全 文 ：第 28 卷第 2 期
2004 年 3 月
南 京 林 业 大 学 学 报(自 然 科 学 版)
Journal of Nanjing Forest ry University(Natural Sciences Edition)
Vol.28 , No.2　
Mar., 2004　
马占相思木材酸碱性质与抽提物含量及其相关性
梁宏温
(广西大学林学院 ,广西　南宁　530001)
摘　要:对 10年生马占相思木材酸碱性质和抽提物含量进行了测定和相关分析 , 结果表明:马占相思木材平
均 pH 为 5.34 ,呈酸性 ,其酸缓冲容量和碱缓冲容量分别为 0.142 mmol和 0.053 mmol , 两者的比值为 2.68 ,
其冷水 、热水 、1% NaOH 和苯-醇的抽提物含量平均值分别为 4.84%, 5.75%, 15.98%和 6.09%;心材的酸
缓冲容量和冷水 、热水 、1% NaOH 及苯-醇的抽提物含量明显高于边材 , 并随着树干高度的增加而减小;而
pH 和碱缓冲容量则低于边材 ,并随着树干高度的增加而增大;pH 与酸缓冲容量及热水 、1% NaOH 和苯-醇
的抽提物含量呈负相关 ,而与碱缓冲容量和冷水抽提物含量呈正相关。
关键词:马占相思;木材酸碱性质;抽提物含量;相关分析
中图分类号:S781.29;S792　　　文献标识码:A　 　文章编号:1000-2006(2004)02-0064-03
Relativity of Content of Extractive with Acid-alkali Property
of Acacia mangium Willd Wood
LIANG Hong-wen
(College of Forest ry Guangxi University , Nanning 530001 , China)
Abstract:The content of ext ract ive and acid-alkali property of Acacia mangium Willd w oods
w ere analy zed and their relationships w ere discussed.The result show s:(1)Acacia mangium
Willd w ood show s acidity and its pH is 5.34 , the acid buffering capaci ty and alkali buffering ca-
pacity are 0.142 mmol and 0.053 mmol respectively , the ex tractive contents of cold-water , hot-
water ,1%NaOH and benzene-alcohol are 4.84%,5.75%,15.98%and 6.09% respectively .(2)
the heartwood acid buffering capaci ties , the heartw ood ex tractive contents of cold-water ,hot-wa-
ter , 1% NaOH and benzene-alcohol are higher than sapw ood , and decreased with the t runk
height , the heartwood pH and alkali buf fering capacity are lower than sapwood , and increased w ith
the trunk height.(3)the pH shows negative co rrelation w ith the acid buf fering capacity , the ex-
tractive contents of ho t-water , 1%NaOH and benzene-alcohol , and posi tive co rrelation w ith alkali
buffering capaci ty and ext ract ive content of cold-water.
Key words:Acacia mangium Willd;Acid-alkali property of w oods;Content of ext ract ive;Co rrela-
tive analy zed
木材的酸碱特性和抽提物含量都是木材的重要化学性质 。木材抽提物是一组不构成细胞壁 、胞间
层等基本木材构造部分的低分子游离物质 ,它的存在既对木材的颜色 、气味和渗透性等有重要影响 ,又
决定着木材的酸碱性质 ,从而影响木材胶合和变色 、金属腐蚀和胶接性能[ 1 ～ 3] 。因此 ,研究木材酸碱特
性和抽提物含量及其相互关系 ,探讨影响木材酸碱度的内在因素 ,对于木材的加工和利用具有重要意
义。笔者对马占相思(Acacia mangium Willd)不同样株和不同树干高度心材与边材的 pH 及其酸碱缓
冲容量和冷水 、热水 、1%NaOH 、苯-醇等抽提物的含量进行了测定 ,并作相关分析 ,旨在为马占相思木
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收稿日期:2003-05-19　　　　修回日期:2003-07-20
基金项目:广西大学谭锦球青年科学基金资助项目(X022045)
作者简介:梁宏温(1959-),男 ,广西贵港人 ,广西大学林学院副研究员。
材的加工利用提供参考依据。
1　材料与方法
1.1　试材采集与试样制备
试材采自广西壮族自治区国有高峰林场界牌分场 10年生的马占相思试验林。在同一山坡林地采
伐5株林龄相同 、生长正常的中等木作为样木 , 5 株样木的树高范围为 19.1 ～ 19.9 m , 胸径为
22.0 ～ 28.5 cm 。伐木前先标明树干的南北向 ,伐倒后首先在树高 0.0和 1.3 m处取 5 cm 厚的圆盘 ,然
后沿树高向上每隔 2 m 锯取圆盘 ,直至梢径为 3 cm 。
于每株样木各圆盘的直径方向切取其髓心材(靠髓心 1 ～ 3龄材)、心材(3龄以上)和边材。气干后
分别测定圆盘心材的重量百分率(心材率),并将每株样木划分为上部(树高 11.3 , 13.3 , 15.3 m)、中部
(树高 5.3 ,7.3 ,9.3 m)和下部(树高 0.0 , 1.3 , 3.3 m)3个部分 ,每部分的髓心材 、心材和边材均取样
100 g(按 3个圆盘的重量权重取样)。然后用植物粉碎机粉碎至全部能通过 40 目筛的木粉 ,用标准筛
截取通过 40目筛但不能通过 60目筛的样品并装入干净的广口玻璃瓶中备用。
1.2　试样的化学分析
木材 pH 和抽提物含量分别按GB 6043-94和GB 2677.2 ～ 10-81的方法进行测定;木材酸 、碱缓
冲容量按 GB/T 17660-1999的方法进行测定。
2　结果与分析
2.1　马占相思木材酸碱性质及其抽提物含量
马占相思 10年生林分不同植株 、不同树高部位心材和边材的酸碱性质及其抽提物含量的测定结果
见表 1。由表 1看出 ,马占相思木材的 pH 平均为 5.34 ,呈酸性。其总缓冲容量平均为 0.195 mmol ,其
中酸缓冲容量和碱缓冲容量分别为 0.142和 0.053 mmol ,两者的比值达 2.68 ,表明其对外来酸的缓冲
能力较强 ,而对碱的缓冲能力较弱 。马占相思木材的冷水 、热水 、1%NaOH 和苯-醇的抽提物含量平
均值分别为 4.84%,5.75%,15.98%和 6.09%,其热水 、1% NaOH 和苯-醇的抽提物含量均比 6年生
和 9年生植株的高[ 4] ,说明随着树龄的增加 ,心材比例的增大 ,木材抽提物含量也随之增加。
表 1　木材酸碱性质及抽提物含量的变化规律
Table 1　Change regularity of content of extractive and acid-alkali property in woods
样木部位 样品数/个 pH
缓冲容量/mmol
酸 碱 合计
抽提物含量%
冷水 热水 1%NaOH 苯-醇
样木号
径　向
树高/m
1 9 5.25 0.174 0.053 0.227 4.24 6.37 15.75 6.57
2 9 5.30 0.148 0.053 0.201 4.75 5.17 15.96 5.86
3 9 5.44 0.119 0.050 0.169 4.46 5.11 15.80 5.64
4 9 5.37 0.125 0.048 0.173 5.16 6.06 15.89 5.74
5 9 5.33 0.142 0.059 0.201 5.58 6.05 16.51 6.64
平均＊ 45 5.34 0.142 0.053 0.195 4.84 5.75 15.98 6.09
0.532 0.082 0.014 0.096 1.245 1.465 2.568 2.391
9.96 57.75 26.42 49.23 25.72 25.48 16.07 39.26
髓心材 15 5.10 0.165 0.047 0.212 5.48 6.33 17.92 7.85
心　材 15 5.01 0.201 0.049 0.250 5.61 6.78 17.19 7.45
边　材 15 5.90 0.059 0.063 0.122 3.42 4.14 12.83 2.97
0.0～ 3.3 15 5.07 0.187 0.043 0.230 5.19 6.11 17.03 6.43
5.3～ 9.3 15 5.33 0.138 0.050 0.188 4.91 5.83 16.04 6.36
11.3～ 17.315 5.61 0.101 0.064 0.165 4.42 5.31 14.88 5.48
　　　注:＊第 1行为平均值 ,第 2行为标准差 ,第 3行为变异系数%。
表1结果表明 ,马占相思心材的 pH 和碱缓冲容量比边材的低 ,即其酸度比边材的高 ,而心材的酸
缓冲容量 、冷水 、热水 、1%NaOH 和苯-醇的抽提物含量则明显高于边材。由此看出 ,随着心材的形
成 ,马占相思木材的抽提物将逐渐积累 ,其酸度逐渐增大。
表 1还表明 ,马占相思木材的 pH 和碱缓冲容量随着树干高度的增加而增大 ,而酸缓冲容量 、冷水 、
热水 、1%NaOH 和苯-醇的抽提物含量则随着树干高度的增加而减小 ,这与其心材比例随着树干高度
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　2004年　总第 110期　　　　　　　　　梁宏温:马占相思木材酸碱性质与抽提物含量及其相关性
的增加而降低有关(经测定 ,树高 0.0 ,1.3 ,3.3 ,5.3 , 7.3 ,9.3 ,11.3 ,13.3和 15.3 m 处圆盘的心材率分
别为 77.86%,74.25%,74.86%,72.38%,66.69%,58.04%, 42.01%, 24.28%和 10.22%)。
从表 1中标准差和变异系数还看出 ,同一项目不同试样之间的测定值存在较大的差异 ,其变异系数
从pH 的 9.96%到酸缓冲容量的 57.75%。经双因素(样木与部位)方差分析[ 5] 揭示不同树干高度和
心 、边材的测定值有较大的变异 ,而不同样木之间的变异则较小 。
2.2　pH和酸 、碱缓冲容量与抽提物含量的相关分析
为了更客观地论述马占相思木材酸碱性质与其抽提物含量的相关性 ,对 45个试样的测定结果进行
相关分析[ 5] 。
2.2.1　各要素之间的相关性
马占相思木材 pH 与酸 、碱缓冲容量 、冷水 、热水 、1% NaOH 及苯-醇的抽提物含量各要素之间的
关系密切 ,其相关性均达到极显著(P =0.01)。其中 pH 与酸缓冲容量和热水 、1%NaOH 、苯-醇的抽
提物含量呈负相关 ,而与碱缓冲容量和冷水抽提物含量呈正相关 。
2.2.2　pH 与其他要素之间的回归分析
表 2　pH(y)与其他要素(x)之间的逐步回归分析
Table 2　Regressive analyses of the pH values
with other constituents
逐步回归方程 R R2 Se
y=8.174-0.178 x1 0.857 0.735 0.277 1
y=7.072-0.142 x1+10.102 x 2 0.883 0.780 0.255 6
y=6.522-0.083 3 x1+8.930x 2-2.291x 3 0.901 0.812 0.239 5
y=6.438-0.073 8 x1+9.349x 2-1.960x 3+
0.060 6x 4-0.051 4 x5-0.022 0 x6 0.906 0.821 0.237 8
　注:R 为相关系数 , R 2为判定系数 , Se 为标准误差;x 1 为 1% NaOH
抽提物含量;x2 为碱缓冲容量;x 3为酸缓冲容量;x 4 为冷水抽提物含
量;x 5为热水抽提物含量;x 6为苯-醇抽提物含量。
pH 与其他要素之间逐步回归的线性方程如表
2。表 2表明 ,1%NaOH 抽提物含量对 pH 的影响
最明显 ,其次为碱缓冲容量和酸缓冲容量 ,冷水 、热
水和苯-醇的抽提物含量对 pH 的影响则较小 。
1%NaOH 抽提物含量作为第一变量首先被引入回
归方程 ,其判定系数 R2 达 0.735 ,即其对 pH 的贡
献率达到 73.5%。当碱缓冲容量和酸缓冲容量作
为第 2变量和第 3变量引入回归方程后 ,其对 pH
的贡献率累计分别达到 78.0%和 81.2%,当全部的
变量被引入后 ,其贡献率累计达到 82.1%。经对各
线性方程进行方差分析表明 ,其变量之间的相关性
均达到极显著(P =0.01),表明 pH 与各要素之间的
逐步回归方程有较强的拟合度 ,反映了马占相思木材 pH 与抽提物含量 ,特别是与 1% NaOH 抽提物的
含量密切相关。
3　结　语
马占相思是近年引种成功并被推广规模造林的短周期工业用材树种 。目前 ,人造板生产中最经常
使用的胶粘剂是脲醛树脂 ,其对原料的酸度比较敏感。因此 ,在选择马占相思木材作为人造板的纤维原
料时 ,应考虑选用树龄较大 ,且心材率较高 ,酸缓冲容量及热水 、1%NaOH 、苯-醇的抽提物含量较高和
pH较低的木材 ,以利于脲醛树脂胶粘剂的固化。然而 ,马占相思木材作为制浆原料 ,目前生产上使用枝
桠材和幼龄材的较多 ,这些枝桠材和幼龄材的心材率较低 ,pH 较高 ,即酸性较小 ,对胶合过程增加了难
度 ,不利于脲醛树脂胶的固化 。因此 ,在利用心材率小的枝桠材和幼龄材作为制浆原料时 ,为了节省胶
料和固化时间 ,以利于提高产品的质量和降低成本 ,需要考虑调节木材的酸性 ,降低木材的 pH 。
[ 参 考 文 献 ]
[ 1] 周　勤 ,陆熙娴 ,黄洛华.7种人工林针叶树材抽提物含量比较[ J] .木材工业 , 1999 ,13(1):23-25.
[ 2] 相亚明.国产 25种木材水浸提液 pH 值和缓冲容量[ J] .木材工业 , 1987 , 1(1):16-23 , 55.
[ 3] 尹思慈 ,王婉华 ,高鸿海.木材的 pH 值和缓冲容量[ J] .南京林产工业学院学报 , 1982(3):143-157.
[ 4] 龚木荣 ,洪启清.九年生马占 、大叶 、厚荚相思制浆性能的比较[ J 〗.林产工业 , 2001 , 28(6):25-27.
[ 5] 卢纹岱.Spss for window s统计分析[ M] .北京:电子工业出版社 , 2000:301-326.
(责任编辑　李燕文)
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南 京 林 业 大 学 学 报(自 然 科 学 版)　　　　　　第 28 卷　第 2 期