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木材對人類發展的作用

2021-09-01 22:44:09

木材由裸子植物和被子植物的樹木產生,具有豐富的生物多樣性。樹木生長是一個復雜而協凋的生物化學過程,通過光能利用二氧化碳、水分和礦物等使自身發育成一個粗大的有機體,木材就是樹木營養生長的主要產物。木材的形成是吸收二氧化碳、固碳并釋放氧氣的過程,有利于改善生態環境。海南木材

木材作為傳統的材料,一直為人類所利用。隨著自然資源和人類需求發生變化和科學技術的進步,木材利用方式從原始的原木逐漸發展到鋸材、單板、刨花、纖維和化學成分的利用,形成了一個龐大的新型木質材料家族,如腔合板、刨花板、纖維板、單板層積材、集成材、重組木、定向刨花板、重組裝飾薄木等木質重組材料,以及石膏刨花板、水泥刨花板、塑復合材料、木材/金屬復合材料、木質導電材料和木材陶瓷等木基復合材料。   

木質材料在建筑、家具、包裝、鐵路等領域發揮著巨大的作用。在不可再生資源日益枯竭、人類社會正在走向可持續發展的今天,木材以其特有的固碳、可再生、可自然降解、美觀和凋節室內環境等天然屬性,以及強度-重量比高和加工能耗小等加工利用特性,將為社會的可恃續發展做出顯著貢獻。與其他材料相比,木材具有多孔性、各向異性、濕脹干縮性、燃燒性和生物降解性等獨特性質,如何更好地利用這些特性和限度地限制其副作用,是木材科學家和工程技術專家長期努力解決的主要問題。近年來林學家也積極參與木材科學研究,從樹木的遺傳學角度認識和改良木材的基本特性。

一、木質材料的研究現狀  木質材料的研究開發與資源、經濟和環境的發展密切相關,木材學、木材化學加工學、木制品先進制造技術、木基復合材料、木質重組材料、木質生態環境材料和木結構工程學等研究領域比較活躍。1.木材學主要是用生物學理論研究樹木生長的技術問題,重點研究木材材質、材性與生物形成和加工利用的關系。在提高木材形成速度的基礎上,重點研究分子遺傳標記、木素基因轉移、木素形成基因分離和克隆、木材主要性質的基因定位、木材纖維分子數量遺傳學等遺傳改良技術,提高木材基本性質的遺傳穩定性;研究樹木立地條件、初植密度、施肥、間伐、修枝等樹木生長改良條件對木材性質和質量的影響;研究木材生長應力的形成和釋放;以及研究開發立木染色和方形樹的培育技術。海南木材

隨著木材資源從以天然林為主向人工林轉變,竹材、藤材和其他禾本、草本植物資源已成為木材資源的重要補充,因此,必須運用先進的科學理論和方法,深入研究木材的微觀結構、成分及其與性能的關系,為開發新的生物材料奠定科學基礎。重點研究領域有:人工林木材的幼齡材與天然林木材的成熟材的比較生物學、比較解剖學、比較物理學、比較化學和比較力學;植物材料的基本特性與細胞璧超微結構的關系;與藻類、菌類細胞壁的形成和分解有關的各種酶的分布和調節;定量化研究木材植物組織特征;木材生物活性物質的抗菌性、抗蟲性、抗癌性、香味,對動物的生理作用和藥理作用,對無機礦物材料的促凝和緩凝作用,可生物降解性。如用熱成像方法研究木材應力-應變分布、水分-應變的關系以及木質材料均勻性;用非線性理論研究木材流體流動機理;用輥壓/水壓和熱定型技術,對軟質木材進行硬化定型處理;用計算機視覺技術對木材分等級、檢測木材表面質量和缺陷;開發無損檢測技術,提高變異性較大的木材的使用安全性;用x射線成像方法檢測木材蟲害程度和防蟲效果;用動力學方法檢測木材的彈性力學性質;用紅外線檢測方法監測城市古樹的穩定性等。海南木材

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