全 文 ：油簕竹材性分析及开发利用价值评价
　史正军 ,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 ,云南昆明 650224)
摘要　[目的 ]探讨油簕竹的开发利用价值 ,为实现油簕竹产业化开发利用提供理论依据。 [方法]通过对油簕竹化学成分、纤维形态、
物理力学性质的测定 ,综合评价油簕竹的开发利用价值。 [结果 ]油簕竹木素含量 23.38%,综纤维素含量 73.99%,多戊糖含量 17.80%,
灰分含量为 2.02%;纤维平均长度为 3.47mm,纤维平均宽度为 24.50μm;细胞属于腔大 、壁薄且柔韧性好的细胞类型;且其物理 、力学
性能指标明显优于常见木材 ,表明油簕竹化学组成、纤维形态、物理力学性质 3个方面的性能指标均满足制浆造纸、建筑材料 、人造板材
等工业对原料的要求。 [结论] 综合分析认为 ,油簕竹属优良的植物纤维原料 ,是一种具有较高开发利用价值的大型丛生竹种。
关键词　油簕竹;化学成分;纤维形态;物理力学性质
中图分类号　S795.3　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2009)34-17180-02
ThePropertiesAnalyzeandUtilityValueEvaluateforBambusalapideaMcClure
SHIZheng-junetal　(FacultyofWoodScienceandDecorationEngineering, SouthwestForestrycolege, Kunming, Yunnan650224)
Abstract　[ Objective] Inordertoprovideatheoreticalreferenceforindustrialexploitation, theutilityvalueofB.lapideawasdiscussedin
thispaper.[ Method] Bytestingthechemicalcomposition, fibermorphologyandphysical-mechanicalproperties, theutilityvalueofB.lapidea
wasevaluated.[ Result] Lignincontentswere22.38%, helo-celulosecontentswere73.99%, pentosancontentwere17.80%, ashcontent
were2.02%, averagelengthoffiberwere24.50um, cellbelongedtothetypesoflargecavity, thinwal, goodflexibility, anditsphysicsand
mechanicalpropertiesobviouslybeterthannormalwood, Theresultsshowedthatjudgingfromchemicalcomposition, fibermorphology, and
physicalmechanicalproperties, B.lapideawasoneofthegoodmaterialsforpapermakingindustry, buildingmaterialsindustryandman-made
boardindustry.[ Conclusion] Basedonthecomprehensiveanalysis, B.lapideawasoneofthegoodfibrousmaterialsforindustry, anditwasa
noticeablebamboospecieswithlotsofvalueforexploitationandutilization.
Keywords　BambusalapideaMcClure;Chemicalcomposition;Fibermorphology;Physicalandmechanicalproperties
基金项目　西南林学院林产化学加工工程重点学科建设项目资助。
作者简介　史正军(1979-),男 ,云南昌宁人 ,硕士 ,讲师 ,从事生物质
材料化学加工利用方面的研究。
鸣　　谢　本研究得到了西南林学院杨燕 、徐忠勇老师及林产化工专
业 2005级石娅同学的帮助 ,在此致以诚挚的谢意。
收稿日期　 2009-07-27
　　木材资源短缺是世界各国共同面临的问题 ,是制约木材
工业和制浆造纸工业发展的主要瓶颈之一 。中国竹类资源
丰富 ,竹子种类和竹林面积居世界之冠 [ 1] 。因此 ,在当前木
材资源日趋匮乏 、供需矛盾日益突出的情况下 ,利用竹子生
长快 、周期短 、可再生 、一次种植可永续经营等优点 ,开展竹
子加工利用综合研究 ,发展竹产业 ,推进以竹代木工程 ,对我
国林业产业的发展具有十分重要的经济和生态意义。油簕
竹(BambusalapideaMcClure)属禾本科(Gramineae)簕竹属
(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。其植株杆高 8 ～ 10 m,径 7
～10㎝ ,竹材坚硬 ,少受虫蛀 ,是一种极具开发价值的大型丛
生竹种 [ 2] 。笔者通过对油簕竹化学成分 、纤维形态 、物理力
学性能进行测定 ,进而初步评价油簕竹的开发利用价值 ,以
期为综合开发利用油簕竹提供理论支持。
1　材料与方法
1.1　材料　试验用油簕竹于 2007年 7月采自云南省昌宁
县 。选取生长正常 、无病虫害的成熟原竹 3 ～ 5株 ,按用材习
惯去梢分段 ,编号后带回实验室 ,风干备用。
1.2　方法
1.2.1　化学成分测定方法。油簕竹化学成分参照中国国家
标准 《造纸原料分析方法 》[ 3]测定(GB/T2677.1-1993、GB/T
2677.3-1993、GB/T2677.4-1993、GB/T2677.5-1993、GB/T
2677.6-1994、GB/T2677.8-1994、GB/T2677.9-1994、GB/T
2677.10-1995)。
1.2.2　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 ,采用四分法取适量 ,水中煮沸排除空气后 ,将水倒出 ,再
注入浓度 30%的硝酸和少许氯酸钾淹没试样 ,水浴锅中煮沸
至纤维全部分散 ,清水洗净 ,经番红染色后在生物数码显微
镜下测定纤维长度和宽度。
1.2.3　物理力学性能测定方法。油簕竹密度(气干密度 、全
干密度 、基本密度)、顺纹抗压强度 、抗弯强度 、抗弯弹性模量
等 6项性能指标参照国家标准 《竹材物理力学性质试验方法
GB/T15780-1995》[ 4]测定。
2　结果与分析
2.1　油簕竹化学成分　由表 1可知 ,油簕竹木素的含量为
22.38%,低于毛竹 、马尾松 、桉木 ,而与麦草的木素含量基本
接近;油簕竹的综纤维素含量为 73.99%,比毛竹和桉木略
低 ,与文献报道的巨龙竹综纤维素含量(73.20%)处同一水
平 [ 6] ;油簕竹的多戊糖含量为 17.80%,高于马尾松和桉木 ,
与毛竹接近 ,而远低于麦草;油簕竹灰分含量为 2.02%,高于
毛竹 、马尾松 、桉木 ,但远低于麦草;油簕竹冷水 、热水抽出物
含量分别为 6.55%、9.82%,高于毛竹 、马尾松 、桉木;浓度
1%NaOH抽出物含量为 22.49%,与毛竹 、马尾松接近 ,高于
桉木 ,而低于麦草;苯醇抽出物为 3.44%,比毛竹 、桉木 、麦草
高。竹材的化学成分是竹材主要性质之一 ,对竹材材性和加
工利用有着重要影响 ,是开展原料利用 、设计生产工艺路线 、
制定生产工艺条件的基本依据。从化学成分测定结果看 ,油
簕竹综纤维素质量分数较高 ,木素与抽出物含量较低 ,灰分
含量远低于常见非木材纤维类原料 ,当用其作为纸浆生产原
料时 ,纸浆得率高 ,化学药品耗量低 ,不会给生产带来明显的
“硅干扰 ”和 “树脂障碍 ”,完全满足制浆造纸工业对原料的
责任编辑　张杨林　责任校对　张士敏安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2009, 37(34):17180-17181, 17204
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2009.34.130
要求 ,属较好的制浆造纸工业原料。
表 1　油簕竹及其他参比植物纤维原料化学成分
Table1　ThechemicalcompositionofB.lapideawoodandothercomparingfibrousmaterials %
原料
Material
综纤维素
helo-celulose
多戊糖
Pentosan
木素
Lignin
灰分
Ash
抽出物
Extractivecontent
冷水
Cold-water
热水
Hot-water
浓度 1%NaOH
Concentration
1%NaOH
苯醇
Benzeneal
cohol
油簕竹 B.lapidea 73.99 17.80 22.38 2.02 6.55 9.82 22.49 3.44
毛竹 P.pubescens 74.26 17.28 23.40 1.32 3.19 3.53 22.54 1.84
马尾松 Pinusmassoniana 8.54 28.42 0.33 2.21 6.77 22.87
桉木 Eucalyptusspp. 77.80 10.27 27.45 0.29 2.01 3.30 12.67 1.98
麦草 E.repens 25.56 22.34 6.04 5.36 23.15 44.56 0.51
　注:参比植物相关数据均引自《植物纤维化学》[ 5] 。表 2同。
　Note:TherelativedataofreferratiocomefromPlantFiberChemistry.Thesametable2.
2.2　油簕竹纤维形态　纤维形态是指纤维的长度 、宽度 、长
宽比 、壁厚 、腔径 、壁腔比以及纤维的外形等。由表 2可知 ,
油簕竹纤维长度在 0.88 ～ 10.64 mm,平均长度为 3.47 mm;
纤维宽度在 7.33 ～29.51 μm,平均宽度为 24.50 μm,平均长
宽比为 142,属于细长型的纤维原料;油簕竹纤维细胞平均腔
径为 9.24 μm,纤维细胞平均单壁厚为 7.63 μm,壁腔比为
1.65,属于腔大 、壁薄且柔韧性好的细胞类型。
纤维形态是衡量竹材造纸性能及人造板材开发利用价
值的重要性能指标。从对油簕竹纤维形态的测定结果及与
毛竹 、马尾松 、芦苇 、麦草的对比分析可以看出 ,油簕竹纤维
长度大 ,长宽比高 ,壁腔比小 ,属于细长且柔韧性好的纤维类
型 ,具有很高的纸浆及人造板材开发利用价值 。
表 2　油簕竹与其他参比植物原料纤维形态
Table2　 ThefibermorphologyofB.lapideawoodandothercomparingfibrousmaterials
原料
Mmaterials
纤维长度∥mm
Fiberlength
范围
Range
平均
Average
纤维宽度∥μm
Fiberwidth
范围
Range
平均
Average
长宽比
Length
-widthratio
单壁厚∥μm
Wal
thickness
腔径∥μm
Fiberlumen
diameter
壁腔
Thicknes
-diameterratio
油簕竹 B.lapidea 0.88～ 10.64 3.47 7.33 ～ 29.51 24.50 142 7.63 9.24 1.65
毛竹 P.pubescens 1.23～ 2.71 2.00 12.30～ 19.20 16.20 123 6.60 2.90 4.55
马尾松 2.23～ 5.06 3.61 36.30～ 65.70 50.00 72 早材 3.80 早材 33.10 早材 0.23
Pinusmassoniana 晚材 8.70 晚材 16.60 晚材 1.05
芦苇 0.60～ 1.60 1.12 5.90 ～ 13.40 9.70 115 3.00 3.40 1.77
Phragmitesaustralis
麦草 E.repens 1.03～ 1.60 1.32 9.30 ～ 15.70 12.90 102 5.20 2.50 4.16
2.3　油簕竹物理力学性能　由表 3可知 ,油簕竹气干密度
(含水率 12%)、全干密度 、基本密度分别为 0.741、0.697、
0.587g/cm3 ,顺纹抗压强度为 64.06MPa,抗弯强度为 152.10
MPa,抗弯弹性模量为 12 904 Mpa,与中国林业科学研究院鲍
甫成等对杉木 、云南松 、马尾松 、湿地松 、火炬松等木材的物
理力学性能的测定结果 [ 7]相比 ,油簕竹物理 、力学性能指标
明显优于常见木材。从物理力学性能测定结果可以看出 ,油
簕竹密度 、顺纹抗压强度 、抗弯强度 、抗弯弹性模量等物理力
学性能指标优于常见木材。这为开发以油簕竹为原料的竹
板材 、竹建筑材提供了可能。因此 ,在我国木材资源紧缺的
严峻形势下 ,油簕竹不失为一种优良的木材替代材料。
3　结论
(1)化学成分研究结果表明 ,油簕竹含灰分 2.02%、木
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%、浓度 1%NaOH抽出物 22.49%、
苯醇抽出物 3.44%。
表 3　油簕竹物理力学性质
Table3　ThephysicalandmechanicalpropertiesofB.lapideawood
部位Position
密度∥g/cm3Density
气干密度Air-drydensity 全干密度Oven-drydensity 基本密度Basicdensity
顺纹抗压强度∥MPaThecompressivestrengthparaleltograin
抗弯强度∥MPaBendingstrength
抗弯弹性模量∥MPaThemodulusofelasticityinstaticbending
根部 Rootpart 0.782 0.737 0.541 65.73 152.10 12 828
中部 Middlepart 0.747 0.704 0.593 74.68 168.93 13 979
梢部 Toppart 0.695 0.649 0.627 51.75 135.27 11 904
均值 Average 0.741 0.697 0.587 64.06 152.10 12 904
　注:含水率为 12%。
　Note:Watercontentis12%.
(下转第 17204页)
1718137卷 34期　　　　　　　　　　　　　　　　史正军等　油簕竹材性分析及开发利用价值评价
草 、迷迭香 、薄荷 、百合 、郁金香 、风信子等 。私家庭院的居者
可以根据自己的爱好从中选择各个观赏点的多种植物 ,尽情
享受植物所特有的纯天然色 、香 、味 、形 ,使身心在庭院中得
到全方位的陶醉。
4.2　植物配置应有高低层次　一个私人庭院园林植物除了
品种繁多 ,植物观赏特点丰富外 ,还要重视植物高低层次的
体现。一般别墅的建筑高度约是 10 m上下 ,其庭院面积从
几百到几千平方米不等 ,如此广阔的空间 ,单层次的植物配
置是完全不能满足景观效果需要的 。
适应于江浙地区的植物 ,按高度可以分为以下几类:①
高 8m以上的骨干植物。主要有榉树 、银杏 、红果冬青 、雪
松 、香樟 、重阳木 、栾树 、马褂木 、无患子 、三角枫 、加拿利海枣
等 ,胸径一般在 20cm以上;②高 5 ～ 8 m的中高层植物 。主
要有合欢 、国槐 、广玉兰 、枇杷 、香泡 、龙爪槐 、桂花 、樱花 、杜
英 、罗汉松 、乐昌含笑 、石楠 、杨梅 、红叶李 、西府海棠 、女贞
等;③高 3～ 5 m的中低植物。主要有垂丝海棠 、红梅 、鸡爪
槭 、桃树 、红枫 、五针松 、桂花 、紫薇 、棕榈 、茶花等;④高度 1 ～
3m以下的植物。各种植物球类 、柱类 、小规格灌木都能属这
中类型;⑤高度在 1 m以下的植物。这类植物主要表现为低
矮 ,如四季莳花 、菖蒲 、吴风草 、麦冬类等。有的需要进行修
剪维持这个高度如低矮色块植物 、观赏草类 、低矮植物球等 。
选用具有丰富高度层次配置的庭院 ,兼顾观赏高度 、视觉深
度 、疏密程度 ,才能体现出庭院的立体感和居者的艺术性。
4.3　各种植物应互惠共生　互惠共生即几个物种能长期共
同生活在一起 ,彼此相互依存 ,双方获利。如兰科植物 、云
杉 、雪松等植物与菌根具有共生关系;一些植物种的分泌物
能促进另一些植物的生长发育 ,如接骨木对云杉根的分布有
利 ,皂荚 、白蜡等在一起生长时 ,互相都有显著的促进作用;
但也有些植物的分泌物则会阻碍其他植物的生长 ,如松树与
云杉 、白桦与松树等就不宜种在一起 [ 5] 。
4.4　重视植物成型和恢复速度　人们都希望绿化建植完成
后 ,能尽早体现出良好的景观效果。因此 ,植物选择要十分
重视成型和恢复生长势速度要快。落叶植物的选择要重视
枝干的优美 ,冬季体现枝干 ,其他季节体现花 、叶 、果的观赏
价值 ,比较适宜的品种有榉树 、石榴 、合欢 、水杉 、银杏 、红枫 、
羽毛枫 、樱桃等;常绿植物的选择要重视移栽修剪后 ,树形 、
叶片的恢复要快 ,比较适宜的有香樟 、桂花 、香泡 、乐昌含笑 、
杜英 、杨梅 、枇杷 、桧柏等 ,而广玉兰的树势恢复相对来说比
较慢;地被植物要尽量选用容器苗 ,特别是夏季高温季节和
植物花朵开放的时期施工 ,少用地栽苗 ,以免施工人员为保
证植物成活 ,剪掉过多枝叶 ,造成植物形态难看 ,花朵掉落。
5　结语
植物是私人庭院造园中的主要素材 ,别墅能否达到实
用 、经济 、美观的效果 ,在很大程度上取决于对园林植物的选
择和配置。别墅私人庭院绿化中可以大量用植物来增加景
点 ,也可以用植物来遮挡私密空间 ,同时因为植物的多样性
我们也可以做出庭院的四季季相。要我们在庭院中能感觉
到四季的变化 ,更能体现庭院的价值。
庭院植物的配置应遵循统一原则 、生态原则 、美学原则 、
协调原则 、色彩多样性原则 ,多角度进行植物配置 ,对于营造
自然式的私家庭院具有非常重要的意义 ,特别是植物的选择
方面 ,需要景观设计师和施工单位结合景观生态学和对植物
习性的深入了解 ,慎重选择 ,发挥植物的各项功能 ,结合植物
的观赏性 、共生性 ,体现地方特色 ,达到净化和改善私人庭院
环境 、提高别墅的使用价值 ,营造出以园林植物为主体 ,环境
优美的别墅私家庭院景观。
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(上接第 17181页)
　　(2)纤维形态分析结果表明 ,油簕竹纤维细胞长度 3.47
mm、宽度 24.50 μm、长宽比为 142,纤维细胞腔径 9.24 μm、
单壁厚 7.63 μm、壁腔比 1.65。
(3)物理力学性质分析结果表明 ,油簕竹气干密度 0.741
g/cm3、全干密度 0.697g/cm3、基本密度 0.587g/cm3 ,顺纹抗
压强度 64.06 Mpa、抗弯强度 152.10 Mpa、抗弯弹性模量为
12 940Mpa。
(4)综合分析 ,油簕竹多项材性指标满足制浆造纸 、人造
板材 、建筑材料等工业对原料的性能要求 ,具有重要的开发
利用价值。
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17204 　　　　　　　　　　安徽农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2009年