂具有与竹材成分发生化学反应的活性位点，这不仅要求防霉剂分子具有一定的可修饰性，还导致化学接枝改性工艺的特定性，即不同防霉剂对应不同的化学接枝工艺㊂因此，化学接枝法只能针对特定防霉剂分子，在一定程度上不具有普适性㊂３．２㊀溶胶凝胶法溶胶凝胶工艺是一种湿化学方法，通过在竹材内部形成凝胶而将防霉剂封闭在竹材内部，从而提高防霉剂的抗流失性㊂黄道榜等［７１］利用硅铝溶胶固着铜和硼元素，促进了重组竹对黑曲霉㊁绿色木霉㊁橘青霉的长效防霉㊂Ｙａｎｇ等［７２］利用硅溶胶固着铜盐，并与铜离子形成化学结合，展现出良好的防霉性能㊂溶胶的形式有助于对竹材的充分渗透，从而在凝胶的过程中实现防霉剂的固着，并填充竹材孔隙结构，因此溶胶凝胶法对于提升防霉剂的耐久性和竹材物理力学性能都具有一定优势㊂但是，溶胶凝胶体系大多以水作为溶剂和分散相，很适合无机盐类防霉剂的固着，而针对与水难溶的有机防霉剂，往往需要调整溶剂配方或通过乳化的形式进行分散㊂３．３㊀封装法封装法是利用有机或无机封装材料将防霉剂包裹后引入竹材结构内部，或直接在竹材内部形成封装防霉剂的结构㊂根据封装材料的不同，封装法可分为无机材料封装和有机材料封装㊂无机材料封装主要是利用无机粒子的孔隙结构装载防霉剂分子，并通过物理吸附㊁化学结合等方式将其固定在无机材料内部㊂例如，李怀瑞等［７３］将埃洛石纳米管进行插层活化，随后将防霉剂３⁃碘⁃２⁃丙基⁃丁基氨基甲酸甲酯（ＩＰＢＣ）负载到埃洛石内部，并用于制备重组竹㊂结果表明，直接添加防霉剂的重组竹表面霉变现象严重，而添加封装防霉剂的重组竹表面基本无霉变现象发生㊂这是因为在重组竹制备过程中，高温可使ＩＰＢＣ降解，从而失去防霉性能，而埃洛石纳米管的封装抑制了ＩＰＢＣ的高温降解，进而发挥防霉效力㊂Ｚｈａｎｇ等［７４］通过研究埃洛石纳米管封装ＩＰＢＣ的８２㊀第６期董友明，等：竹材防霉研究现状及展望释放行为，发现埃洛石纳米管封装能够通过纳米孔扩散动力学控制防霉剂的释放，实现对霉菌㊁变色菌的长效抵抗能力㊂为进一步提升防霉剂的长效缓释效果，Ｊｉｎ等［７５］通过层层自组装在负载防霉剂的埃洛石纳米管表面形成聚电解质包覆层，并调节自组装层数，从而实现防霉剂释放速率的调控㊂有机封装材料主要是一些高分子材料，这些材料能够在防霉剂表面形成连续包埋层，即形成微胶囊结构，进而调控防霉剂的释放速率㊂Ｐｅｎｇ等［７６］通过乳液聚合将柠檬醛封装在聚（Ｎ⁃异丙基丙烯酰胺）中，形成核壳结构，使得柠檬醛在聚合物载体内持续释放，在竹材结构内保持稳定的柠檬醛浓度，实现长期的防霉效果㊂Ｌｉｕ等［７７］通过原位法在竹材表面生长Ａｇ⁃ＴｉＯ２粒子，并利用聚多巴胺固定，显著提高了纳米粒子的抗流失性㊂Ｍｉｒｉ等［７８］通过乳液聚合的方式对百里香酚精油进行封装，并对精油的缓释动力学和改性竹材的防霉性能进行了探究㊂目前，利用封装法增加防霉剂的稳定性和长效性还处于探索阶段㊂与食品㊁医药等领域相比，竹材防霉剂的封装需要考虑竹材渗透性㊁化学成分㊁外界条件等因素，所要满足的要求更高，可控性更强，且量级更大㊂因此，需要针对竹材特征和使用条件，在保证防霉效率的前提下，深入探索高效的防霉剂封装方法㊂４㊀存在问题及发展趋势随着减排固碳的不断深化，竹质材料的应用会越来越广泛，而竹材防霉也会作为竹质材料的核心性能而得到深入研究㊂目前，竹材绿色㊁长效防霉处理技术已经取得了一定研究成果，但在纵向研究和横向应用上均存在很大不足，离实际应用还有较长距离，在今后的研究中应注意以下问题：１）竹材霉变的基础科学研究需加强㊂尽管竹材霉变原因已较为明确，但在实际应用中，竹产品类型㊁加工工艺和使用条件等均会对竹材的霉变性能造成影响，而不同竹制品霉变特征的相关研究较少㊂现有研究过多注重新型防霉处理技术的探索及其防霉效力的表征，对竹材物理特性与防霉剂的相互关系㊁制备成本㊁加工工艺等问题关注较少㊂因此，需要加强新型防霉处理技术的研究深度，并以竹材物理性能为支撑，针对不同竹产品类型，明确竹产品霉变机理㊁防霉剂的作用形态及防霉机制㊂２）竹材防霉新理念㊁新方法的探索仍需加强㊂尽管一些新型防霉剂被应用于竹材防霉，但在高分子㊁食品包装㊁化妆品㊁生物医药等领域仍然存在许多新型抗菌材料和抗菌理念，对竹材防霉具有借鉴意义㊂因此，广泛关注其他学科的研究进展，通过学科交叉，可为竹材防霉提供新思路㊁新方法，甚至提供解决竹材防霉科学问题的途径㊂同时，许多新型防霉剂在竹材应用中还处于初步探索阶段，在加强研究投入的同时，还需兼顾处理工艺㊁成本和稳定性等方面㊂３）竹材长效防霉仍然是未来研究重点㊂防霉剂的挥发性㊁流失性㊁易降解㊁易氧化等都会造成竹材后期加工和使用中防霉性能的失效㊂现有方法虽然为提高防霉剂的耐久性提供了有效途径，但大部分仍然是探索性研究，且存在效率低㊁封装结构渗透性差等问题，需要结合防霉剂特征㊁竹材物理化学结构以及使用需求，探索高效的防霉剂固定方法并实现缓释㊂４） 一剂多效 是竹材改性的研究重点㊂目前，在尺寸稳定㊁强度㊁疏水㊁阻燃㊁防霉㊁多功能性等方面均有相应的竹材改性剂，但想要获得综合性能优良的竹材，需要将多种改性剂相结合，这不仅增加了工艺复杂度和成本，还难以实现预期性能㊂因此，促进改性剂的多效性，开发集多种功能于一体的竹质产品，对于竹材生产与应用具有重要意义㊂参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：［１］王戈，陈复明，程海涛，等．中国竹产业的特色优势与创新发展［Ｊ］．世界竹藤通讯，２０２０，１８（６）：６－１３．ＤＯＩ：１０．１２１６８／ｓｊｚｔｔｘ．２０２０．０６．００２．ＷＡＮＧＧ，ＣＨＥＮＦＭ，ＣＨＥＮＧＨＴ，ｅｔａｌ．ＳｐｅｃｉａｌａｄｖａｎｔａｇｅａｎｄｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｂａｍｂｏｏｉｎｄｕｓｔｒｙｉｎＣｈｉｎａ［Ｊ］．ＷｏｒｌｄＢａｍｂｏｏａｎｄＲａｔｔａｎ，２０２０，１８（６）：６－１３．［２］侯方淼，刘璨，裴润田，等．我国环境规制对木材加工业全球价值链地位的影响［Ｊ］．南京林业大学学报（自然科学版），２０２２，４６（３）：２３１－２４０．ＤＯＩ：１０．１２３０２／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－２００６．２０２１１０００６．ＨＯＵＦＭ，ＬＩＵＣ，ＰＥＩＲＴ，ｅｔａｌ．ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＣｈｉｎａ ｓｅｎｖｉｒｏｎ⁃ｍｅｎｔａｌｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｇｌｏｂａｌｖａｌｕｅｃｈａｉｎｓｔａｔｕｓｏｆｗｏｏｄｐｒｏ⁃ｃｅｓｓｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔ⁃ｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓＥｄｉｔｉｏｎ），２０２２，４６（３）：２３１－２４０．［３］李景鹏，吴再兴，任丹静，等．无机纳米材料在木竹材防霉防腐中的研究进展［Ｊ］．竹子学报，２０１９，３８（２）：１６－２３．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－６５６７．２０１９．０２．００３．ＬＩＪＰ，ＷＵＺＸ，ＲＥＮＤＪ，ｅｔａｌ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎａｎｔｉｆｕｎ⁃ｇａｌａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｉｎｏｒｇａｎｉｃｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｂａｍｂｏｏ／ｗｏｏｄ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢａｍｂｏｏＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１９，３８（２）：１６－２３．［４］王文久，辉朝茂，陈玉惠．竹材的霉腐与霉腐真菌［Ｊ］．竹子研究汇刊，２０００，１９（２）：４０－４３．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－６５６７．２０００．０２．００９．ＷＡＮＧＷＪ，ＨＵＩＺＭ，ＣＨＥＮＹＨ．Ｍｏｕｌｄｒｏｔｏｆｂａｍｂｏｏａｎｄ９２。

竹材研究报告引言竹材作为一种可再生资源，在建筑、家具、文化艺术等领域得到广泛应用。

然而，对竹材的研究仍然相对不足。

本报告旨在对竹材进行综合性研究，探讨竹材的物理特性、化学组成以及其在不同领域的应用，为竹材的进一步推广和应用提供科学依据。

1. 竹材的物理特性竹材具有以下几个显著的物理特性：•轻巧且坚韧：竹材与木材相比更轻、更柔韧，但其强度却不逊色于常见木材。

这使得竹材在建筑、制作家具等领域有着独特的应用。

•吸湿性强：由于其纤维结构的特殊性，竹材对水分具有较强的吸湿性。

这使得竹材在潮湿环境下容易受到腐朽和发霉的影响。

•导热性能优良：竹材的导热性能较好，能够在冬季提供一定的保温效果，并且在夏季能够帮助散热，降低室内温度。

2. 竹材的化学组成竹材的化学组成影响着其结构和性能。

竹材中主要含有纤维素、半纤维素、木质素等成分。

•纤维素：竹材中的纤维素占据主要成分，其含量通常为40%~50%。

纤维素赋予竹材优异的坚硬性和强度。

•半纤维素：半纤维素是竹材中另一类重要的组成成分，占据总质量的10%~20%。

半纤维素对竹材的柔韧性有着重要影响。

•木质素：木质素是竹材中的次要成分，占据约20%的质量比例。

木质素的存在使得竹材具有抵抗腐朽和防腐的特性。

3. 竹材在建筑领域的应用竹材作为一种环境友好、可再生的建筑材料，逐渐受到重视。

在建筑领域，竹材的应用主要体现在以下几个方面：•结构支撑：竹材具有轻巧且坚韧的特性，特别适用于建筑结构支撑。

竹材结构可以提供良好的稳定性，并且可以承受一定的负荷。

•隔热保温：竹材的导热性能优良，可以作为隔热保温材料使用。

在冬季，竹材可以提供一定的保温效果；在夏季，竹材可以帮助散热，降低室内温度。

•装饰材料：由于竹材具有天然的纹理和色彩，可以作为装饰材料使用。

竹材的美观性和环保性使得其在室内装饰中得到广泛应用。

4. 竹材在家具制作中的应用竹材在家具制作中有着独特的应用优势：•环保性：竹材是一种可再生的材料，与传统的木材相比，竹材的生产过程对环境的影响更小。

竹子解剖结构的研究进展竹子属单子叶植物禾本科竹亚科，全世界约有竹类植物70余属1300多种，竹林面积2500hm2，年产竹材约2000多万t。

主要分布于热带和亚热带区域，少数属和种延至温带和寒带。

中国素有“竹子王国”之称，约有39属500余种，竹林面积约有500万hm2,占世界竹林总面积的20% 以上，主要分布于长江以南。

竹子是世界森林资源的重要组成部分，随着世界各国对木材需求量的不断增加，全球林木蓄积量与日锐减，为此竹材作为木材的替代品越来越受到重视。

竹材生长快，产量高，伐期短以及自身的纤维特性，在当地广泛用于建筑，竹编工艺和造纸原料。

中国是世界上竹材利用最早的国家，从商代的驽箭到汉代的竹宫，近代的造纸无不体现了竹子在人们生活中的重要性。

自20世纪80年代以来，随着竹材工业化利用的广泛开展，竹材大幅度增值，尤其是竹材作为一种工程结构材料和装饰材料使竹材的应用有了更广阔的前景。

早期世界各产竹国研究材料研究方法竹子的解剖结构竹笋的解剖学特征竹茎秆的解剖学特征竹叶的解剖学特征竹根的解剖学特征1．竹类结构研究进展竹类结构研究是更好地生产和利用竹材最基础的工作，从19 世纪后期，人们就开始了对竹类结构的研究。

随着科技的发展，科研手段的不断提高，研究范围逐渐广泛，研究程度也不断深入，目前，虽然竹类结构领域依然存在未知部分，但已取得相当的成果。

1.1 竹秆的结构1.1.1 节间的结构竹秆的节间部分是人们利用竹材的主要部分，对竹类的研究也多集中于节间部分，如：竹内叔雄（1931）、宇野昌一（1940），Gihosh 和Negi（1959）、McClure(1960)、李正理和靳紫宸（1960，1962）、江心和李乾（1982，1983）、温太辉和周文伟（1984，1985）、Grosser 和Liese（1982）等都多集中于节间的研究。

而且对竹秆的解剖构造有较全面的了解。

节间竹秆壁从外至内依次为：表皮、皮下层、皮层、基本组织、髓环、髓腔，其维管束散生于基本组织中。

不同竹龄毛竹材燃烧性能的研究从古至今，竹材一直都是一种重要的天然木材。

由于竹材质轻而坚韧，易施工，价格低廉，经过古代文明的沉淀和发展，竹材在建筑、装饰和食品加工等领域深受人们的青睐，它的应用也越来越广泛。

竹材的应用得到推广，燃烧性能也成为人们关注的焦点之一。

不同种类的竹子，其燃烧性能也有所不同。

为了研究不同竹龄毛竹材燃烧性能问题，我们分别采集了三种竹材样本2年生毛竹、4年生毛竹和6年生毛竹进行试验研究，并对比分析各竹龄毛竹燃烧性能。

首先，我们对采集的各竹龄毛竹样本进行了实验室分析，确定其原始基础实验参数，如含水量、组分结构、平均支级等。

经过实验室分析的结果表明，3种不同竹龄的毛竹样本在原始基础实验参数方面基本相同，说明竹龄对实验样本构成和性质没有明显影响，可以作为研究参考。

在实验室分析结果确定后，我们进行试烧实验分析，以比较不同竹龄毛竹材燃烧性能。

具体而言，我们通过计算毛竹样本燃烧后的温度变化、完全燃烧时间、烟气量、烟气温度以及含烟气中气体浓度等参数，来观察不同竹龄毛竹材的燃烧性能。

实验结果表明，燃烧后的温度变化表现出竹龄越大，温度越低的趋势；燃烧时间随着竹龄的增加而减少；同样，烟气量也随着竹龄的增加而减少；此外，烟气温度也随着竹龄的增加而减少，且温度变化较大；而在含烟气中气体浓度方面，2年生毛竹的气体浓度最高、6年生毛竹最低，从而证明2年生毛竹最容易燃烧。

上述实验分析结果表明，不同竹龄毛竹燃烧性能是有区别的，竹龄越大，燃烧性能越低。

这是由于随着竹龄的增加，毛竹的木质素、纤维素等有机物含量和纤维密度都有所下降，而这正是影响燃烧性能的主要因素，使得燃烧性能降低。

本次研究结果可以为我们正确评估和使用毛竹材料提供参考。

通过了解竹龄和燃烧性能之间的关系，我们可以根据不同应用需求选用适当的燃料，以达到更好的使用效果。

总而言之，本次研究对不同竹龄毛竹材燃烧性能的影响因素进行了深入的分析和实验研究，其结果可以为毛竹材料的正确使用和评估提供参考。

竹材产品设计与发展趋势研究1. 引言1.1 研究背景在传统的竹材产品中，很多设计还停留在传统的工艺和样式上，缺乏创新性和个性化。

对竹材产品设计现状进行分析，探讨竹材产品设计的发展趋势和创新点，对提升竹材产品的市场竞争力具有重要意义。

对竹材产品设计的研究具有重要的现实意义和学术价值。

通过深入探讨竹材产品设计的现状、发展趋势和创新点，可以为竹材产品设计的进一步改进和提升提供理论支持和实践指导。

1.2 研究意义竹材产品的设计具有明显的环保特点，其来源于竹子这种可再生资源，不仅具有良好的生物降解性，而且生长速度快，再生周期短。

大力发展竹材产品设计不仅可以有效减少对传统木材的采伐，减少砍伐森林的情况发生，还可以促进生态环境的改善。

竹材产品设计在推动经济发展和提升人民生活水平方面也具有重要意义。

竹材产品的设计可以促进相关产业的发展，拓展就业岗位，带动地方经济的发展，为人们提供更加优质的生活用品，满足人们对美好生活的追求。

研究竹材产品设计的意义不仅在于促进环保意识的提高和可持续发展的推动，更在于为人们创造更加美好的生活环境和提升生活品质。

通过深入探讨竹材产品设计与发展趋势，可以为相关领域的研究和实践提供重要的理论基础和实践指导，推动竹材产品设计与发展走向更加健康、持续的发展道路。

1.3 研究目的研究目的是为了深入探讨竹材产品设计与发展趋势，分析竹材产品设计的现状，并预测未来的发展方向。

通过本研究，旨在提供关于竹材产品设计创新的指导，探讨竹材产品设计与环境保护之间的关系，以及竹材产品设计与市场需求之间的联系。

我们希望通过对竹材产品设计进行全面研究，为竹材产品设计的发展提供有益的建议和方向，促进竹材产品在市场中的更广泛应用，同时也为竹材产品设计的可持续发展做出贡献。

通过本研究的开展，我们也希望能够增加对竹材产品设计的理解，探讨竹材产品设计的影响因素，为竹材产品设计的进一步研究提供参考和支持。

2. 正文2.1 竹材产品设计现状分析竹材产品的种类日益丰富。

竹材干馏技术实验报告1. 实验目的通过竹材干馏技术，提取竹材中的有用成分并研究其性质和应用。

2. 实验原理竹材干馏是利用高温将竹材内含的水分和有机成分分解，从而提取竹材中有用的成分。

通过将竹材颗粒加热到一定温度，并与气体反应，可以得到液体和气体两个相分离的产物。

液体部分就是目标产物，可以通过分离和进一步处理得到应用于各种领域的产品。

3. 实验材料和仪器3.1 实验材料- 竹材颗粒- 气体（如氮气、氢气）- 溶剂（如甲醇、乙醇）3.2 实验仪器- 干馏设备- 温度控制器- 密度计- 气相色谱仪- 质谱仪4. 实验步骤1. 将竹材颗粒放入干馏设备中。

2. 调节温度控制器，使温度逐渐升高。

3. 监测干馏设备中的压力和温度，记录下温度压力曲线。

4. 分离液体和气体产物。

5. 对液体产物进行密度测量，并记录结果。

6. 将液体产物放入气相色谱仪和质谱仪进行分析，得到其组成和性质。

5. 实验结果与分析5.1 温度和压力曲线根据实验记录的温度和压力数据，绘制出温度-压力曲线。

从曲线中可以观察到竹材在不同温度下的干馏行为。

随着温度的升高，压力逐渐增大，表明竹材内部的有机成分开始分解。

5.2 液体产物的密度测量液体产物的密度，并与已知物质的密度进行对比，以确定其组成。

通过与密度表进行比较，我们可以初步推测竹材中提取的有机成分的性质。

5.3 气相色谱和质谱分析将液体产物放入气相色谱和质谱仪中进行分析。

气相色谱可以帮助我们了解各种有机成分的含量和相对浓度，而质谱则可以提供有关分子结构的信息。

通过这些分析技术，我们可以更加了解竹材的成分，并进一步确定其适用领域和价值。

6. 实验结论通过竹材干馏技术实验，我们成功地从竹材中提取出有机产物，并对其进行了初步的分析。

通过温度和压力曲线的观察，我们可以确定竹材在干馏过程中的行为。

通过液体产物的密度测量，我们初步推测了有机成分的性质。

气相色谱和质谱分析帮助我们深入了解竹材的成分和结构。

毛竹竹材物理力学性能研究李光荣;辜忠春;李军章【摘要】为了解不同竹龄毛竹生材含水率、线性干缩率、气干密度、抗弯强度、抗弯弹性模量和顺纹抗压强度等物理性能,对其加工应用的影响,笔者以2-7年生毛竹为材料进行研究,结果表明:竹材的生材含水率、气干干缩率(弦向、径向、纵向)和全干缩率(弦向、径向、纵向)随着竹龄的增加呈减小的趋势;从基部到梢部竹材的生材含水率、线性干缩率均减小;竹材线性干缩率弦向＞径向＞纵向.竹材气干密度、抗弯强度、抗弯弹性模量和顺纹抗压强度均随着竹龄的增加呈增大的趋势,尤其是3年生竹材的这些物理力学性能与2年生差异显著,但3年后生竹材差异不大;从基部到梢部竹材的气干密度、抗弯强度、抗弯弹性模量和顺纹抗压强度逐渐增加.综合考虑毛竹的物理力学性能和竹林的经济效益,适合采伐的是3年后生竹材,锯截之后的竹材也应根据部位不同进行区分,以便于加工应用过程中合理利用,提高产品的理化性能和质量的稳定性.【期刊名称】《湖北林业科技》【年(卷),期】2014(043)005【总页数】6页(P44-49)【关键词】毛竹;物理力学性能;干缩率;加工应用【作者】李光荣;辜忠春;李军章【作者单位】湖北省林业科学研究院武汉 430075;湖北省林业科学研究院武汉430075;湖北省林业科学研究院武汉 430075【正文语种】中文【中图分类】S795.7;TS664.03竹材是一种重要的森林资源，随着竹材加工技术的发展，竹材在建筑行业的利用越来越广泛，以竹代木成为解决目前木材资源匮乏的最佳途径。

［1］竹材材质好，力学性能高，有关其加工利用的研究相当广泛。

作为一种天然纤维质材料，其性能随着竹龄的增加产生相应的变化，甚至是老化。

竹材的材质老化会伴随着微观构造上的变化［2］，同时也会表现为竹材基本性能及力学性能上的变化［3］。

毛竹（Phyllostachys pubescens）属禾本科（Gramineae）、竹亚科（Bambusoideae）、刚竹属（Phyllostachys），又名楠竹、茅竹、猫头竹、孟字竹等。