木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料結(jié)晶度的測定編輯說明

能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

《木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料結(jié)晶度的測定》

編制說明

（征求意見稿）

湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)

二〇二二年五月

1編制目的和意義

能源危機(jī)是全人類當(dāng)前以及未來都將面臨的巨大挑戰(zhàn)?；Y源不僅為人類提供了基礎(chǔ)

能源，而且還是現(xiàn)階段主要的有機(jī)工業(yè)原料，是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。但是，由

于石油、煤和天然氣等主要的化石能源不可再生，為了維持現(xiàn)代文明的持續(xù)，人類必須尋求

新的可再生能源。與此同時(shí)，化石能源的過度消耗也造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題。我國已成為世

界第一大石油消費(fèi)國，大規(guī)模的能源消費(fèi)和以礦物資源為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，其負(fù)面效應(yīng)已

成為制約我國經(jīng)濟(jì)健康快速發(fā)展的最大障礙。當(dāng)前，俄烏沖突事件的發(fā)生，導(dǎo)致世界能源供

給問題更加凸顯。因此，大力發(fā)展可再生能源，特別是利用農(nóng)林廢棄物等木質(zhì)纖維素類生物

質(zhì)原料生產(chǎn)生物質(zhì)能源，對(duì)保障國家能源安全具有重要的戰(zhàn)略意義。加強(qiáng)木質(zhì)纖維素類生物

質(zhì)原料的綜合利用，大力推進(jìn)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是實(shí)現(xiàn)我國全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展

的必經(jīng)之路。

我國是農(nóng)業(yè)大國，每年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新增約8億多噸農(nóng)作物秸稈和2億多噸林業(yè)采伐及加工

剩余物；此外，我國潛在的5700萬hm2宜林地和荒沙、荒地和近1億hm2不適宜發(fā)展農(nóng)業(yè)

的邊際土地，亦可通過栽種專用能源植物來提高我國木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料的產(chǎn)量，巨大

的資源潛力為發(fā)展生物質(zhì)能源奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是，我國的木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料具

有豐富的多樣性，這同時(shí)導(dǎo)致了原料中的有效化學(xué)成分也具有極大的差異性。由于我國暫無

木質(zhì)纖維素原料化學(xué)成分的測定方法，導(dǎo)致了企業(yè)目前無法對(duì)生物質(zhì)原料品質(zhì)進(jìn)行有效評(píng)

估，嚴(yán)重地影響了我國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

2任務(wù)來源，工作簡要過程，主要參編單位和工作組成員等

2.1任務(wù)來源

2019年11月25日，國家能源局綜合司下達(dá)《國家能源局綜合司關(guān)于征集2020年度能

源領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃及外文版計(jì)劃的通知》，本標(biāo)準(zhǔn)由能源行業(yè)非糧生物質(zhì)原料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)

委員會(huì)負(fù)責(zé)執(zhí)行，由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)承擔(dān)組織制定任務(wù)。

2.2工作簡要過程

2019年12月：成立標(biāo)準(zhǔn)制定小組，制定標(biāo)準(zhǔn)編制方案、原則和計(jì)劃等；

2020年1月~2月：國內(nèi)外技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)研，收集相關(guān)技術(shù)資料；

2020年3月~4月：構(gòu)建測試系統(tǒng)，驗(yàn)證試驗(yàn)技術(shù)；

2020年5月~6月：編寫試驗(yàn)方法；

2020年7月~8月：完成并提交標(biāo)準(zhǔn)初稿；

2

2020年9月~12月，根據(jù)專家意見進(jìn)行修改，形成征求意見稿。

2.3主要參編單位和工作組成員

本標(biāo)準(zhǔn)由能源行業(yè)非糧生物質(zhì)原料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口管理。由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)負(fù)責(zé)起

草，工作組成員有李蒙、易自力、陳智勇、薛帥、汪盛、李遙。

3標(biāo)準(zhǔn)編寫原則、依據(jù)和主要內(nèi)容

3.1編制原則

（1）科學(xué)性和準(zhǔn)確度

結(jié)晶度的測定原理必須具有科學(xué)性，能夠保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性和真實(shí)性，同時(shí)保證后

續(xù)測定的結(jié)果可以真實(shí)反映木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料的結(jié)晶度水平，試驗(yàn)結(jié)果具有良好的準(zhǔn)

確度。

（2）重復(fù)性和精密度

使用該部分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料進(jìn)行纖維素結(jié)晶度的測定必須具有重復(fù)性，

能夠保證多次平行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的偏差在較小的范圍內(nèi)，試驗(yàn)結(jié)果具有良好的精密度。

（3）現(xiàn)實(shí)性和可操作性

結(jié)晶度的測定方法必須具有現(xiàn)實(shí)性，標(biāo)準(zhǔn)中體現(xiàn)技術(shù)水平具有現(xiàn)實(shí)性，能夠與當(dāng)前社會(huì)

的科技發(fā)展水平相適應(yīng)；結(jié)晶度的測定方法必須具有可操作性，試驗(yàn)中所使用的儀器耗材、

化學(xué)試劑和操作方法必須具有普遍、易操作等特點(diǎn)。

3.2編制依據(jù)

《中華人民共和國可再生能源法》

國家發(fā)展改革委、國家能源局《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》

GB/T1.1-2009標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則

GB/T20000.1-2014標(biāo)準(zhǔn)化工作指南第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化和相關(guān)活動(dòng)的通用術(shù)語

GB/T20000.9-2014標(biāo)準(zhǔn)化工作指南第9部分：采用其他國際標(biāo)準(zhǔn)化文件

GB/T20001.4-2015標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)則第4部分：試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)

中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法（中華人民共和國主席令第11號(hào)）

3.3標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容框架

標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容包括：

1范圍

2規(guī)范性引用文件

3術(shù)語和定義

4原理

5儀器設(shè)備

6試驗(yàn)步驟

7試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

3

8精密度

3.3.1范圍

本部分規(guī)定了木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料結(jié)晶度測定的術(shù)語和定義、原理、儀器設(shè)備、試

驗(yàn)步驟、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理以及精密度。

本部分適用于如農(nóng)林廢棄物、能源植物等各類草本或木本木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料標(biāo)準(zhǔn)

樣品（包括衍生材料）。

3.3.2規(guī)范性引用文件

本標(biāo)準(zhǔn)引用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如下：

NB/T34029—2015非糧生物質(zhì)原料名詞術(shù)語

3.3.3術(shù)語和定義

本節(jié)列出了木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料結(jié)晶度的測定相關(guān)術(shù)語6項(xiàng)，同時(shí)對(duì)各項(xiàng)進(jìn)行了定

義解釋。

3.3.4原理

纖維素結(jié)晶區(qū)分子排列規(guī)則、整齊、緊密，在X射線照射下可呈現(xiàn)清晰的衍射峰，而

纖維素非結(jié)晶區(qū)得到的信號(hào)強(qiáng)度較弱，通過計(jì)算2θ范圍內(nèi)結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)特征波峰信號(hào)

強(qiáng)度獲得纖維素結(jié)晶度。

3.3.5儀器設(shè)備

本節(jié)列出了木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料結(jié)晶度的測定所需的儀器設(shè)備，其中包括儀器設(shè)備

4項(xiàng)。

3.3.6試驗(yàn)步驟

根據(jù)木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料結(jié)晶度的測定原理，將本部分標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)步驟分為標(biāo)準(zhǔn)樣

品的制備和結(jié)晶度的測定兩個(gè)部分。

3.3.7試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理

本節(jié)列出了木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料結(jié)晶度的計(jì)算及表述方法。

3.3.8精密度

取兩個(gè)平行測定結(jié)果的算術(shù)平均值為測定結(jié)果。

結(jié)晶度平行測定結(jié)果的絕對(duì)差值不大于10%。

4采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)情況

無。

4

5主要試驗(yàn)驗(yàn)證情況和預(yù)期達(dá)到的效果

木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料的物理特性是影響研發(fā)、生產(chǎn)生物質(zhì)能源的關(guān)鍵指標(biāo)，制定木

質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料結(jié)晶度的測定方法，可確保木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料物理特性測定結(jié)

果的統(tǒng)一性、準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，為木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料品質(zhì)評(píng)價(jià)和生物質(zhì)能源研發(fā)、生

產(chǎn)提供可靠理論保障。

6與現(xiàn)行法律、法規(guī)、政策及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性

無

7貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議

建議有關(guān)行政主管部門在該部分標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后，向使用本部分標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)單位進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)宣

貫，建立科學(xué)的、統(tǒng)一的木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)結(jié)晶度的測定方法，確保不同地點(diǎn)木質(zhì)纖維素

類生物質(zhì)原料有效化學(xué)成測定結(jié)果的一致性、可比性，查清我國木質(zhì)纖維素原料的類型、資

源量和有效化學(xué)成分含量，為進(jìn)一步發(fā)展非糧生物質(zhì)能提供基礎(chǔ)信息，為制定各級(jí)生物質(zhì)能

專項(xiàng)規(guī)劃和項(xiàng)目評(píng)估提供依據(jù)。

8代替或廢止現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的建議

本標(biāo)準(zhǔn)為首次制定，不涉及廢止現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的問題。

9標(biāo)準(zhǔn)名稱與計(jì)劃項(xiàng)目名稱發(fā)生變化的主要原因

無

10相關(guān)分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

無。

11作為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)或推薦性標(biāo)準(zhǔn)的建議

本部分標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定了木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料結(jié)晶度的測定方法，確保物理特性測定

結(jié)果的統(tǒng)一性、準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，建議將本標(biāo)準(zhǔn)作為推薦性標(biāo)準(zhǔn)法發(fā)布。

5

參考文獻(xiàn)

[1]ISO/TR19716:2016Nanotechnologies—Characterizationofcellulose

nanocrystals

[2]ISO/TR20477:2017Nanotechnologies—Standardtermsandtheirdefinition

forcellulosenanomaterial

6

目錄

1編制目的和意義............................................................................................................................2

2任務(wù)來源，工作簡要過程，主要參編單位和工作組成員等....................................................2

2.1任務(wù)來源.............................................................................................................................2

2.2工作簡要過程.....................................................................................................................2

2.3主要參編單位和工作組成員..............................................................................................3

3標(biāo)準(zhǔn)編寫原則、依據(jù)和主要內(nèi)容................................................................................................3

3.1編制原則.............................................................................................................................3

3.2編制依據(jù).............................................................................................................................3

3.3標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容框架.....................................................................................................................3

3.3.1范圍..........................................................................................................................4

3.3.2規(guī)范性引用文件......................................................................................................4

3.3.3術(shù)語和定義..............................................................................................................4

3.3.4原理..........................................................................................................................4

3.3.5儀器設(shè)備..................................................................................................................4

3.3.6試劑..........................................................................................................................4

3.3.7試驗(yàn)步驟..................................................................................................................4

3.3.8試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理......................................................................................................4

3.3.9精密度......................................................................................................................4

4采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)情況............................................................................................4

5主要試驗(yàn)驗(yàn)證情況和預(yù)期達(dá)到的效果........................................................................................5

6與現(xiàn)行法律、法規(guī)、政策及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性........................................................................5

7貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議........................................................................................................5

8代替或廢止現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的建議........................................................................................................5

9標(biāo)準(zhǔn)名稱與計(jì)劃項(xiàng)目名稱發(fā)生變化的主要原因........................................................................5

10相關(guān)分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)..............................................................................................5

11作為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)或推薦性標(biāo)準(zhǔn)的建議......................................................................................5

參考文獻(xiàn).............................................................................................................................................6

1

1編制目的和意義

能源危機(jī)是全人類當(dāng)前以及未來都將面臨的巨大挑戰(zhàn)?；Y源不僅為人類提供了基礎(chǔ)

能源，而且還是現(xiàn)階段主要的有機(jī)工業(yè)原料，是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。但是，由

于石油、煤和天然氣等主要的化石能源不可再生，為了維持現(xiàn)代文明的持續(xù)，人類必須尋求

新的可再生能源。與此同時(shí)，化石能源的過度消耗也造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題。我國已成為世

界第一大石油消費(fèi)國，大規(guī)模的能源消費(fèi)和以礦物資源為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，其負(fù)面效應(yīng)已

成為制約我國經(jīng)濟(jì)健康快速發(fā)展的最大障礙。當(dāng)前，俄烏沖突事件的發(fā)生，導(dǎo)致世界能源供

給問題更加凸顯。因此，大力發(fā)展可再生能源，特別是利用農(nóng)林廢棄物等木質(zhì)纖維素類生物

質(zhì)原料生產(chǎn)生物質(zhì)能源，對(duì)保障國家能源安全具有重要的戰(zhàn)略意義。加強(qiáng)木質(zhì)纖維素類生物

質(zhì)原料的綜合利用，大力推進(jìn)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是實(shí)現(xiàn)我國全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展

的必經(jīng)之路。

我國是農(nóng)業(yè)大國，每年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新增約8億多噸農(nóng)作物秸稈和2億多噸林業(yè)采伐及加工

剩余物；此外，我國潛在的5700萬hm2宜林地和荒沙、荒地和近1億hm2不適宜發(fā)展農(nóng)業(yè)

的邊際土地，亦可通過栽種專用能源植物來提高我國木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料的產(chǎn)量，巨大

的資源潛力為發(fā)展生物質(zhì)能源奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是，我國的木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料具

有豐富的多樣性，這同時(shí)導(dǎo)致了原料中的有效化學(xué)成分也具有極大的差異性。由于我國暫無

木質(zhì)纖維素原料化學(xué)成分的測定方法，導(dǎo)致了企業(yè)目前無法對(duì)生物質(zhì)原料品質(zhì)進(jìn)行有效評(píng)

估，嚴(yán)重地影響了我國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

2任務(wù)來源，工作簡要過程，主要參編單位和工作組成員等

2.1任務(wù)來源

2019年11月25日，國家能源局綜合司下達(dá)《國家能源局綜合司關(guān)于征集2020年度能

源領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃及外文版計(jì)劃的通知》，本標(biāo)準(zhǔn)由能源行業(yè)非糧生物質(zhì)原料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)

委員會(huì)負(fù)責(zé)執(zhí)行，由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)承擔(dān)組織制定任務(wù)。

2.2工作簡要過程

2019年12月：成立標(biāo)準(zhǔn)制定小組，制定標(biāo)準(zhǔn)編制方案、原則和計(jì)劃等；

2020年1月~2月：國內(nèi)外技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)研，收集相關(guān)技術(shù)資料；

2020年3月~4月：構(gòu)建測試系統(tǒng)，驗(yàn)證試驗(yàn)技術(shù)；

2020年5月~6月：編寫試驗(yàn)方法；

2020年7月~8月：完成并提交標(biāo)準(zhǔn)初稿；

2

2020年9月~12月，根據(jù)專家意見進(jìn)行修改，形成征求意見稿。

2.3主要參編單位和工作組成員

本標(biāo)準(zhǔn)由能源行業(yè)非糧生物質(zhì)原料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口管理。由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)負(fù)責(zé)起

草，工作組成員有李蒙、易自力、陳智勇、薛帥、汪盛、李遙。

3標(biāo)準(zhǔn)編寫原則、依據(jù)和主要內(nèi)容

3.1編制原則

（1）科學(xué)性和準(zhǔn)確度

結(jié)晶度的測定原理必須具有科學(xué)性，能夠保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性和真實(shí)性，同時(shí)保證后

續(xù)測定的結(jié)果可以真實(shí)反映木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料的結(jié)晶度水平，試驗(yàn)結(jié)果具有良好的準(zhǔn)

確度。

（2）重復(fù)性和精密度

使用該部分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料進(jìn)行纖維素結(jié)晶度的測定必須具有重復(fù)性，

能夠保證多次平行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的偏差在較小的范圍內(nèi)，試驗(yàn)結(jié)果具有良好的精密度。

（3）現(xiàn)實(shí)性和可操作性

結(jié)晶度的測定方法必須具有現(xiàn)實(shí)性，標(biāo)準(zhǔn)中體現(xiàn)技術(shù)水平具有現(xiàn)實(shí)性，能夠與當(dāng)前社會(huì)

的科技發(fā)展水平相適應(yīng)；結(jié)晶度的測定方法必須具有可操作性，試驗(yàn)中所使用的儀器耗材、

化學(xué)試劑和操作方法必須具有普遍、易操作等特點(diǎn)。

3.2編制依據(jù)

《中華人民共和國可再生能源法》

國家發(fā)展改革委、國家能源局《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》

GB/T1.1-2009標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則

GB/T20000.1-2014標(biāo)準(zhǔn)化工作指南第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化和相關(guān)活動(dòng)的通用術(shù)語

GB/T20000.9-20