全 文 ：学术园地　Academic Field
PRACT ICALFORESTRY TECHNOLOGY 3　
二★一★年第八期　林业实用技术
油簕竹化学成分与纤维形态研究＊
史正军　辉朝茂　张加研　吴春华　秦永剑
(西南林学院木质科学与装饰工程学院　昆明　650224)
[ 摘要] 　通过对油簕竹化学成分和纤维
形态的分析结果表明:油簕竹含灰分
2.02%、 木 质 素 22.38%、 综 纤 维 素
73.99%、多戊糖 17.80%、冷水抽出物
6.55%、热水抽出物 9.82%、1%NaOH 抽
出物 22.49%、乙醚抽出物 0.37%、苯醇抽
出物 3.44%;油簕竹纤维长度为 3.47 mm、
宽度为 24.50 μm 、长宽比为 142 、细胞腔径
为 9.24 μm 、双壁厚为 15.26 μm、壁腔比为
1.65。从化学成分和纤维形态来看, 油簕
竹属优良的纸浆生产原料。
[ 关键词] 　油簕竹　化学成分　纤维形
态　造纸工业
油簕竹(Bambusa lapidea Mc-
Clure),禾本科(Gramineae),箣竹属
(Bambusa),又名马蹄竹 、橄榄竹 、石
竹 、烂眼竹 、蛮竹 。主要分布在广东 、
广西 、四川 、云南等省 ,多生于平地 、
低丘陵等较湿润地方或河流两岸 、村
落附近。其竹秆高 8 ～ 10 m ,径 7 ～
10 cm ,竹材坚硬 ,少受虫蛀 ,是一种
极具开发价值的大型丛生竹种[ 1] 。
本研究通过对油簕竹化学成分
和纤维形态的测定分析 ,初步评价
油簕竹作为纸浆生产原料所具有的
开发利用价值。
1　实验
1.1　试样采集
实验用油簕竹采自云南省昌宁
＊国家自然科学基金项目(项目编号:
30872016)、国家科技基础条件平台建设项目专
题(项目编号:2006DKA21003.7)、973 计划前
期研究专项课题(项目编号:2009CB126008)、
西南林学院林产化学加工工程重点学科建设项
目共同资助。
作者简介:史正军(1979-), 硕士 , 讲师 ,
从事生物质材料化学加工利用方向研究。
县 ,参比用毛竹 、龙竹分别采于云南
省昭通地区和云南省德宏地区 。各
竹种分别选取无病虫害的成熟原竹
3 ～ 4株 ,按用材习惯去梢分段 ,实验
室风干 ,备化学成分和纤维形态测
定之用。
1.2　化学成分测定方法
实验测定了油簕竹灰分 、木质
素 、综纤维素 、多戊糖 、冷水抽出物 、
热水抽出物 、1%NaOH 抽出物 、乙
醚抽出物 、苯醇抽出物等共 9项化
学组成指标。试样制备及各指标测
定均按国家有关标准规定的方法进
行[ 2] (GB/T 2677.1 -1993 , GB/T
2677.3 -1993 , GB/ T 2677.4 -
1993 , GB/T 2677.5 -1993 , GB/T
2677.6 -1994 , GB/ T 2677.8 -
1994 , GB/T 2677.9 -1994 , GB/T
2677.10-1995)。
1.3　纤维形态测定方法
将试材剖切为长 2 cm 、宽 1 cm
的竹块 ,用沸水煮泡至软 ,用无水乙
醇和二甲苯进行透明处理 ,用赫氏
染色剂染色 ,制作切片 ,在生物显微
镜下测定竹材纤维细胞壁厚和细胞
腔径 。将风干竹片劈成火柴杆大小
的小竹条 ,取适量放入试管中 ,注水
淹没 ,以煮沸法排除空气后 ,将水倒
出 ,再注入 30%的硝酸淹没试样 ,加
入少许氯酸钾 ,水浴锅中煮沸至试样
膨大到色浅即可取出 ,用清水洗净离
析纤维中残存的硝酸 ,经番红染色后
在显微镜下测定纤维长度和宽度 。
2　结果与分析
2.1　油簕竹化学成分分析
油簕竹化学成分测定结果见表1。
2.1.1　细胞壁主要物质　木质素 、
综纤维素是竹材纤维细胞壁主要成
分 ,它们是判断原料利用价值高低 、
确定制浆工艺的主要依据[ 4] 。从表
1 可以看出 , 油簕竹中含木质素
22.38%,低于龙竹 、毛竹 、马尾松 、
桉木 ,与麦草相当 ,而高于杨木;油
簕竹含综纤维素 73.99%,比毛竹和
桉木略低 ,高于龙竹;油簕竹含多戊
糖 17.80%,高于龙竹 、毛竹 、马尾
松 、桉木 ,低于麦草和杨木 。综合纤
维细胞主要物质的组成考虑 ,油簕
竹木质素含量较低 ,综纤维素含量
较高 ,当用作纸浆生产原料时 ,蒸煮
所用化学药品耗量低 ,纸浆得率高 ,
属优良的纸浆生产原料。
2.1.2　灰分 　灰分是竹子纤维经
过灼烧后残留的无机物 , 为各种矿
物元素的氧化物 ,在制浆过程中 ,灰
分质量分数高会影响碱液回收 ,并
造成污染[ 3] 。由表 1 可以看出 ,油
簕竹灰分含量为 2.02%,高于参比
原料龙竹 、毛竹 、马尾松 、桉木 、杨
木 ,远低于麦草 。与常见纸浆生产
原料相比 ,油簕竹灰分含量略微偏
高 ,在纸浆生产过程中 ,虽不会造成
明显的“硅干扰” ,但对废液回收利
用会带来一定的不利影响 ,在生产
中必须加以重视。
2.1.3　抽出物　抽出物即非细胞
壁物质 ,主要存在于活组织的细胞
液中 ,包括可溶性糖 、蛋白质 、氨基
酸 、脂肪 、蜡 、树脂 、香精油 、单宁 、色
素等 ,组成十分复杂 ,这些非细胞壁
物质 ,因极性 、酸碱性和分子质量的
不同 ,在不同溶剂中的溶解度各不
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4　 PRACTICAL FORES TRY TECHNOLOGY
二★一★年第八期　林业实用技术
表 1　油簕竹及其它参比纤维原料化学成分/ %
原料 1) 灰分 木质素 综纤维素 多戊糖 抽出物冷水 热水 1%NaOH1 乙醚 苯醇
油簕竹 B.lapidea 2.02 22.38 73.99 17.80 6.55 9.82 22.49 0.37 3.44
龙竹 D.giganteus 1.66 23.87 67.64 15.88 11.28 11.81 27.24 0.44 4.80
毛竹 P.pubescens 1.32 23.40 74.26 17.28 3.19 3.53 22.54 0.23 1.84
马尾松 Pinus massoniana 0.33 28.42 8.54 2.21 6.77 22.87 4.43
桉木 E ucalyptus sp p 0.29 27.45 77.80 10.27 2.01 3.30 12.67 1.98
杨木 P.dev idiana 0.23 17.102 2.61 1.38 2.46 15.61 0.23
麦草 E.repens 6.04 22.34 25.56 5.36 23.15 44.56 0.51
　　1)马尾松 、桉木 、杨木 、麦草的相关数据均引自《植物纤维化学》 [ 3] 。
相同[ 5] 。油簕竹冷水 、热水抽出物
分别为 6.55%、9.82%,比龙竹低 ,
而高于毛竹 、马尾松 、桉木 、杨木等
其它参比对象;1% NaOH 抽出物
为 22.49%, 比龙竹 、麦草低 ,与毛
竹 、马尾松相当 ,高于桉木和杨木;
乙醚抽出物为 0.37%, 与龙竹 、毛
竹 、杨木等差别不大 ,但远低于马尾
松;苯醇抽出物为 3.44%,比毛竹 、
桉木和麦草高 ,而低于龙竹 。通过
对比可以看出 ,油簕竹抽出物含量
在常见纸浆生产原料中处于中等
水平 ,在制浆造纸过程中 ,不会给
纸浆生产和纸张质量带来不良影
响 ,不需要进行专门的去抽提物
处理 。
2.2　油簕竹纤维形态分析
纤维形态是指纤维的长度 、宽
度 、长宽比 、细胞壁厚 、腔径 、壁腔比
以及纤维的外形等 。作为植物原料
的纤维形态特征 ,与纸张的性能密
切相关[ 6] 。油簕竹纤维形态测定结
果见表 2 、表 3和图 1 。
表 2　油簕竹与其它参比植物原料的纤维长度 、宽度与长宽比
原料 纤维长度/ mm 纤维宽度/μm最大 最小 平均 最大 最小 平均 长宽比
油簕竹 B.lapidea 10.64 0.88 3.47 29.51 7.33 24.50 142
毛竹 P.p ubescens 2.71 1.23 2.00 19.60 12.30 16.20 123
马尾松 P inus massoniana 5.06 2.23 3.61 65.70 36.30 50.00 72
桉树 Eucalyp tus sp p 0.79 0.55 0.68 18.30 13.20 16.80 43
麦草 E.repens 1.60 1.03 0.92 9.50 6.00 8.10 114
　　注:毛竹 、马尾松、桉树 、麦草相关数据引自《植物纤维化学》[ 3] 。
表 3　油簕竹及其它参比原料细胞腔径 、细胞壁厚与壁腔比
原料 腔径/μm 双壁厚/μm最大 最小 平均 最大 最小 平均 壁腔比
油簕竹 B.lapidea 17.71 3.37 9.24 21.75 7.73 15.26 1.65
慈竹 N.a f f inis 4.20 11.40 2.70
孟竹 D.bicicatriatus 2.90 9.40 3.20
巨龙竹 D.sinicus 3.50 14.00 4.00
科慈竹 L.distegia 2.80 13.60 4.90
　　1)慈竹 、孟竹 、巨龙竹 、科慈竹的相关数据引自《丛生竹纤维形态和主要理化性能》 [ 8] 。
2.2.1　纤维长度 、宽度与长宽比　
从表 2可以看出 ,油簕竹纤维长度
在 0.88 ～ 10.64 mm 之间 ,平均长度为
3.47 mm ,纤维宽度在 7.33 ～ 29.51μm
之间 ,平均宽度为 24.50 μm ,长宽比为
142。与常见造纸纤维原料相比 ,油簕
竹的纤维平均长度比毛竹 、麦草 、桉
树等纤维类原料长 ,与马尾松接近;
长宽比高于毛竹 、马尾松 、桉树 、麦
草。从纤维长度 、宽度及长宽比来
看 ,油簕竹纤维细长 , 柔韧性好 , 有
利于提高纸张的撕裂度 、抗张强度 、
耐破度 、耐折度等纸张强度指标 ,属
上好的纸浆生产原料。
2.2.2　油簕竹纤维长度频率分布
　纤维长度频率分布是指每一长度
级别纤维的根数占该种纤维总根数
的百分率 , 是衡量原料纤维长度分
布均匀性 、确定纸浆原料配比的重
要依据[ 7] 。由图 1 可看出 ,油簕竹
纤维长度大于 2.5 mm 的比例为
72.7%,大部分纤维长度在 2.5 ～
4.0 mm 之间 ,长度在 4.0 mm 以上
纤维比例高达 17.3%。可见 ,油簕
竹纤维主要分布在较长级中 ,大部
分纤维长度大于 2.5 mm ,这为以油
簕竹为原料生产高档次的纸张提供
了可能。
2.2.3　油簕竹纤维细胞腔径 、壁厚
与壁腔比 　纤维细胞的壁腔比 ,即
纤维细胞壁厚度(双壁厚)/细胞腔
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二★一★年第八期　林业实用技术
图 1　油簕竹纤维长度频率分布
直径的比值 ,它表明纤维的柔韧程
度 ,又称细胞壁柔性系数[ 3] 。壁腔
比是除长宽比外衡量植物纤维原料
制浆造纸利用价值的另一个重要
指标。
从表 3 可以看出 , 油簕竹纤维
细胞腔径在 3.37 ～ 17.71 μm 之间 ,
平均腔径为 9.24 μm;纤维细胞双
壁厚在 7.73 ～ 21.75 μm 之间 ,平均
双壁厚为 15.26 μm ;平均壁腔比为
1.65。与慈竹 、孟竹 、巨龙竹和科慈
竹等竹子相比 ,虽然油簕竹细胞壁
厚度偏大 ,但由于其具细胞腔径较
大 ,油簕竹依然具有较小的壁腔比。
生产实践表明 ,在一定范围内 ,壁腔
比小的纤维 ,其柔韧性好 ,成纸时纤
维之间的接触面积大 ,结合力强 ,纸
张强度高[ 9] 。因此 ,相比于其它纤
维原料 ,油簕竹纤维可以给纸张提
供更高的结合强度。
3　结　论
通过对油簕竹化学成分和纤维
形态的分析研究 ,得出结论如下:
(1)对油簕竹化学成分的研究
结果表明 ,油簕竹含灰分 2.02%、木
质素 22.38%、综纤维素 73.99%、多
戊糖 17.80%、冷水抽出物 6.55%、
热水抽出物 9.82%、1%NaOH 抽出
物 22.49%、乙醚抽出物 0.37%、苯
醇抽出物 3.44%,化学组成满足纸浆
工业对原料化学组成的要求 。
(2)对油簕竹纤维形态的分析结
果表明 ,油簕竹纤维长度 3.47 mm ,宽
度24.50 μm ,长宽比为 142 ,长度大
于 2.5 mm 的纤维比例为 72.7%,
大部分纤维长度在 2.5 ～ 4.0 mm
之间 ,细胞腔径 9.24 μm , 双壁厚
15.26 μm ,壁腔比 1.65 , 属柔韧性
好的长纤维类型。
　　(3)从化学组成及纤维形态两
个方面来看 ,油簕竹属优良造纸原
料 ,可以作为发展竹浆产业的原料
竹种 ,开发潜力大。
参考文献:
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社 , 1994:25-35.
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京:科学出版社 , 2005 , 38(2):45-49.
(6 ～ 9本刊略)★
《中国木本植物病原总汇》正式出版
　　《中国木本植物病原总汇》由徐梅卿 、何平勋主编 ,东北林业大学出版社出版。该书
编写历时十载 , 数易其稿 ,已于2008年 10 月正式出版。
《中国木本植物病原总汇》共收录了1975-2005年的木本植物病原物5 440个分类单
位 ,其中根肿菌 2个 ,卵菌 41 个, 真菌4 655 个 , 细菌 49 个 ,难培养原核生物 56 个 ,病毒
56 个 ,线虫328 个, 螨类 132 个 ,寄生植物 、藻类121 个。寄主植物 4 595 个分类单位。全
书共分五篇。第一篇, 木本植物真核生物病原物。第二篇 ,木本植物原核生物及其他病
原物。本篇完整地列出了各病原物分类单位 、真菌不同发育阶段和同种异名的拉丁文名
称和中文名;病害类型 、寄生部位;病原新种形态特征 , 新病害症状;寄主植物拉丁文名称
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条。第五篇, 索引4 套 ,包括寄主植物中文名、病原物中文名、寄主植物———病原物拉丁
文名称和病原物拉丁文名称。
《中国木本植物病原总汇》是我国迄今为止第一部病原学、木本植物病理学相结合的
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姜俊清　哈尔滨市香坊区和兴路 26号东北林业大学出版社(150040)
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