In this study, nanocomposite mats consisting of cellulose nanocrystals (CNCs) and poly(lactic acide) (PLA) were electrospun from a suspension mixture consisting of tetrahydrofuran at room temperature. Morphology study showed that fibers of electrospun composite mats were aligned in three dimensional surface along the fiber long-axis. Average diameter of the electrospun fibers decreased with an increase in the CNC loading level. Tensile strength of the electrospun fibers mat decreased with an increase in the CNC loading level because of bead formation in the formed fibers and low interfacial bond strength between PLA and CNC. Meanwhile, thermal stability of the electrospun nanocomposite mats was effectively improved as the amount of CNC increased.
This study was carried out to investigate the effect of delignification on properties of lignocellulose nanofibers (LCNFs) prepared by wet disk-milling (WDM) after steam and ozone oxidation pre-treatments and their nanopaper sheets. Delignification treatment was effective to obtain fine morphology with uniform fiber diameter less than 35 nm without aggregation, and increased the specific surface area (SSA) and filtration time of LCNFs. In particular, SSA and filtration time of the LCNFs prepared by WDM after ozone pretreatment increased 1.5 and 5.4 times after further delignification. Delignification also increased whiteness and decreased the redness of nanopaper sheets. The highest color difference (41.9) before and after the delignification was obtained in LCNFs prepared by WDM after the steam pretreatment. Tensile properties of nanopaper sheets were also increased by further delignification. The highest tensile strength was found to be 142 MPa.
End-matched disks of 7.7cm thickness were part-time dried in vacuum press dryer to investigate the drying characteristics by using drying schedules and end treatments. The ginkgo disks could be dried faster with severer end checks and ring failures by C schedule than by S schedule. There were no significant differences in drying rates and amounts of end checks, ring failures and V-shaped checks occurred between ginkgo disks end-taped with Korean traditional paper (KTP) and those untreated. The drying time of walnut disks was slightly reduced by end-taping with KTP. And the length of end checks and V-shaped checks and the frequency of defected disk were decreased more effectively than those untreated. The tangential strains and tangential drying stresses near bark sides of ginkgo and walnut disk untreated were developed in the early stage of drying and incresed slightly curvi-linearly above fiber saturation point (fsp) and more curvi-linearly below fsp. The influence of end-taping with KTP on the drying rate for impermeable walnut disk was stronger than that for permeable ginkgo disk.
The degradation mode of lignocellulose by anaerobic ruminal cellulolytic bacterium Ruminococcus albus F-40 was investigated. Birchwood holocellulose and filter paper were incubated as the sole carbohydrate sources with using the Hungate techniques. After 2 or 4 days of incubation, samples were employed for chemical and electron microscopic evaluations. The degradation rate of cellulosic substrates and the adhesion rate of bacteria to the substrates increased proportionally with the decrease of relative crystallinity of cellulose, indicating the preferential breakdown of amorphous cellulose, by this bacterium. X-ray diffraction analyses and polarized light microscopy showed, however, that crystalline cellulose was also degraded by R. albus. FT-IR spectra indicated that not only cellulose but hemicellulose was also degraded by this bacterium. Electron microscopic investigations showed the protuberant structures on the surface of R. albus. These structures were much more significant when bacterial cells were grown in the media containing insoluble substrates, such as cellulose, indicating clearly that bacterial protuberant structures were induced by the substrates. Protuberant structures extended from the bacterial cells adhered tightly to the substrates and numerous vesicles covered the surface of cellulosic substrates affected. Cellulosome-like structures were distributed on the cellulose matrix. Electron microscopic works showed that diverse surface organells of R. albus were involved in the degradation of cellulosic materials. SEM examinations showed the breakdown of cellulose by R. albus was proceeded by severeal routes : short fiber formation, defibrillation and destrafication of cellulose microfibril.
A comparative anatomy between the secondary xylem in the root and the stem of some Korean Lauraceae, including 6 genera and 7 species, was carried out in this study. The results are as follows; diameter and length of vessel element and fiber are wider and longer in the root than the stem. The angle of end wall of vessel element is more inclined in the root than the stem. Also more number of bar on the perforation plate of vessel element in root wood is found. From the anatomical characters of root and stem wood in some Lauraceous species, it is suggested that the wood of the root is phylogenetically mote primitive than that of the stem, except the diameter of vessel element.
Ju, Ye Ri;Baek, Youl Chang;Jang, Sun Sik;Oh, Young Kyoon;Lee, Sung Suk;Kim, Yong Sik;Park, Keun Kyu
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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v.33
no.6
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pp.930-940
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2020
Objective: This study was conducted to evaluate changes in nutritional value and in situ dry matter (DM) degradability of oak and pine wood before and after steam-digestion process (60 min/160℃/6 atm) and feeding effect of the oak roughage on performance and behavior of Hanwoo steers. Methods: Chemical composition and tannin concentration were analyzed for oak and pine trees before and after the pretreatment. In situ DM and effective degradability of these samples were assessed using a nylon bag method. In vivo trial was performed to estimate animal performance and behavior, using steers fed total mixed ration (TMR) diets containing 0% (control), 25% (OR-25), and 50% (OR-50) of the oak roughage. Eighteen steers were allocated into nine pens (2 steers/pen, 3 pens/treatment) for 52 days according to body weight (BW) and age. Results: By the steam-digestion treatment, the neutral detergent-insoluble fiber was decreased from 86.5% to 71.5% for oak and from 92.4% to 80.5% for pine, thereby increasing non-fiber carbohydrate. In situ DM degradability of treated oak reached 38% at 72 h, whereas that of untreated oak was only 11.9%. The 0 h degradability of the treated pine increased from 5.9% to 12.1%, but the degradability was unchanged thereafter. Animal performance including BW, average daily gain, DM intake, and feed conversion ratio was not different among control and oak treatments. No differences were detected in animal behavior such as lying, standing, rumination, drinking, and eating, except walking. Walking was higher in control than oak treatments with numerically higher eating and lower lying times, probably due to bulkier characteristics of rice straw in the diet. Conclusion: This study demonstrates that the oak roughage can be substituted for 50% of total forage or 100% of rice straw in TMR diets at early fattening stage of Hanwoo steers.
Park, Sang-Bum;Chong, Song-Ho;Byeon, Hee-Seop;Ryu, Hyun-Soo
Journal of the Korean Wood Science and Technology
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v.38
no.3
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pp.185-190
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2010
This study was focused to make a wooden plate that is engraved with writings or pictures on the medium density fiberboard (MDF), and then to produce a calligraphy-carving artwork by carbonization of the carved MDF. The external appearances and anatomical changes were investigated on the carbonized MDF and aesthetic characteristics was also discussed. No split and no twist were found after the carbonization (at $850^{\circ}C$) of the calligraphy-encarved MDF, shrinkages of the MDF were observed with portions of 21.8% in length, 18.8% in width and 43.5% in thickness, and 69.2% of weight loss with density decrease of 14.8% were observed as well. From the observation of the carbonized board by a scanning electron microscope, specific phenomena were found: the adhesives, surrounding the fiber's surface and pits, were carbonized, the woody fibers were changed smoothly, the pits were opened, the fiber' size was uniformized, and the organization was compacted. By the combination of handmade calligraphy-woodcarving and crack-free carbonizing methods, it was able to find a new method for manufacture carbonized calligraphy-woodcarving artwork. It is concluded that the calligraphy-woodcarving artwork using carbonized board can be a new access for the eco-friendly art that has the advantage of the functionality of charcoal and the aesthetic of calligraphy-woodcarving simultaneously.
Bamboo is one of the major biomass resources that have many advantages such as fast growing, easy cultivation, short rotation, and a relatively lower price. In this study, the anatomical characteristics of Moso bamboo (Phyllostachys pubescens) by age from one-year-old to five-year-old were examined by optical and scanning electron microscopy. Also, the crystalline properties such as relative crystallinity and crystallite width were investigated by an X-ray diffraction method. In one-year-old bamboo xylem, a few vascular bundles showed missing bundle sheath in near the intercellular space. Moreover, one-year-old bamboo had the shortest fiber length and the smallest values in vessel diameter, width of vascular bundle, and thickness of inner layer. One-year-old bamboo also showed the smallest values in the crystallinity and crystallite width. Near epidermis samples had longer fiber length and greater vascular bundle spacing than near pith samples. Relative crystallinity and crystallite width near the epidermis were also higher than near the pith. This study revealed significant differences in qualitative and quantitative anatomical characteristics between one-year-old and two-year- or more old Moso bamboos. It is concluded that the structural differences by bamboo age can be used to differentiate the characteristics of juvenile and mature bamboo.
Three fiber sources including Russian spruce (Picea jezoensis) and larix (Larix leptolepis), and Myanmar bamboo (Phyllostachys bambusoides) for thermomechanical pulp were explored to replace domestic pine (Pinus densiflora) pulp that has some limitations in an aspect of supply and pitch trouble. Thermomechanical pulps were manufactured under the identical condition, and then compared with their representative pulp properties and pulping process. Both Russian larix and Myanmar bamboo contained large amounts of extractives that would negatively affect mechanical pulping processes. Russian spruce showed the least contents in shives and pitch. Russian spruce and domestic pine reached an optimum freeness level within a short pulp processing time, which consumed less amount of refining energy compared to larix and bamboo. In particular, the spruce wood showed the highest brightness level which might lead to a less consumption of bleaching chemicals. It was expected that Russian spruce could be replaced with the domestic pine wood in respect of both pulping process and pulp quality.
Kim, Jong-Ho;Jang, Jae-Hyuk;Ryu, Jae-Yun;Hwang, Won-Joung;Febrianto, Fauzi;Kim, Nam-Hun
Journal of the Korean Wood Science and Technology
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v.41
no.4
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pp.327-336
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2013
Anatomical characteristics of White Jabon (Arthocephalus cadamba) and Red Jabon (Arthocephalus macrophyllus) were investigated by IAWA hardwood feature list. Both species were diffuse-porous, and radial multiple pore with 2~3 rows was mostly observed. Tangential diameter of vessel lumina was 100 to $200{\mu}m$, and vessels per square millimeter were 5 to 20. White Jabon has more vessels than Red Jabon. The number of solitary pore per square millimeter in both species was similar, but more pore multiple was observed in White Jabon. Axial parenchyma diffuse was observed in both species, but axial parenchyma of White Jabon was hardly identified on the cross section. Rays were classified into "body ray cells procumbent with over 4 rows of upright/square marginal cells" type and partly "all ray cells upright and/or square" type on radial section. Ray width 1 to 3 cells and 1 to 2 cells observed in White Jabon and Red Jabon, respectively. Ray height of White Jabon was $420{\mu}m$ and Red Jabon $474{\mu}m$. Fiber length was the range of 900 to $1,600{\mu}m$ in both species, and it showed a tendency to increase from pith to bark. Consequently, it is considered that pore multiple, ray width and axial parenchyma are to be suggested the keys for identification of both species.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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