杉木木材生物性降解后木材性質(zhì)的研究.pdf

1、木材是一種天然的生物質(zhì)材料，也是一種天然的有機高分子復(fù)合材料。木材細胞壁的成分與結(jié)構(gòu)決定了木材強度。因此，在細胞水平甚至分子水平上的細胞壁結(jié)構(gòu)的研究可以為木材利用奠定基礎(chǔ)。本課題選取我國特有樹種杉木（ Cunninghamia lanceolata(Lamb.) Hook.）為研究對象，采用白腐菌——云芝（Trametes versicolor(L.) Lloyd）和褐腐菌——密粘褶菌（Gloeophyllum trabeum(Pers

2、.) Murrill）選擇性的降解細胞壁關(guān)鍵組分木質(zhì)素、半纖維素、纖維素的處理技術(shù)，利用多種現(xiàn)代測試技術(shù)和表征手段，系統(tǒng)闡述木腐菌對木材細胞壁關(guān)鍵組分結(jié)構(gòu)的影響機理。利用傅里葉變換紅外光譜，闡述不同木腐菌處理下，木材細胞壁化學(xué)成分變化以及降解情況；采用大角X射線散射法研究纖維素結(jié)晶度和微晶結(jié)構(gòu)變化規(guī)律；用高精度微力材料力學(xué)性質(zhì)測試儀研究處理前后木材力學(xué)性能的變化，采用掃描電鏡觀察處理前后細胞壁微觀結(jié)構(gòu)，為細胞壁化學(xué)結(jié)構(gòu)研究提供新的思路奠

3、定基礎(chǔ)，對加深細胞壁結(jié)構(gòu)的認識和理解，指導(dǎo)木材性質(zhì)基因改良以及纖維的選擇性利用都具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
　　論文主要結(jié)論如下：
　　1.兩種木腐菌對杉木邊材的降解能力均大于心材，褐腐菌——密粘褶菌初期（0-6周）對杉木木材的降解能力強于白腐菌——云芝。
　　2.白腐菌——云芝降解杉木邊材木質(zhì)素，對杉木心材木質(zhì)素的降解能力較低。同時，在整個處理過程中，一直勻速地降解杉木木材的綜纖維素、纖維素和半纖維素。其中邊材綜纖維

4、素、纖維素和半纖維含量在18周分別降低了10.11％，1.16%，30.84%；心材綜纖維素、纖維素和半纖維含量在18周分別降低了10.06%，1.40%，28.04%。
　　3.褐腐菌——密粘褶菌不降解杉木木材的木質(zhì)素，在處理初期（0-6周），對杉木木材的綜纖維素、纖維素和半纖維素有很大降解作用。其中邊材綜纖維素、纖維素和半纖維含量在6周分別降低了6.91%，4.07%，13.34%；心材綜纖維素、纖維素和半纖維含量在6周分別降

5、低了6.84%，4.09%，12.97%。后期（6-18周）降解作用較弱。
　　4.木腐菌在處理杉木木材時，從管胞形態(tài)測試上分析，管胞形態(tài)變化較??；從管胞顯微圖片觀察，隨著處理時間的增加，管胞端頭由尖變圓，且管胞表面有凹陷，變得不平滑且凹凸不平。
　　5.木腐菌處理后，杉木木材纖維素結(jié)晶度均有所降低。白腐菌——云芝處理的木材在0-6周結(jié)晶度下降明顯，6-18周變化不大；褐腐菌——密粘褶菌在6-12周結(jié)晶度下降明顯。
　

6、　6.木腐菌處理后，杉木木材纖維素晶體平均尺寸均有所增加。
　　7.經(jīng)木腐菌處理后，杉木的抗彎強度和抗彎彈性模量均呈現(xiàn)減小的趨勢，且同種處理方式下，心材力學(xué)強度均大于邊材，且心邊材力學(xué)性能變化趨勢一致。
　　8.經(jīng)白腐菌——云芝處理后，杉木的抗彎強度和彈性模量呈現(xiàn)減小的趨勢，18周時降到最低，杉木邊材抗彎強度減小了48.68%，抗彎彈性模量減小了64.7%，心材抗彎強度減小了49.49%，抗彎彈性模量減小了27.35%。