木质纤维素类生物质原料结晶度的测定编辑说明

能源行业标准

《木质纤维素类生物质原料结晶度的测定》

编制说明

（征求意见稿）

湖南农业大学

二〇二二年五月

1编制目的和意义

能源危机是全人类当前以及未来都将面临的巨大挑战。化石资源不仅为人类提供了基础

能源，而且还是现阶段主要的有机工业原料，是人类赖以生存和发展的物质基础。但是，由

于石油、煤和天然气等主要的化石能源不可再生，为了维持现代文明的持续，人类必须寻求

新的可再生能源。与此同时，化石能源的过度消耗也造成了严重的环境问题。我国已成为世

界第一大石油消费国，大规模的能源消费和以矿物资源为主的能源消费结构，其负面效应已

成为制约我国经济健康快速发展的最大障碍。当前，俄乌冲突事件的发生，导致世界能源供

给问题更加凸显。因此，大力发展可再生能源，特别是利用农林废弃物等木质纤维素类生物

质原料生产生物质能源，对保障国家能源安全具有重要的战略意义。加强木质纤维素类生物

质原料的综合利用，大力推进生物质能源产业的发展，是实现我国全面、协调、可持续发展

的必经之路。

我国是农业大国，每年农业生产新增约8亿多吨农作物秸秆和2亿多吨林业采伐及加工

剩余物；此外，我国潜在的5700万hm2宜林地和荒沙、荒地和近1亿hm2不适宜发展农业

的边际土地，亦可通过栽种专用能源植物来提高我国木质纤维素类生物质原料的产量，巨大

的资源潜力为发展生物质能源奠定了坚实的基础。但是，我国的木质纤维素类生物质原料具

有丰富的多样性，这同时导致了原料中的有效化学成分也具有极大的差异性。由于我国暂无

木质纤维素原料化学成分的测定方法，导致了企业目前无法对生物质原料品质进行有效评

估，严重地影响了我国生物质能源产业化发展。

2任务来源，工作简要过程，主要参编单位和工作组成员等

2.1任务来源

2019年11月25日，国家能源局综合司下达《国家能源局综合司关于征集2020年度能

源领域行业标准计划及外文版计划的通知》，本标准由能源行业非粮生物质原料标准化技术

委员会负责执行，由湖南农业大学承担组织制定任务。

2.2工作简要过程

2019年12月：成立标准制定小组，制定标准编制方案、原则和计划等；

2020年1月~2月：国内外技术标准调研，收集相关技术资料；

2020年3月~4月：构建测试系统，验证试验技术；

2020年5月~6月：编写试验方法；

2020年7月~8月：完成并提交标准初稿；

2

2020年9月~12月，根据专家意见进行修改，形成征求意见稿。

2.3主要参编单位和工作组成员

本标准由能源行业非粮生物质原料标准化技术委员会归口管理。由湖南农业大学负责起

草，工作组成员有李蒙、易自力、陈智勇、薛帅、汪盛、李遥。

3标准编写原则、依据和主要内容

3.1编制原则

（1）科学性和准确度

结晶度的测定原理必须具有科学性，能够保证测定结果的准确性和真实性，同时保证后

续测定的结果可以真实反映木质纤维素类生物质原料的结晶度水平，试验结果具有良好的准

确度。

（2）重复性和精密度

使用该部分标准对木质纤维素类生物质原料进行纤维素结晶度的测定必须具有重复性，

能够保证多次平行试验数据的偏差在较小的范围内，试验结果具有良好的精密度。

（3）现实性和可操作性

结晶度的测定方法必须具有现实性，标准中体现技术水平具有现实性，能够与当前社会

的科技发展水平相适应；结晶度的测定方法必须具有可操作性，试验中所使用的仪器耗材、

化学试剂和操作方法必须具有普遍、易操作等特点。

3.2编制依据

《中华人民共和国可再生能源法》

国家发展改革委、国家能源局《“十四五”现代能源体系规划》

GB/T1.1-2009标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则

GB/T20000.1-2014标准化工作指南第1部分：标准化和相关活动的通用术语

GB/T20000.9-2014标准化工作指南第9部分：采用其他国际标准化文件

GB/T20001.4-2015标准编写规则第4部分：试验方法标准

中华人民共和国标准化法（中华人民共和国主席令第11号）

3.3标准内容框架

标准的内容包括：

1范围

2规范性引用文件

3术语和定义

4原理

5仪器设备

6试验步骤

7试验数据处理

3

8精密度

3.3.1范围

本部分规定了木质纤维素类生物质原料结晶度测定的术语和定义、原理、仪器设备、试

验步骤、试验数据处理以及精密度。

本部分适用于如农林废弃物、能源植物等各类草本或木本木质纤维素类生物质原料标准

样品（包括衍生材料）。

3.3.2规范性引用文件

本标准引用相关标准如下：

NB/T34029—2015非粮生物质原料名词术语

3.3.3术语和定义

本节列出了木质纤维素类生物质原料结晶度的测定相关术语6项，同时对各项进行了定

义解释。

3.3.4原理

纤维素结晶区分子排列规则、整齐、紧密，在X射线照射下可呈现清晰的衍射峰，而

纤维素非结晶区得到的信号强度较弱，通过计算2θ范围内结晶区和非结晶区特征波峰信号

强度获得纤维素结晶度。

3.3.5仪器设备

本节列出了木质纤维素类生物质原料结晶度的测定所需的仪器设备，其中包括仪器设备

4项。

3.3.6试验步骤

根据木质纤维素类生物质原料结晶度的测定原理，将本部分标准的试验步骤分为标准样

品的制备和结晶度的测定两个部分。

3.3.7试验数据的处理

本节列出了木质纤维素类生物质原料结晶度的计算及表述方法。

3.3.8精密度

取两个平行测定结果的算术平均值为测定结果。

结晶度平行测定结果的绝对差值不大于10%。

4采用国际标准和国外先进标准情况

无。

4

5主要试验验证情况和预期达到的效果

木质纤维素类生物质原料的物理特性是影响研发、生产生物质能源的关键指标，制定木

质纤维素类生物质原料结晶度的测定方法，可确保木质纤维素类生物质原料物理特性测定结

果的统一性、准确性和稳定性，为木质纤维素类生物质原料品质评价和生物质能源研发、生

产提供可靠理论保障。

6与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性

无

7贯彻标准的要求和措施建议

建议有关行政主管部门在该部分标准发布后，向使用本部分标准的有关单位进行标准宣

贯，建立科学的、统一的木质纤维素类生物质结晶度的测定方法，确保不同地点木质纤维素

类生物质原料有效化学成测定结果的一致性、可比性，查清我国木质纤维素原料的类型、资

源量和有效化学成分含量，为进一步发展非粮生物质能提供基础信息，为制定各级生物质能

专项规划和项目评估提供依据。

8代替或废止现行标准的建议

本标准为首次制定，不涉及废止现行有关标准的问题。

9标准名称与计划项目名称发生变化的主要原因

无

10相关分歧意见的处理经过和依据

无。

11作为强制性标准或推荐性标准的建议

本部分标准主要规定了木质纤维素类生物质原料结晶度的测定方法，确保物理特性测定

结果的统一性、准确性和稳定性，建议将本标准作为推荐性标准法发布。

5

参考文献

[1]ISO/TR19716:2016Nanotechnologies—Characterizationofcellulose

nanocrystals

[2]ISO/TR20477:2017Nanotechnologies—Standardtermsandtheirdefinition

forcellulosenanomaterial

6

目录

1编制目的和意义............................................................................................................................2

2任务来源，工作简要过程，主要参编单位和工作组成员等....................................................2

2.1任务来源.............................................................................................................................2

2.2工作简要过程.....................................................................................................................2

2.3主要参编单位和工作组成员..............................................................................................3

3标准编写原则、依据和主要内容................................................................................................3

3.1编制原则.............................................................................................................................3

3.2编制依据.............................................................................................................................3

3.3标准内容框架.....................................................................................................................3

3.3.1范围..........................................................................................................................4

3.3.2规范性引用文件......................................................................................................4

3.3.3术语和定义..............................................................................................................4

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

3.3.5仪器设备..................................................................................................................4

3.3.6试剂..........................................................................................................................4

3.3.7试验步骤..................................................................................................................4

3.3.8试验数据的处理......................................................................................................4

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

4采用国际标准和国外先进标准情况............................................................................................4

5主要试验验证情况和预期达到的效果........................................................................................5

6与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性........................................................................5

7贯彻标准的要求和措施建议........................................................................................................5

8代替或废止现行标准的建议........................................................................................................5

9标准名称与计划项目名称发生变化的主要原因........................................................................5

10相关分歧意见的处理经过和依据..............................................................................................5

11作为强制性标准或推荐性标准的建议......................................................................................5

参考文献.............................................................................................................................................6

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1编制目的和意义

能源危机是全人类当前以及未来都将面临的巨大挑战。化石资源不仅为人类提供了基础

能源，而且还是现阶段主要的有机工业原料，是人类赖以生存和发展的物质基础。但是，由

于石油、煤和天然气等主要的化石能源不可再生，为了维持现代文明的持续，人类必须寻求

新的可再生能源。与此同时，化石能源的过度消耗也造成了严重的环境问题。我国已成为世

界第一大石油消费国，大规模的能源消费和以矿物资源为主的能源消费结构，其负面效应已

成为制约我国经济健康快速发展的最大障碍。当前，俄乌冲突事件的发生，导致世界能源供

给问题更加凸显。因此，大力发展可再生能源，特别是利用农林废弃物等木质纤维素类生物

质原料生产生物质能源，对保障国家能源安全具有重要的战略意义。加强木质纤维素类生物

质原料的综合利用，大力推进生物质能源产业的发展，是实现我国全面、协调、可持续发展

的必经之路。

我国是农业大国，每年农业生产新增约8亿多吨农作物秸秆和2亿多吨林业采伐及加工

剩余物；此外，我国潜在的5700万hm2宜林地和荒沙、荒地和近1亿hm2不适宜发展农业

的边际土地，亦可通过栽种专用能源植物来提高我国木质纤维素类生物质原料的产量，巨大

的资源潜力为发展生物质能源奠定了坚实的基础。但是，我国的木质纤维素类生物质原料具

有丰富的多样性，这同时导致了原料中的有效化学成分也具有极大的差异性。由于我国暂无

木质纤维素原料化学成分的测定方法，导致了企业目前无法对生物质原料品质进行有效评

估，严重地影响了我国生物质能源产业化发展。

2任务来源，工作简要过程，主要参编单位和工作组成员等

2.1任务来源

2019年11月25日，国家能源局综合司下达《国家能源局综合司关于征集2020年度能

源领域行业标准计划及外文版计划的通知》，本标准由能源行业非粮生物质原料标准化技术

委员会负责执行，由湖南农业大学承担组织制定任务。

2.2工作简要过程

2019年12月：成立标准制定小组，制定标准编制方案、原则和计划等；

2020年1月~2月：国内外技术标准调研，收集相关技术资料；

2020年3月~4月：构建测试系统，验证试验技术；

2020年5月~6月：编写试验方法；

2020年7月~8月：完成并提交标准初稿；

2

2020年9月~12月，根据专家意见进行修改，形成征求意见稿。

2.3主要参编单位和工作组成员

本标准由能源行业非粮生物质原料标准化技术委员会归口管理。由湖南农业大学负责起

草，工作组成员有李蒙、易自力、陈智勇、薛帅、汪盛、李遥。

3标准编写原则、依据和主要内容

3.1编制原则

（1）科学性和准确度

结晶度的测定原理必须具有科学性，能够保证测定结果的准确性和真实性，同时保证后

续测定的结果可以真实反映木质纤维素类生物质原料的结晶度水平，试验结果具有良好的准

确度。

（2）重复性和精密度

使用该部分标准对木质纤维素类生物质原料进行纤维素结晶度的测定必须具有重复性，

能够保证多次平行试验数据的偏差在较小的范围内，试验结果具有良好的精密度。

（3）现实性和可操作性

结晶度的测定方法必须具有现实性，标准中体现技术水平具有现实性，能够与当前社会

的科技发展水平相适应；结晶度的测定方法必须具有可操作性，试验中所使用的仪器耗材、

化学试剂和操作方法必须具有普遍、易操作等特点。

3.2编制依据

《中华人民共和国可再生能源法》

国家发展改革委、国家能源局《“十四五”现代能源体系规划》

GB/T1.1-2009标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则

GB/T20000.1-2014标准化工作指南第1部分：标准化和相关活动的通用术语

GB/T20000.9-20