Übersicht

Mit der Entwicklung des Bambus-Gewerks stellen verschiedene komplexe Formen von Bambus-Gewerk höhere Anforderungen an die Flexibilität und Stärke der Bambusstänge. In der Bevölkerung, durch die Weisheit des chinesischen Volkes, natürlicher Lufttrocknen, Feuer für ein Dutzend Sekunden, 10% Salzwasser für 10 Minuten kochen und andere Methoden, können die Flexibilität und Festigkeit der Bambusstänge verbessern. In den letzten Jahren haben zahlreiche Wissenschaftler auch durch verschiedene Experimente im Labor erforscht, um effektive Methoden zur Verbesserung der Flexibilität und Festigkeit von Bambusstängen zu erforschen und bedeutende Ergebnisse erzielt.

Forschungsmethoden

Chen Honget al. von der Nanjing Forestry University haben experimentelle Forschung zur Verbesserung der Flexibilität und Festigkeit von Bambusstreifen mit Geräten der Reihe nanoVoxel-3000 durchgeführt. Dabei werden natürliche Bambusstreifen mit einer vielfältigen Konzentration von NaOH-Lösungen in ultraweiche Bambusstreifen mit höherer Zugfestigkeit verarbeitet. Mit der Mikro-CT-Technologie wurde ein hochauflösender Scan-Test der Bambusstreifen durchgeführt, um die Faserverteilung innerhalb der Probe zu erhalten, um die strukturellen Veränderungen innerhalb der Bambusstreifen anzuzeigen und den Mechanismus zur Stärke und Zähigkeit der Bambusstreifen hinter der Alkalinenbehandlung weiter zu erläutern.

Der Herr will Ergebnisse

Die folgenden Diagramme werden durch die Software verarbeitet, um die Form, Orientierung, Größe und räumliche Verteilung der Risse eindeutig zu beobachten. Die Ergebnisse zeigen, dass unbehandelte Bambusstänge unter leichter Biegung auf der Oberfläche Risse auftreten, die sich mit zunehmender Biegekraft ausdehnen, was schließlich zu einem Bruch der Bambusstänge führt und sich die Risse leicht senkrecht zur Faserachse ausdehnen. Bei behandelten Bambusstängen erstreckt sich trotz größerer Risse auf der Oberfläche der Bambusstänge bei starker Biegung entlang der Faser axial und nicht senkrecht zur axialen Ausdehnung. Unter der Beugungswirkung hatten die behandelten Bambusstänge viele Schnittbänder in der Nähe der Risse (grüne Pfeile), während nur ein oder zwei große Risse in den unbehandelten Bambusstängen gefunden wurden (gelbe Pfeile).

Mikroskop-CT-Bildgebung von Bambusstreifen, die sich in unterschiedlichen Positionen in radialen Schnitten biegen

a) Lage der gebogenen Bambusstänge, b) unbehandelter Bambus, c) 15% NaOH behandelter Bambus,

(d) unbehandelter Innenbambus, (e) 15 % NaOH behandelter Innenbambus

Gleichzeitig unterscheiden sich die behandelten und unbehandelten Porenstrukturen von Bambusstreifen. Wie in der folgenden Abbildung gezeigt, sind die dünnwandigen Gewebezellen in der Umgebung der behandelten Außenbambusstreifen höher als der mittlere Teil, bilden einen Dichtegradienten und haben die höchste Dichte der Umgebung und die größte Spannung. Im Vergleich zur relativ homogenen Struktur der behandelten inneren Bambusstänge erhöht diese Gradierungsstruktur die Biegesteifigkeit der behandelten äußeren Bambusstänge erheblich. Bei der gleichen Behandlung brechen die äußeren Bambusstänge schwieriger als die inneren..

Mikroskop-CT-Bildgebung von gebogenen Bambus-Querschnitten

(a) unbehandelter Außenbambus, (b) 15 % NaOH behandelter Außenbambus, (c) unbehandelter Innenbambus, (d) 15 % NaOH behandelter Innenbambus

Schlussfolgerung

Die hochauflösende Mikro-CT-Scan ermöglicht eine dreidimensionale Visualisierung des inneren Faserzustands der Probe, zeigt die Flexibilität und Dehnungseigenschaften der inneren und äußeren Bambusstänge, die in verschiedenen Alkalinenkonzentrationen behandelt wurden, und ist eine effektive Methode zur Untersuchung der Mikrostruktur von Pflanzenfasermaterialien unter verschiedenen Alkalinenkonzentrationen, die hochauflösende CT-Bildgebungstechnik in ähnlichen wissenschaftlichen Studien anwenden kann.