竹材作為一種生長快速、材性優(yōu)良的綠色材料,越來越受到人們的喜愛。竹材資源的有效開發(fā)利用能夠緩解當前木材資源供應緊張的困境。本研究的目的在于通過近紅外光譜手段開發(fā)出快速準確預測熱處理竹材物理化學性質的模型,且從譜圖分析的角度研究熱處理竹材的化學變化和結晶性質變化。研究建立了熱處理竹材竹青側樣品和竹黃側樣品的顏色和化學成分預測模型,并對比了兩側樣品的差別以及其對模型建立的影響;同時還建立了熱處理竹材密度和力學性能預測模型,并對比了多種波長范圍和預處理方法對模型建立的影響;此外,分析了竹青黃兩側樣品和不同溫度熱處理竹材的光譜差異,并分別對其進行主成分判別分析;最后從光譜分析的角度研究了熱處理對于竹材的結晶構造的影響。研究的結果表明:1)建立了效果為非常好的熱處理竹材顏色和化學成分含量預測模型,L*值模型RPD為11.1,a*值模型RPD為3.54,b*值模型RPD為7.75,綜纖維素模型RPD為7.16,纖維素模型RPD為4.31,木質素RPD為10.5,竹青側樣品建立的模型效果好于竹黃側模型效果。2)建立了效果為較好的熱處理竹材密度和力學性能預測模型,氣干密度模型RPD為2.99,絕干密度... 

【文章來源】：北京林業(yè)大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同溫度熱處理竹材外觀圖片（左至右，對照組、150℃、180℃、210℃）

熱處理竹材顏色和化學成分預測模型15圖2-2顏色參數預測值和實際值的相關關系圖Figure2-2Correlationbetweenmeasuredvaluesandpredictedvaluesofcolorparametersinheat-treatedbamboo.2.3.3竹青竹黃側化學成分含量變化表2-5顯示的是熱處理竹材竹青和竹黃的主要化學成分變化，從表2-5中可以發(fā)現，熱處理后無論竹材竹青還是竹黃中的化學成分表現出相同趨勢：綜纖維素和α-纖維素濃度降低，木質素濃度增加。這與前人的研究結果相似（MengFDetal.,2016）。具體地說，熱處理加工后竹材兩側的化學成分變化在150℃和180℃并不是特別明顯，竹青竹黃的綜纖維素和纖維素濃度在150℃時分別下降了1.40%、1.34%和0.16%、0.10%，此時竹青化學成分下降較多，在180℃時分別下降4.96%、6.34%和1.95%、2.38%，此時則變成竹黃側樣品的化學成分下降較多，當熱處理溫度達到210℃時，竹青竹黃綜纖維素和纖維素濃度分別下降了10.51%、12.41%和6.84%、7.2%�？梢园l(fā)現，當熱處理溫度≥150℃時，竹黃側的纖維素和綜纖維素的熱降解速率要大于竹青側，且在210℃成分的變化量達到最大值。

基于近紅外光譜技術的高溫熱處理竹材物理化學性能研究 4.62 和 5.28，模型效果為“非常好”。纖維素交叉驗證模型效果在三者模型中效果最弱，但預測效果也不差，也達到了“非常好”的預測效果，它的最優(yōu)預處理方法分別為 9403-7498 cm-1和 9403-7498 cm-1、5450-4246 cm-1，最佳預處理方法分別為一階導數+矢量歸一化和一階導數+減去一條直線，R2CV分別為 0.92 和 0.93，RPDCV 分別為 3.37 和3.90。


本文編號：3363230