龙竹秆材的化学成分试验分析

　　龙竹（Dendrocalamus giganteus），别名"大麻竹"、"印度麻竹",属禾本科（Gramineae）竹亚科（Bambusoideae）牡竹属（Dendrocalamus）竹种。其秆高可达20~30m,茎围15~30cm,秆基部的壁厚可以达到3~4cm,节间长30~40cm,竹材产量是毛竹的5~8倍[1-3].龙竹材质好，笋味佳，繁殖容易，成林成材迅速，是云南省栽培面积最大、用途最广、经济价值最高的大型经济用材竹种之一[4-6].
　　
　　目前，已有云南云景林纸股份有限公司、云南永利发林业有限公司等多家地方企业以龙竹为主要原材料生产竹浆纸、竹板材等高附加值工业产品。然而，由于分布地科技文化相对滞后，有关龙竹基础理化性能方面的研究报道十分有限。本研究选取龙竹秆材作为试验材料，系统分析其化学成分，以期为龙竹的开发利用、推广种植提供可靠的科学依据。

　　1材料与方法

　　1.1试样采集

　　所用试验材料龙竹采自云南省临沧市沧源县，地处云南省西南部，属亚热带低纬度山地季风气候，年平均气温16.8~17.7℃,日照2 552.6h,降雨量1 158.2mm,相对湿度71%,是龙竹的主要原生地和集中分布地之一。选取正常生长、无病虫害的3~5年生龙竹3株，先去除梢和侧枝，再均分为根部、中部、梢部3段，每段从下端起截取长约1.5m、包含2个节和3个节间的一段试材。

　　1.2试材制备

　　先将长约1.5m的圆形竹材，纵向劈开，得到宽2~3cm、长1.5m的竹条，依次每隔2条取1条，然后用锯机横向将竹条锯成长约3cm、宽2~3cm的竹片，再用刀将竹片切成近似火柴棍的小棍。均匀混合不同竹株上同一部位秆材制得的竹条，粉碎后，选取40~60目的竹粉，保存于广口瓶中，备用。

　　1.3分析测试方法

　　本研究测定龙竹的灰分、水分、综纤维素含量、1%氢氧化钠抽出物含量、冷水抽出物含量、热水抽出物含量、酸不溶木质素含量、酸溶木质素含量、多戊糖含量、乙醚抽出物含量、苯醇抽出物含量等11项指标。各指标均按照造纸原料分析方法国家标准进行测定（GB/T742-2008,GB/T2677.2-2011,GB/T2677.10-1995,GB/T2677.5-93,GB/T2677.4-93,GB/T2677.8-94,GB/T10337-2008,GB/T2677.9-94,GB/T2677.6-94,GB/T2677.7-81）。

　　2结果与分析

　　2.1测试结果对龙竹秆材化学成分测定结果详见表1.其中，参比纤维原料慈竹、毛白杨、云杉、麦草等化学组分相关数据来源于《植物纤维化学》[7],甜龙竹化学组分相关数据来源于课题组此前相关报道[8].

　　2.2测试结果分析2.2.1木质素木质素是苯基丙烷单元通过碳碳键和醚键聚合而成的三维结构天然高分子化合物[9].在化学法制浆造纸过程中，木质素是需要去除的主要成分，在蒸煮以及漂白过程中，木质素的含量越高，化学药品的消耗越大，纸浆的得率越低，生产成本越高；若化学制浆过程中木质素残留量多，则非常容易引起纸张返黄[10].试验测得龙竹秆材木质素平均含量为23.87%,梢部、中部、根部的木质素含量相差不大。龙竹的木质素含量低于慈竹、甜龙竹、云杉等常用制浆造纸原料，与毛白杨和麦草木质素含量接近，说明在化学法制浆的蒸煮、漂白等生产工艺中除去龙竹原料中木质素的成本相对较低。

　　2.2.2综纤维素综纤维素是造纸植物纤维原料除去抽出物和木质素后所留下的部分。综纤维素含量是衡量木质纤维原料的重要经济指标，综纤维素含量的高低对纸浆的得率有很大影响[11-12].试验测得龙竹秆材综纤维素平均含量为67.64%,其中梢部70.73%、中部67.14%、根部65.05%,在秆材由下到上方向呈递增分布趋势。这一结果与本课题组此前对甜龙竹棕纤维素含量及其在秆材不同部位分布规律的测定结果相一致[8],也与杜凡[13]等报道的龙竹秆材从基部到梢部维管束密度和纤维比量逐步递增这一结论相吻合。与毛白杨、甜龙竹等原料相比，龙竹的秆材的综纤维素含量较低。若将龙竹作为化学浆生产原料，则纸浆得率可能略低于表1中的其他几种参比原料。