免费文献传递   相关文献

Carbon Transfer During Manufacturing of Moso Bamboo Plank Using the Bamboo Unfolding and Flattening Technology

基于竹展开技术的毛竹竹板材碳转移分析


全程跟踪209株不同胸径分布的毛竹利用竹展开技术生产去青(5种规格)和带青(2种规格)2类竹板材的过程,探讨竹展开板材生产过程的碳转移特征。结果表明: 1) 2种不同规格带青竹板材的总计碳转移率平均为73.49%; 5种不同规格去青竹板材的总计碳转移率平均为61.24%,其中长度840 mm比1 300 mm段竹材总计碳转移率高,且二者有显著性差异(P<0.05); 2) 不同胸径毛竹展开板材(去青和带青)的综合碳转移率为52.37%~74.44%,平均为62.57%,其拟合方程为y=2.866 5x+29.641,R2=0.376 4; 3) 不同胸径毛竹展开板材的整株综合碳转移率为22.25%~67.84%,其拟合方程为y=8.646 2x-60.735,R2=0.645 5,随着胸径的增大毛竹展开板材的整株综合碳转移率增大; 4) 建立不同胸径单株毛竹与竹展开板材碳储量模型并拟合得到: y=0.000 1x4.1377,R2=0.694 3。

The manufacturing of bamboo plank using unfolding and flattening technology is a thirteen-step process including softening, seamless veneer flattening, molding and drying, etc. This paper investigated bamboo unfolding planks processd from 209 various bamboo stems and their carbon transfer ratio, and analyzed the carbon transfer characteristics of five specifications without green bark and two specifications with green bark. There were four important results. First, the average carbon transfer rate for bamboo plank with green bark was 73.49% and for the one without green bark was 61.24%, and the total carbon transfer rate for 840 mm length bamboo plank without green bark was significantly higher than the pieces of 1 300 mm length(P<0.05). Second, the aggregate carbon transfer rate of different bamboo diameters varied from 52.37% to 74.44%, with an average of 62.57%, the fitting equation was: y=2.886 5x+29.641, R2=0.376 4. Third, the carbon transfer ratio of unfolded planks out of whole stem with different diameters ranged from 22.25% to 67.84%, the fitting equation was: y=8.646 2x-60.375, R2=0.645 5, which indicated that the carbon transfer rate and diameter were positively linearly related. Fourth, the estimated relationship between carbon storage of moso bamboo unfolding planks and diameter was projected as: y=0.000 1x4.137 7,R2=0.694 3.


全 文 :第 !" 卷 第 # 期
$ % & ’ 年 # 月
林 业 科 学
()*+,-*. (*/0.+ (*,*).+
0123!"!,13#
.456! $ % & ’
718"&%6&&9%9:;6&%%&<9!##6$%&’%#&!
收稿日期" $%&$ =&& =&A# 修回日期" $%&’ =%’ =&&$
基金项目" .十二五/国家科技支撑计划课题%$%&$?.g$$?%A%’& # 国家自然科学基金资助项目%9&$9’$!A!9&$%’&"#& # 浙江省重点科技
创新团队项目%$%&%CA%%’%& $
!顾蕾为通讯作者$
基于竹展开技术的毛竹竹板材碳转移分析!
周宇峰&! $B顾B蕾&! $B刘红征’B周国模&! $B李翠琴&! $B施拥军&! $B
韩B笑!B林B海’
%&6浙江农林大学B浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室B临安 ’&&’%%# $6浙江农林大学亚热带森林培育国家重点
实验室培育基地B临安 ’&&’%%# ’6浙江大庄实业集团有限公司B萧山 ’&&$A&# !6多伦多大学B多伦多 ]A( ’?’&
摘B要! B全程跟踪 $%" 株不同胸径分布的毛竹利用竹展开技术生产去青%A 种规格&和带青%$ 种规格&$ 类竹板
材的过程!探讨竹展开板材生产过程的碳转移特征$ 结果表明" && $ 种不同规格带青竹板材的总计碳转移率平均
为 9’3!"c# A 种不同规格去青竹板材的总计碳转移率平均为 >&3$!c!其中长度 #!% WW比 & ’%% WW段竹材总计
碳转移率高!且二者有显著性差异 %Do%3%A&# $& 不同胸径毛竹展开板材 %去青和带青 &的综合碳转移率为
A$3’9c h9!3!!c!平均为 >$3A9c!其拟合方程为 7b$3#>> A@_$"3>!&!0$ b%3’9> !# ’& 不同胸径毛竹展开板材
的整株综合碳转移率为 $$3$Ac h>93#!c!其拟合方程为 7b#3>!> $@=>%39’A!0$ b%3>!A A!随着胸径的增大毛
竹展开板材的整株综合碳转移率增大# !& 建立不同胸径单株毛竹与竹展开板材碳储量模型并拟合得到" 7b
%3%%% &@! 3&’9 9 !0$ b%3>"! ’$
关键词" B毛竹# 竹展开# 竹板材# 胸径# 碳转移
中图分类号! (9AABBB文献标识码! .BBB文章编号! &%%& =9!###$%&’$%# =%%"> =%9
5"*<1.’*".-4(*R&*$.3 !".&4"7+&*$.3 14!1-1 ["%<11 PK".^ H-$.3 +6(
["%<11 H.41K@$.3 ".@0K"++(.$.3 ’(76.1K13>
MN14 R4SFL5&! $Bf4 /F8&! $B/84 D1L5\NFL5’BMN14 f41W1&! $B/8)48u8L&! $B(N8R1L5;4L&! $B
DOL k8O1!B/8L DO8’
%&=^ 9$<*.(% D+")*(3*.#J$7K.L"+.-"+7"&!.+L"( !73#*(% *( >"+$1-’3"171-$,1.(/ !.+L"( I$‘2$1-+.-*"(B 9^$<*.(% NR>6(*)$+1*-7BK*(5.( ’&&’%%#
$=:2+-2+*(% I-.-*"( &"+-9$I-.-$J$7K.L"+.-"+7"&I2L-+"O*3.#I*#)*32#-2+$! 9^$<*.(% NR>6(*)$+1*-7BK*(5 .( ’&&’%%#
’=X.11"4(/2/-+*.#]+"2O!"=! KHXBB*."19.( ’&&$A&# !=6(*)$+1*-7"&H"+"(-"BH"+"(-"5AI ’;’&
;<-+*"7+" B-NFWOL4SOVE4T8L51SYOWY11U2OL‘ 4G8L54LS1278L5OL7 S2OEFL8L5EFVNL1215P8GOEN8TEFFL8LV2478L5G1SEFL8L5! GFOW2FGGZFLFFTS2OEFL8L5! W1278L5OL7 7TP8L5! FEV6-N8GUOUFT8LZFGE85OEF7 YOWY114LS1278L5U2OL‘G
UT1VFGG7 ST1W$%" ZOT814GYOWY11GEFWGOL7 ENF8TVOTY1L ETOLGSFTTOE81! OL7 OLO2P\F7 ENFVOTY1L ETOLGSFTVNOTOVEFT8GE8VG1S
S8ZFGUFV8S8VOE81LGX8EN14E5TFFL YOT‘ OL7 EX1GUFV8S8VOE81LGX8EN 5TFFL YOT‘6-NFTFXFTFS14T8WU1TEOLETFG42EG6@8TGE! ENF
OZFTO5FVOTY1L ETOLGSFTTOEFS1TYOWY11U2OL‘ X8EN 5TFFL YOT‘ XOG9’3!"c OL7 S1TENF1LFX8EN14E5TFFL YOT‘ XOG
>&3$!c! OL7 ENFE1EO2VOTY1L ETOLGSFTTOEFS1T#!% WW2FL5EN YOWY11U2OL‘ X8EN14E5TFFL YOT‘ XOGG85L8S8VOLE2PN85NFT
ENOL ENFU8FVFG1S& ’%% WW2FL5EN%Do%3%A&6(FV1L7! ENFO55TF5OEFVOTY1L ETOLGSFTTOEF1S78SFTFLEYOWY1178OWFEFTG
ZOT8F7 ST1WA$3’9c E19!3!!c! X8EN OL OZFTO5F1S>$3A9c! ENFS8E8L5Fu4OE81L XOG" 7b$3##> A@_$"3>!&! 0$ b
%3’9> !6-N8T7! ENFVOTY1L ETOLGSFTTOE811S4LS127F7 U2OL‘G14E1SXN12FGEFW X8EN 78SFTFLE78OWFEFTGTOL5F7 ST1W
$$3$Ac E1>93#!c! ENFS8E8L5Fu4OE81L XOG" 7b#3>!> $@=>%3’9A! 0$ b%3>!A A! XN8VN 8L78VOEF7 ENOEENFVOTY1L
ETOLGSFTTOEFOL7 78OWFEFTXFTFU1G8E8ZF2P28LFOT2PTF2OEF76@14TEN! ENFFGE8WOEF7 TF2OE81LGN8U YFEXFFL VOTY1L GE1TO5F1S
W1G1YOWY114LS1278L5U2OL‘GOL7 78OWFEFTXOGUT1;FVEF7 OG" 7b%3%%% &@!3&’9 9 !0$ b%3>"! ’6
=(> ?1*@-" B W1G1YOWY11 % D97#"1-.3971$/2#*1&# YOWY114LS1278L5OL7 S2OEFL8L5# YOWY11U2OL‘# g?D#
VOTY1L ETOLGSFT
B第 # 期 周宇峰等" 基于竹展开技术的毛竹竹板材碳转移分析
BB在当今关注全球气候变化(木材短缺和低碳经
济的背景下!竹材作为一种可再生资源!日益彰显其
资源价值" 一方面毛竹%D97#"1-.3971$/2#*1&具有高
效固碳功能 %周国模等! $%%!# $%%># MN14 $-.#=!
$%%"# $%&&# g4 $-.#=! $%&%&!生长更新速度快!一
般 ! h> 年就可采伐利用# 另一方面竹材具有强度
高(韧性好(可塑性强等特性!被广泛用于制造竹地
板(竹家具(竹胶合板(竹纤维板和竹工艺品等!具有
广阔的市场需求%窦营等! $%&&&!其中竹地板(竹家
具等竹产品生命周期长达数十年以上!从而能将经
光合作用存储在毛竹内的碳较长时间保存!延缓了
碳排放$ *I))于 &""> 年首次提出了木质林产品碳
储量及其贡献问题 %白彦锋等! $%%># 阮宇等!
$%%># 肖艳! $%&$&!主张将木质林产品碳储量纳入
缔约国谈判议题中! 在最近 A 年内广泛征求各方的
意见!各国都积极地提交了自己对修正方法的意见
%J8OL! $%&&&$ $%&& 年在南非德班召开的联合国
气候变化大会缔约方第 &9 次会议上!各国一致同意
将木质林产品碳储量纳入森林减排范畴$ 竹产品碳
转移特征和碳储量研究是竹林生态系统碳循环的重
要组成部分!竹产品碳储量是一个不可忽视的碳库!
要对竹林碳汇总体潜力做出全面(客观的评价!需要
对竹制品碳库进行科学评估%顾蕾等! $%&$&$
毛竹有节中空!从根部到梢部逐渐变细呈圆锥
形!从而增加了竹材的利用难度$ 就目前而言!较为
通用的毛竹机械加工方法!是先将整株原竹截分为
竹板材段 %竹壁厚大于 9 WW&(拉丝段 %壁厚 ! h
9 WW!进一步加工成竹帘(竹席等条状产品&(梢头
段和根部 ! 部分!然后将竹板材段原竹开片成竹条!
经粗刨(精刨后再用胶黏剂拼接压制而成长方体竹
板材!以进一步加工成竹地板(竹家具等产品$ 这种
传统的生产方法!一方面在加工过程中产生大量竹
废条和竹粉剩余物!碳转移率低!据研究上述加工方
法的竹板材碳转移率在 ’9c左右%顾蕾等! $%&$&#
另一方面使用了大量胶黏剂!产品不生态环保$
原竹无裂纹展开技术是竹材加工的一次技术革
命!它把在传统生产中使用的原竹段!运用特殊的展
开技术!解决了竹筒外表面受的压应力和竹筒内表
面受的拉应力相适应的关键性问题!从而将半圆形
甚至圆形的竹筒直接展为表面无裂纹的平板$ 这种
板状产品可作为进一步加工的天然材料!用于生产
竹地板(竹砧板(竹胶板(竹家具(竹工艺品等终端产
品$ 由于展开技术的运用!消除了前述的开片(粗
刨(精刨等工序中废料的产生!碳转移率大大提高!
产品生态环保!市场前景广阔$ 本研究基于竹展开
技术生产去青和带青竹板材工艺流程的调查!提出
竹展开板材碳转移计测方法!揭示和说明竹展开板
材的碳转移特征!这对研究其他类型竹产品碳转移
过程具有良好的参考价值$
&B材料与方法
竹展开板材的调查在浙江大庄实业集团的子公
司福建顺昌进行$ 毛竹原产地为福建顺昌!调查时
间为 $%&$ 年 9’# 月$
根据竹展开需要毛竹胸径主要分布区间 #A h
&AA WW共 9% 个不同的规格%精度 & WW&!并要求进
行 ’ 次重复!本研究全程跟踪调查了不同胸径分布
的 $%" 株毛竹竹秆生产去青和带青竹展开板材的各
加工工艺流程%图 &&!进而分析各类碳转移率$
图 &B去青和带青竹板材加工工艺流程
@856&B]OL4SOVE4T8L5UT1VFGGS1TYOWY11U2OL‘GX8EN14E5TFFL YOT‘ OL7 X8EN 5TFFL YOT‘
括号为带青竹板材不同工艺 g8SFTFLEUT1VFGGS1TYOWY11U2OL‘GX8EN 5TFFL YOT‘ 8L YTOV‘FEG6
BB不同胸径毛竹的壁厚和内径不同!按照目前竹
展开技术水平(产品规格的需求及提高竹材利用率
的目的!本研究将原竹板材段按小头内径和小头壁
厚大小截分为 $ 种长度共 9 种规格%表 &&$
9"
林 业 科 学 !" 卷B
表 CD竹展开板材加工的规格分类!
’"<\CD["%<11 &.41K@$.3 )K".^-)*17(--$.3 -)(7$4$7"+$1.-
规格 &%去青&
(UFV8S8VOE81L &
%X8EN14E
5TFFL YOT‘&
规格 $%去青&
(UFV8S8VOE81L $
%X8EN14E
5TFFL YOT‘&
规格 ’%带青&
(UFV8S8VOE81L ’
%X8EN14E
5TFFL YOT‘&
规格 !%带青&
(UFV8S8VOE81L !
%X8EN14E
5TFFL YOT‘&
规格 A%去青&
(UFV8S8VOE81L A
%X8EN14E
5TFFL YOT‘&
规格 >%去青&
(UFV8S8VOE81L >
%X8EN14E
5TFFL YOT‘&
规格 9%去青&
(UFV8S8VOE81L 9
%X8EN14E
5TFFL YOT‘&
展开前
?FS1TF
4LS1278L5
#!% d
%9A h&&A& d
%%&&&
#!% d
%9A h&&A& d
% o&&&
& ’%% d#A d
%&% h&&&
& ’%% d#A d
%" h&%&
& ’%% d
%9A h#!& d
%" h&%&
& ’%% d
%9A h#!& d
%# h"&
& ’%% d
%># h9!& d
%9 h#&
双面刨后
.SEFT714Y2F<
G87F7 U128GN8L5
#!% d
%9A h&&A& d
&%
#!% d
%9A h&&A& d
#
& ’%% d
%9A h#!& d#
& ’%% d
%9A h#!& d
9
& ’%% d
%># h9!& d
>
单面刨后
.SEFTG8L52F
U128GN8L5
& ’%% d
#A d"
& ’%% d
#A d#
样本数
,4WYFT1S
GOWU2FG
&’’ 9> &’’ 9> &>9 &9# ’A
BB"规格" 段长 d小头内径宽 d小头壁厚%单位 WW& $ (UFV8S8VOE81L 8G2FL5EN dX87EN dEN8V‘LFGG% 4L8E"WW&6
BB最靠近毛竹根部的第一段!由于竹节致密且竹
壁厚度尖削度大而增加了竹展开难度!缩短竹材长
度便于展开!所以此段长度为 #!% WW!按尺寸大小
分为规格 & 或规格 $$ 其余的竹展开段截取长度为
& ’%% WW!每段根据小头内径和壁厚大小选择其中
一种合适规格进行加工$ 本文中规格 ’ 和规格 ! 生
产成带青竹板材%可根据需要选取任何规格&!带青
竹板材可以进一步加工成带青竹地板等# 而把其余
规格 &!$!A!>!9 生产成去青竹板材%表 &&!去青竹
板材可进一步加工成竹砧板(竹地板和竹家具等$
其中开槽(去青和双面刨工序为去青竹展开板材特
有!去外节(对剖和单面刨为带青竹展开板材特有$
由于竹展开产品的正反表面都利用了整块展开
竹板材!避免了产品使用时与胶黏剂的直接接触!生
态环保# 而带青竹板材最大限度地保留了竹子表面
原有的纹路和色彩等生长足迹!非常迎合时下追求
原生态的时尚$
本文调查过程和计算方法"
&& 测量每株毛竹竹秆胸径(竹高和质量$ 根据
原竹内径和竹壁厚的不同!将每株原竹切分为竹展
开板材段%壁厚大于 9 WW&(拉丝段(竹根和梢头段
%本文只跟踪调查竹展开板材段&$ 每段竹展开板
材在竹壁内侧两端进行编号!并用电子秤称其质量
%精度为 &% 5&$
$& 去内节(去外节(开槽和去青过程的碳转移
率分析$ 上述 9 种规格中每种规格选取 ’ 组%每组
&% 个样本&分别称其质量%抽样结果进行方差分析
均无显著性差异!故没有全部调查&!并测量去青和
带青竹板材加工过程中的去内节(去外节(开槽和去
青各工序前后的质量比得到各工序的碳转移率!由
于去内外节(开槽(去青每步加工过程中竹材含碳率
和含水率前后一致!因此其碳转移率大小等同于加
工前后的质量比$ 计算公式为 -*b,*:5*$ 式中",
表示加工后的质量# 5表示加工前的质量# *表示
各加工工序$
’& 刨削过程的碳转移率分析$ 去青竹板材双
面刨分别经过刨削竹青面和竹黄面!带青竹板材经
过单面刨即刨削竹黄面!双%单&面刨削是一个精刨
过程$ 由于每段竹材壁厚和内径特征均不同!故刨
削过程需对每一段竹材%去青 A#" 段!带青 $%" 段&
刨削前后的大小头内径(大小头壁厚 %分别用皮尺
和游标卡尺&及质量都进行测量!并得到刨削过程
的碳转移率$
!& 修边的碳转移率分析$ 修边是先对每块竹
展开板材由梯形修成长方体形状!在后续加工过程
中可以根据客户不同要求加工成不同规格的去青竹
砧板(竹地板(竹家具和带青竹地板等竹产品$ 修边
前后进行称重和测量得到修边的碳转移率$
A& 总计碳转移率$ 通过前面的测量可得到不
同规格毛竹展开板材去青和带青加工过程各工序的
碳转移率!把各工序的碳转移率相乘可得到 A 种规
格去青总计碳转移率和 $ 种规格带青总计碳转
移率$
>& 单株毛竹展开板材的综合碳转移率和整株
综合碳转移率$ 单株毛竹展开板材的综合碳转移率
是不同胸径单株毛竹所有竹展开板材碳储量与所对
应的竹展开段原竹的碳储量比值%碳储量比值与质
量比值相同&!可通过单株毛竹的展开原竹段质量
乘以各相应规格的总计碳转移率之和再除以所对应
的竹展开段原竹的质量得到# 整株综合碳转移率可
#"
B第 # 期 周宇峰等" 基于竹展开技术的毛竹竹板材碳转移分析
通过单株毛竹的展开原竹段质量乘以各相应规格的
总计碳转移率之和再除以该竹秆的质量得到$ 建立
$%" 株不同胸径毛竹展开板材的综合碳转移率和整
株综合碳转移率模型$
9& 不同胸径单株毛竹展开板材碳储量估算及
模型构建$ 将不同胸径展开段原竹质量乘以*度竹
秆的干质比(含碳率和综合碳转移率!可计算出转移
到竹展开板材中的碳储量!并构建 $%" 株不同胸径
毛竹的竹展开材板的碳储量模型$
上述环节中截断(软化(展开(定型(烘干(分选
和涂胶压制过程都没有碳质量的减少!这些过程碳
转移率为 &%%c$
$B结果与分析
ABCD不同规格去青竹板材碳转移率分析
对 A 种规格 A#" 段去青竹板材去内节(开槽(去
青(双面刨和修边环节的碳转移率进行分析!并计算
整个生产过程的总计碳转移率%图 $&$ 从图 $ 可以
看出!去内节(开槽和修边碳转移率较高!去内节的
平均碳转移率达到 "#3&9c!开槽平均碳转移率高
达 "#3"9c!修边平均碳转移率为 "A39>c!A 种规
格都没有显著性差异$
去青过程碳转移率较低!所有规格去掉竹青表
面约 $ WW!其中 #!% WW比& ’%% WW碳转移率高!
且二者有显著性差异!去青过程碳转移率平均
为 #!3!&c$
双面刨的碳转移率也较低!它是将同一种规格
竹展开板刨成同一厚度!竹材短则壁厚的变化趋势
小!加工过程中的损耗相对更少!因此 #!% WW比
& ’%% WW碳转移率高!且二者有显著性差异$ 同是
#!% WW段!规格 & 最后加工成 &% WW!规格 $ 加工
成 # WW!由于规格 &%壁厚%&& WW&波动更大一些!
导致规格 $ 比规格 & 碳转移率要高# 同样 & ’%% WW
双 面 刨 差 异 不 大$ 双 面 刨 平 均 碳 转 移 率
为 993#%c$
去青竹板材总计碳转移率最高的是规格 $ 为
>!3>>c!最低的是规格 9 为 A#3!’c!规格 & 和 $ 即
#!% WW段的平均为 >!3&#c!规格 A h9 即 & ’%%
WW段的平均为 A"3$#c!去青竹板材的 A 种不同规
格的总计碳转移率平均为 >&3$!c$
图 $B不同规格去青竹板材生产过程碳转移率
@856$B)OTY1L ETOLGSFTTOE81S1T78SFTFLEGUFV8S8VOE81LG1SYOWY11U2OL‘ X8EN14E5TFFL YOT‘ 74T8L5WOL4SOVE4T8L5UT1VFGG
.6去内节 *LEFTLO2‘L1EGTFW1ZF7# ?6开槽 (21E8L5# )6去青 fTFFL YOT‘ TFW1ZF7# g6双面刨 g14Y2F-T8WW8L5# @6总计 -1EO26不同小写字母表示不同规格碳转移率间差异显著%Do%3%A& !下同$ g8SFTFLE2FEFTG8L78VOEF7
G85L8S8VOLE78SFTFLVFOW1L5GUFV8S8VOE81LGOE%3%A 2FZF26-NFGOWFYF21X6
ABAD不同规格带青竹板材碳转移率分析
对规格 ’!! 带青竹展开板材%$%" 段&去内节(
去外节(单面刨和修边的碳转移率进行分析!并计算
整个生产过程的总计碳转移率%图 ’&$ 从图 ’ 可以
看出!$ 种规格去内节(去外节和修边的碳转移率均
较高!去内节和去外节达到 "9c以上!修边也达
"Ac以上! $ 种规格没有显著性差异$ 单面刨的总
计碳转移率规格 ! 比规格 ’ 高!二者差异显著!这是
因为规格 ’ 壁厚比规格 ! 厚!有部分竹材壁厚大于
" WW!刨削的较多!碳转移率较低!因此!增加壁厚
的加工规格!会提高碳转移率$ 带青竹展开板材的
总计碳转移率规格 ’ 和规格 ! 分别为 9$3$&c和
9!39>c!平均为 9’3!"c$
比较上面的分析!去青竹板材总计碳转移率最
高的是规格 $ 为 >!3>>c!最低的是规格 9 为
A#3!’c!去青竹板材的 A 种不同规格的总计碳转移
""
林 业 科 学 !" 卷B
率平均为 >&3$!c$ 而带青竹板材的总计碳转移率
规格 ’ 和规格 ! 分别为 9$3$&c和 9!39>c!平均为
9’3!"c$ 可以看出带青竹板材的总计碳转移率明
显高于去青竹板材 &$3$Ac$ 虽然带青规格 ’!! 的
壁厚大于去青规格 A!>!9!但小于去青规格 &!$ 的
壁厚!且从最终的碳转移结果来看!带青竹板材的碳
转移率不仅高于去青规格 A!>!9!而且高于壁厚比
它大的规格 &!$!因此带青竹板材保留了竹青部分!
采用了单面刨等工艺大大提高了碳转移率$
图 ’B不同规格带青竹板材生产过程碳转移率
@856’B)OTY1L ETOLGSFTTOE81S1T78SFTFLEGUFV8S8VOE81LG1SYOWY11
U2OL‘ X8EN 5TFFL YOT‘ 74T8L5WOL4SOVE4T8L5UT1VFGG
.6去内节 *LEFTLO2‘L1EGTFW1ZF7# ?6去外节 +QEFTLO2‘L1EGTFW1ZF7#
)6单面刨 (8L52FU128GN8L5# g6修边 -T8WW8L5# +6总计 -1EO26
ABED不同胸径毛竹展开板材的综合碳转移率分析
综合碳转移率考察的是不同胸径的毛竹所有去
青和带青竹展开板材的碳转移率$ 不同胸径单株毛
竹展开板材的综合碳转移率是把单株毛竹所有展开
段原竹%去青和带青&经过去内外节(开槽(去青和
修边等过程后的竹板材碳储量与所对应的竹展开段
原竹的碳储量比!可通过前述方法计算得到$ 由于
不同胸径的毛竹壁厚和内径等特征均不同!因此不
同胸径毛竹所截取的去青和带青板材段数量不同!
最终导致不同胸径的毛竹竹展开板材的综合碳转移
率也将不同$ 对 $%" 株不同胸径毛竹展开板材的综
合碳转移率进行曲线拟合%图 !&!结果表明" 不同
胸径毛竹竹展开板材的综合碳转移率在 A$3’9c h
9!3!!c之间!平均为 >$3A9c!其拟合方程为 7b
$3#>> A@_$"3>!&!0$ b%3’9> !!表明竹展开板材的
综合碳转移率随着胸径的增大而增大!这是因为大
径毛竹符合生产带青竹板材的段数增加之故$
ABGD不同胸径毛竹竹展开板材的整株综合碳转移
率分析
整株毛竹除了截取其中壁厚大于 9 WW的生产
成竹展开板材以外!其余的将生产成其他产品$ 整
株综合碳转移率衡量的是不同胸径毛竹其最终的竹
展开板材%去青和带青&占整株竹秆的碳储量比例!
以此分析整株竹秆最终的使用流向和比率$ 因此!
整株综合碳移率是通过计算不同胸径的竹展开段原
竹经过 &% 多道工序加工后的竹展开板材碳储量占
整株竹秆的碳储量比!可通过前述方法计算得到$
对 $%" 株不同胸径毛竹展开板材整株综合碳转移率
进行曲线拟合%图 A&!结果表明" 不同胸径毛竹展
开板材的整株综合碳转移率为 $$3$Ac h>93#!c!
其拟合方程为 7b#3>!> $@=>%39’A!0$ b%3>!A A!
说明根据毛竹胸径的不同!最多有 >93#!c的碳转
移到了竹展开板材中!最少有 $$3$Ac的碳转移到
了竹展开板材中$ 从图 A 可以看出!随着胸径的增
大!毛竹展开板材的整株综合碳转移率增大!这是因
为随着毛竹胸径的增大!用于生产竹展开板材的段
数增加!在整株毛竹中所占的比例也增大!且大径材
的毛竹用于生产带青竹板材的段数更多$
图 !B不同胸径毛竹竹展开板材的综合碳转移率
@856!BCF2OE81LGN8U YFEXFFL ENFO55TF5OEFVOTY1L ETOLGSFT
TOE811S4LS127F7 U2OL‘GOL7 78OWFEFTOEYTFOGENF85NE
图 AB不同胸径毛竹竹展开板材的整株综合碳转移率
@856ABCF2OE81LGN8U YFEXFFL VOTY1L ETOLGSFTTOE811S4LS127F7
U2OL‘G14E1SXN12FGEFWOL7 78OWFEFTOEYTFOGENF85NE
AB8D不同胸径单株毛竹竹展开板材碳储量分析
碳储量的大小是评估林产品碳库重要性的依
据$ 本研究利用 $%" 株毛竹展开段经过锯断(去内
外节(开槽(去青(刨削和修边等生产工艺加工成去
青和带青竹展开板材!在此过程中将经光合作用存
储在毛竹中的碳转移到了竹展开板材中$ 将不同胸
径单株毛竹的竹展开段原竹质量乘以*度竹秆的干
质比 %3!! 和竹秆的含碳率 %3A!& A %周国模!
%%&
B第 # 期 周宇峰等" 基于竹展开技术的毛竹竹板材碳转移分析
$%%>&!并乘以不同胸径毛竹展开板材的综合碳转
移率!计算出不同胸径毛竹转移到竹展开板材中的
碳储量$ 建立不同胸径单株毛竹与竹展开板材的碳
储量模型并拟合得到" 7b%3%%% &@! 3&’9 9!0$ b%3>"!
’!函数曲线见图 >$ 据此模型!可以计算出任何区
域不同胸径竹展开板材碳储量的大小$ 从图 > 可
见!随着胸径的增加!竹展开板材产品的碳储量呈指
数增加$ 因此培育大径材的毛竹!有利于增加竹制
品的碳库$
图 >B不同胸径毛竹展开板材碳储量
@856>BCF2OE81LGN8U YFEXFFL VOTY1L GE1TO5F1SYOWY11
4LS127F7 U2OL‘GOL7 78OWFEFTOEYTFOGENF85NE
ABND讨论
&& 比较目前通用加工方法和竹展开技术加工
竹板材的总计碳转移率!竹展开技术所得到的碳转
移率大幅提高$ 通用加工方法经开片(粗刨(精刨等
工艺后总计碳转移率平均为 ’93%c %顾蕾等!
$%&$&!毛竹经过拉丝加工竹席(竹筷和竹帘得到拉
丝材 的 碳 转 移 率 平 均 为 ’$3A&c %李 翠 琴 等!
$%&’&!而竹展开技术得到的总计碳转移率去青竹
板材平均为 >&3$!c!带青竹板材平均为 9’3!"c$
这是竹材加工利用重视科学和创新(技术不断得到
改进的结果!这种竹展开技术可以进一步利用和推
广到所有板材类的产品中去!不仅使竹材利用率得
到很大提高!对提高竹产品的碳储量(延缓碳排放也
将起到实质性的作用$
$& 研究采用竹展开板材各生产过程实际调查
研究方法!并根据加工规格进行分类统计!提高碳转
移精度$ 基于目前竹展开板材最终产品用途的角
度!在 9 种不同的规格中选择了 A 种去青和 $ 种带
青加工成不同的竹展开板材!得出了上述不同胸径
竹展开板材综合碳转移率平均为 >$3A9c$ 随着实
际需求的变化!上述 9 种规格中去青和带青类型的
各种组合!综合碳转移率将会与 >$3A9c有所偏差$
’& 胸径因子是毛竹重要的属性特征!胸径大小
呈 KF8Y42分布 %周国模等! $%%># 葛宏立等!
$%%#&!在实际调查中选取的毛竹样本中间胸径的
占多!两端分布偏少!这符合了毛竹胸径的自然分布
规律!但胸径的不均匀分布取样对拟合系数有一定
的影响$ 另外试验用的竹材为福建省顺昌县竹龄 >
年的毛竹!而不同毛竹种源(经营条件(高度(年龄等
都会影响竹材的特性 %陈存及等! $%%&# 汪阳东!
$%%&# 张晓冬等! $%%># 侯玲艳等! $%&$&!因此不
同种源(经营类型(采伐年龄等竹材对竹展开产品碳
转移的影响有待进一步研究$
’B结论
&& 带青竹展开板材的碳转移率明显高于去青
竹板材$ 去青竹板材的 A 种不同规格的总计碳转移
率平均为 >&3$!c!规格长度 #!% WW比 & ’%% WW
段竹材总计碳转移率高!且二者有显著性差异$ 带
青竹板材的总计碳转移率平均为 9’3!"c!比去青
竹板材碳转移率高 &$3$Ac$
$& 不同胸径毛竹竹展开板材%去青和带青&的
综合 碳 转 移 率 为 A$3’9c h9!3!!c! 平 均 为
>$3A9c!其拟合方程为 7b$3#>> A@_$"3>!&!0$ b
%3’9> !$ 随着胸径的增加!竹展开板材的综合碳转
移率随之增大$
’& 不同胸径毛竹竹展开板材生产的整株综合
碳转移率为 $$3$Ac h>93#!c!其拟合方程为 7b
#3>!> $@=>%39’A!0$ b%3>!A A$ 随着胸径的增加
毛竹展开板材的整株综合碳转移率增大$
!& 建立不同胸径单株毛竹与竹展开板材碳储
量模 型 并 拟 合 得 到" 7b%3%%% & @!3&’9 9! 0$ b
%3>"! ’!表明竹展开板材的碳储量随着胸径的增大
呈指数增加$
参 考 文 献
白彦锋!姜春前!鲁B德6$%%>6木质林产品碳储量计量方法学及应
用6世界林业研究! &"%A& " &A =$%6
陈存及!邱尔发!梁一池!等6$%%&6毛竹种源地理变异规律及选择
的研究6竹子研究汇刊! $%%’& " $% =$#6
窦B营!余学军!岩松文代6$%&&6中国竹子资源的开发利用现状与
发展对策6中国农业资源与区划!’$%A& " >> =9%6
葛宏立!周国模!刘恩斌!等6$%%#6浙江省毛竹直径与年龄的二元
KF8Y42分布模型6林业科学!!!%&$& " &A =$%6
顾B蕾!沈振明!周宇峰!等6$%&$6浙江省毛竹竹板材碳转移分析6
林业科学!!#%&& " &#> =&"%6
侯玲艳!赵荣军!任海青!等6$%&$6不同竹龄毛竹材表面颜色(润湿
性及化学成分分析6南京林业大学学报" 自然科学版!’> %$& "
&A" =&>!6
李翠琴!周宇峰!顾B蕾!等6$%&’6毛竹拉丝材加工利用碳转移分
析6浙江农林大学学报!’%%&& " ’>’ =>#6
&%&
林 业 科 学 !" 卷B
阮B宇!张小全!杜B凡6$%%>6中国木质林产品碳贮量6生态学报!
$>%&$& " !$&$ =!$
汪阳东6$%%&6人工经营对毛竹秆形结构变异的影响6林业科学研
究! &!%’& " $!A =$A%6
肖B艳6$%&$6木质林产品跨境交易下碳储量核算方法比较分析6
世界林业研究! $A%!& " && =&A
张晓冬!程秀才!朱一辛6$%%>6毛竹不同高度径向弯曲性能的变
化!南京林业大学学报" 自然科学版!’%%>& " !’ =!>6
周国模! 刘恩斌! 刘安兴!等6$%%>6KF8Y42分布参数辨识改进及对
浙江 毛 竹 林 胸 径 年 龄 分 布 的 测 度6 生 态 学 报!
$>%"& " $!A =$A%6
周国模!姜培坤6$%%!6毛竹林的碳密度和碳储量及其空间分布6林
业科学!!%%>& " $% =$!6
周国模6$%%>6毛竹林生态系统中碳储量(固定及其分配与分布的
研究6杭州" 浙江大学博士学位论文6
g4 D! MN14 f! @OL K! $-.#=$%%&6(UOE8O2NFEFT15FLF8EPOL7 VOTY1L
V1LET8Y4E81L 1SOY1ZF5T14L7 Y81WOGG1SW1G1YOWY11YP4G8L5
5F1GEOE8GE8VO2ENF1TP6I2OLE+V1215P! $%9%&& "&’& =&’"6
J8OL R+6$%&&6.L FGGOP1L 521YO2VOTY1L Y475FEOUUT1OVNFG" .TFXF
TFO7PE17FO2X8EN 521YO2V28WOEFVNOL5FGL1X3 +OTEN (V8FLVF! A
%’& " $9> =$9"6
MN14 f]! 8^OL5Ie! ]1/@6$%%"6?OWY11" OU1GG8Y2FOUUT1OVN E1
ENFV1LET121S521YO2XOTW8L56*LEFTLOE81LO2 1^4TLO21S,1L28LFOT
(V8FLVFGz,4WFT8VO2(8W42OE81L! &%%A& " A!9 =AA%6
MN14 f]! ]FL5)@! 8^OL5Ie! $-.#=$%&&6CFZ8FX1SVOTY1L S8QOE81L
8L YOWY11 S1TFGEG 8L )N8LO6 -NF ?1EOL8VO2 CFZ8FX!
99%’& " $>$ =$9%6
!责任编辑B石红青"
$%&