Drying and heat treatment of bamboo: Cell collapse and restoration
Notice bibliographique
Résumé
Bamboo is becoming a more competitive supplement material for timber due to its fast growth, high carbon sequestration rate, and superior strength compared to wood. Engineered bamboo manufacturing requires bamboo strips to be first carefully dried, heat treated, and restored for dimensional stability, bond-ability, and durability. This research is an in-depth examination of a typical industrial bamboo strip drying and treatment process at both macro and cellular scales. Unlike lumber, bamboo drying involves five successive lengthy steps: 1) pressurized steam treatment or ‘caramelization’, 2) primary drying, 3) ambient equalization, 4) steam restoration, and 5) secondary drying. Moisture content reduction and equalization take place predominantly during primary drying. In addition to normal shrinkage, low permeability of the thin-walled parenchyma cells with tiny pit connections makes bamboo highly susceptible to cell collapse. The combination of shrinkage and collapse resulted in three patterns of warping in strips: 1) longitudinal bowing, 2) cross-sectional cupping, and 3) differential edge distortion between nodes and internodes. Scanning electron microscopy (SEM) revealed collapse in parenchyma cells, with complex patterns in strip cross-sections governed by the cell locations relative to fiber bundles and inner or outer position in the culm wall. Cell collapse was greatest (43.6 %) near the inner wall, followed by the outer wall (24.1 %) and the middle region (17.3 %). Successful collapse restoration (94.3 %) occurred with steam treatment at 184°C for 80 minutes, while restoration at 100°C (used for wood) led to 88.5 % restoration. Extended steaming duration at 100°C was ineffective and led to more severe re-deformation. • Bamboo is susceptible to cell collapse due to its low permeability. • Bamboo drying process is lengthy to mitigate drying defeats. • Typical bamboo strip warping is characterized. • Distribution and severity of cell collapse are quantified. • Bamboo needs a higher restoration temperature than wood.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».