以水为基础的超声波预处理增强了莫索竹的尺寸稳定性和防抗性

科学领域:

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• 木材科学 木材科学 木材科学
• 生物材料工程 生物材料工程

背景情况:

• 莫索竹 (Phyllostachys edulis) 由于易受菌和尺寸不稳定,因此耐用性较差.
• 这些限制限制了竹子在潮湿环境中的应用.
• 开发有效,环保的治疗方法对于扩大竹子的利用至关重要.

研究的目的:

• 为了研究基于水的超声波预处理对莫索竹的微观结构,物理化学性质,尺寸稳定性和耐菌性的影响.
• 评估超声波处理作为竹子修饰的可持续方法的潜力.
• 为了将微观结构变化与改进的材料性能相关联.

主要方法:

• 以水为基础的超声波预处理莫索竹在不同持续时间 (10-60分钟).
• 分析质量损失,热水提取性含量和绝对干燥密度.
• 使用扫描电子显微镜 (SEM) 进行微观结构检查,观察坑膜和膜壁.
• 使用X射线衍射 (XRD) 评估纤维素结晶性和微纤维角度.
• 对尺寸稳定性 (辐射膨胀) 和吸收湿度的评估.
• 测试菌对黑色菌和青菌的耐药性.

主要成果:

• 超声波预处理改变了竹子的微观结构,导致洞膜破裂和膜壁变薄.
• 纤维素结晶度在治疗10分钟后增加了约8.4%.
• 辐射胀减少了约0.2%,表明尺寸稳定性得到改善.
• 菌耐药性显著改善:A. niger减少了约20%,P. citrinum减少了约83%.
• 处理导致质量损失率和水分吸收量略有增加,提取性含量和密度下降.

结论:

• 以水为基础的超声波预处理是一种有前途的绿色方法,可以提高莫索竹的尺寸稳定性和耐菌性.
• 微观结构的修改,包括增加纤维素结晶性和改变细胞壁结构,是改善特性的关键.
• 这种非化学方法为改善竹子耐用性提供了一个可持续的替代方案,用于实际应用.