我国几种桉树和相思树的制浆造纸性能研究

６
６
０．８９ Ｏ．９３
２１．４０
４３．２
由表４可见，桉木的纤维平均长只有０．８～１．０左右，但纤维较细，壁腔比较小（即细 胞壁较薄）；相思树的纤维平均长度较桉木稍长，长宽比和壁腔比与桉木相似。
一般认为，纤维的壁腔比小有利于打浆，有利于纸页强度的提高，有利于制簿页纸。如尾
１６２
中国桉树种植与制浆造纸研讨会论文集
Ｏ．８３ ０．８１
１６．２０ １４．５０ １５．６０
０．６３７
０．８５ ０．６９７
刚果１２桉
史密斯桉
兰桉 亮果桉
大叶相思 厚夹相思 马占相思
４ ４ ６
０．８１
Ｏ．８４ Ｏ．９６
１６．１０ １５．４０ １７．９０
１５．８０
５０．５ ５４．４
０．４７６ ０．４６４ Ｏ．５５ ０．５３ ０．６ｌ
５３．８
５６．４
刚果１２桉 蓝桉 史密斯桉 亮果桉
大叶相思 厚夹相思 马占相思
ｌｌ ４ ４ ４ ６ ６ ６
０．５７２ Ｏ．４９１
Ｏ．４９ｌ ０．４５４ ０．４９０ ０．４７０
０．４５０
整体来看，桉木是一种密度大的木材。桉木的基本密度随树种、树龄、心材和边材有
很大差异。特别像柠檬桉、隆缘桉等的木材基本密度都在０．６以上，同时，树龄越高，密 度越大；一般幼龄桉木（４～７年）的基本密度多在０．５克／厘米３左右，是很理想的木材。 ２桉木和相思木的化学组成特征
（％）
热水抽提物（％） 心材边材
０．３２ ２．２９ ２．５１ ０．９９ ３．１１ ３．２３ ９．５３ ２．６９ ０．７８ ３．６６ Ｏ．２６ Ｏ．７５ ０．５５
重量比体积比
０．４０８ ０．６６８ ０．２５０
心材边材
１６．１２
０．４６２
０．５４２ ０．４２６
０．３４６
０．５５０ ０．２９３
１１．５８ ７．８２
几种桉木和相思木材的纤维形态特征。见表４。
表４ 树种 几种桉木和相思木材的纤维形态特征 树龄
（年）
纤维平均平均宽度
长宽比
壁腔比
长（ｍ）
１．０４１
（Ｈ ｍ）
１８．０９ ｉ７．７４ ５６．０５ ７０．５２ ４９．６ ５７．３ ５１．６ Ｏ．６０ ０．５７１
柠檬桉 柠檬桉
尾叶桉
７ １７ ６ ｌｌ ４
１．２５１ ０．８１
ｗｅｌｌ
ａｓ
ｓｐｅｃｉａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｔｈａｔ ｂｅｎｅｆｉｔ ｐｕｌｐ ａｎｄ ｐａｐｅｒ ｍａｋｉｎｇ ｉｎ ｓｅｖｅｒａｌ ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ ａｎｄ ａｃａｃｉａ ｓｐｅｃｉｅｓ，ｎａｍｌｙ Ｅ．ｕｒｏｐｈｙｌｌａ，Ｅ．Ｌｅｉｚｈｏｕ Ｎｏ．１，Ｅ．ｇｒａｎｄｉｓｘＥ．ｕｒｏｐｈｙｌｌａ，Ｅ ｃｉｔｒｉｏｄｏｒａ，Ｅ．ｃｏｎｇｏ １ ２，Ｅ．ｇｌｏｂｕｌｕｓ Ｌａｂｉｌｌ，Ｅ．ｓｍｉｔｈｉｉ Ｂａｋｅｒ，Ｅ．ｎｉｔｅｎｓ Ａｃａｃｉａ
ｔｈｉｎｎｅｒ ｃｅｌｌ
ｍｅｍｂｒａｎｅ．Ｔｈｉｓ
ａ
ｉｓ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ｆｏｒ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ａｓ
ｔｈｅ ｐａｐｅｒ
ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｉｓ ｓｔｒｏｎｇｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｏｓｅ ｆｒｏｍ ｏｔｈｅｒ ｈａｒｄｗｏｏｄ．
Ｔｈｅ ａｃａｃｉａ ｉｓ
ｆｉｎｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｆｏｒ ｆｉｂｒｅ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ．Ｉｔｓ ｆｉｂｒｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ，
Ｍａｌｄｅｎ，
ｍａｎｇｉｕｍ Ｗｉｌｌｄ，Ａｃａｃｉａ ａｕｒｉｃｕｌｉｆｏｒｍｉｓ
ｉｎｄｉｃａｔｅｄ
ｔｈａｔ
ｔｈｅ
Ａ．Ｃｕｎｎ．ｅｘ
Ｂｅｎｔｈ
ａｎｄ
Ａ．
ｃａｖａｓｉｃａｐａ．
Ｓｔｕｄｉｅｓ ｈａｖｅ
ｌｅｖｅｌ
ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ
ｓｕｂｓｔａｎｃｅ
ｉｎ ｔｈｅ
ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ ｉｓ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｏｔｈｅｒ ｈａｒｄｗｏｏｄ．Ｇｒｅａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ
高，纸浆色深，漂白较难；同时，黑液粘度大，造成碱回收系统障碍；见表２。
Ｉｄｌ
中国桉树种植与制浆造纸研讨会论文集
另外，在同一株树木中心材的抽提物含量较边材高得多，见表３。
表３
树种 树龄
焦 尾叶桉 雷林８０５
４
不同桉木心材与边材抽提物的含量 基本密度 （克／厘米３） 心材边材
０．５１２
心材率
（％）
１％ＮａＯＨ
（％）
４９．４９＊ ７９．９５ ７７．６７ ７６．４５ ８１．６５
苯一醇
１．２１
２．３９ １．８８ １．３４
柠檬桉 柠檬桉 雷林一号桉
隆缘桉
６ １３ ７ １５ ６
３．２２ ３．６０
５．７１
１．７２ ５．７８
３．９８
１．０２
２．４６ １．０９
２３．０５ ２８．１６
２３．４５
刚果１２
１３
６ ６ ６ ５ ４ ４ ６ ６ ６ ６
２３．２０ ２３．１５
、、
２１．２８ ２０．３５
４．２０
木为克一贝纤维素
桉木和相思木的主要化学组成（纤维素、木质素、半纤维素）与一般阔叶树材含量基
本相似，桉木和相思木化学组成的主要特点是抽提物（‘以单宁和黄烷酮为主）含量较高。 不同树种之间其含量有很大差别，在同一树种中，又与树龄有关，树龄大者，抽提物含量
１５９
中国桉树种植与制浆造纸研讨会论文集
前言
２０世纪八十年代起，世界造纸纤维用材中阔叶材的比重逐渐增大，现今已超过针叶材， 成为主要造纸用材，其中桉树占有重要地位。这主要是由于桉树生长快，纤维形态好，纸 页强度高，表面性能好，特别适合于制造印刷文化用纸，另外桉树还具有单位体积木材的 纸浆得率和制浆生产效率高等优点，使桉树成为目前纸业最重要的造纸树种之一。 中国大约从１９世纪九十年代开始引种桉树，距今已有“Ｏ多年的历史，近二十年来 发展很快，现有人工林面积仅次于巴西，居世晁第二位，引种并培育了许多优良品种。 桉木用于造纸的研究始于１９１７年于葡萄牙，１９２０年投入生产，以后巴西、澳大利亚、
表Biblioteka Baidu 树种 树龄
（年） 热水
４．２１
几种桉木和相思木的化学组成
抽提物（％）
Ｉ％ＮａＯＨ
１５．８１ １４．２４ １２．２６ １５．５０ １０．３３
木质素
（％）
２０．０３ １９．２７ ２６．７３ ２９．８１
聚戊糖
（％）
２４．０３
２２．８５ １６．４２ １６．３０ １８．２０ １６．３３ １８．８７
综纤维素
中国桉树种植与制浆造纸研讨会论文集
我国几种桉树和相思树的制浆造纸性能研究
李忠正
（南京林业大学江苏南京市） 摘要：文章研究了我国不同树龄的主要桉树和相思树树种，即尾叶桉、雷林一号桉、 巨尾桉、柠檬桉、刚果１２桉、兰桉、史密斯桉、亮果桉、马占相思、大叶相思和厚夹 相思等的化学组成、纤维形态和制浆性能、造纸特性等。 研究表明，桉树的抽出物含量较一般阔叶树高，并随树种和树龄有很大差别，而 在同一树种中，心材和边材的抽出物含量也有很大差别，抽出物含量高会使纸浆色深， 漂白困难，黑液粘度增加。桉木的纤维平均长度一般为０．８～１．Ｏｍｍ，但其长径比较大， 纤维细胞壁也较薄，有利于打浆，纸张强度高于一般阔叶树浆。 相思树是优良纤维用材树种，其纤维形态、化学组成和制浆造纸性能与桉木非常 相近，特别是大叶相思为最好，优于一般桉木。
ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ
ｓｕｂｓｔａｎｃｅ
ｉｓ ａｌｓｏ
ａ
ｓｅｅｎ
ａｍｏｎｇ ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｇｅｓ
ａｒｅ
ａｎｄ ｓｐｅｃｉｅｓ，ｗｈｉｌｅ ｗｉｔｈｉｎ
ｃｅｒｔａｉｎ ｓｐｅｃｉｅｓ，ｔｈｅｒｅ
ａｌｓｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ
ｂｅｔｗｅｅｎ ｗｏｏｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ
０．６４ ２．９０
Ｏ．７１ １．０２ ０．６５
２５．９
２１．４４ ２０．４２
２２．４０
２１．２０ ２４．８２ ２６．９２
亮果桉 兰桉 尾叶桉 大叶相思
厚夹相思 马占相思
２４．０２
２４．８８
２４．２３
１８．５８ ２３．７５
６．１０ ３．６６ ６．０３
４．０７
１．２９
２．９７ ３．６２
２４．２０
２４．２２
印度、日本等国相继使用桉木造纸。我国最早于２０世纪七十年代开始研究柠檬桉、隆缘
桉、雷林一号桉及草律桉等桉木的制浆造纸性能。“八五”期间又对我国的主要桉木的化 学结构、纤维形态及其制浆造纸性能进行了系统研究，应该说，我国主要桉树品种的制浆 造纸性质已基本清楚。
我国从２０世纪三十年代初最早从澳大利亚和巴不亚新几内亚引种相思树。相思树是
一类优良的速生山地造林树种，适应性强，耐干旱，耐贫瘠能固氮改良土壤。我国引种的 主要相思树种有：马占相思（Ａｃａａｉａ
ｍａｎｇｕｉｍ
ｗｉｌｌｄ），大叶相思（Ａｃａｃｉａ ａｕｒｉｃｕｌｉｆｏｒｍｉＳ）
和厚夹相思（Ａｃａｃｉａ ＣＦａＳＳｉｃａｒｐａ）。现在相思树已成为我国华南地区的重要造林树种。
１桉树、相思树的基本密度
木材的基本密度是造纸工业用材的重要指标，基本密度过大（＞０．７克／厘米３），木材 坚硬，制浆药液浸透困难，或磨浆电耗增高；基本密度过小（＜０．３５克／厘米３，则每吨浆 木材消耗量增加，制浆设备的生产能力下降。理想的木材基本密度最好在０．４～０．６克／厘 米３之间。
表１ 树种
几种桉木和相思木的基本密度
ａｒｅ
ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｕｎｉｑｕｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ．ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｔｈｅ Ａｃａｃｉａ
Ａ．Ｃｕｎｎ．ｅｘ Ｂｅｎｔｈ．
ｖｅｒｙ
ｓｉｍｉｌａｒ
ｔｏ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ
ｍａｎｇｉｕｍ Ｗｉｌｌｄ ａｎｄ Ａｃａｃｉａ ａｕｒｉｃｕｌｉｆｏｒｍｉｓ
树龄
（年） 心材
Ｏ．５２１ ０．５４２ ０．４１４
单位：克／厘米３ 基本密度
边材
０．４６２ ０．４９９ ０．４２６ ０．６２６ ０．６０３
尾叶桉 雷林９０５１
巨尾桉
４ ４ ３ １６ ７ ７ １５
柠檬桉 柠檬桉 雷林一号桉 雷林一号桉
０．７２８
０．６５０ Ｏ．６７１
０．５２７ Ｏ．６１５
１６０
中国桉树种植与制浆造纸研讨会论文集
Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｓｔｕｄｙ
Ｓｅｖｅｒａｌ Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ ａｎｄ Ａｃａｃｉａ ｆｏｒ Ｐｕｌｐ ａｎｄ Ｐａｐｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ｏｎ
Ｌｉ Ｚｏｎｇｚｈｅｎｇ
Ｎａｎｊｉｎｇ
Ｆｏｒｅｓｔｒｙ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｎａｎｊｉｎｇ
ａｓ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｅｓｓａｙ ｅｘｐｌｏｒｅｓ ｔｈｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｆｉｂｒｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ
１０．９１
４
３ ７ １６ ７
０．４９９
Ｏ．４１４
９．１０
１５．３１
巨尾桉 柠檬桉 柠檬桉
雷林一号
ｉ２．９６ ０．６６６ Ｏ．５２７ ０．６７１ ０．７３２ ０．６５０ ０．６１５ ０．３１９ Ｏ．４５７ ０．４６ｉ
０．６６８
Ｏ．３７９
１６．２２ １１．９４ １７．２２
１４．１４
８．８５
１０．７３
雷林一号
叶桉（６年生）打浆度为５４．７ＳＲｏ时，裂断长可达６．５５Ｋｍ，刚果１２桉打浆度５７ＳＲｏ时裂断长 为６．９８Ｋｍ，三种相思树一般都可达到７．ＯＫｍ左右，都高于一般阔叶材，不愧为是一种优良 的造纸纤维速生树种。
４桉木和相思木的制浆造纸性能
桉木和相思木与一般阔叶树（如桦木、杨树）的主要差别是树木抽提物含量高，目前 的研究表明，桉树中主要含有：桉胶类（一般为花色素、高聚合度的黄烷酮类化合物）， 鞣花单宁，儿茶酸，鞣花酸，二苯乙烯类化合物等。这些成分造成木材（特别是心材）的 颜色，并在空气中颜色加深。见表５。
１５．６９
１６．８ １１．９５ １５．６１ １４．８０ １５．４３ １４．０１ １４．０５ １４．０３ １３．６１ １５．４４
７１．３６ ４４．５６＊ ４８．ｉ０． ４５．０４＊
８１．４７ ７８．３１ ８２．０３ ７８．５０ ７８．２１ ７７．１８ ７９．３７
柳桉 巨桉
史密斯
２．１ｌ ３．６３
２．１ｌ ２．１０ １．１４
１５
０．３８４
作者曾对桉木抽提物的成分进行分析研究，发现１％ＮａＯｌｑ抽提物主要是由鞣花酸类单宁、 黄烷酮类单宁及少量酯类化合物构成，其中部分单宁与木质素有一定化学联结。这些抽提
物在蒸煮过程中可与木质素发生缩合反应，而影响木质素的脱除，使蒸煮困难，筛渣率增 加，得率下降，漂白困难。另外，三种相思木的化学组成与尾叶桉木非常相近。 ３几种桉木和相思木材的纤维形态特征
ｃｏｒｅ
ａｎｄ ｔｈｅ ｓｉｄｅ ｏｆ ｔｈｅ
ｔｒｅｅ．孵坊ｈｉｇｈｅｒ
ｌｅｖｅｌ ｏｆ
ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｐｕｌｐ ｂｅｃｏｍｅｓ ｄａｒｋｅｒ ｉｎ ｃｏｌｏｕｒ，ｂｌｅａｃｈｉｎｇ
ｂｅｃｏｍｅｓ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ａｎｄ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ．Ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ ｆｉｂｒｅ ｉｓ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ａｂｏｕｔ ０．９ ｍｉｌｌｉｍｅｔｒｅｓ ｂｕｔ ｉｔ ｉｓ ｂｉｇｇｅｒ ｉｎ ｄｉａｍｅｔｒｅ ａｎｄ ｈａｓ