全 文 ：江西农业大学学报 2011，33(5) :0929 － 0932 http:/ / xuebao． jxau． edu． cn
Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis E － mail:ndxb7775@ sina． com
椽竹等 3 个福建乡土竹种的化学成分分析
郑 蓉
(福建省林业科学研究院，福建 福州 350012)
摘要:测定了椽竹(Bambusa textilis var fasca)、大木竹(Bambusa wenchouensis)、苦绿竹(Dendrocalamopsis basihir-
suta)不同年龄和不同纵向部位的竹材主要化学成分，并与毛竹(Phyllostachys edlulis)、青皮竹(Bambusa textilis)
进行比较分析。结果表明:椽竹、大木竹、苦绿竹竹材的综纤维素含量均高于 70%，达到造纸质量要求，4 a 生
竹材纵向含量为基部 ＞中部 ＞顶部;不溶木素含量分别为 24． 37%、24． 19%、23． 71%，介于毛竹与青皮竹之间，
在制浆蒸煮过程中耗药量少于毛竹耗药量，4 a 生竹材纵向含量以基部值最大;灰分含量在 1． 78% ～ 2． 33%，
高于毛竹、青皮竹;冷水抽提物、苯 －醇抽提物和质量分数为 1%NaOH抽提物均低于毛竹、青皮竹，热水抽提物
含量稍高于毛竹。因此这 3 个乡土丛生竹种属于较优良的制浆造纸原料。
关键词:椽竹;大木竹;苦绿竹;化学成分;制浆性能
中图分类号:S795． 02 文献标志码:A 文章编号:1000 － 2286(2011)05 － 0929 － 04
Chemical Composition of Bambusa textilis var． fasca，Bambusa
wenchouensis and Dendrocalamopsis basihirsuta in Fujian Province
ZHENG Rong
(Fujian Academy of Forestry Science，Fuzhou 350012，China )
Abstract:The chemical composition of culm wood of Bambusa textilis var． fasca，Bambusa wenchouensis
and Dendrocalamopsis basihirsuta of different ages and vertical parts were mensurated，and a comparative study
with Phyllostachys edlulis and Bambusa textilis were made． The results showed that the average holocellulose
content of the three species was more than 70%，reaching the quality requirements of papermaking，the order
of the vertical part contents of 4-year-old bamboo was base ＞ middle ＞ top;the average insoluble lignin con-
tents were 24． 37%，24． 19%，23． 71%，respectively，which were between P． edlulis’s and B． textilis’s，and
its amount of consumed chemicals was smaller than that for P． edlulis’s in papermarking，the base conent was
the highest;the ash content was among 1． 78% ～2． 33%，higher than that of P． edlulis and B． textilis;the
contents of extractives by coldwater，benzene-ethand and sodium hydroxide extraction were less than those of
P． edlulis and B． textilis，the content of extractives by hotwater extraction was slightly higher than that of P．
edlulis’s． So the three native sympodial bamboo species belong to higher quality pulping and papermaking raw
materials．
Key words:Bambusa textilis var fasca;Bambusa wenchouensis;Dendrocalamopsis basihirsuta;chemical
composition;pulping property
收稿日期:2011 － 07 － 07 修回日期:2011 － 08 － 30
基金项目:福建省科技厅科研重点项目(2007N0021)、国家林业局南方山地用材林培育重点实验室和福建省森林培
育与林产品加工利用重点实验室资助
作者简介:郑蓉(1972—) ，女，博士，高级工程师，主要从事竹类研究，E － mail:zhengrongyy@ 163． com。
江 西 农 业 大 学 学 报 第 33 卷
我国森林资源紧缺，几十年来传统的木材制浆，造成了林木面积的急剧下降和生态环境的破坏，木
材供应紧张，造纸用的木浆长期依赖进口［1］。随着近年造纸技术的进步，竹材制浆造纸发展迅速，竹浆
年产量增长近一倍以上，以竹材为原料的造纸相比于木材而言，其劳动生产效率相近，而原料成本低于
木材，其中丛生竹较散生竹纤维素含量高，且生物量大，适宜于制浆造纸［2 － 3］。椽竹(Bambusa textilis
var． fasca)、大木竹(Bambusa wenchouensis)、苦绿竹(Dendrocalamopsis basihirsuta)均属福建省乡土丛生
竹种［4 － 5］，在全省范围内广泛分布，特别在闽中至闽北的丘陵缓坡地生长良好，具有适应性强，生物产量
高等优势，各竹种经纤维形态分析属优质制浆制竹的纤维原料［6］，如果能将其作为制浆造纸原料来源，
对改变竹材单一利用模式，缓解竹产业的原料供需矛盾，发挥区域竹种的资源优势，增加农民收入都具
有十分重要意义。为此本文对以上竹种不同年龄、不同部位的竹材开展化学成分分析及应用探讨，为福
建省优良乡土竹种资源的综合开发利用提供科学理论支撑。
1 材料与方法
1． 1 试验材料
根据以上研究竹种在福建省分布情况，选择试材采集区，竹子数量不少于 100 株，苦绿竹、大木竹样
品采自福州市近郊，椽竹样品采自邵武市熙春公园。按照不同年龄(2 a、3 a、4 a)分别选择 5 株生长正
常的平均竹做为样竹，共 15 株，齐地伐倒后，对样竹不同秆高处:基部(距地 0． 3 m 处)、中部(秆高 1 /2
处)、顶部(秆高 2 /3 处)的节间中央截取 30 ～ 40 cm长的试材带回实验室自然风干。
1． 2 试验方法
1． 2． 1 试样准备 将取回的试材各锯取 10 ～ 15 个长约 2 ～ 3 cm的竹环，放置数日后切成小竹片，分别
制备不同年龄样竹混合样(各样竹从基、中、顶部各取四分之一竹片混合后按四分法选取均匀混合竹
片)、不同纵向部位混合样(4 a生竹材分别将基、中、顶部的竹片按四分法选取混合竹片) ，各混合试样
约 2 000 g，置入粉碎机磨成细末，过筛，截取能过 40 目但不能通过 60 目筛的细末(国家标准 GB /
T2677． 1 － 93)作为分析试样。凉至室温后装入磨砂玻璃塞广口瓶中备用。
1． 2． 2 分析项目及方法 测定研究竹种不同年龄试样以及不同纵向部位试样的化学成分含量，测定指
标:综纤维素，冷水、热水、质量分数为 1%氢氧化钠、苯 －醇抽提物以及灰分，不溶木素。测定方法采用
国家标准(GB /T 2677． 2 － 93、GB /T 2677． 5 － 93、GB /T 2677． 3 － 93、GB /T 2677． 6 － 94、GB /T 2677． 4 －
93、GB /T 2677． 10 － 1995、GB /T 2677． 8 － 94)。每个测定指标各测定 3 个样品值，再求算其平均值。
2 结果与分析
植物纤维原料的化学成分是判别造纸原料优劣与利用价值的一个重要方面，同时也是制定制浆工
艺技术条件的重要依据［7］。由于竹材的化学成分复杂，主要是纤维素、半纤维素、木质素，其次是各种
糖类、脂肪类和蛋白质类物质以及少量灰分元素［8 － 9］，因此就椽竹、大木竹、苦绿竹不同年龄、不同部位
竹材的主要化学成分进行了测定，并选择常用于制浆造纸的散生竹种毛竹(Phyllostachys edlulis)与从生
竹种青皮竹(Bambusa textilis)作为参考竹种，进行比较分析(表 1、表 2)。
2． 1 综纤维素含量
综纤维素包括纤维素和半纤维素，针叶材原料的综纤维素含量为 65% ～ 75%，阔叶树原料为 70%
～80%，禾本科原料为 64% ～80%。当前新发展起来的化学机械浆生产基本上对综纤维素全部加以利
用，因此测定综纤维素含量来反映原料的使用价值较为适宜，综纤维素含量高必然使制浆得率提
高［10 － 11］。从测定结果来看(表 1) ，各竹种不同年龄的综纤维素含量有一定差别，在 72． 02% ～79． 56%，
与阔叶树接近，均达到造纸质量要求，属于较优良的制浆造纸原料。不同竹种的竹材中，综纤维素含量
大小为椽竹、大木竹、苦绿竹，其中椽竹的综纤维素平均含量为 76． 99%，高于参比竹种青皮竹(76． 38%)、毛
竹(75． 08%) ，大木竹平均含量为 75． 25%与毛竹材的最接近;不同年龄的竹材中，2—4 a生竹材的综纤
维素含量随着年龄的增加而有所下降，但变化不明显，这与竹子在生长过程中竹材的木质化程度增大有
一定关系。由表 2 可知，除苦绿竹顶部的综纤维含量低于 70%以外，其它的秆材部位与竹材年龄的综
纤维素含量都比较接近，一般是基部 ＞中部 ＞顶部。
·039·
第 5 期 郑 蓉:椽竹等 3 个福建乡土竹种的化学成分分析
表 1 竹种不同年龄化学成分比较
Tab． 1 The chemical composition in different ages of three bamboo spceies
竹种
Species
年龄
Age
化学成分 /% Chemical composition
不溶木素
Insoluble
lignin
热水抽提物
Hotwater
extracts
冷水抽提物
Coldwater
extracts
苯醇抽提物
Benzene － ethand
extracts
综纤维素
Holocellulose
灰分
Ash
NaOH抽提物
Sodium hydroxide
extracts
椽竹 2 21． 59 8． 14 5． 95 2． 55 78． 66 1． 24 24． 45
3 24． 48 7． 36 5． 47 2． 43 77． 79 2． 49 22． 82
4 27． 05 7． 33 5． 61 2． 61 74． 52 2． 81 23． 35
平均 Average 24． 37 7． 61 5． 68 2． 53 76． 99 2． 18 23． 54
大木竹 2 22． 45 8． 62 7． 05 4． 58 76． 27 1． 22 27． 12
3 23． 87 7． 80 6． 48 3． 52 74． 24 1． 98 25． 84
4 24． 81 7． 14 4． 52 3． 74 73． 7 2． 14 24． 68
平均 Average 23． 71 7． 85 6． 02 3． 95 74． 74 1． 78 25． 88
苦绿竹 2 22． 23 9． 32 8． 64 3． 28 75． 54 1． 54 20． 71
3 24． 87 8． 54 7． 02 4． 51 73． 83 2． 67 26． 24
4 25． 46 9． 66 7． 10 3． 61 72． 02 2． 77 26． 01
平均 Average 24． 19 9． 17 7． 59 3． 80 73． 80 2． 33 24． 32
青皮竹［9］ 1 19． 39 7． 55 6． 30 3． 72 79． 39 2． 08 30． 57
3 23． 81 8． 75 6． 84 5． 43 73． 37 1． 58 28． 01
毛竹［9］ 1 24． 77 6． 34 8． 13 3． 67 75． 07 1． 13 29． 34
3 26． 20 5． 41 7． 10 3． 88 75． 09 0． 69 26． 91
表 2 4 年生竹种不同纵向部位化学成分比较
Tab． 2 The chemical composition in different vertical parts of four － year － old bamboo
竹种
Species
部位
Part
化学成分 /% Chemical composition
不溶木素
Insoluble
lignin
热水抽提物
Hotwater
extracts
冷水抽提物
Coldwater
extracts
苯醇抽提物
Benzene － ethand
extracts
综纤维素
Holocellulose
灰分
Ash
NaOH抽提物
Sodium hydroxide
extracts
椽竹 基部 Base 25． 19 8． 64 5． 28 3． 24 76． 79 2． 24 24． 07
中部 Middle 24． 40 5． 60 5． 63 2． 02 75． 85 2． 36 22． 18
顶部 Top 24． 57 5． 35 4． 92 2． 57 75． 02 2． 91 23． 80
平均 Average 24． 72 6． 53 5． 28 2． 61 75． 89 2． 50 23． 35
大木竹 基部 Base 24． 27 8． 21 7． 23 3． 65 76． 14 1． 33 24． 31
中部 Middle 23． 14 6． 80 5． 47 2． 92 75． 86 1． 89 23． 09
顶部 Top 24． 85 7． 32 5． 86 3． 74 73． 74 1． 65 25． 77
平均 Average 23． 94 7． 44 6． 19 3． 44 75． 25 1． 62 24． 39
苦绿竹 基部 Base 26． 94 9． 97 8． 73 3． 09 74． 78 2． 48 31． 16
中部 Middle 23． 56 8． 89 6． 92 2． 64 71． 93 2． 16 23． 59
顶部 Top 23． 43 6． 75 5． 61 3． 87 69． 85 2． 77 25． 47
平均 Average 24． 64 8． 54 7． 09 3． 20 72． 19 2． 47 26． 74
毛竹［9］ 基部 Base 24． 73 7． 00 5． 59 5． 99 － 1． 22 25． 56
中部 Middle 24． 49 8． 48 7． 10 7． 35 － 1． 20 27． 62
顶部 Top 23． 97 8． 25 7． 82 7． 39 － 1． 10 28． 75
2． 2 不溶木素含量
木素是制定合理蒸煮与漂白工艺的重要条件，木素含量高，蒸煮困难，消耗的化学药品相对较
多［11 － 12］。由表 1 可知，不同竹种的竹材中，椽竹不溶木素含量平均值为 24． 37%、苦绿竹为 24． 19%、大
木竹为 23． 71%，均低于毛竹 25． 48%，且高于青皮竹 21． 6%，说明 3 个竹种在制浆蒸煮过程中耗药量少
于毛竹耗药量，制浆得率较好;不同年龄的竹材中，4 a生竹材的木素含量高于 2 ～ 3 a 生竹，即随着竹龄
增大，木质化程度在不断增加，木素含量到 4 a生时达较高值。由表 2 得出，3 个竹种在不同部位的竹材
均以基部的木素含量最大，椽竹、大木竹为中部最小，苦绿竹为顶部最小，各竹种竹材纵向的木素含量与
毛竹接近。
·139·
江 西 农 业 大 学 学 报 第 33 卷
2． 3 灰分
在造纸工艺中，灰分含量高会影响碱液回收，并造成一定污染［7］。测定结果表明，各竹种的灰分含
量均高于毛竹材含量，平均值在 1． 78% ～ 2． 33%，较不适于生产绝缘纸浆和精制浆。各竹种灰分含量
大小为:苦绿竹、椽竹、大木竹，其中大木竹灰分含量与青皮竹接近，椽竹、苦绿竹高于青皮竹;2 a—4 a
生竹材随着竹龄增加，灰分含量逐年降低，分析其原因，与 2 a 生竹的气干含水率高于 3 a—4 a 生竹有
关。通过 4 a生竹材的纵向部位分析表明，从顶部到基部，各竹种的灰分含量呈现逐渐降低的变化，与
毛竹的变化相似。
2． 4 抽提物含量
2． 4． 1 冷、热水抽提物 3 个竹种的冷水抽提物平均含量为 5． 68% ～ 7． 59%，热水抽提物为 7． 61% ～
9． 17%，水抽提物含量大小为:苦绿竹、大木竹、椽竹，其中大木竹的冷、热水抽提量为 6． 02%、7． 85%，
与青皮竹的平均含量 6． 84%、7． 91%接近，此外，3 个竹种的冷水抽提物含量均小于毛竹(7． 62%) ，而
热水抽提物均大于毛竹(5． 88%) ;不同年龄竹材的水抽提物含量表现为 4 a 生 ＞ 3 a 生 ＞ 2 a 生，即随
着竹龄增加，竹秆成熟，水抽提物含量呈现逐步下降的变化。4a 生竹材从顶部到基部，冷、热水抽提物
含量除了大木竹的中部稍小于顶部，一般呈增大的变化。
2． 4． 2 1%NaOH抽提物 1%NaOH抽提物的大小常用于判断纤维原料因光、热、氧化或受细菌侵蚀而
变质的程度，原料变质越严重，其含量越高，一定程度上也反映了原料的耐腐性能［10］，测定结果表明，不
同年龄竹材中，NaOH抽提物含量均达 20%以上，变化范围在 20． 71% ～ 27． 12%，椽竹、大木竹、苦绿竹
的平均含量分别为 23． 35%、25． 88%、24． 32%，均小于毛竹(28． 1%)、青皮竹(29． 3%)的平均值;椽竹、
大木竹 2 a生竹材含量稍大于 3 a － 4 a 生，而苦绿竹 2a 生竹含量最小。4a 生竹材纵向不同部位的
NaOH抽提物含量以中部值最小，基部与顶部值稍大，但后二者之间差别不大。
2． 4． 3 苯 －醇抽提物 在制浆业中，常称苯 －醇抽提物为“树脂”，其含量高会增加蒸煮时药品消耗，
延长蒸煮时间，影响浆料颜色。测定结果表明，各竹种的苯醇抽提物含量在 2． 43% ～ 4． 58%，且不同年
龄之间的含量变化不明显，其中，椽竹平均含量最小(2． 53%) ，大木竹(3． 95%)、苦绿竹(3． 80%)含量
与毛竹(3． 77%)接近，而小于青皮竹(4． 58%) ，因此各竹种的苯醇抽提物含量较适宜范围，不会增加对
浆产量、纸张漂白和纸张成本不利影响。竹材纵向不同部位的苯醇抽提物含量的变化趋势相似于 1%
NaOH抽提物含量变化。
3 小结与讨论
本研究结果表明，椽竹、大木竹、苦绿竹的综纤维素含量均高于 70%，达到造纸质量要求，椽竹综纤
维素含量高于参比竹种青皮竹、毛竹，而大木竹的含量与毛竹接近，4 a 生竹材纵向含量比较:基部、中
部、顶部。各竹种不溶木素平均含量介于毛竹(25． 48%) ，青皮竹(21． 6%)之间，适合生产纸浆，4 a 生
竹材以基部含量最大。总的来看，3 个乡土竹种的综纤维素含量较高，其木素含量则低，说明在制浆蒸
煮过程中耗药量减少，易于成浆，生产成本降低。但各竹种的灰分含量在 1． 78% ～ 2． 33%，除大木竹含
量与青皮竹的相当以外，椽竹、苦绿竹均高于毛竹，青皮竹，因此在制浆过程中需要改进碱回收工艺。
对制浆造纸而言，抽提物的含量以少为好［11］。3 个乡土竹种的各项抽提物含量与毛竹、青皮竹相
接近，属中等水平。冷水抽提物、苯 －醇抽提物和 1% NaOH 抽提物均低于参比竹种毛竹、青皮竹，热水
抽出物含量稍高于毛竹。各项抽提物含量在纵向部位表现为顶部稍大于基部，但顶、中、基部之间的数
值差别不大。
综上所述，椽竹、大木竹的综纤维素含量较高，与阔叶树相近，而木素含量低于毛竹、慈竹、马尾松、
桉树［13］，制浆得率较高，是制浆造纸的优质原料竹种，苦绿竹稍次于椽竹、大木竹。2 a － 4 a 生竹材随
着竹龄的增长，3 个乡土竹种的综纤维素、灰分、水抽提物的含量略有下降，而不溶木素则略有增加，苯
醇抽提物与 1%NaOH抽提物含量变化则不明显。考虑到保留孕笋能力强的 2 a生竹，采伐 3 a － 4 a 生
竹材可提高竹林利用率、降低生产成本，与料慈竹、麻竹制浆造纸用采伐年龄相近［14 － 15］。由 4 a 生竹材
结果看出，顶、中、基部的主要化学成分之间差异较小，对于全竹利用不会产生较大的影响。
(下转第 954 页)
·239·
江 西 农 业 大 学 学 报 第 33 卷
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(上接第 932 页)
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