相思樹下

中國桉樹種植與制漿造紙研討會(huì)論文集

我國幾種桉樹和相思樹的制漿造紙性能研究

李忠正

（南京林業(yè)大學(xué)江蘇南京市）

摘要：文章研究了我國不同樹齡的主要桉樹和相思樹樹種，即尾葉桉、雷林一號(hào)桉、

巨尾桉、檸檬桉、剛果１２桉、蘭桉、史密斯桉、亮果桉、馬占相思、大葉相思和厚夾

相思等的化學(xué)組成、纖維形態(tài)和制漿性能、造紙?zhí)匦缘取?/p>

研究表明，桉樹的抽出物含量較一般闊葉樹高，并隨樹種和樹齡有很大差別，而

在同一樹種中，心材和邊材的抽出物含量也有很大差別，抽出物含量高會(huì)使紙漿色深，

漂白困難，黑液粘度增加。桉木的纖維平均長度一般為０．８～１．Ｏｍｍ，但其長徑比較大，

纖維細(xì)胞壁也較薄，有利于打漿，紙張強(qiáng)度高于一般闊葉樹漿。

相思樹是優(yōu)良纖維用材樹種，其纖維形態(tài)、化學(xué)組成和制漿造紙性能與桉木非常

相近，特別是大葉相思為最好，優(yōu)于一般桉木。

Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ

ＳｔｕｄｙｏｎＳｅｖｅｒａｌ

Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ

ａｎｄ

Ａｃａｃｉａｆｏｒ

Ｐｕｌｐ

ａｎｄ

Ｐａｐｅｒ

Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ

Ｌｉ

Ｚｏｎｇｚｈｅｎｇ

ＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｎａｎｊｉｎｇ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ

ｅｓｓａｙｅｘｐｌｏｒｅｓ

ｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌ

ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｆｉｂｒｅ

ｆｏｒｍａｔｉｏｎａｓｗｅｌｌａｓ

ｓｐｅｃｉａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ

ｔｈａｔ

ｂｅｎｅｆｉｔ

ｐｕｌｐ

ａｎｄ

ｐａｐｅｒｍａｋｉｎｇ

ｉｎｓｅｖｅｒａｌ

ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ

ａｎｄ

ａｃａｃｉａ

ｓｐｅｃｉｅｓ，ｎａｍｌｙ

Ｅ．ｕｒｏｐｈｙｌｌａ，Ｅ．ＬｅｉｚｈｏｕＮｏ．１，Ｅ．ｇｒａｎｄｉｓｘＥ．ｕｒｏｐｈｙｌｌａ，Ｅ

ｃｉｔｒｉｏｄｏｒａ，Ｅ．ｃｏｎｇｏ

１

２，Ｅ．ｇｌｏｂｕｌｕｓ

Ｌａｂｉｌｌ，Ｅ．ｓｍｉｔｈｉｉＢａｋｅｒ，Ｅ．ｎｉｔｅｎｓＭａｌｄｅｎ，

Ａｃａｃｉａｍａｎｇｉｕｍ

Ｗｉｌｌｄ，ＡｃａｃｉａａｕｒｉｃｕｌｉｆｏｒｍｉｓＡ．Ｃｕｎｎ．ｅｘＢｅｎｔｈａｎｄＡ．

ｃａｖａｓｉｃａｐａ．

Ｓｔｕｄｉｅｓｈａｖｅｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔ

ｔｈｅｌｅｖｅｌ

ｏｆ

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中國桉樹種植與制漿造紙研討會(huì)論文集

前言

２０世紀(jì)八十年代起，世界造紙纖維用材中闊葉材的比重逐漸增大，現(xiàn)今已超過針葉材，

成為主要造紙用材，其中桉樹占有重要地位。這主要是由于桉樹生長快，纖維形態(tài)好，紙

頁強(qiáng)度高，表面性能好，特別適合于制造印刷文化用紙，另外桉樹還具有單位體積木材的

紙漿得率和制漿生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，使桉樹成為目前紙業(yè)最重要的造紙樹種之一。

中國大約從１９世紀(jì)九十年代開始引種桉樹，距今已有“Ｏ多年的歷史，近二十年來

發(fā)展很快，現(xiàn)有人工林面積僅次于巴西，居世晁第二位，引種并培育了許多優(yōu)良品種。

桉木用于造紙的研究始于１９１７年于葡萄牙，１９２０年投入生產(chǎn)，以后巴西、澳大利亞、

印度、日本等國相繼使用桉木造紙。我國最早于２０世紀(jì)七十年代開始研究檸檬桉、隆緣

桉、雷林一號(hào)桉及草律桉等桉木的制漿造紙性能?！鞍宋濉逼陂g又對(duì)我國的主要桉木的化

學(xué)結(jié)構(gòu)、纖維形態(tài)及其制漿造紙性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究，應(yīng)該說，我國主要桉樹品種的制漿

造紙性質(zhì)已基本清楚。

我國從２０世紀(jì)三十年代初最早從澳大利亞和巴不亞新幾內(nèi)亞引種相思樹。相思樹是

一類優(yōu)良的速生山地造林樹種，適應(yīng)性強(qiáng)，耐干旱，耐貧瘠能固氮改良土壤。我國引種的

主要相思樹種有：馬占相思（Ａｃａａｉａ

ｍａｎｇｕｉｍ

ｗｉｌｌｄ），大葉相思（ＡｃａｃｉａａｕｒｉｃｕｌｉｆｏｒｍｉＳ）

和厚夾相思（ＡｃａｃｉａＣＦａＳＳｉｃａｒｐａ）?，F(xiàn)在相思樹已成為我國華南地區(qū)的重要造林樹種。

１桉樹、相思樹的基本密度

木材的基本密度是造紙工業(yè)用材的重要指標(biāo)，基本密度過大（＞０．７克／厘米３），木材

堅(jiān)硬，制漿藥液浸透困難，或磨漿電耗增高；基本密度過小（＜０．３５克／厘米３，則每噸漿

木材消耗量增加，制漿設(shè)備的生產(chǎn)能力下降。理想的木材基本密度最好在０．４～０．６克／厘

米３之間。

表１幾種桉木和相思木的基本密度

單位：克／厘米３

樹齡

基本密度

樹種

（年）

心材邊材

尾葉桉４Ｏ．５２１０．４６２

雷林９０５１４０．５４２０．４９９

巨尾桉３０．４１４０．４２６

檸檬桉１６０．７２８０．６２６

檸檬桉７０．６０３

雷林一號(hào)桉７

０．６５００．５２７

雷林一號(hào)桉１５Ｏ．６７１Ｏ．６１５

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中國桉樹種植與制漿造紙研討會(huì)論文集

剛果１２桉ｌｌ０．５７２

藍(lán)桉４Ｏ．４９１

史密斯桉４Ｏ．４９ｌ

亮果桉４０．４５４

大葉相思６０．４９０

厚夾相思６０．４７０

馬占相思６０．４５０

整體來看，桉木是一種密度大的木材。桉木的基本密度隨樹種、樹齡、心材和邊材有

很大差異。特別像檸檬桉、隆緣桉等的木材基本密度都在０．６以上，同時(shí)，樹齡越高，密

度越大；一般幼齡桉木（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桉木和相思木的化學(xué)組成特征

表２幾種桉木和相思木的化學(xué)組成

樹種

樹齡抽提物（％）

木質(zhì)素

聚戊糖綜纖維素

（年）

熱水Ｉ％ＮａＯＨ苯一醇（％）（％）（％）

檸檬桉６

４．２１１５．８１１．２１２０．０３２４．０３４９．４９＊

檸檬桉１３３．２２１４．２４

２．３９１９．２７

２２．８５７９．９５

雷林一號(hào)桉７３．６０１２．２６１．８８２６．７３１６．４２

７７．６７

隆緣桉１５５．７１１５．５０１．３４２９．８１１６．３０７６．４５

６１．７２１０．３３１．０２２３．０５１８．２０

８１．６５

剛果１２１３

５．７８１５．６９２．４６２８．１６１６．３３

７１．３６

柳桉６

３．９８１６．８１．０９

２３．４５

１８．８７４４．５６＊

巨桉６２．１ｌ１１．９５０．６４２５．９２２．４０４８．ｉ０．

史密斯６３．６３１５．６１２．９０２１．４４２１．２０４５．０４＊

亮果桉５２．１ｌ１４．８０Ｏ．７１

２０．４２２４．８２

８１．４７

蘭桉４

２．１０１５．４３

１．０２２４．０２２６．９２

７８．３１

尾葉桉４

１．１４１４．０１０．６５２４．８８２４．２３８２．０３

大葉相思６６．１０１４．０５１．２９２４．２０１８．５８７８．５０

厚夾相思６３．６６１４．０３

２．９７２４．２２

２３．７５７８．２１

馬占相思６

６．０３１３．６１

３．６２２３．２０２１．２８７７．１８

６

４．０７１５．４４４．２０２３．１５２０．３５７９．３７

木為克一貝纖維素、、

桉木和相思木的主要化學(xué)組成（纖維素、木質(zhì)素、半纖維素）與一般闊葉樹材含量基

本相似，桉木和相思木化學(xué)組成的主要特點(diǎn)是抽提物（‘以單寧和黃烷酮為主）含量較高。

不同樹種之間其含量有很大差別，在同一樹種中，又與樹齡有關(guān)，樹齡大者，抽提物含量

高，紙漿色深，漂白較難；同時(shí)，黑液粘度大，造成堿回收系統(tǒng)障礙；見表２。

Ｉｄｌ

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另外，在同一株樹木中心材的抽提物含量較邊材高得多，見表３。

表３不同桉木心材與邊材抽提物的含量

樹種

樹齡

基本密度心材率１％ＮａＯＨ

熱水抽提物（％）

（克／厘米３）（％）（％）

焦

心材邊材重量比體積比心材邊材心材邊材

尾葉桉４０．５１２０．４６２

０．４０８

０．３４６

１６．１２

１１．５８

０．３２Ｏ．２６

雷林８０５４０．４９９０．５４２０．６６８０．５５０９．１０７．８２２．２９Ｏ．７５

巨尾桉３Ｏ．４１４０．４２６０．２５００．２９３１５．３１１０．９１２．５１０．５５

檸檬桉７

ｉ２．９６０．９９

檸檬桉１６０．６６６０．７３２０．３１９０．６６８１６．２２

１４．１４３．１１２．６９

雷林一號(hào)７Ｏ．５２７０．６５０Ｏ．４５７Ｏ．３７９１１．９４８．８５３．２３０．７８

雷林一號(hào)１５０．６７１０．６１５０．４６ｉ０．３８４１７．２２

１０．７３

９．５３３．６６

作者曾對(duì)桉木抽提物的成分進(jìn)行分析研究，發(fā)現(xiàn)１％ＮａＯｌｑ抽提物主要是由鞣花酸類單寧、

黃烷酮類單寧及少量酯類化合物構(gòu)成，其中部分單寧與木質(zhì)素有一定化學(xué)聯(lián)結(jié)。這些抽提

物在蒸煮過程中可與木質(zhì)素發(fā)生縮合反應(yīng)，而影響木質(zhì)素的脫除，使蒸煮困難，篩渣率增

加，得率下降，漂白困難。另外，三種相思木的化學(xué)組成與尾葉桉木非常相近。

３幾種桉木和相思木材的纖維形態(tài)特征

幾種桉木和相思木材的纖維形態(tài)特征。見表４。

表４幾種桉木和相思木材的纖維形態(tài)特征

樹齡纖維平均平均寬度長寬比壁腔比

樹種

（年）長（ｍ）（Ｈｍ）

檸檬桉７１．０４１１８．０９５６．０５Ｏ．６０

檸檬桉１７１．２５１ｉ７．７４７０．５２０．５７１

尾葉桉６０．８１１６．２０４９．６０．６３７

剛果１２桉ｌｌ

Ｏ．８３１４．５０５７．３０．８５

史密斯桉４０．８１１５．６０５１．６０．６９７

蘭桉４０．８１１６．１０５０．５０．４７６

亮果桉４

Ｏ．８４１５．４０５４．４０．４６４

大葉相思６

Ｏ．９６１７．９０５３．８Ｏ．５５

厚夾相思６０．８９１５．８０５６．４０．５３

馬占相思６Ｏ．９３２１．４０４３．２０．６ｌ

由表４可見，桉木的纖維平均長只有０．８～１．０左右，但纖維較細(xì)，壁腔比較?。醇?xì)

胞壁較?。?；相思樹的纖維平均長度較桉木稍長，長寬比和壁腔比與桉木相似。

一般認(rèn)為，纖維的壁腔比小有利于打漿，有利于紙頁強(qiáng)度的提高，有利于制簿頁紙。如尾

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中國桉樹種植與制漿造紙研討會(huì)論文集

葉桉（６年生）打漿度為５４．７ＳＲｏ時(shí)，裂斷長可達(dá)６．５５Ｋｍ，剛果１２桉打漿度５７ＳＲｏ時(shí)裂斷長

為６．９８Ｋｍ，三種相思樹一般都可達(dá)到７．ＯＫｍ左右，都高于一般闊葉材，不愧為是一種優(yōu)良

的造紙纖維速生樹種。

４桉木和相思木的制漿造紙性能

桉木和相思木與一般闊葉樹（如樺木、楊樹）的主要差別是樹木抽提物含量高，目前

的研究表明，桉樹中主要含有：桉膠類（一般為花色素、高聚合度的黃烷酮類化合物），

鞣花單寧，兒茶酸，鞣花酸，二苯乙烯類化合物等。這些成分造成木材（特別是心材）的

顏色，并在空氣中顏色加深。見表５。

表５幾種桉木中的抽提物成分

樹種抽提物類別心材顏色

隆緣桉，巨桉，花白素，兒茶素紅色

赤桉

美葉桉，白桉，斑皮桉均二苯乙烯，鞣花酸褐色，淡褐色

檸檬桉，王桉，大桉

尾葉桉鞣花單寧，鞣花酸，甲基鞣花酸，水解類單寧淡黃色

鞣花單寧，，黃烷酮類化合物

抽提物是影響桉木造紙的主要因素，其代表成分是鞣花酸，主要以鞣花單寧的形式存

在，幾乎所有的桉木中都有。

抽提物對(duì)桉木制漿性能有重大影響，主要表現(xiàn)在：

（１）降低蒸煮藥劑對(duì)木片的滲透能力；

（２）蒸煮時(shí)抽提物與木質(zhì)素縮合，造成脫木質(zhì)素困難，篩渣量增加，紙漿得率下降；

（３）消耗蒸煮藥劑；

（４）產(chǎn)生深色物資，特別與鐵反應(yīng)生成絡(luò)合物，造成腐蝕并使紙漿色深，并使漂白

劑消耗量增加；

（５）黑液粘度較高，使黑液濃縮和燃燒困難等等。

成熟的桉木在堿性條件下，很容易形成穩(wěn)定的金屬～鞣花酸絡(luò)合物，難溶于水或有機(jī)

溶劑，而沉淀在紙漿和黑液中，所以桉木黑液的粘度比一般針、闊葉材高，妨礙了蒸發(fā)，

金屬～鞣花酸絡(luò)合物還易粘附于蒸發(fā)器表面，形成結(jié)垢，使蒸發(fā)器效率下降。另外，在蒸

煮的高溫階段，鞣花單寧與木質(zhì)素產(chǎn)生縮合，影響木片中木質(zhì)素進(jìn)一步脫除，同時(shí)也加大

了漂白的難度。作者曾用１５年生雷林一號(hào)桉心材觀察木質(zhì)素的脫除情況和蒸煮劑消耗量

變化，結(jié)果見表６。

此外，桉木在儲(chǔ)存過程中，多酚類物資易被空氣氧化和細(xì)菌作用，產(chǎn)生難溶于水和有

機(jī)溶劑的物資，使木材顏色加深，這類物資在制漿過程中同樣產(chǎn)生很大影響。

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中國桉樹種植與制漿造紙研討會(huì)論文集

表６１５年生雷林一號(hào)桉心材制漿過程中抽提物的影響

時(shí)間（ｍｉｎ）Ｏ４５７５１０５１２０

１５０１８０

樣品

溫度（℃）９０１２０１４０１６０１７０１７０１７０

堿消耗量（ｇ／１００９）Ｏ４．９９６．９４９．０４９．０７９．６４１０．９２

Ｉ脫木質(zhì)素（％）Ｏ

３５．Ｏ

３８．０５９．０

７９

９０．０９１．０

堿消耗量（ｇ／１００９）０８．１２９．２９１０．１２１１．０２１１．１４１１．１７

ＩＩ脫木質(zhì)素（％）０１８．Ｏ２４．Ｏ３２．Ｏ５８．０６７．５６８．０

［注］：Ｉ：樣品為桉木經(jīng)丙酮抽提除去大部分抽提物；

ＩＩ：樣品未經(jīng)丙酮抽提；蒸煮用堿量為１８％（Ｎａ。０計(jì)）；

為此，為了減少抽提物對(duì)桉木制漿造成的障礙目前造紙界多采用以下措施。

（１）選擇造紙性能優(yōu)良的品種，即基本密度范圍適宜（０．４—０．６克／立方厘米）的樹

種；抽提物含量盡可能少，心材率盡可能低的優(yōu)良樹種，如柳桉、巨桉、尾葉桉ＭＬＡ、藍(lán)

桉、巨尾桉ＧＵＩ、檸檬桉、赤桉、雷林８０５１桉、等。

（２）研究表明，樹齡是桉木制漿的重要影響因素，桉樹隨著樹齡的增長，基本密度、

心材率、抽提物含量、木質(zhì)素和桉膠含量都相應(yīng)增加，而纖維素含量卻相應(yīng)下降。因此桉

木制漿應(yīng)選用幼齡材，以４—７年比較理想。

（３）對(duì)于桉樹天然林或成熟的桉樹（樹齡１０年以上）材，抽提物對(duì)制漿的影響非常

明顯，此種木材在蒸煮之前最好先經(jīng)稀堿液預(yù)處理除去抽提物后再進(jìn)行制漿造紙。

本文所研究的大葉、馬占、厚夾相思樹，都是比較好的制漿造紙樹種，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，

６年生大葉相思在紙漿得率、堿耗和木材消耗量、紙漿強(qiáng)度等方面都優(yōu)于馬占、厚夾相思；

其中厚夾相思樹又優(yōu)于馬占相思樹。

參考文獻(xiàn)：

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定

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［８］龔木榮，李忠正“六年生馬占、大葉、厚夾三種相思樹制漿性能比較”中國造紙２１（１）卜３，

２００２年：