梁山慈竹微纤丝角的X射线衍射技术解析及对拉伸力学的影响

采用X射线衍射技术对梁山慈竹微纤丝角(MFA)的变异特性进行了研究,并就微纤丝角对拉伸力学的影响进行了分析。结果表明,梁山慈竹微纤丝角随竹龄增加的变化较小,三年生竹的微纤丝角最大,为8.521°,二、三年生竹微纤丝角的平均值明显大于四、五年生竹,差异绝对值小于0.1°。竹秆基部、中部和上部微纤丝角的平均值分别为8.499°,8.497°和8.483°,变异系数在5%左右。微纤丝角从竹青到竹黄呈增大的趋势。方差分析表明,径向部位对微纤丝角有显著性影响,竹龄和纵向部位对微纤丝角无显著影响。顺纹拉伸强度和杨氏模量呈线性相关(r=0.57)。微纤丝角对力学性能有一定影响,拉伸强度和杨氏模量中分别有35%和43%的变异由微纤丝角引起。     

藤材染色中活性染料上染率的研究

选用艳红X3B和嫩黄X6G两种活性染料对省藤和黄藤藤材、藤皮染色,研究活性染料对两种藤不同试样的上染性。分析了原料的不同处理方式、染液浓度、染色时间、染色温度等对藤材上染率的影响,比较了省藤和黄藤与毛白杨、红松和竹材间上染率的差异性。结果表明：活性染料对藤材可上染;藤皮经打磨、酸、碱处理均不能上染;活性染料上染率最佳的染色条件：染液质量分数0.5%,染色时间2 h,染色温度40℃;省藤、毛白杨、红松和竹材的上染率差异不明显,黄藤上染率最低;同种藤染色,活性嫩黄X6G上染率优于活性艳红X3B;热水抽出处理后,藤材上染率略有降低。     

基于计算机层析成像(CT)技术的梁山慈竹密度检测研究

密度是竹材重要的物理指标之一,与竹材的许多物理力学性能紧密相关。采用计算机层析成像(CT)技术,对2-5年生梁山慈竹(Dendroclamus farinosus)的密度时空变异特性进行了系统研究;利用正交试验设计确定了适宜的扫描参数,对其气干密度(Y)与相对应的CT值(X)之间的相关性进行分析研究,建立了线性回归模型(Y=0.001 X+1.148)并验证了该模型的准确性,得出两者之间存在着线性关系;同时利用模型计算出梁山慈竹径向和纵向的密度变化规律。为实现梁山慈竹密度的精准高效检测提供了新方法,也为深入研究竹材的材性和构造提供了新思路。     

姜黄素抑制刺猬信号诱导小细胞肺癌细胞凋亡

目的：探讨姜黄素对小细胞肺癌NCI- H446细胞的作用及可能机制。方法不同浓度（5、10、15μmol/L）的姜黄素作用于小细胞肺癌NCI- H446细胞后,采用MTT法检测细胞增殖,流式细胞仪检测细胞凋亡,Western blot技术检测索尼克刺猬信号（Shh）、脑胶质瘤相关癌基因1（Gli1）的表达水平。结果不同浓度的姜黄素与小细胞肺癌NCI- H446细胞共培养后,浓度为15μmol/L的姜黄素能明显抑制NCI- H446细胞的增殖。与其余各组相比,差异有统计学意义（P＜0.01）。小细胞肺癌NCI- H446细胞经姜黄素处理后,姜黄素15μmol/L与其余各组比较,细胞凋亡率的差异有统计学意义（P＜0.01）。经姜黄素（15μmol/L）处理的NCI- H446细胞,Shh和Gli1表达均明显降低,与对照组相比,差异均有统计学意义（P＜0.01）。结论姜黄素能通过抑制刺猬信号通路,抑制小细胞肺癌细胞的增殖,诱导其凋亡。     

木材冲击韧性含水率修正模型的研究

对杉木和茅栗两种木材含水率为9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%时的木材弦向冲击韧性进行了测试,并测定含水率为12%时木材径向冲击韧性,同时在现有标准冲击韧性含水率计算模型基础上建立修订模型。试验结果表明：杉木的径向冲击韧性平均值为46.112 kJ/m2,弦向冲击韧性平均值为37.514 kJ/m2;茅栗径向的冲击韧性平均值为82.994 kJ/m2,弦向的平均值为76.271 kJ/m2,在0.05水平上经t检验差异均显著。建议在修订《木材冲击韧性试验方法》标准时,增加冲击韧性含水率修订模型A12=AW[1+0.02(W-12)]和径向冲击韧性试验部分内容。     

铜唑防腐剂处理竹材的同步辐射无损检测研究

第三代同步辐射光源X射线具有高亮度、光谱连续、宽频谱范围、高空间分辨率、高衬度分辨率等独特优越性,可实现光谱精准计算及能量可调,对低Z材料内部结构边缘增强图像方面也具有很强的优势。利用上海同步辐射光源X射线双能减影和相衬成像技术,实现铜唑防腐剂处理竹材的同步辐射无损检测研究,并获得了Cu的分布图和处理材的内部结构,该技术为防腐处理竹材解剖学研究提供了一个重要无损检测手段。     

拉曼光谱在天然纤维素结构研究中的应用进展

纤维素是木质纤维生物质细胞壁的骨架物质,也是生物燃料制备过程中重要的前驱体。作为重要的天然有机高分子,纤维素分子结构的研究备受关注。拉曼光谱仪因其较高的分辨率及无损检测的特点可在多尺度研究天然纤维素复杂分子链及聚集态结构。本文在比较了色散型拉曼光谱仪和傅里叶变换拉曼光谱仪的构造及相关参数的基础上,详细综述了拉曼光谱技术在植物细胞壁纤维素微区分布、天然纤维素酶解发酵、分子链空间取向、分子形变、结晶度与多晶态转变等方面的研究进展。并对拉曼光谱技术在天然纤维素分子结构研究中存在的问题进行了总结,提出了可能的解决方案,以促进拉曼光谱技术在天然有机高分子研究领域的应用。     

木材、竹材密度的CT技术检测

CT在木质材料无损检测中应用日趋广泛,其密度检测是这一应用的关键技术之一。本文用CT对木材、竹材气干材密度进行了研究。通过分析气干材密度(0.303～1.061 g·cm-3)与相应CT值的相互关系,获得24种木材气干材密度与相应CT值之间的线性模型,以及25种木质材料(24种木材及1种竹材)气干材密度与其CT值的混合数学线性模型,相关系数R均达0.99以上,实现了木质材料密度的高效连续精确无损检测,是木质材料CT技术量化检测的突破,为CT技术更好应用于木竹材科学研究与生产加工提供了技术支持和参考依据。     

黄藤细胞壁木质素区域化学分子光谱成像研究

整合共聚焦显微荧光和拉曼光谱成像技术系统研究了黄藤藤茎组织中不同类型细胞以及同一细胞不同形态区域的木质素区域化学特点。共聚焦荧光成像表明黄藤藤茎组织中木质素主要汇聚于初生木质部导管、次生木质部导管、维管束间的薄壁组织细胞以及纤维细胞角隅区。基于荧光光谱差异的光谱成像线性拆分结果显示纤维细胞次生壁由宽、窄层交替的同心层状结构组成,且窄层具有更高的木质化程度。比较黄藤、毛竹、芒草、毛白杨和虎皮松拉曼光谱发现黄藤材细胞壁拉曼光谱与阔叶木毛白杨类似,证实了黄藤材的化学组成更加趋近于阔叶木毛白杨。对拉曼光谱中木质素特征峰成像进一步揭示出纤维细胞中木质素不均一的分布规律: 其中细胞角隅胞间层和复合胞间层的拉曼信号强度最高,表明较高的木质化程度,其次是次生壁中的窄层,而次生壁宽层中拉曼特征峰强度最低,这一分布规律与竹材纤维细胞中木质素分布规律类似。宽、窄层中木质素不仅存在浓度上的差异,而且木质素基本结构单元的比例亦不同。采取光谱去卷积的方法排除了碳水化合物的影响,发现窄层中愈创木基(G型)木质素与紫丁香基木质素(S型)比例为0.19,而在宽层中这一比值为0.14,这一结果亦解释了宽、窄层荧光光谱间的差异。该研究结果对探索黄藤细胞壁生物合成及力学响应机制研究具有重要理论指导意义。     

马尾松锯材在热压干燥过程中的传热规律

根据约翰.F.肖非稳态传热传质理论,建立了马尾松锯材在热压干燥过程中的传热数学模型。将马尾松锯材在干、湿球温度分别为100,99.5℃,即相对湿度约为100%的条件下汽蒸处理3h,然后在温度为180℃、压力为0.2MPa、呼吸间隔为60s(每次呼吸约1s)的工艺条件下进行热压干燥验证试验。结果表明,除少数几个值外,其余各点的实测温度与计算温度之间偏差均小于5%。该模型较好地反映了在热压干燥过程中马尾松锯材内的温度变化。