近红外光谱法快速测定制浆材化学成分含量

为实现制浆材化学成分含量的快速测定与实时分析,用常规方法测定了120个制浆材样品的综纤维素、聚戊糖、酸不溶木素及苯醇抽出物含量,并采集了样品的近红外光谱。对原始光谱进行多元散射校正后,运用偏最小二乘法和交互验证的方法,根据主成分数与PRESS值的关系,确定最佳主成分数分别为9,10,8,9,据此建立样品相关化学成分含量的校正模型。独立验证中综纤维素、聚戊糖、酸不溶木素和苯醇抽出物模型的决定系数R2val分别为0.918 8,0.949 3,0.946 6和0.928 4,预测均方根误差(RMSEP)分别为0.70%,0.75%,0.72%和0.24%,相对分析误差(RPD)值分别为3.50,4.44,4.33和3.74,绝对偏差(AD)分别为-0.95%~1.22%,-1.42%~1.29%,-1.39%~1.14%和-0.34%~0.39%,4个校正模型较好地预测了验证集样品的化学成分含量,基本满足制浆造纸工业中快速测定的需求。     

近红外光谱法快速测定速生桉木化学成分含量

用常规方法测定了104个速生桉木样品的综纤维素、聚戊糖、酸不溶木素及苯醇抽出物含量并采集了样品的近红外光谱。对原始光谱进行多元散射校正后,运用偏最小二乘法和交互验证的方法,确定最佳主成分数并建立样品相关化学成分含量的校正模型。独立验证中综纤维素、聚戊糖、酸不溶木素和苯醇抽出物模型的决定系数 Rval2分别为0.9067、0.9033、0.9504、0.9570;预测均方根误差(RMSEP)分别为0.33%、0.50%、0.31%、0.17%;相对分析误差(RPD)值分别为3.22、3.20、4.43、4.73;绝对偏差(AD)分别为?0.53%~0.60%、?0.95%~0.77%、?0.55%~0.52%、?0.22%~0.29%,4个校正模型较好地预测了验证集样品的化学成分含量,基本满足制浆造纸工业中快速测定速生桉木原料的需求。     

杉木间伐材高温热处理后化学成分的变化

以空气和菜子油为介质,分别用180,200和220℃处理杉木间伐材2和4 h,测定处理样综纤维素、纤维素、Klason木质素和苯醇抽出物相对含量的变化,并用傅里叶变换红外光谱分析高温热处理过程中木材内综纤维素的变化规律.结果表明:热处理后试材综纤维素含量均有不同程度的降低、纤维素总体降低较少,相应的苯醇抽出物含量、Klason木质素含量增加;温度升高、处理时间延长,木材主要化学组成的变化程度增大;在隔氧的油介质中进行热处理,试件的化学成分变化程度低于空气介质中热处理材;方差分析表明不同温度、时间、介质对主要化学组成产生极显著的影响;FTIR分析表明,180℃热处理时开始发生半纤维素分解,到200℃时纤维素也开始分解;氧气氛围对糖残基的热分解具有促进作用.在3 412,1 050,898 cm~(-1)附近相关糖残基,1 736 cm~(-1)附近相关C=O以及2 907 cm~(-1)附近对应C-H的吸收强度的变化也表征出热处理过程中各化学成分的变化规律.     

小黑杨幼龄材与成熟材制浆性能的比较

以小黑杨幼龄材和成熟材为研究对象,分析比较其化学组成、纤维形态和制浆性能. 结果表明:幼龄材的苯醇抽出物、纤维素、木质素含量高于成熟材,综纤维素含量低于成熟材;幼龄材的纤维平均长度低于成熟材.分别采用硫酸盐法制浆正交试验,分析得出:保温时间、用碱量对幼龄材的纸浆得率和卡伯值的影响非常显著;用碱量和保温时间对成熟材的纸浆卡伯值影响非常显著;在相同蒸煮条件下,幼龄材比成熟材纸浆得率高,卡伯值和聚合度低.     

速生黑杨枝桠材纤维形态、化学组分及APMP制浆性能的研究

测定了3种速生黑杨枝桠材(ZY)的纤维形态和化学组分,并对其碱性过氧化氢机械浆(APMP)制浆性能进行了初步探讨。纤维形态分析结果表明,纤维平均长度0.6 mm,宽度20μm,长宽比值30,壁腔比值0.4~0.6,含细小组分10%~20%,纤维粗度8~10 mg(以100 m计)。化学组分分析结果显示(均以质量分数计):1%NaOH抽出物22%,苯-乙醇抽出物2.0%,硝酸-乙醇纤维素44%~47%,聚戊糖24%~25%,酸不溶木质素18%~21%。速生黑杨枝桠材的壁腔比和纤维粗度较小,细小组分含量少,抽出物、木质素和聚戊糖含量相对较低,这些特点有利于制浆造纸生产及成纸性能;但其纤维粗短,长宽比值小,对成纸的物理强度显著不利。采用APMP工艺对速生黑杨枝桠材制浆,结果表明枝桠材(去皮)APMP浆的成纸强度性能明显好于枝桠材(带皮)APMP浆,但与主干材相比还有一定差距。     

紫竹不同变异类型的竹材化学成分分析

紫竹因其竹竿色泽能永久保存、竹材工艺性能优良而广泛用于制作竹制品.对一年紫,二年紫和三年紫3种变异类型的紫竹分别截取1年生、3年生和5年生竹龄的竹杆分梢部、中部和基部3处部位进行综纤维素、多戊糖、木质素、苯醇抽出物、1%NaOH抽出物和热水抽出物的化学成分分析,探求紫竹材加工利用及化学利用的合理采伐类型.结果表明:紫竹杆综纤维素、多戊糖、木质素、苯醇抽出物、1%NaOH抽出物和热水抽出物含量范围分别为73.22%～77.85%、14.05%～15.99%、20.31%～24.72%、1.50%～5.73%、23.85%～32.29%和3.63%～8.02%;其平均含量分别为75.24%、15.02%,22.75%、3.22%、27.11%和5.61%.紫竹不同变异类型间综纤维素和木质素平均含量差异极显著;不同竹龄间综纤维素、木质素和苯醇抽出物平均含量差异极显著.     

松材线虫罹病木化学成分分析

通过对南京地区黑松、马尾松健康株和松材线虫罹病株的综纤维素、酸不溶木质素、苯醇抽出物、乙醚抽出物、1%NaOH抽出物等含量的测定,罹病木的纤维素、半纤维素和木质素几乎不被破坏,而苯醇和乙醚抽出物含量明显下降。因此,处理后的罹病木可以用作造纸、纤维板和刨花板的原料。     

我国栓皮栎和麻栎木材的主要化学组成分析

选取不同树干高度的栓皮栎和麻栎木材,分别测定树皮、边材和心材的苯醇抽出物、综纤维素(α-纤纤维素和半纤维素)、木质素(酸不溶和酸溶木质素)、灰分、pH值和缓冲容量,为软木及栎木人造板的生产加工利用提供科学依据。栓皮栎软木生产工艺应关注树皮苯醇抽出物含量、灰分、pH值及缓冲容量;用于人造板加工,则需考虑树种及心边材纤维素、木质素和pH值。     

三倍体毛白杨超短轮伐纸浆材基本密度及化学成分分析

以超短轮伐栽培的3年生三倍体毛白杨无性系为试验材料,在分析超短轮伐纸浆材基本密度以及化学组分的基础上探讨超短轮伐期栽培的可行性。结果表明:三倍体毛白杨无性系对超短轮伐纸浆材基本密度影响极显著,造林密度对超短轮伐纸浆材基本密度影响显著,3年生超短轮伐纸浆材基本密度在0.247～0.282g·cm-3之间变化。无性系对超短轮伐纸浆材聚戊糖含量、木素含量、综纤维素含量以及α-纤维素含量影响显著,而造林密度以及无性系与造林密度间相互作用对超短轮伐纸浆材化学组分的影响均不显著。超短轮伐纸浆材的苯醇抽出物含量介于3.68%～4.39%之间,戊聚糖含量介于12.86%～13.47%之间,木素含量介于18.16%～19.77%之间,综纤维素含量介于74.91%～77.61%之间,α-纤维素含量介于40.28%～43.49%之间。     

薄壁型巨龙竹秆材化学成分分析

巨龙竹是至目前为止所发现最粗的竹子,单株竹材生物量居同类竹材之首。对3-5年生薄壁型巨龙竹秆材不同部位的主要化学成分进行了测定,包括灰分、木素、综纤维素、多戊糖、冷水抽出物、热水抽出物、1%Na OH抽出物、乙醚抽出物、苯-醇抽出物。结果表明：薄壁型巨龙竹的木素、综纤维素、多戊糖的含量与常用纸浆造纸原料木材接近,灰分含量介于木材和草类原料之间;除冷水抽出物外,薄壁型巨龙竹其它抽出物含量在秆高方向上均表现出递增的分布规律。     

紫茎泽兰茎秆中的10种物质含量测定

运用非木质造纸原料成分分析法对紫茎泽兰茎秆中的10种物质含量进行了测定。结果表明,其茎秆中水分含量为10.00%~11.60%,灰分含量为3.54%,冷水抽提物含量为28.25%,热水抽提物含量为32.40%,苯醇抽提物含量为12.50%,1%氢氧化钠抽提物含量为52.40%,酸不溶木素的含量为17.84%,聚戊糖的含量为13.14%,综纤维素含量为51.81%,纤维素含量为26.45%。与松树、玉米等木本和草本植物相比,紫茎泽兰与之有着类似的物质组成特征。     

高地钩叶藤材化学成分含量分析

为构建棕榈藤材材性数据库,提升棕榈藤材高附加值加工利用水平,文章以高地钩叶藤为研究对象,对其主要化学成分含量进行测定和分析。结果表明,高地钩叶藤材综纤维素、酸不溶木质素、α-纤维素、半纤维素、苯-醇抽提物、热水抽提物、冷水抽提物、1%NaOH抽提物及灰分含量的均值分别为67.98%、16.72%、43.91%、24.38%、9.78%、18.85%、15.02%、38.60%和1.46%。径向上,综纤维素、α-纤维素、酸不溶木质素及灰分含量均为藤皮>藤中>藤芯;而半纤维素、冷水抽提物、热水抽提物、苯-醇抽提物及1%NaOH抽提物含量均为藤芯>藤中>藤皮。轴向上,综纤维素、α-纤维素、酸不溶木质素及灰分含量最大值均在中部,而半纤维素及4种抽提物含量最大值均在梢部。酸不溶木质素和α-纤维素含量最小值在梢部,综纤维素、半纤维素及灰分含量最小值在基部,冷水抽提物、苯-醇抽提物及1%NaOH抽提物含量最小值均出现在基部以上2 m处,而热水抽提物含量最小值在中部。     

Analysis on Chemical Composition of Guadua amplexifolia Planted in China

The objective of this study is to determine the properties of G. amplexifolia. In this paper; the chemical composition, including holocellulose, acid-insoluble lignin, 1% NaOH solubility, benzene-ethanol extractives and ash content, was considered for the variability with respect to positions along bamboo culm height （bottom, middle and top）, parts along radial direction （inner part and outer part）and ages （1-year and 2- year）. The test results were also compared to those of moso that is commonly planted and used in China. This study indicated that both the holocellulosecontent and the lignin content in inner part were lower than ; in outer part, but for extractives and ash content, the reverse was true. Bamboo age also had effect on chemical composition; both the holocellulose content and the ash content in the culm of 1- year were higher than those of 2-year; while the lignin content and the extractive content m the culm of 1- year were higher than those of 2-year. High holocellulose content, low lignin contentand extractive content were advantages of G. amplexifolia.     

马尾松木材化学组分的遗传控制及对木材育种的意义

本文利用 1 3年生马尾松子代测定林的 2 0个自由授粉家系的木材试样 ,着重研究木材化学组分的遗传学问题。研究结果表明 ,木材化学组分、基本密度和生长性状在家系间的差异都达到了极显著水平 ,并受中等至强度的遗传控制。在 6个木材化学组分中 ,灰分、戊聚糖和 1 %NaOH抽出物含量的遗传力较高 ,木质素、综纤维素和热水抽出物含量的遗传力稍低。生长性状与木材密度呈显著的负相关 ,而与木材化学组分相关性很小 ,似相互独立。遗传相关认为灰分和热水抽出物含量可分别作为综纤维素和木质素的间接选择指标。由于综纤维素和木质素含量在家系间的绝对差异较小 ,仅为 2 %～ 3% ,对选育的实际意义不大。可选择综纤维素含量高的优株进行无性繁殖加以利用     

Quantifying lignin and holocellulose content in coniferous decayed wood using near-infrared reflectance spectroscopy

To determine the independent decomposition rates of lignin and cellulose of decayed woody debris, a technique for the rapid analysis of lignin and cellulose is required. We applied a near-infrared spectroscopy (NIRS) technique to measure the lignin and holocellulose content in decayed wood. We succeeded in creating partial least-squares (PLS) models to estimate the lignin and holocellulose content in the decayed wood of five species using NIR spectra. Although the accuracy was acceptable for the estimation of a five-species mixed model (R ² = 0.970 for lignin and R ² = 0.962 for holocellulose), it was further improved when the model was applied to each species independently. This combination of NIRS and a PLS model is a valuable tool for the determination of the lignin and holocellulose content in decayed wood. The technique is time efficient (3 min per sample) and non-hazardous (no acid treatment is required).     

近红外光谱法测定毛竹综纤维素的含量研究

研究了用近红外光谱(NIR)结合多变量统计分析技术对毛竹综纤维素含量的快速测定。用常规实验室方法测定了54个竹材样品的综纤维素含量,用近红外光谱仪采集相应样品的光谱,对原始光谱进行二阶导数和25点平滑预处理后,从54个竹材样品中挑选41个代表性的样品建模,选择1011~1675nm和1930~2488nm波段区间,用偏最小二乘法(PLS1)和完全交互验证方式建立毛竹综纤维素含量的预测模型。结果表明,毛竹综纤维素含量和近红外光谱之间存在非常好的相关性,预测模型的相关系数(RP)为0.95,预测模型的标准偏差(SEP)为0.76%。     

火炬松纸浆材化学成分及其在树干高度上的变异规律

对18年生人工林火炬松纸浆材的化学成分含量进行了系统地测试,分析和讨论了火炬松化学成分含量在树干高度方向上的变异规律.结果表明:1、火炬松纸浆材的灰分、冷水、热水、苯醇和1%N aOH抽提物含量,纤维素、戊聚糖和木质素含量平均值分别为0.33%、1.59%、3.21%、2.32%和13.66%、47.98%、15.10%、29.66%;2、沿树干高度方向,火炬松木材灰分含量和纤维素含量变化不明显;热水和苯醇抽提物含量逐渐减小;冷水抽提物和木质素含量表现出先增加后减小或者逐渐减小的趋势;1%N aOH抽提物含量则表现出先减小后增加的趋势;戊聚糖含量表现出逐渐增加或减小的趋势.方差分析表明,火炬松木材各化学成分含量在沿树干高度方向的变化不显著.     

25年生湿地松针叶束水培无性系木材特性研究

以25 a生湿地松针叶束水培无性系试验林为研究对象,通过生长量调查、木材纤维特性以及化学成分研究,比较分析了不同无性系之间及其与实生林木材特性之间的差异。结果表明:湿地松无性系树高、胸径和单株蓄积较实生林分别高9.10%,17.50%和50.80%;各无性系间纤维长度和纤维宽度存在极显著差异,无性系内无显著差异,纤维长度低于对照3.70%,纤维宽度高于对照约12.73%,长宽比小于对照14%;各无性系的综纤维素含量为73.05%~78.22%,木质素含量22.40%~28.82%,1%氢氧化钠抽出物含量12.30%~22.70%,均达到纸浆材材性要求;利用主成分分析法,各无性系中最优的无性系为S-4,无性系S-8和S-11综合品质较优。