全 文 ：第 29卷第 1期 江 西 农 业 大 学 学 报 Vol.29, No.1
2007年 2月 ActaAgriculturaeUniversitatisJiangxiensis Feb., 2007
文章编号:1000-2286(2007)01-0077-04
东京野茉莉木材性质分析与利用
骆昱春 1 ,杨 桦 1 ,曾志光 1 ,揭建林 1 ,黄文超1 ,詹有生1 ,周小平 2
(1.江西省林业科学院 , 江西 南昌 330032;2.江西省吉水县芦溪岭林场 ,江西 吉水 331600)
摘要:对东京野茉莉木材纤维形态特征及主要化学成分进行了分析 , 结果表明 , 木材纤维长度为 1 317 ～
1 657 μm,长宽比为 43.94 ～ 56.78, 壁腔比为 0.32 ～ 0.53, 基本密度为 0.373 9 g/cm3 , 综纤维素含量为
78.618%, α-纤维素含量为 41.694%, 10 g/L氢氧化钠抽出物为 25.328%,木质素为 20.314%。通过初步分
析发现 ,东京野茉莉是亚热带超短轮伐期纸浆材的较理想树种 ,有较高的开发利用价值。
关键词:东京野茉莉;木材性质;纸浆材
中图分类号:S781.81;S781.42　　文献标识码:A
AnalysisofWoodPropertiesofStyraxtonkinensisandItsUtilization
LUOYu-chun1 , YANGHua1 , ZENGZhi-guang1 ,
JIEJian-lin1 , HUANGWen-chao1 , ZHANYou-sheng1 , ZHOUXiao-ping2
　　(1.JiangxiAcademyofForestry, Nanchang330045, China;2.LuxiForestryFarm, Jishui331600, China)
　　Abstract:ThefibermorphologyfeaturesandchemicalcompositionofStyraxtonkinensiswerestudied, the
resultshowedthatthefiberlengthchangedfrom1 317 to1 657 μm, theratiooffiberlengthtowidthwas
50.92%, theratioofwalthicknestolumenwas0.411 081, thebasicdensitywas0.373 86g/cm3.Thecon-
tentofholoceluloseofthewoodwas78.618%, thecontentofa-celulosewas41.694%, thecontentof10g/
LNaOHextractivewas25.328%, thecontentofligninwas20.314%.Styraxtonkinensisisaplantwhichis
suitableforpulpwoodinsubtropicalareas, beingofpotentialvalueforexploitationandutilization.
Keywords:Styraxtonkinensis;woodproperties;pulpwood
东京野茉莉(Styraxtonkinensis)落叶乔木 ,属安息香科安息香属。主要分布于热带和亚热带海拔
100 ～ 1 000 m的低山丘陵区 ,江西吉水县有较大范围的分布 ,面积约 80 hm2。该树种树干通直 ,木材为
散孔材 ,具有结构致密 、材质轻软 、材色洁白的特点[ 1] 。经人工引种栽培后 ,生产力较高 ,速生期 4 ～ 6
年 , 8年生后迅速下降。目前对东京野茉莉木材性质分析尚未见报道 。
1　材料与方法
1.1　样地概况
试材采集地位于江西省吉水县芦溪岭林场的大东山天然林中 ,处北纬 26°50′～ 27°40′之间 ,海拔
300 ～ 800m,属亚热带季风气候 ,雨量充沛 ,年平均无霜期 301 d,年平均气温 18.3 ℃,年平均降水量
1 500mm。该区域土壤为变质岩风化的坡积残积母质而形成的山地红壤 ,土层厚 60 ～ 80 cm,黑土层 6
收稿日期:2006-08-28
基金项目:国家科技攻关重大专项(2004BA516A13)和 2006年江西省科技厅重大项目
作者简介:骆昱春(1971-), 男 ,副研究员 , 从事森林培育 、森林生态研究。
　江 西 农 业 大 学 学 报 第 29卷
～ 15 cm,主要植被种类有:苦槠 、木荷 、樟树 、枫香 、杜英 、马尾松 、杉木 、酸枣 、拟赤杨 、毛竹 、东京野茉莉 、
杜鹃 、继木 、白栎 、白檀 、乌饭 、乌药 、狗厥 、冬茅 、悬钩子等 [ 2] 。
1.2　采样方法
(1)随机选取 6 ～ 8年生健康垂直生长的东京野茉莉样本树木 ,共计 5株 ,基本情况见表 1。
表 1　5个样木基本情况
Tab.1　Thebaseinformationoffivesamples
树号 土壤类型 海拔 /m 坡向 坡位 年龄 /a 树高 /m 胸径 /cm
1 山地红壤 380 西南 上坡 8 7.5 11.4
2 山地红壤 340 西南 中坡 9 8.9 12.0
3 山地红壤 330 西南 中坡 11 10.9 13.0
4 山地红壤 300 南 中坡 10 9.5 14.8
5 山地红壤 300 南 中坡 10 10.9 17.7
(2)将每株树干沿距离地面 1.3 m处截断 ,并在该处截取 60 mm厚的圆盘 1个 ,并标明树木南北向。
1.3　试验方法
(1)纤维长度和纤维宽度的测定 。将上述试样分为心材和边材两部分 ,然后分别劈成火柴梗大小
的木杆 ,每部分随机选取几根 ,经硝酸法离析后 ,每个样品随机选取 50根完整纤维 ,在 XST-Z型投影
显微镜下 ,测定纤维长度(μm)和纤维宽度(μm)。
(2)双壁厚和腔径的测定。选取横切面永久切片 ,用 XSZ-HS纤维图像分析系统进行测定 。分别
测纤维壁厚和纤维腔径(μm),求平均值后再计算出壁腔比 [ 3] 。
(3)木材基本密度的测定。将试样按照排水法 [ 3]测定基木密度。
(4)主要化学成分测定 。东京野茉莉的综纤维素 、α-纤维素 、10 g/LNaOH抽出物 、木质素分别按
照国家标准(GB/T2677.10-95, GB/T744-89, GB/T2677.5-93, GB/2677.8-94)进行测定和计算 。
2　结果与分析
2.1　东京野茉莉木材的物理性质
东京野茉莉木纤维形态特征及基本密度见表 2,与常用造纸材杨树 、马尾松及江西广泛分布的樟树
相比较 ,结果见表 3。
表 2　5个样木的木纤维形态特征及密度
Tab.2　Thefibermorphologyfeatureanddensityoffivesamples
样号　　 纤维长度/μm
纤维宽度
/μm 长宽比
双壁厚度
/μm
胞腔直径
/μm 壁腔比
基本密度
/g· cm-3
1 1 540 32.04 48.07 8.05 16.31 0.493 562 0.341 9
2 1 391 31.66 43.94 7.07 16.75 0.422 216 0.374 8
3 1 657 29.19 56.78 6.87 17.39 0.395 055 0.381 0
4 1 589 28.37 56.03 6.67 17.42 0.382 893 0.403 1
5 1 317 26.44 49.81 6.38 17.64 0.361 678 0.368 6
均值 1 499 29.54 50.92 7.01 17.10 0.411 081 0.373 9
心材均值 1 472 28.77 51.20 6.65 16.54 0.402 056 0.375 2
边材均值 1 523 30.31 50.67 7.37 17.66 0.417 327 0.372 5
2.1.1　纤维长度 、纤维宽度及长宽比　纤维长度是影响纸浆用材树种优劣的重要指标之一 。根据国际
木材解剖学会的规定 ,木纤维长度小于 900 μm为短纤维 , 900 ～ 1 600 μm之间为中级长度纤维 ,大于
1 600μm为长纤维。由表 2可知 ,东京野茉莉 5个样本的纤维长度为 1 317 ～ 1 657 μm, 平均为
1 499μm,属于中级长度纤维 ,纤维长度的径向变异趋势为心材小于边材。从表 3来看 ,东京野茉莉纤
维长于杨树 、樟树等阔叶树种。
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第 1期 骆昱春等:东京野茉莉木材性质分析与利用
表 4　木材纤维长度数字特征及频数分布正态性检验
Tab.4　ThenumberfeatureoffiberlengthandNormalityexamination
oftheFrequencydistribution
树号 N 最大值 最小值 平均 标准差 P
1 127 2 408.01 1 133.55 1 544.47 181.27 0.000 0
2 106 2 169.04 1 238.92 1 572.83 185.79 0.008 1
3 123 2 462.13 1 136.71 1 659.26 235.97 0.042 0
4 113 2 174.01 1 110.12 1 590.25 223.57 0.002 1
5 115 1 805.92 907.04 1 315.69 190.08 0.148 5
　　　　注:采用 DPS数据处理系统进行次数分布统计 ,分级数为 20。
表 3　几种木材纤维形态特征及密度的比较
Tab.3　Thefibermorphologyfeatureanddensityofsomeplants
树种 纤维长度/μm
纤维宽度
/μm 长宽比
双壁厚度
/μm
胞腔直径
/μm 壁腔比
基本密度
/g· cm-3
东京野茉莉 1 498.79 29.40 50.92 7.01 17.10 0.411 081 0.373 9
杨树(107) 1 050.00 21.54 48.75 4.56 16.44 0.28 0.403 0
樟树 1 177.00 32.38 36.35 4.17 14.96 0.28 0.418 0
马尾松 3 420.00 43.50 78.60 0.349 0
对于纤维宽度 ,从植物生理学的角度看 ,纤维直径及胞腔径是和树木的生长发育相适应。在树木生
长幼年期 ,树木内促进细胞分裂的激素多 ,顶端生长点活跃 ,纤维直径 、腔径相对较大;随着树木生长发
育的变化 ,激素也不断变化;到一定时期促进细胞延长的激素增多 ,细胞长度增长快 ,到后期抑制细胞增
长的激素增多 ,细胞的增长受到抑制 ,细胞的增长呈稳定状态 [ 3] 。因此 ,外界条件对细胞直径和腔径的
影响较大。由表 2可知 ,东京野茉莉纤维宽度为 29.54 μm,纤维宽度的径向变异趋势为心材小于边材 。
纤维的长宽比是纤维长度和纤维宽度的比值 ,是两者共同作用的结果 。纤维长宽比与制浆造纸及
纤维板的质量有很大的关系。木纤维愈长 ,长宽比愈大 ,则愈适合造纸与纤维板的生产[ 4] 。从表 2及表
3可以看出:东京野茉莉平均长宽比为 50.9,纤维长宽比的径向变异趋势为心材大于边材 ,且其纤维长
宽比大于杨树 、樟树等阔叶树种 。
2.1.2　双壁厚 、腔径及壁腔比　木纤维的胞壁厚度与制浆造纸的多项强度指标关系密切。同样大小的
细胞 ,胞壁薄则胞腔就大 ,当外力作用时易压扁而成带状结合面积增大 ,因而结合力强 ,纸张致密[ 5] 。
从表 2可见 ,东京野茉莉双壁厚度为 7.01 μm,心材小于边材;木纤维胞腔直径为 17.10 μm,心材小于
边材。
纤维壁腔比是纤维双壁厚与腔径之比 ,它的大小影响纸张的性能。一般认为壁腔比小的纤维易于
结合 ,纸张强度大;而壁腔比大的纤维难以结合 ,纸张强度低 。东京野茉莉纤维壁腔比为 0.411 081,小
于 1 ,且心材小于边材。
2.1.3　木材密度　木材密度是木材重要的材性指标之一 ,它和木材的诸多性质存在着十分密切的关
系 ,如木材的硬度 、强度 、韧性等 。对于纸浆材而言 ,木材密度大 ,制浆得率高;但密度太大 ,又会影响纸
张的强度。一般适宜的密度范围在 0.40 ～ 0.6g/cm3间为好 [ 6, 7] 。因此 ,木材的密度在很大程度上决定
了单位体积木材的纸浆产量和纸张的质量。东京野茉莉木材的基本密度为 0.373 86 g/cm3 ,略低于杨
树 、樟树 ,但高于马尾松。
2.1.4　木材纤维形态指标数字特征及频数分布正态性检验　由表 4可知:在 5个样木中 1-P>0.05,
因此 ,东京野茉莉木材纤维长度服从正态分布 ,同样对其纤维宽度进行检验 ,结果也服从正态分布。
2.2　东京野茉莉
木材的化学性质
东京野茉莉木
材的化学成分测定
结果见表 5。
由表 5可知:
东京野茉莉木材中
综纤维素含量为
77.87% ～ 79.48%,
α-纤维素含量为
41.28% ～ 42.11%,
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　江 西 农 业 大 学 学 报 第 29卷
表 5　5个样木的化学成分 (以绝干材为准)
Tab.5　Thewood schemicalcompositionoffivesamples
样号 综纤维素 α-纤维素 10 g/L氢氧化钠抽出物 木质素
1 79.48 41.28 26.67 19.99
2 78.65 41.55 24.89 19.33
3 78.33 42.11 24.37 21.12
4 78.76 42.04 25.14 19.87
5 77.87 41.49 25.57 21.26
变异系数 0.007 54 0.034 22 0.041 30 0.008 70
平均 78.618 41.694 25.328 20.314
马尾松 62.33 43.65 14.49 27.66
10g/LNaOH抽出物为 24.37%
～ 26.67%,木质素为 19.33%
～ 21.26%。各指标的变异系
数都很小 ,可知各样木的化学
组成较一致 , 5个样木均具有
较高的综纤维素含量 ,木质素
含量较低 ,适于作为纤维用材。
2.3　东京野茉莉适作纸浆材
的评价
木材的纤维形态特征是树
木材质的基本参数 ,同时也是
反映木材及其利用的重要指
标 。就造纸而言 ,纤维原料的
纤维形态及其化学成分是纤维原料评价的重要依据;尤其造纸系纤维物理作用纸张强度与纤维形态有
密切的关系 。过去认为纤维的长度只要大于 330 μm,纸张的耐折度 、撕裂指数和破裂指数等不再受其
影响[ 5] 。但据研究 ,纤维长度不仅影响纸张的撕裂度 ,也影响纸张的抗拉强度 、耐磨度和耐折度 [ 3、8] 。
木材的纤维长度 、长宽比和壁腔比是影响造纸性能的三大要素 。国际木材解剖学规定:中级长度纤
维(910 ～ 1 600 μm)、长宽比不低于 35 ～ 45就能满足纤维工业原料的要求 ,壁腔比小于 1的被列为上
等造纸用材 ,等于 1的为中等造纸用材 ,大于 1的则为劣等造纸用材 [ 3] 。据测定 ,东京野茉莉木材纤维
长度为 1 317 ～ 1 657 μm,长宽比为 40 ～ 58.7,壁腔比为 0.32 ～ 0.53。 3项指标均能满足以上要求 ,属
于甚薄等级 ,纸张抗扰性能好 ,且纤维长度 、宽度分布均匀 ,符合造纸要求。
作为制浆造纸原料的木材 ,化学组成中纤维素含量要求高(不少于 40% )、木质素和树脂等含量要
求低 ,另外还要求材质较松 、色泽较白 。东京野茉莉木材化学组成中纤维素含量为 77.87% ～ 79.48%,
木质素低 ,高于其要求 ,且材色较白 、生产力高 ,初步认为是适用于作纸浆材的优良树种。
3　小结与讨论
(1)东京野茉莉木材纤维长度分布均匀 ,呈正态分布 ,长度为 1 499 μm,属于中级长度纤维;木材纤
维长宽比为 50.92,大于 45;纤维壁腔比仅为 0.411 081,小于 1。
(2)东京野茉莉木材中综纤维素含量很高 ,木质素低 ,材色较白 。
(3)东京野茉莉是江西丘陵岗地适宜的上等造纸用材 ,且从木材纤维长宽比 、纤维壁腔比来看 ,心
材比边材更适宜造纸 。
致谢:中国林科院木材所殷亚方同志在实验测定过程给予了很大帮助 , 在此表示衷心的感谢!
参考文献:
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