值得大力推广的造纸速生材_相思木

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1、值 得 大 力 推 广 的 造 纸 速 生 材 相 思 木南京林业大学化学工程学院 龚 木 荣 李忠正提 要 ： 相 思 树 是 我 国 南 方 一 种 对 土 壤 适 应 性 强 ， 根 瘤固 氮 的 速 生 树 种 。 其 生 长 量 、 制 浆 性 能 和 纤 维 质 量 都 可 以 和 桉 木 相 媲 美 甚 至 优 于 桉 木 。 在我 国 引 种 的 三 种 常 见 的 相 思 树 中 ， 大 叶 相 思 制 浆 性 能 最 佳 ， 更 值 得 推 广 种 植 ， 用 于 制 浆 造 纸 。关 键 词 ： 相 思 树 ； 制 浆 性 能 ； 速 生 树 种 ； 生长量近 年 来 国

2、 内 许 多 单 位 对 我 国 的 主 要 造 纸 用 材 速 生树 种 ， 如 落 叶 松 、 马 尾 松 、 杉 木 、 湿 地 松 、 火 炬 松 、 杨 树 、 桉 树 等 ， 都 作 了 系 统 的 制 浆 造 纸 性 能 的 研 究 1， 有 了 比 较 深 入 的 了 解 ， 特 别 是 对 这 些 速 生 树 种 的 各 品 系 和 不 同 树 龄 的 木 材 进 行 了 深 入 的 研 究 ， 并 且 已 实 现 产 业 化 。相 思 属 （ Acacia） 又 称 金 合 欢 属 ， 是 我 国 20世 纪 30年 代 初 由 澳 大 利 亚 和 巴 布 亚 新 几 内

3、亚 引 入 。 目 前 ， 相 思 类 树 种 的 人 工 栽 培 面 积 已 超 过 15.33万 公 顷 （ 230万 亩 ） ， 其中 大 叶 相 思 种 植 面 积 已 达 8万 公 顷 （ 120万 亩 ） ， 居 第 一 位 。 马 占 相 思 为 6.67万 公 顷 （ 100万 亩 ） ， 主 要 分 布 在 广 东 、 海 南 、 广 西 、 云 南 、 福 建 等 地 。 目 前 相 思 树 的 栽 培 区 域 已 扩 展 到 华 南 6个 省 区 的 95万 公 顷 （ 1425万 亩 ） 的 土 地 2。 相 思 作 为 我 国 南 方 主 要 造 林 树 种 ， 列

4、入 华 南 各 省 区 的 林 业 生 产 发 展 计 划 。龚 木 荣表 1 华 南 地 区 大 叶 相 思 生 长 情 况年 高 m 径 cm年 生 马 占 相 思 平 均 树 高 18.14 米 ， 胸 径 17.93 厘 米 ， 材 积可 达 187.57 立 方 米 /公 顷 。 马 占 相 思 的 根 瘤 量 约 为 大 叶 相 思 的 两 倍 ， 每 株 日 固 氮 量 可 达 16.03毫 克 5， 6。厚 荚 相 思 （ Acacia crassicarpa） 适 于 湿 热 气 候 区 ， 可 生 长 在 钙 质 砂 土 、 黄壤和黄红壤 ， 具有耐旱 ， 耐贫瘠 和 良

5、好 的 改 良 土 壤 性 能 ， 但 不 耐 强 风 吹 袭 。 其 生 长 速 度 快 ， 在 雷 州 半 岛 引 自 巴 布 亚 的 树 种 ， 7年 生 可 达 树 高 11.3 米 ， 胸 径 11 12.5厘 米 。 据 中 国 林 科 院 热 带 林 业 研 究 所 对 49个 厚 荚 相 思 无 性 系 选 择 ， 其最优无性系年生长量 可 达 30.8立 方 米 /公 顷 。桉 树 则 为 深 根 性 树 种 ， 主 根 深 扎 ， 根 幅 常 为 树 冠 幅 的 2.5 3.0倍 。 大 多 数 桉 树 宜 栽 种 在 肥 力 中 等 ， 质 地 与 结 构 良 好 的 深

6、 厚 土 壤 。 桉 树 虽 耐 干 旱 ， 一 般 需 要 有 充 足 的 雨 量 。 根 据 测 定 ， 桉 树 生 长 1立 方 米 木 材 ， 需 300 500 千 克 水 。 多 数 桉 树 在 10年 生 以 前 ， 树 高 生 长 最 快 。 广东 桉 木 天 然 林 ， 年 平 均 生 长 量 低 于 9立 方 米 /公 顷 ， 而 集 约 经 营 人 造 林 则 年 平 均 超 过 15立 方 米 /公 顷 4。1 相 思 树 的 生 长 与 适 应 性 2， 3相 思 树 种 共 有 1200余 种 ， 主 要 产 于 澳 大 利 亚 和 非洲 。 相 思 是 一 类 优

7、 良 的 短 轮 伐 山 地 造 林 树 种 ， 适 应 性 强 ， 速 生 ， 能 迅 速 固 氮 ， 改 良 土 壤 。 不 会 象 桉 树 那 样 ， 经多 年 种 植 后 土 壤 地 力 衰 退 ， 产 量 下 降 。 我 国 引 种 的 主 要 相 思 树 种 有 ： 大 叶 相 思 （ Acacia auriculiformis willd)， 此 树 种 速 生 ， 耐 干 旱 ， 具 有 良 好 的 改 良 土 壤 性 能 ， 目 前 是 华 南 地 区 的 主 要 栽 培 树 种 ， 分 布 在 广 东 、 广 西 、 海 南 、 福 建 等 地 ， 年 生 长 量 可 达

8、22.8 32.1立 方 米 /公 顷 。 我 国 华 南 地 区 大 叶 相 思 生 长 情 况 如 表 1所 示 4。马 占 相 思 （ Acacia mangium willd） 起 源 于 澳 大 利 亚 和 巴 布 亚 新 几 内 亚 ， 速 生 ， 耐 干 旱 ， 耐 瘠 薄 ， 适 合 于 多 种 土 壤 ， 具 有 良 好 的 改 良 土 壤 性 能 ， 目 前 已 成 为 华 南 地 区 的 主 要 栽 培 树 种 。 其 种 植 区 域 广 ， 从 海 南 到 江 西 (北 纬 28， 东 经 116） 都 可 以 发 展 。 该 树 种 生 长 快 ， 平 均 年 生 长

9、 量 可 达 25 立方米/ 公 顷 ， 但其抗风能力较弱 。 842 中华纸业第 22 卷第 12 期 2001 年 12 月林 龄 平 均 树 平 均 胸地 点 土 壤 类 型广 东 徐 闻 3 5.8 5.7 滨 海 沙 土 广 西 钦 州 5 10.2 11.5 砖 红 壤 性 红 壤 海 南 尖 峰 岭 7 12.5 16.9 台 地 砖 红 壤 土 广 东 陆 丰 8 9.5 11.2 砖 红 壤 性 红 壤 广 东 肇 庆 10 8.9 10.8 砖 红 壤 性 红 壤 广 西 南 宁 10 12.2 16.8 赤 红 壤 广 东 电 白 10 10.0 18.7 干 旱 性 砖

10、 红 壤加 快 造 纸 工 业 原 料 林 基 地 建 设 论 文 专 辑6年 生 的 马 占 相 思 和 6年 生 的 尾 叶 桉 的 制 浆 结 果 见表 410。 蒸 煮 工 艺 条 件 为 ： 用 碱 量 16%， 硫 化 度 25.45%,一 段 升 温 （ 70 125 ） 70分 钟 ,小 保 温 15分 钟 ;二 段 升 温2 相 思 木 和 桉 木 制 浆 性 能 的 比 较不 少 速 生 阔 叶 树 的 最 快 生 长 期 为 2 6年 ， 一 般 到5 8年 便 可 砍 伐 ， 则 单 产 最 高 7。 桉 木 的 制 浆 技 术 已 趋 于 成 熟 ， 在 国 内 外

11、都 已 工 厂 化 生 产 纸 浆 和 纸 ， 其 浆 纸 质 量 已 为 造 纸 界 所 熟 悉 。 为 了 比 较 相 思 木 和 桉 木 的 制 浆 性 能 ， 我 们 对 6年 生 相 思 树 和 6年 生 尾 叶 桉 进 行 比 较 。 纤维 形 态 见 表 2。表 2显 示 ， 相 思 树 的 平 均 纤 维 长 度 大 于 尾 叶 桉 的 平 均 纤 维 长 度 ， 纤 维 的 壁 腔 比 也 好 于 桉 木 纤 维 。 纤 维 的 打 浆 性 能 和 壁 腔 比 有 关 ， 这 些 都 有 利 于 提 高 马 占 相 思 木 浆的物理强度 。 密 度 小 或 不 很 大 的 纸

12、 浆 材 具 有 蒸 煮 用 碱量较低 ， 药 液 渗 透 容 易 ， 粗 浆 得 率 较 高 ， 未漂浆白度 好 ， 打 浆 容 易 等 特 点 ， 密 度 小 还 可 使 削 片 或 磨 木 等 设 备 的 能 耗 低 以 及 减 少 上 述 设 备 的 磨 损 9。 虽 然 密 度 低 使 每 立方米木材的出浆率低 ， 但 相 思 木 细 浆 得 率 高 而 在 一 定 程 度 上 弥 补 了 这 方 面 的 弱 势 。表 3为 6年 生 相 思 和 6年 生 尾 叶 桉 的 化 学 组 成 ， 表 中 显 示 ， 相 思 树 的 化 学 组 成 基 本 和 尾 叶 桉 相 同 ， 有

13、些 项 目 还 好 于 尾 叶 桉 。（ 125 168 ） 110分 钟 ,保 温 40分 钟 ,采 用 D ED D 的 程1 2 3序 漂 白 ， 打 浆 至 45SR， 抄 片 定 量 为 60克 /平 方 米 ,结 果见 表 4。 制 浆 结 果 显 示 ， 在 同 等 工 艺 条 件 下 ， 马 占 相 思 木 的细 浆 得 率 比 尾 叶 桉 要 高 3%， 浆 的 漂 白 性 能 基 本 和 尾 叶 桉 一 致 ， 漂 后 浆 裂 断 长 比 尾 叶 桉 浆 大 约 14%， 撕 裂 指 数 和 耐 破 指 数 稍 差 于 桉 木 浆 。3 6年 生 相 思 木 制 浆 性 能

14、 的 比 较国 内 典 型 的 相 思 树 主 要 有 三 种 ： 马 占 相 思 （ A. Mangium） 、 大 叶 相 思 （ A. Auriculiformis） 和 厚 荚 相 思（ A. Crassicarpa ） 。 这 些 相 思 树 在 适 宜 的 生 长 条 件 下 6 年就可成材。3.1 试 验 原 料6年 生 马 占 、 大叶 、 厚 荚 相 思 均 取 自 广 东 省 广 州 市 郊 ， 种 植 地 为 中 国 林 科 院 广 州 热 带 林 业 研 究 所 的 种 植 基地。3.2 结 果 和 讨 论表 2 6年 生 相 思 、 尾 叶 桉 的 纤 维 形 态 8

15、3.2.1 蒸 煮 性 能将 树 龄 为 6年 生 的 相 思 木 ， 进 行 硫 酸 盐 法 蒸 煮 正 交 试 验 ， 经 分 析 、 比 较 ， 确定 其 最 适 宜 的 用 碱 量 与 硫 化 度 。 分 别 蒸 出 卡 伯 值 等 于 20 的 浆 料 ， 通 过 回 归 方 程 计 算 出 在 170 蒸 煮 温 度 下 的 保 温 时 间 ， 获得 相 应 的 最 佳 蒸 煮 条 件 11， 比 较 其 制 浆 性 能 。 结 果 见 表 5。由 表 5可 见 ， 在 相 近 卡 伯 值 下 ， 制 浆 得 率 相 差 不 大 ， 为 50%左 右 。 而 大 叶 相 思 的 纸

16、 浆 硬 度 较 低 ， 保 温 时 间 较 短 ， 说 明 大 叶 相 思 的 蒸 煮 性 能 最 好 。3.2.2 未 漂 浆 的 打 浆 性 能 将 卡 伯 价 为 202的 三 种 未 漂 浆 ， 分别在P FI 打浆机中打浆 ， 浆浓 10% ， 打浆 辊 与 打 浆 室 间 隙 为 0.2 毫 米 ， 打 浆 压 力3.34牛 顿 /毫 米 ， 打 浆 面 速 差 6.7米 /秒 ， 结果 见 图 1 。 由 图1 可 见 ， 马 占 相 思 较 易 打 浆 ， 厚 荚 相 思 难 打 浆 。3.2.3 未 漂 浆 的 强 度 性 能 未 漂 浆 （ 卡 伯 价 为 202） 经 打 浆 后抄 取 相 近 的 定 量 、 相 近 的 紧 度 的 浆 张 ， 在规 定 的 相 同 操 作 条 件 下 测 定 强 度 ， 发