免费文献传递   相关文献

突脉青冈纤维特征和化学成分研究



全 文 :突脉青冈纤维特征和
化学成分研究
郑 郁 善
(福建林学院资源与环境系 ,南平 353001)
摘要 对突脉青冈纤维形态和化学成分的测定和分析 , 揭示了突脉青冈纤维形态和化学成分的
特征及其纤维形态随树龄的变化规律 ,结果表明:突脉青冈木材可作为林产工业的纤维材料使用。
关键词 突脉青冈;纤维度;化学成分;工艺成熟龄
分类号 S781.4
突脉青冈(Cyclobalanopsis elevaticostata Q F Zheng)为壳斗科青冈属新种 ,是福建林学院郑清
芳教授于 1972年在宁德市霍童镇支提寺发现并命名 ,因叶面中脉突起 ,故谓突脉青冈 。突脉
青冈是珍贵的用材树种之一 ,也是速生的常绿阔叶乔木 ,长势良好 ,目前福建屏南 、尤溪 、延平
等县市已经大面积造林 ,但迄今为止 ,对突脉青冈木材构造及材性的研究尚未见报道 。因此 ,
进行突脉青冈木材构造及材性的研究 ,既为突脉青冈的科学经营管理及木材的合理利用提供
理论依据 ,又挖掘了新的用材树种。研究突脉青冈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 。本文着重对取自福建宁德的突脉青冈进行纤维形态和化学成分的
测定和分析。
1 材料与方法
1.1 材料
材料取自福建省宁德市霍童镇支提寺后山 ,树龄为 32年 ,树干通直挺拔 ,胸径 22.6 cm ,树
高17.5 m ,基本密度为 0.549 g /cm3* ,气干密度为 0.719 g /cm3*(另文刊出)。
1.2 研究方法
1.2.1 。纤维形态测定 取树干 1.3 m高处的圆盘 ,在东 、西 、南 、北四个方向上隔 2或 4 轮取
材 ,劈成火柴杆大小的试样 ,得到 4 ,6 , 10 ,14 ,18 ,22 , 26 ,28 ,30 ,32生长轮东 、西 、南 、北的试样 ,
将所取的各轮 5至6 根小木梗分别放进已经贴好标签的试管中 ,采用按许尔兹法(氯酸钾∶
60%硝酸∶水=1∶2∶1)进行纤维离析 ,按常规分法进行纤维长度和宽度的测量。
1.2.2 化学成分测定 将突脉青冈原料去皮 ,用四分法劈杆成薄片并放置 48 h ,风干后再置
粉碎机中磨细至能通过 40目的细末 ,用标准筛截取能过 40目但不过 60目的部分作为分析试
样 ,按照制浆原料化学成分分析法对试样进行测试与分析[ 1 ,2] 。
收稿日期 1998-03-19
第 20卷第 4期 江 西 农 业 大 学 学 报 Vol.20 ,No.4
1998年 12月 Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis Dec.,1998
DOI :10.13836/j.j jau.1998109
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64根纤维长度和宽度 ,依照国家标准GB1928-91木
材物理力学性质试验方法总则进行统计(见表 1)。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 1.50 mm的纤维占 81.5%。
2.1.1 纤维长度和宽度 在树干半径方向上 ,纤维长度随着树龄的增大而增大 ,4 ~ 26年间增
加较迅速 ,由 1.06 mm增至1.78 mm;而26 ~ 30年间纤维长度增加缓慢 ,由 1.78 mm 增至 1.82
mm;30 ~ 32年间纤维长度略有下降(表 1),纤维宽度随树龄变化不明显 ,在 18 ~ 21 μm之间 。
表 1 突脉青冈纤维长度和宽度
轮序 算术平均值 / X长度/mm 宽度/μm
标准差 / S
长度/mm 宽度/μm
标准误差 / St
长度/mm 宽度/μm
变异系数 V / %
长度/mm 宽度/μm
准确指数 P / %
长度/mm 宽度/μm
4 1.06  18.57 0.12  3.21 0.015  0.402 11.32  17.13 2.83  2.14
6 1.24  19.09 0.17  2.90 0.027  0.363 13.88  15.21 3.47  3.80
10 1.37  19.53 0.18  3.42 0.023  0.427 13.04  17.50 3.36  4.37
14 1.47  19.56 0.15  3.34 0.019  0.417 10.20  17.06 2.56  4.27
18 1.53  20.55 0.12  4.46 0.015  0.217 7.87  21.73 1.97  2.11
22 1.64  19.45 0.14  2.20 0.017  0.275 8.29  11.33 2.09  2.82
26 1.78  20.00 0.18  3.09 0.023  0.386 10.32  15.43 2.58  3.86
28 1.80  18.75 0.15  2.18 0.019  0.402 8.33  17.13 2.08  2.14
30 1.82  19.06 0.16  2.15 0.020  0.270 8.79  11.28 2.20  2.83
32 1.79  18.20 0.14  2.73 0.018  0.348 7.82  19.53 1.96  1.87
2.1.2 。纤维长宽比 突脉青冈纤维的长宽比均大于 50 ,而且随树龄的增大而增大 ,在 4 ~ 26
年间增加较快 ,在 26 ~ 30年增加缓慢 ,30 ~ 32年间略有下降(表2)。
表 2 突脉青冈纤维长宽比
轮序 4 6 10 14 18 22 26 28 30 32
长宽比 60.85 66.71 70.64 75.94 77.97 87.61 94.66 92.08 92.86 91.92
2.1.3 突脉青冈纤维形态与马尾松 、青冈栎 、云山青冈的比较[ 3]  突脉青冈纤维长度 、宽度均
比针叶树材马尾松(Pinus massoniana)(长度4 400 ~ 4 960μm)小 ,其纤维长度与云山青冈(C.
sessilifolia)(平均 1 820 μm)比较接近 ,略大于青冈栎(C.glauca)(平均 1 270 μm),纤维宽度与
云山青冈(15.00 ~ 20.00 μm)、青冈栎(15.00 ~ 20.00 μm)相差不大。突脉青冈木纤维的长宽
比大于 50 ,长宽比越大 ,纤维交织能力越好 ,制品强度越高 ,因此 ,突脉青冈木材可作为林产工
业的纤维材料使用。
2.2 化学成分分析
突脉青冈木材的各种化学成分的测定结果(见表 3)。
通过突脉青冈与苦槠等其它树种木材化学成分的比较 ,可以看出突脉青冈木材化学成分
有以下几个特点:
(1)灰分含量 、热水抽提物含量 、ρ=10 g /L NaOH 抽提物含量高于马尾松和同科的苦槠 ,
·505·第 4期 郑郁善:突脉青冈纤维特征和化学成分研究
低于或接近于同属的盘壳青冈 。
表 3 突脉青冈 、苦槠 、盘壳青冈 、马尾松木材的化学成分[ 4]   %
树  种 灰分 热水抽提物
10 g / L NaOH
抽提物
苯醇抽
提物 纤维素 戊聚糖 木素
突脉青冈 0.65 6.20 22.36 2.17 47.65* 22.48 19.96
盘脉青冈 0.97 13.65 22.71 4.01 43.52■ 15.25 29.61
苦  槠 0.40 4.46 17.23 2.55 46.57■ 22.31 23.46
马尾松** 0.42 2.68 12.67 2.79 43.10■ 12.52 26.86
说明:*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。
**马尾松数据指广州龙眼洞的测定值
(2)苯一醇抽提物含量低于马尾松 ,苦槠 ,和盘壳青冈 。
(3)硝酸-乙醇纤维素含量 ,达到制浆原料的要求 。戊聚糖含量高马尾松 、苦槠和盘壳青
冈 ,木素含量低于马尾松 、苦槠和盘壳青冈 ,这对制浆是有利的。纵观突脉青冈木材的化学成
分 ,作为制浆原料是可行的。
3 小  结
32年生突脉青冈纤维长度为1.06 ~ 1.82 mm ,长度大于1.50 mm的纤维占 81.5%;宽度为
19.09 ~ 20.05 μm;长宽比均大于 50 ,为 60.85 ~ 91.92 ,突脉青冈纤维长度和长宽比随着树龄的
增大而增大。
硝酸乙醇纤维素含量 47.65%,戊聚糖含量 22.48%,木素含量 19.96%,纤维交织能力好 ,
制品强度高 ,可作为林产工业的纤维材料使用 ,是一种有发展前途的速生阔叶更新树种。
参 考 文 献
1 轻工业部广州轻工业学校.制浆造纸分析与检验.北京:轻工业出版社 , 1988.9~ 40
2 南京林业大学.木材化学.北京:中国林业出版社 , 1990.25~ 29
3 成俊卿.中国木材志.北京:中国林业出版社 , 1992.64~ 278
4 成俊卿.木材学.北京:中国林业出版社 , 1985.188~ 191
Study on the Fiber Shape and the Chemical Composition
of the Wood of Cyclobalanopsis elevaticostata
Zheng Yushan
(Dept.of Resource and Environment , Fujian College of Forestry , Nanping 353001)
Abstract Based on the determination and analysis on the fiber shape and the chemical composition
of Cyclobalanopsis elevaticostata wood , the feature of its fiber shape and chemical composition and the law
of change in fiber shape with age were revealed.The results show its wood can be used as fiber material
in forest products industry .
Key words Cyclobalanopsis elevaticostata , the length of wood fiber , the width of wood fiber ,
chemical composition , technological mature period
·506·  江 西 农 业 大 学 学 报 第 20 卷