稻秸秆纤维的性能与结构分析
水稻茎秆的结构及其性能的相关性
① 收稿日期 :2003 - 07 - 15 基金项目 :国家自然科学基金资助项目 (39770206) 作者简介 :段传人 (1970 - ) ,男 ,重庆云阳人 ,重庆大学讲师 ,博士研究生 ,从事植物生物力学和分子生物学研究 。
第 26 卷第 11 期 段传人 等 : 水稻茎秆的结构及其性能的相关性
2003 年 11 月 第 26 卷第 11 期
重庆大学学报 Journal of Chongqing U niversity
文章编号 :1000 - 582X(2003) 11 - 0038 - 03
Nov. 2003 Vol. 26 No . 11
水稻茎秆的结构及其性能的相关性 ①
段 传 人 ,王 伯 初 ,王 凭 青
1. 19～2. 34
3 分析与讨论
水稻茎秆的力学性能是由水稻茎秆的细观结构所 决定的 ,在长期的自然选择和人工选择下 ,水稻茎秆的 结构日趋合理 ,其结构和功能适应性体现得相当完 美[2 ] 。在自然条件下 ,水稻的结实率不高 ,单穗重不 大 ,其茎秆的主要作用是支撑及抵抗外部的风雨病害 的袭击 ,因此在自然条件下 ,水稻只要能生长在合适的 环境中 (有较充分的光照 ,水分和不太密集) 倒伏现象 较小发生[3 - 4 ] 。随着人们对野生稻种的驯化 ,水稻产 量大幅度提高 ,水稻茎秆的载荷大部分来自于茎重和 穗重 ,在自然条件变化不大的相同情况下 ,栽培稻比野 生稻所承受的载荷要大得多 ,特别是随着集约化耕作 和普遍施用化肥 ,水稻的生物产量更进一步提高 ,这就 对水稻茎秆的力学性能提出了更高的要求[5 - 7 ] 。既 要丰产 ,又要抗倒 ,也就需要对水稻茎秆的结构和力学 性质进行深入的分析和探讨 。 3. 1 水稻茎秆的拉伸强度极限和弹性模量比较
浅述秸秆纤维在土木工程中的研究与应用
浅述秸秆纤维在土木工程中的研究与应用秸秆纤维是指秸秆中所含有的纤维素、半纤维素和木质素等成分，在土木工程中具有广泛的应用价值。
秸秆纤维具有资源丰富、生态环保、成本低廉等特点，因此受到了广泛关注。
本文将从秸秆纤维的来源、性质、研究现状和在土木工程中的应用等方面进行探讨，旨在全面了解秸秆纤维在土木工程中的研究与应用情况。
一、秸秆纤维的来源和性质秸秆纤维的来源主要是农作物的秸秆，如稻谷、小麦、玉米等作物的茎秆。
这些秸秆中富含纤维素、半纤维素和木质素等有机成分，经过适当的处理和加工可以得到秸秆纤维。
秸秆纤维的生产成本低廉，且来源广泛，是一种非常理想的土木工程材料。
秸秆纤维的主要性质包括机械性能、耐久性和导热性能等。
研究表明，秸秆纤维具有较好的强度和刚度，可以作为增强材料用于土木工程中的混凝土、水泥和沥青等材料中；秸秆纤维还具有一定的耐久性，可以提高土木工程材料的使用寿命；秸秆纤维的导热性较差，可以用于土木工程中的隔热材料，具有一定的节能环保效果。
二、秸秆纤维在土木工程中的研究现状目前，国内外对秸秆纤维在土木工程中的研究与应用已经取得了一定的进展。
在混凝土方面，研究发现添加适量的秸秆纤维可以显著提高混凝土的抗折强度和抗压强度，同时还可以改善混凝土的收缩性能和抗裂性能，使得混凝土更加坚固耐用；在水泥和沥青材料方面，秸秆纤维可以有效提高材料的稠度和粘合性，改善其流变性能，提高材料的承载能力和耐久性。
国内外学者还对秸秆纤维在土木工程中的隔热材料、土壤改良材料、声学材料等领域进行了深入研究，不断探索其在土木工程中的新应用领域。
这些研究成果为秸秆纤维在土木工程中的应用提供了更多的可能性，为其在土木工程中的推广和应用打下了更加坚实的基础。
三、秸秆纤维在土木工程中的应用前景随着社会经济的飞速发展和资源环境的日益紧张，秸秆纤维在土木工程中的应用前景广阔。
从环保节能的角度来看，秸秆纤维具有很强的优势，可以代替一些传统的高能耗材料，减少对自然资源的开采和对环境的污染，有利于节约资源和保护生态环境。
稻秸秆化学成份分析及研究
ｗ３ Ｇ２ ＝ －Ｇ３×１ ０ ． ０
Ｇ ０
式中： 一 样 的果胶 物质含 量 ，％ 试
Ｇ 试样 提取果 胶物质 后的干重 ，ｇ 一
４ ）半纤 维素含量 ：将 提取果胶 物质后 的试样 ，分 别放入 加有 １０ ｌ ５ｍ ，浓度 为 ２ ｇ １ ０ ／ 氢氧 化钠 溶液 的三角烧 瓶中 ，装好球形 冷凝管 ，沸 煮 ３５ 出 ，于分 样筛 中洗净 ， ．ｈ取 放入 已知 重量 的称量瓶 中 ，烘 至恒重 ，取 出迅速放 于干燥 器重 冷却 ，称重 并记录 。
胶质 ｌ ３％ ＿６ ，半纤维素 ２ ． ８ ，纤维素 ３ ． １ ，木质素 １ ．％ ５２％ １５ ％ ５ ４ ，灰分 １ ．％ １２ 同时也与其它韧皮类
纤 维 体 作 了比 较 。
［ 关键词】 ：稻秸秆 木质素 苯乙醇 韧皮类纤维体
我 国有丰 富的秸 秆资源 ，年产 量可达 ７ 多吨 ，居世 界之 首 ，预 计２ １ 年增 加到 亿 ００ ８ 亿吨 。其 中玉 米 秸秆 占３ ．７ ，稻 草秸 秆 占２ ．５ ¨ ６ ％ ７ ％ｔ，小 麦秸 秆 占１ ．２ ５ ％，可
《 河北纺织》２ １ ０ ０年第 四期 （ １３期） 总 ４
专题研究
然 后 ，移至 三角烧 瓶 中 ，用蒸 馏水稀 释 至 ３ ０ ｌ ０ ｍ ，装 好球 形冷凝 管沸 煮 １ ，稍冷 ， ｈ 用 己知 重量 的玻璃 砂 芯滤 器反复 抽滤 、洗 涤 ，直 至滤 液 中不含硫 酸根 离子 为止 （ 可
涉及的）等条件。
１２稻 秸秆 化 学成分 分析 方法 － １ ）脂 蜡质 含量 测试 ：将 测过含 水率 的稻秸秆 试样 ，分 别放入 脂肪提 取器 内，烧 瓶 中
水稻秸秆营养成分
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浅述秸秆纤维在土木工程中的研究与应用
浅述秸秆纤维在土木工程中的研究与应用秸秆纤维是指农作物收割后剩余的植物秸秆中的纤维素资源，具有丰富的资源量和环保的特点，被广泛用于土木工程中。
随着社会的发展和环境保护意识的提高，对可再生资源的利用和环境友好型建材的需求日益增加，秸秆纤维在土木工程中的研究和应用也越来越受到重视。
本文将从秸秆纤维的特点及其在土木工程中的应用方面进行浅述。
一、秸秆纤维的特点秸秆纤维是一种天然的植物纤维素资源，主要来源于农作物的秸秆，如稻谷、小麦、玉米等农作物的秸秆。
秸秆纤维具有以下几个特点：1. 资源丰富：农作物的种植面积广，秸秆的产量大，是一种广泛分布的资源。
2. 环保节能：秸秆纤维作为可再生资源，其使用不仅不会增加生态环境的压力，而且能够减少对传统木材的采伐和对石油化工产品的使用，是一种环保节能的材料。
3. 抗冻抗裂：因为秸秆纤维具有细长、柔韧的特性，可以有效地阻止水泥基材料的收缩裂缝，提高了材料的韧性和耐久性。
4. 耐火阻燃：秸秆纤维含有大量的纤维素和木质素，具有良好的耐火性能，可以提高材料的阻燃性能，降低火灾危险。
二、秸秆纤维在土木工程中的应用1. 混凝土搅拌料秸秆纤维可以被加入混凝土搅拌料中，用来替代或补充传统的混凝土增韧剂，以提高混凝土的抗裂和抗冻性能。
研究表明，适量添加秸秆纤维可以有效地改善混凝土的抗裂性能，提高混凝土的韧性和抗冻性能，延长混凝土的使用寿命。
2. 环保建材秸秆纤维还可以制备环保建材，如秸秆纤维板、秸秆纤维保温砖等。
这些环保建材不仅具有优良的保温性能和吸音性能，而且能够有效地减少对传统木材和石油化工产品的使用，是一种环保、节能的新型建材。
3. 土壤改良剂秸秆纤维还可以作为土壤改良剂，用于改良土壤的物理性能和化学性能。
添加适量的秸秆纤维可以增加土壤的孔隙度和肥力，改善土壤的透水性和通气性，提高土壤的保水保肥能力，同时能减少土壤的侵蚀和改善土壤的结构，是一种良好的土壤改良剂。
4. 废弃物处理秸秆纤维还可以被用于废弃物的处理和资源化利用。
稻草的纤维结构及其力学性能分析
稻草的纤维结构及其力学性能分析稻草是农作物庄稼中的一种，也是一种重要的农副产品。
稻草的纤维结构及其力学性能一直备受关注，不仅因为稻草可以作为动植物的饲料，还因为稻草在建筑、工业和环境保护等领域具有广泛的应用前景。
本文将对稻草的纤维结构及其力学性能进行详细分析，旨在提供关于稻草的深入了解和应用。
首先，我们来探讨稻草的纤维结构。
稻草主要由两种纤维组成，即韧皮纤维和木质纤维。
韧皮纤维是稻草的主要成分，它占据了稻草总纤维质量的70%以上。
韧皮纤维是细长而柔软的细胞壁，含有丰富的纤维素和半纤维素。
木质纤维则是背韧皮纤维的一部分，它主要由木质素和纤维素构成。
稻草的纤维结构可以形象地比作"管道"状，纤维间有许多空隙，这些空隙有利于纤维内的水分和气体交换。
接下来，我们将讨论稻草的力学性能。
稻草的力学性能受到纤维结构的影响，也与其生长环境和品种有关。
一般来说，稻草的力学性能主要包括抗拉强度、弯曲强度和压缩强度。
抗拉强度是指在拉伸过程中稻草抵抗撕裂的能力。
弯曲强度则是指在受弯曲作用下稻草抵抗变形和破坏的能力。
而压缩强度则是指在受压作用下稻草抵抗变形和破碎的能力。
研究表明，稻草的力学性能与其纤维的含水率、纤维长度和纤维直径等因素密切相关。
一般情况下，含水率较低的稻草具有较高的力学性能。
这是因为水分能够软化纤维，削弱其抵抗力。
另外，较长和较粗的纤维在力学性能方面也表现更好。
而且，通过剥离稻草的韧皮纤维可以得到更长和更粗的木质纤维，提高稻草的力学性能。
稻草的力学性能还与其内部微观结构的组织和连续性有关。
微观上，纤维之间有一层层薄弱的胶粘层将它们粘结在一起，称为细胞间连结层。
细胞间连结层的性质对稻草的力学性能起着重要作用。
较好粘结的细胞间连结层可以有效地传递应力，并提高抗拉强度和弯曲强度。
此外，细胞间连结层对抗压作用也具有重要的影响。
此外，稻草的力学性能还与其组织结构的分布和排列方式有关。
在稻草的纤维结构中，不同部分的纤维分布和排列方式存在差异，从而导致力学性能的差异。
秸秆纤维混凝土砌块性能试验研究 (2)
秸秆纤维混凝土砌块的性能实验研究摘要：秸秆纤维混凝土砌块作为一种性能突出的新型环保节能建材，在秸秆资源化利用的过程中越来越受到重视。
本文研究了不同掺量及尺寸稻草秸秆纤维对混凝土表观密度和抗压强度的影响。
结果表明,相同配合比条件下,随着掺量的增大,稻草秸秆纤维混凝土表观密度和抗压强度均降低;但当秸秆纤维长度大于2.0cm时,抗压强度降低幅度趋缓,且极限承载状态下表现出良好的塑性。
本文最后展望了秸秆纤维混凝土砌块在我国推广使用的价值，为农村住宅建设领域提供参考。
关键词：秸秆纤维；混凝土；砌块；力学性能Introduction,在土木工程主体结构中,混凝土是应用最广泛的建筑材料之一。
作为一种多孔多相的人造石材,混凝土自身仍存在性能上的许多不足,如何更经济地提高其力学性能和耐久性能问题尚待解决。
近年来,纤维混凝土等能在一定程度上提高普通混凝土抗拉强度及塑性的各种改性混凝土成为研究热点。
秸秆不仅是一种重要的生物资源，还可作为生态环保的建筑材料。
欧美等西方国家很早就已将秸秆用于建筑材料。
1905年德国人曾用麦秸等农作物秸秆原料与胶合剂进行过建造建筑墙体板材的研究。
1930 ～1940 年美国进行过利用秸秆纤维制造建筑墙体绝缘板的研究目前，作为一项促进环境保护的措施，秸秆纤维砌块墙体技术再次受到重视，在北美已被广泛接受。
美国研究与设计人员结合当地的建筑材料和建造经验，在抗震、防火、保温、防水等方面对秸秆建筑进行试验研究，编制了系统的秸秆建筑技术规范。
在法国、澳大利亚、英国等也有所推广。
我国秸秆资源拥有量居世界第一，每年的产量大约为6. 5 亿t，而利用率却很低，仅为33%，其余大部分秸秆资源被作为农林废弃物焚烧掉或是仅仅当作燃料，造成了资源资源的大量浪费，同时污染日益恶化的人类生存环境，因此秸秆的处置利用将变得非常迫切。
目前我国将秸秆作为建筑材料主要有秸秆水泥条板、秸秆复合板和秸秆纤维砌块等。
作为一项环境保护措施，秸秆纤维混凝土砌块作为墙体材料在建筑中的应用受到了人们的广泛重视。
秸秆纤维性能
（ 东华大学纺织学院 ， 上海 ， ０５ ） ２ ０Ｉ ０
摘要
从 秸秆 的资源状况、 使用价值和利 用连径 出发 主要针对稻草秸秆的组织结构特性、 孔隙率、 机械性质、 湿性能等方 吸
面 进 行 了研 究 ． 以利 于 稻草 秸 秆 的进 一 步 开发 利 用 。
关键词 ： 稻草秸秆 ， 组织结构特性 ， 孔隙率， 机械性质 ． 吸湿性能 中图法分类号 ： Ｓ０ ， Ｔ １２ ２
中玉米秸秆 ２２ ×１ 小麦秸秆 １４ ×１ 稻草秸 ． ４ ｏｔ ８， ． ０ ０ｔ ａ， 秆 １１ ×１ａ ， ５ ０ ｔ油料作 物秸秆 ４５０ Ｏ ｔ豆类 作物 ０ ×ｌ ， ４ 秸秆 ２ ８ ×１４ ， ６１ ０ｔ 其它杂粮秸秆 １ ６ ×１４ ， ９ ０ｔ ６ 薯类、 藤 叶 １ ３ ×１ ｔ棉花秆 １４０×１ ｔ甘蔗 稍 ６５ １ ， ６ ３ ， ４× １ 除秸秆直接还田和收集损耗约占 １ ．％外 ， ０ｔ ４。 ５０ 秸秆 可获得量 ５ １ ×１８ 。据农 业部项 目专家预 测， ．３ ４ ｏｔ 到 ２１ 年我国的秸 秆总产量将达到 ７２ ００ ．６×１８ 。这丰 ｏｔ
处理 ， 大规模制取 ， 面临处理大 量污水的难题 ， 将 不仅 成本会大 幅度上 升 ， 而且 目前 处理技术 上也 存在 问 题 。这也是这里将其中的稻草秸杆粉碎后 ， 直接作为 种纤维进行研究 的原因 ， 以便 探索采用不涉及大量 污水处理， 并且成本较低 的商业性开发 的可能性。
一
注： ． Ｌ ——纤维 长度 ． ——次序数 ｎ
表 ２ 秸秆纤维与亚麻纤维 的形态结构对 比［３ ２１ ，
１２ 秸秆纤维 的 比重 和窖重 ．
１２ １ 比重测试 ．．
（） １ 实验条件 ： ６ １相对湿度 Ｒ ３ ％： １＇ ， ｔ Ｈ４ （） ２ 实验器材 ：比重瓶 （０ Ｌ或 ２ ｍ ） 电子微 ５ｍ ５ Ｌ， 量天平 ， 甲醇若干（ ： ．９ ｍ ） Ｐ ０ ７０ ， Ｌ ； ｅ ／ （） ３ 样品制备 ｉ 研磨好 的干燥稻草秸秆碎末 （ 烘 箱 中干燥 １ ｈ ； ２） （） ４ 实验方法 ＿： ４ 称重比重瓶 ｍ后 ， 比重瓶 中注人 Ｊ 向 有机溶剂， 一般情况下为煤油， 我们就地取材采用 甲醇 ，
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矗嚣囊器宏大实礁蔽曩考藏蛰砑 运蘩嚣朔镑媛技薹 江苏鬻州镑爨枝薹
０ 前 言
纤维发 和应用无污染 的稻秸秆纤维 ，
１ ． １ 实验 仪 器
稻秸秆纤维 的开发也从—定 程度上丰 富了天然 表 １ 实验仪器
实齄靛善毫嚣 褰箍靛曩藏警 震验纹蕊氍产 慕
采用对 环境污染小甚 至没有 污染 的生产工艺 ，不仅
ｄ ｅ ｌ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｒ ｅ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ； ｔ ｈ ｅ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｆ ｒ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｅ ｆ ｉ ｆ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｉ ｆ ｂ ｅ ｒ ａ ｒ ｅ ｂ ｉ ｇ ｇ ｅ ｒ ， ｒ ｉ ｃ ｅ ｓ ｔ ｒ ａ ｗ ｉ ｆ ｂ ｅ ｒ ｓ ａ ｒ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
中图 分 类 号 ：Ｔ Ｓ １ ０ ２ ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｔｈｅ Ｐｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｒｉ ｃ ｅ Ｓ ｔ ｒ ａ ｗ Ｆｉ ｂ ｅ ｒ ａ ｎｄ Ｓｔ ｒ ｕｃ ｔ ｕｒ ｅ Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ
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我们更加深入 了解纤 维的特 点 ，为进一步应用提供
更 多依据 。
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符合人们追求环保和崇 尚 自然 的意识 ，也从一定程 度上丰 富了天然纤维 的种类 。稻秸秆作为一种新 型
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稻秸秆纤维 的性能与结构分析
张蓓 ，李培光 ，孙卫 国
（ 西安工程大学纺织与材料学 院 ，陕西西安 ７ １ ０ ０ ４ ８ ）
摘 要：为了研究稻秸秆纤维的基本性能 ， 对稻秸秆纤维及几 种天然纤 维的基本性 能进行 了测试分 析 ，
并分析了稻秸秆纤维的微观形态 。通过对各种性能及结构分析得 出稻秸秆工艺纤维长度在 ６ － ９ ｃ ｍ、细 度在 ２ ． ６ — ３ ． ９ ｔ ｅ ｘ ；纤维 断裂 强度大 ，可挠 度较大 ；纤维摩擦 系数较大 ，回潮率较大 ；稻秸 秆纤维是 由 多根单纤维连在一起组成的工艺纤维 ，单纤维表面纵向有明显的沟槽。 关键词 ：稻秸秆纤维 ；断裂强度 ；摩擦 性能 ；形态结构
ｏ ｆ ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ｗ ｉ ｔ ｈ ｍｏ ｒ ｅ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｉ ｆ ｂ ｅ ｒ ｓ ｌ ｉ ｎ ｋ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｇ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ， ａ ｎ ｄ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｈ ａ ｖ ｅ ｅ ｖ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｌ ｏ ｎ ｇ ｉ ｔ ｕ ｄ ｉ ｎ ａ ｌ ｇ ｒ ｏ ｏ ｖ ｅ ｓ ａ ｌ ｓ ｏ ．