全 文 ：福建林学院学报 2000, 20 ( 3): 262～ 264
Journa l o f Fujian Co lleg e of For estry
文章编号: 1001-389X ( 2000) 03-262-03
福建含笑木纤维形态特征和化学成分的研究⒇
李 金 明
(建瓯市房道林业采育场 , 福建 建瓯 353100)
摘要: 通过对福建含笑木材纤维形态和化学成分的测定、 分析 , 发现了福建含笑木纤维形态和
化学成分的特征及其纤维形态随轮龄的变化规律 . 研究结果表明 , 福建含笑木材可作为林产工
业的纤维材料使用 .
关键词: 福建含笑 ; 纤维形态 ; 轮龄 ; 化学成分
中图分类号: S781. 49 文献标识码: A
福建含笑 (Michelia fujianensis Q. F. Zheng ) 为木兰科含笑属树种 , 福建林学院郑清芳教授于 1981
年发现并命名的 , 其长势良好 , 树干通直挺拔 , 木材花纹细腻 , 有香味 , 是福建特有的珍贵用材树种之
一 , 也是速生的阔叶树种 [1～ 3 ] , 具有广泛的用途 . 福建省建瓯市等县市已进行大面积造林 . 但迄今为止 ,
对福建含笑木材构造及材性的研究尚未见报道 . 因此 , 研究福建含笑木材构造及材性 , 既为福建含笑林
分的科学经营管理及木材的合理利用提供理论依据 , 又开发了新的用材树种 , 对缓解木材短缺 , 保护生
物基因 , 促进生物多样性及生态的良性循环具有重要的现实意义和深远的历史意义 . 目前对阔叶材纤维
形态和化学成分研究很少 [4～ 7 ] , 研究福建含笑木材的纤维形态和化学成分对掌握其相关材性和制浆造纸
十分重要 , 着重对取自福建省建瓯市的福建含笑木材进行木纤维形态和化学成分的测定、 分析 , 探讨其
作为林产工业纤维材料的可行性 .
1 材料与方法
1. 1 材料
材料取自福建省建瓯市房道镇林业采育场 , 轮龄为 62年生 , 树干通直挺拔 , 胸径 32. 2cm, 树高
16. 7m , 基本密度为 0. 414g / cm3 , 气干密度为 0. 473g /cm3 (另文刊出 ) .
1. 2 研究方法
1. 2. 1 木纤维形态测定 取树干 1. 3m高处的圆盘 , 在东、 西、 南、 北 4个方向上隔 4轮取材 , 劈成火
柴杆大小的试样 , 得到 4、 8、 12、 16、 20、 24、 28、 32、 36、 40、 44、 48、 52、 56、 60生长轮东、 西、
南、 北向的试样 , 将所取的各轮 5～ 6根小木梗分别放进已经贴好标签的试管中 , 采用许尔兹法 (氯酸钾
∶ 60%硝酸∶水= 1∶ 2∶ 1) 进行纤维离析 , 制片并在投影显微镜下进行纤维长度和宽度的测量 .
1. 2. 2 化学成分测定 将原料去皮 ,用四分法劈杆成薄片并放置 48h,风干后再置粉碎机中磨细至能通
过 40目筛的细末 ,用标准筛截取能过 40目但不过 60目的部分作为分析试样 ,对水分、灰分、热水抽出物、
苯醇抽出物、 1% NaOH抽出物、木素、戊聚糖和纤维素含量等分别按国标相应项目进行分析测定 [8 ] .
2 结果与分析
2. 1 纤维形态分析
测量得出各生长轮东、 西、 南、 北向共 80根木纤维长度和宽度 , 对各生长轮的木纤维长度和宽度进
行变异统计 [9 ] (表 1) . 木纤维长度和宽度的准确指数均小于 5% , 说明测量数据准确可靠 , 其中长度大
于 1. 2mm的纤维占 90. 5% .
2. 1. 1 木纤维长度和宽度 在树干半径方向上 ,木纤维长度随着轮龄的增大而增大 , 4～ 16a间增加较迅
⒇ 作者简介: 李金明 ( 1962— ) , 男 , 福建建瓯人 , 工程师 , 从事森林采伐与利用研究 .
收稿日期: 1999— 09— 13; 修回日期: 1999— 11— 28
DOI : 10. 13324 /j . cnki . jfcf . 2000. 03. 019
速 , 由 0. 96mm增至 1. 28mm; 而 16～ 28a间纤维长度增加缓慢 , 由 1. 28mm增至 1. 32mm; 28～ 62a间
纤维长度略有波动 . 纤维宽度随轮龄变化不明显 , 在 21. 81～ 25. 94μm之间 (表 1) .
表 1 福 建 含 笑 木 纤 维 长 度 和 宽 度
Tab le 1 Th e length and w idth of the w ood f iber of Michel ia fu jianensis
轮序长度
算术平均值 X
长度 宽度
标准差 S
长度 宽度
标准误差 St
长度 宽度
变异系数 V /%
长度 宽度
准确指数 P /%
长度 宽度
4 0. 96 21. 81 0. 12 3. 20 0. 013 0. 358 12. 5 14. 7 2. 7 3. 3
8 1. 11 24. 75 0. 18 4. 12 0. 020 0. 461 16. 2 16. 6 3. 6 3. 7
12 1. 22 24. 22 0. 19 4. 26 0. 021 0. 476 15. 6 17. 6 3. 4 3. 9
16 1. 28 25. 15 0. 17 4. 12 0. 019 0. 461 13. 3 16. 4 3. 0 3. 7
20 1. 29 24. 85 0. 15 4. 21 0. 017 0. 471 11. 6 16. 9 2. 6 3. 8
24 1. 31 25. 29 0. 16 4. 08 0. 018 0. 456 12. 2 16. 1 2. 7 3. 6
28 1. 32 24. 76 0. 13 3. 75 0. 015 0. 419 9. 8 15. 1 2. 3 3. 4
32 1. 32 23. 78 0. 18 3. 86 0. 020 0. 432 13. 6 16. 2 3. 0 3. 6
36 1. 31 25. 06 0. 19 4. 03 0. 021 0. 451 14. 5 16. 1 3. 2 3. 6
40 1. 32 25. 94 0. 20 3. 95 0. 022 0. 442 15. 2 15. 2 3. 3 3. 4
44 1. 30 24. 67 0. 15 4. 14 0. 017 0. 463 11. 5 16. 8 2. 6 3. 8
48 1. 31 23. 12 0. 12 3. 83 0. 013 0. 428 9. 2 16. 6 2. 0 3. 7
52 1. 29 23. 72 0. 09 3. 98 0. 010 0. 445 7. 0 16. 8 1. 6 3. 8
56 1. 30 22. 78 0. 14 4. 04 0. 017 0. 452 10. 8 17. 7 2. 6 4. 0
60 1. 31 24. 80 0. 16 3. 72 0. 018 0. 416 12. 2 15. 0 2. 7 3. 4
注: 木纤维长度单位为 mm, 宽度单位为μm.
2. 1. 2 木纤维长宽比 福建含笑纤维的长宽比均大于 45, 而且随轮龄的增大而增大 , 4～ 16a间增加较
快 , 16～ 28a间增加缓慢 , 28～ 62a间略有波动 (表 2) .
表 2 福 建 含 笑 木 纤 维 长 宽 比
Table 2 Th e ratio betw een length and w idth of the w ood fib er of Michel ia f ujianensis
轮序 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60
长宽比 45. 8 50. 2 56. 4 60. 7 61. 5 62. 3 62. 8 62. 5 61. 8 62. 2 60. 9 62. 4 61. 6 62. 0 61. 9
2. 1. 3 木纤维质量评价 根据国际木材解剖学会对阔叶树材纤维长度的评等规定 ,福建含笑木材纤维长
度 ( 0. 96～ 1. 32mm) 属中等长度 ( 0. 91～ 1. 60mm) , 福建含笑木纤维长宽比大于 45, 长宽比越大 , 纤维
交织能力越好 , 制品强度越高 , 福建含笑木材可作为林产工业的纤维材料使用 .
2. 2 化学成分分析
福建含笑木材的各种化学成分
的测定结果如表 3所示 , 同时列出主
要造纸原料马尾松和大叶桉木材的
化学成分 [10 ] .
通过福建含笑与大叶桉、 马尾松
木材化学成分的比较 , 可以看出福建
含笑木材化学成分有以下几个特点:
灰分含量、 苯醇抽出物含量均高于大
表 3 福建含笑、 大叶桉和马尾松木材的化学成分 /%
Table 3 Th e ch emical composi tions of th e wood of Michel ia
fuj ianensis , Eucalyp tus robusta and Pin us massoniana
树种 灰分 热 水抽出物
1% NaOH
抽出物
苯 醇
抽出物 纤维素 戊聚糖 木素
福建含笑 0. 98 5. 64 20. 17 7. 12 44. 51* 18. 45 24. 79
大 叶 桉 0. 56 6. 13 20. 94 3. 23 40. 33△ 20. 65 30. 68
马 尾 松 0. 42 2. 68 12. 67 2. 79 43. 10△ 12. 52 26. 86
注: * —纤维素含量系硝酸 -乙醇法测定的数据 ;
△—纤维素含量为α纤维素含量 .
叶桉和马尾松 ; 热水抽出物含量高于马尾松 , 低于大叶桉 , 1% NaOH抽出物含量高于马尾松 , 接近于大
叶桉 ; 硝酸 -乙醇纤维素含量 , 达到制浆造纸的要求 , 戊聚糖含量高于马尾松低于大叶桉 , 木素含量均低
于马尾松和大叶桉 , 这对制浆是有利的 , 由于木材制化学浆要除去木素 , 其含量高则化学浆得率低 , 药
品消耗大 , 即便高得率纸浆保留大部分木素 , 也会由于木素含量高使得纸浆质量差 , 纸发脆易返黄 . 因
此 , 福建含笑木材可作为制浆原料 .
263第 3期 李金明: 福建含笑木纤维形态特征和化学成分的研究
3 小结
62年生福建含笑木纤维长度为 0. 96～ 1. 32mm, 在阔叶树材中属中等 ,长度大于 1. 20 mm的纤维占
90. 5% ; 宽度为 21. 81～ 25. 94μm; 长宽比均大于 45, 为 45. 8～ 62. 8, 福建含笑木纤维长度和长宽比随
着轮龄的增大而增大 .
硝酸 -乙醇纤维素含量为 44. 51% , 戊聚糖含量为 18. 45% , 木素含量为 24. 79% , 纤维交织能力好 ,
制品强度高 , 可作为林产工业制浆造纸、 纤维板生产等的纤维材料使用 ; 其苯醇抽出物较高 ( 7. 12% ) ,
天然耐久性好 , 是良好的家具和装饰用材 . 结果表明 , 福建含笑是一种很有发展前途的速生阔叶更新树
种 , 十分有必要大力营造福建含笑人工速生丰产林 .
参 考 文 献:
[ 1]郑清芳 . 新的珍贵阔叶树种—— 福建含笑 [ J] . 福建林学院学报 , 1981, ( 1): 52.
[ 2]郑郁善 ,郭海涛 ,徐凤兰 ,等 . 福建含笑杉木混交林水源涵养功能研究 [ J] . 福建林学院学报 , 1997, 17 ( 2): 126— 130.
[ 3]郑郁善 . 福建含笑人工林造林模式的研究 [ J] . 福建林学院学报 , 1996, 16 ( 2): 143— 147.
[ 4]赖寿永 , 刘志清 . 木麻黄木材化学成分和纤维形态 [ J] . 福建林学院学报 , 1996, 16 ( 1): 89— 91.
[ 5]纪文兰 . 短周期工业木材化学组成研究 [ J] . 林产工业 , 1997, 24 ( 1): 16.
[ 6]季天 . 关于造纸用材林树种结构的探讨 [ J] . 福建造纸 , 1985, ( 1): 1— 17.
[ 7]邬义旺 . 植物纤维化学 [ M ] . 北京: 轻工业出版社 , 1991. 32— 34.
[ 8]屈维均 . 制浆造纸实验 [ J] . 北京: 中国轻工业出版社 , 1992. 25— 63.
[ 9]国家标准 . 木材物理力学性质试验方法 [ M ] . 北京: 中国标准出版社 , 1991. 6.
[ 10 ]成俊卿 . 木材学 [ M ] . 北京: 中国林业出版社 , 1985. 188— 191.
A Study on the Fiber Morphology and
the Chemical Composition of the Wood of Michelia fuj ianensis
LI Jin-ming
( Fangdao Forest Farm of Jian ou, Jian ou 353100, China)
Abstract: Based on the determina tion and analysis on the fiber morpho lo gy and the chemica l composition o f Michelia
f ujianensis wood, the feature o f its fibe r mo rpho log y and chemical composition and the law o f change in fiber mo rpho log y
with age we re r evealed. The r esult show s its wood can be used a s fibe r mate rial in fo rest products industr y.
Key Words: Michelia fujianensis; fiber mo rpho lo g y; ag e o f g row th; chemical composition
(责任编校: 江 英 )
264 福 建 林 学 院 学 报 第 20卷