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杨树木材加工利用及森林培育技术对木材质量的影响(8) 部分新无性系杨树木材材性

    

  根据各行各业急需木材的国情,我国林业科技工作者经过“七五”、“八五”、“九五”连续近20年的刻苦攻关,培育了中林北京2000系列杨、107杨、108杨、三倍体毛白杨等一批杨树新品种。它们的共同特点是速生、优质、抗虫抗病、适应范围广等,是目前全国生长最快的杨树品种。从这些树种的木材本身特点来说,纤维素含量高,木质素含量低,制浆得率高,工艺简单,造纸污染轻且治理成本低,是优质的造纸原料。

一、三倍体毛白杨材性及制纸性能

  据中国林科院制浆造纸研究开发中心房桂干等人(2001)研究表明,5年生三倍体毛白杨木纤维形态算术平均值分别为:木纤维长度1.28mm,宽度为25.7微米,长宽比为49.8,壁腔比为0.66;而其化学组分,苯醇抽提物为1.67%,综纤维素为83.6%;木素为17.7%;半纤维素为21.3%。木材基本密度适中,纤维形态优良,木材自然白度高,易于制浆,化学品消耗和电能消耗低于常用的速生阔叶木材,且纸浆得率高、白度高、强度好,是很有发展前途的制浆造纸用材新品种(参考文献:房桂干,邓拥军,李萍. 三倍体毛白杨制浆性能的评价。2001,中国青年绿色论坛--中国林学会第五届青年学术年会论文选集,林业科技管理增刊:87-90)

  此外,北京林业大学森工学院、天津轻工学院等就部分新品种的材性和制纸性能也进行了实验分析,有关研究结果表明,三倍体毛白杨尤其适合纸浆材生产,是造纸的优良的原料。具体特性为:
  
  1、纤维含量和成浆率高

  在纤维素含量方面,三倍体毛白杨优势明显,欧美等国家的造纸材品种欧洲山杨的纤维素含量仅为42.2%,而三倍体毛白杨可达53.21%,因此成浆率高,其中机械浆为91-93%,化学浆为48%。同时三倍体毛白杨的木素含量与聚戊糖含量又相对较低,仅为16.71%和20.53%,说明三倍体毛白杨在制浆中易于蒸煮、软化及打浆,耗能亦相对较低。
 
  2、纤维长且物理性能好

  纤维长度、长宽比和壁腔比是衡量造纸原料优劣的重要指标,研究证明,4年生三倍体毛白杨纤维平均长为1.09mm甚至比15年生的小黑杨和北京杨超出36%;且长度分布均匀,长宽比大,达40以上;纤维细胞壁薄,壁腔比小,仅为0.19,这些纤维性能指标都是其他杨树品种难以比拟的。由于三倍体毛白杨的优良纤维性能所决定,在造纸过程中纤维柔软易打浆且 交织力强,用定量为60g/m2的纸页测定,三倍体毛白杨纸张的抗张力、撕裂度和耐折度均显示了较高的水平,分别达到7.42kg、52.8g和45次。
  
  3、材质白且污染轻

  三倍体毛白杨的木材白、无黑心和空心现象,本色浆白度为50-53%度,达到了新闻纸水平 。而采用2%的H2O2段漂后,木浆白度即接近70%,说明三倍体毛白杨不但自身白度高,而且易于漂白,有利于配抄白度较高的纸张,同时也可相应减少了漂白和污染治理的费用。

二、欧美速生杨110

  欧美速生杨110号起源于意大利,为美洲黑杨与马氏杨的人工杂种,是国家“ 九五”科技攻关三级专题“杨树纸浆用材林树种良种选育及培育技术研究”选育出的新品种,因其优良品质和生长特性,可以在东北南部,西北及华北地区种植,即四川、陕西、山西、内蒙、河北、山东,辽宁等大部地区种植。

  其主要特点:树皮光滑发白,干形通直,木材产量高,材质好,抗性强,具体表现在:
  
  1.木材产量高:欧美速生杨110号生长速度较Ⅰ-214杨快70%以上,胸径年均生长量3.5-4 .0cm,树高年均生长量3.2-4.0m,材积生长量为现有速生杨的1.31倍,3至4年间伐可作 纸浆材及中小径用材,5年可以成材,7-8年主伐可作为胶合板材材料。
  
  2.材质优异,树形美观:欧美速生杨110号较107、108号树干更为通直,尖削度更小,其形率为0.66,分枝角度为40-50,木材基本密度0.33g/cm3,纤维长度为927μm,宽度为24μm,是做纸浆、胶合板等的好原料。

三、欧美杨107

  树体高大、通直圆满、尖削度小,树皮褐色、粗糙,分枝角度小,树冠较窄。侧枝细,叶心形、钝尖。欧美杨107的速生优势非常明显。

  欧美杨107杨材质好,木材纤维长度为1.145mm,基本密度为0.395g/cm3,而对照I-214杨的木材纤维长度为0.845毫米,基本密度为0.390g/cm3。是纸浆材和人造板材的好原料。

  欧美杨107在意大利名为NEVA,意大利杨树研究所Gianni Facciotto 和 Gaetano Castro对NEVA木材材性测定的有关数据为:基本密度为0.332g/cm3,气干密度(含水率12%)为0.396g/cm3;气干弦向干缩率为7.9%,气干径向干缩率为2.9%,弦向/径向差异干缩率为2.7%;边材含水率为126%,心材含水率为82%,中间过渡区含水率为154%。旋切性能良好,与卢克斯杨和圣马丁杨接近。

四、欧美杨108
  
  1、速生,胸径年生长量高达4厘米左右,3年生每亩产材可达3m3以上,每公顷出材可达45m

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