6种杨树木材的化学分析及纸浆造纸性能分析

　　摘要：为实现造纸原料结构的合理调整，选出造纸方面最为理想的杨树品种，补充芦苇做原料的不足。因此，本文对6种杨树木材进行了科学的化学分析，检测了纸浆造纸性能，以供相关人员参考。

　　关键词：杨树木材;化学分析;纸浆造纸

　　引言：杨树种类多、分布广且具有极高的适应性，是我国当前最佳的纸浆造纸木材。因此，通过对杨树木材不同种类进行化学分析以及检测纸浆造纸性能，选出最为优质杨树木材，从而优化我国的造纸原料结构。

　　1.对6种杨树木材的化学分析

　　随着我国经济的发展，人们的生活水平逐渐提高，对纸张的需求量也在提高，使得纸的供需矛盾越发突出。因此，应积极改善我国的造纸原料结构。杨树作为优质的木浆造纸原料之一，不但具有极强的适应性，其生长时间也较为短暂。杨树木材所产出的浆白度和强度均较高。因此，为满足我国的用纸需求，对以下6种杨树木材进行科学的化学分析。

　　木材论文投稿刊物：木材工业是国内木材加工行业集科研、生产技术和信息为一体的领先综合性科技期刊，报道各类木质和非木材人造板的制造工艺及表面装饰技术;木工胶粘剂;木材干燥、阻燃、防腐及改性处理;家具生产技术;制材;木工机械设计制造与控制;计算机应用及软件。

　　1.1前期品种选择工作

　　主要采用的杨树品种分别是：沙兰杨、健杨、鞍杂杨、小钻杨、1-45杨以及盖县3号杨。不仅品种不同，各个杨树的树龄、种植密度也不同。

　　1.2分析样品的制取

　　在对这6中杨树进行化学分析之前，需要对其进行一定处理。主要是使用电锯，将原木的梢部、中央以及下部进行圆盘的截取，使用粉碎机将其磨细。并且，将木屑根据种类别开保存，根据杨树品种和林龄对其进行编号，避免实验数据混乱情况的发生。之后，将其过筛，以40目-60目为基准，收集能通过40目但不能通过60目的木屑，将其放置于磨砂玻塞的广口瓶中，静置24-28小时，使其水分均一[1]。

　　1.3纤维形态以及化学组成分析

　　通过上述过筛工作，通过对木屑的水分、灰分以及其他方面进行化学分析，在这6种杨树中，纤维素含量最低的是鞍杂杨，最高的是1-45杨。在使用植物纤维原料制浆中，纤维素是主要的化学成分。制造化学浆就是分离原料中纤维的过程，因此，木材中纤维素的含量直接决定该木材的制浆得率。一般情况下，在植物纤维原料中，纤维素含量只要达到40%，该木材就可算为合格原料。在此次的杨树化学分析中，这6种杨树的纤维素含量均超过了40%，尤其是1-45杨，更是高达50%左右，说明，该品种的制浆性能更优。

　　影响制浆率的不仅是纤维素，还有木素。由于木素是由苯丙烷结构单位构成的天然高分子化合物，在应用化学浆以及半化学浆的制浆方法时，木素的含量越高，则得浆率越差，两者成反比关系[2]。在应用化学机械浆这一办法时，由于会保留木素，导致最终的制浆成果强度较弱，成纸后的印刷性能较低，且漂白后极易返黄。在这6种杨树中，小钻杨的木素含量最低，在20左右，沙兰杨木素含量最高。

　　2.分析6种杨树木材的纸浆造纸性能

　　2.1制浆工艺试验过程以及结果

　　首先，规范木片规格。应用于制浆环节的木片，其规格长为15-25mm，宽为10mm，厚度为3-5mm。其次，使用科学的试验方法。一般情况下，使用亚硫酸氢镁为蒸煮药液，蒸煮木片，制取化学浆。最后，进行打浆作业，然后使用抄纸成型器，检测纸张强度。

　　2.2试验结果以及分析

　　2.2.1使用亚硫酸盐化学浆的特点

　　第一点，使用亚硫酸盐化学浆这一方法，未漂浆的白度较高，本次采用的6种杨树，其原浆白度在58%-66%，较为容易制得高白度纸浆。第二，粗浆率基本处于51%-55%，从数据中可以得出，该方法的粗浆得率较高。第三，打浆较为容易，且抄纸后的强度高，杂质少。第四，原浆叩解度达到30°SR以上，纸张的透明度提迅速高。

　　2.2.2与苇以及松木进行比较

　　杨树木材与苇和松木的比较，主要是在应用化学制浆方面。以鞍杂杨和1-45杨为例，与其进行比较。通过调查苇和松木的相关数据，其比较结果是：①对于灰分含量，三者之中，苇的含量最多，杨树木材次之，松木的含量最低。该结果表明，杨树木材所含的杂细胞比苇少，所得浆的白度也较高。②在乙醚抽出物的比较中，苇的比例大于杨树木材。这说明苇所含的溶解物质比杨树木材多，而杨树木材所含的色素较少，制浆得率高于苇。③松木的纤维素含量最高，苇的含量最低，杨树木材则是处于两者之间。④在多戊糖的占比上，松木的木素含量最低，杨树木材较低于苇。经相关资料表明，多戊糖与制浆得率成正比，且还能在一定程度上提高纸张强度。

　　2.2.36种杨树木材数据分析总结

　　1-45的纤维素含量最高，而沙兰杨和鞍杂杨较低。而在木素含量方面，沙兰杨较高，健杨较低。对于多戊糖含量方面，则是鞍杂杨以及小钻杨较高。灰分含量是1-45最高，健杨较高。我们可以得出粗浆得率沙兰杨较低;未漂浆白度1-45最高。由此，综合看来，林龄的不同并未对影响到制浆造纸，因此，造纸林轮伐期不必将林龄纳入考虑范围。且6种杨树木材中，健杨和鞍杂杨最为优质，是造纸原料的理想选择。

　　结论：综上所述，相较于苇或者松木，杨树木材的纸浆造纸性能更为优秀。本次选用的6种杨树，通过化学分析以及制浆、造纸试验，可以得出健杨和鞍杂杨更为优质。希望该数据能够优化我国造纸原料结构，解决纸张供需矛盾。

　　参考文献：

　　[1]石传喜,于英良,朱莹琦,等.6个杨树无性系木材密度及干缩性能差异[J/OL].林业工程学报，2020,(06):1-6.

　　[2]吕义,刘扬,方升佐,等.南方型杨树无性系间生长性状和木材材性的遗传差异[J].南京林业大学学报(自然科学版),2018,42(06):20-26.

　　作者：司士权马红雷