緒
1 22222 56788899、12141516171718181820 212121212325262833343435 41444650
第一一編 アカマツの材質碇関する研究 第一雫 アカマツ仮導管の長さ及び径に関する研究 第一節 緒 第二節 材料及び測定方法 第三節 樹体内における仮導管長の変異 第四節 樹体内における仮導管径及び長／径比の変異 第五節 生育の遅速と仮導管の長さ径及び長／径比との関係 第六節 アカマツと他の棉種との比較 第七節 摘 要 第二草 アカマツ材の化学的組成に関する研究 第一節 緒 口 第二節 分 析 方 法 第三節 樹体における各成分の分布 第四節 生育の遅速と化学細成との関係 第五節 背変菌に侵されたアカマツ材の化学観成 第六郎 アカマツ材と他のパルプ覇との化学相成上払おける比較 第七節 摘 要 第三草 アカマツのアテの化学的組成並びにそのノミルプ 第一節 緒 第二節＋材料及び実験方浅 発三節 アテの化学的観成 罪四節 アテより得られた′くルプ 滞五節 摘 要 第二編 アカマツ材の酸性亜硫酸法蒸解に関する研究 第四翠 アカマツ心材の酸性亜硫酸蒸解困難性に関する実験 第一節 緒 口 第二節 梢幹の部位による亜硫酸義解の難易 滞三節 米解液の塩基の種類，濃度，兼解時間等と心材蒸僻との関係 第四節 チップに対する前処理と心材兼解との関係 第五節 心材兼解戯害反応が生起する条件 軍六節 心崩と辺材との兼解反応速度論的比較 第七節 酒 要 第玉章 アカマツL、材のフェノール性成分に関する研究 第一 節 緒 第二節 マツ腐植物の心材フェノールについて 第三節 アカマツ心材フェノール性物質の分離 帯四節 アカマツ心材フェノール性物質の性質 第五 節 有機溶剤叱よって抽出され難い心材フ、エノール 罪六節 本邦慮アカマツ心材のフェノール性成分含有量並びに亜硫酸兼解試験 罪七節 ぺ−パークロマトグラフィ一によるアカマツ，クロマツ，ヒメコマツ，アマミゴエ ウマツのフェノール性成分の検出 第八節 摘 要 5 1 5 氏U亜硫酸兼解による脱リグニン反応に関する研究並びにリグニンの化学構造について 節 節 節 節 約 アカマツ心材の敵性亜硫酸法蒸解困難の梯構に関する研究
62626265727373閏7778808080鑓錮84粥86868688詑9798粥100103104105105105106108110111114
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軍六章 節・一 第二 第三 第西 第七草 第一一節 緒 第二節 酒性フ．エノールが木材の酸性亜硫酸蒸解に、及ぼす彫響 第三節 リグニンのモデル物質と活性フ・エノ−ルと．の縮合反応 第四節 要 約 第八賛 アカマツの心材蒸解困薙の対荒に関する研究 滞一節 緒 第二節 材虹対する前処理並びに兼解法の変更による効果 第三節 アカマツ亜硫酸パルプノットの利用 滞四節 原料木材の選別並びにその材質の改良について 第五節 摘 要 第三編 アカマツ材のアルカリ法蒸解に関する研究 アカマツ材のアルカリ法蒸解の条件並びに脱リグニン反応 即 節 節 節 節 要 アカマツ材より硫酸塩人繊パルプ艶造に関する研究 節 責 節 第九草 第一・ 発二 第三 第四 第五 第十翠 第一・ 滞＝■． 第三野 塩敢後加水分解処理による硫酸塩パルプの精製 廃四節 摘 要 第四編 アカマツ材のセミケミカルパルプ法に．関する研究 罪十一撃 アカマツ胡のセミケミカルパルプ法に関する研究 第一 節 緒 己 第二節 活性フェノールと縮合しているリグニンの中性亜硫酸兼解による溶出 第三節 中性亜硫酸法蒸煮によるアカマツ材チップの強度変化と繊維の分離性 欝四節 摘 要 招 総引英、 用 文 茨二 要ー1・−． 緒 ・ 太平洋戦争終結直後，我国のパルプ工業は，他の産菓と同じく極安に荒揆した状態であった。しかるに関係 諸家の不屈の努力によって，その後急速に立ちなおり，しかも，昭和28年庶人放パルプ及び製紙用各種パルプ を併せた年産量ほ，170万噸を越えるに．到った。これは戦前樺太，朝鮮等を領有していた当時におけるパルプ 工兼最盛期，即ち昭和16年頃の年産鼠約110万噸を遥かに凌徹する数字である。 往時，我国のパルプ用材は，主として志ゾマツ，トドマツ等北洋針葵樹材に依存していたが，戦後において は，北海道以外では，殆んどアカマツ材を主とする内地産材を用いている。 巷間，往々，最近に．おけるパルプ工業の発展ほ，我国の森林事情を益々悪化し，荒廃の皮を深めると憂うる のを聞く。しかしながら，パルプ用木材使用塩ほ，昭和28年贋濫おいても約1，800万石にて，薪炭材の約12，000 万石，構造用材の約8，000万石に比べると遥かに少い。 国土狭小で人口税密なる我国においては，殊に，国内資源を高度に加工して，国民の消費財，更に進んで輪 ・出製品を製造すべきは論を倹たない。従って，貴重な森林資源を，必要以上に薪炭材に．当て，灰臆せしめるこ とほ，木材利用の本旨に．惇ると言うべきである。紙は国民生活上不可軟のものであり，文化の進展とともに益 々需要が増大し，今日，なお国内の需要を完全に満し切れない。一方，パルプを原料とする人造繊維腰は，国
戌の衣料不足の今日極めて重要であるが，輸出品としてもまた今後極めて重きをなす。戦前我国のレーヨンエ
業ほ，−・時，償界のトップを遊んでいた程であった。そこで，我々ほ造林事業を強力に推進し，森林の復興に 努力すべきであると同時に，木材の消費を有効適切に行うよう窓を払うべきである。これらの考慮において， 今後我国のパルプ工業を益々発展せしめることに帯かであってほならぬと．思う。 最近アラスカ産木材の輸入協定が成立した。素材のままでなく，製材としての梯出が許されるのであるから， 筏輸送が出来ない故，大鼠の輸入ほ困難かと思う。今後，木材殊に素材の輸入政策の推進ほ忽に．出来ない。しかし ながら，遠的にほやほり主として国内産材に依存せざるを得ず，国内産材の研究に疎であってほならぬと思う。 林野庁の最近の統計によれぼ，我国主要樹種の蓄積は，アカマツ・クロマツ10‖7，スギ104，ブナ6・2，トド マツ4．2，ナラ顆3．7，、エゾマツ3い3，ヒノキ2・・1各億看である。クロマツほアカマツより分布面積が遥かに小で，苔砧も著しく少い。従ってアカマツとスギとが撃璧をなしている。しかるにスギは建築用材としては一・般に好
適であるが，アカマツに比し，容積壷小で，パルプ収率低く，また繊維も短小であるからパルプ用材としての 適性ほ遥かに劣る。従って，今日アカマツがパルプ用材として最も重視されているわけである。 終戦前においても，アカマツ材のパルプ化ほ一部の工場において行われており，これに関する研究も試みら れていた。しかるに，−・般に断片的セあり，報告されたものも少い。終戦後，俄かに全般的に．アカマツ和が用 いられるようになったので，何れの工場も，技術上の諸種の問題を含んだまま生産を続けてきた。なかんづく 雉間とされたものは，心材の亜硫酸蒸解困難と，亜硫酸パルプ及び砕木パルプの樹脂障害との問題である。 アかマツ材の成分と蒸解とに関する一・連の研究は，昭和15年頃より，即ち今日の如く，全般的にアカマツ材 が用いられなかった当時から，岡田鶴壬氏によって行われたものがある（1）。しかるに，其後における木材化学 の進歩ほ著しく，殊にス．エーデンにおける心材フェノールの研究，北欧並びに北米諸国におけるリグエソの化 学等長足の進歩をみることができる。また一・万国内においてほ，アカマツ材のパルプ化に対する関心が高まる に従い，これに．関係する研究報告も多くなっている。 著者は，新しい見地から，パルプ原料としてのアかマツ材の諸性質並．びにアカマツ材のノミルプ化について， 全般的に系統的に研究を進めてきたのであるが，殊に心材の亜硫酸蒸解因雉に関してほ詳細な研究を行った。 本論又は，昭和23年より昭和29年に亘って，主として，香川県立農科大学及びその前身たる香川県立農薬専 門学校において行ったアカマツ材のパルプに関する研究タ2報を中心とし，これに若干の関連した研究報告及び 一部未発表の成撥を加えてまとめたものである。 本研究遂行に当っては，特紅恩師京都大学教授，舘男先生の御懇切なる御指導と本学々長黒上泰治先生の 御厚情とを賜り，京都大学教授沼田大学先生並びに梶田茂先生の御激励と御助言とを戴いた。また京都大学教 授三井哲天先生にほ元素分析・をお願いした。ここに謹みて深甚の謝意を表する。なお，実験中ほ，当研究室助 手十河村男氏，及び佐々木富子氏等の熱心なる援助を得た。その労に対し感謝する。＿2欄 第・一編 アか
マツの材質に関する研究
第・−・章 アカマツ仮導管の長さ及び径に．関する研究
第一節 緒 口 近時，紙の強震は，原料の繊縦長に．のみ影響されるものではなく，原料の処理法にも関係するところが大で あると．言われているが，−・般に，他の条件が同じであると，細長な繊維で抄造された紙ほ強靭であり，殊に引 裂強が優れている。従って，製紙用パルプ原朋としてのアカマツ村を論ずる場合，その仮導管の長さ，径，長／径 比等の因子は，極めて重要である。−・方，人紙製造の場合ほ，例えば潤英樹を原料とするパルプの如く短繊維 からなるとき，アルカリ浸潰時に．崩壊しやすく，また，構成繊維細胞の大きさの不函叫ヤよ，パ／レプの反応性不 均一小を由来する贋もあるから，仮導管の形状に関する研究ほ，アカマツ人繊用パルプ原瀾として論ずる場合に も大切である。 木材の繊維系細胞の大きさに関しては，1872年，Sanio（2）がドイツアカマツの仮導管を測定し，有名なSanio・ の法則を発表して以釆，Har七子g（3），Schulze（4），St畠uffeI（5），Schwarz（6），Baま1ey（7），Gerry（8），Kr主bs（9），Desch （10），その他によって多くの研究がなされ，我国に・おいても・重松（11），準次（12），梶日］（13），その他の研究がある。 しかしながら，上記は主として純砥粉学的戎ほ樹木学的見地に立って極めて詳細檻研究したものでほあるが， ある樹種がパルプ用材として適するか否かを判断する■ための目的をもって，研究された成繚ほ少い（14，15，16， 17）0 著者ほ，それ故にパルプ用働としての一つの判定の目的をもって，アカマツの仮導管の長さ，径㌧及び長／径 比が樹体の部位によ／つて如何に変異しているか，また，生育良好なものと不良なものと．において如何に相違し ているかについて研究を行った〈18）。その成掛こついて述べ，更らにアかマツと他の主な樹種と．を比較考察す る。 第二節 材料及び測定方法 供試水の底地及び立地等ほ，第1表に示す通りである。Al，Blほ生育良好なもの，A望，B望ほ生育特に不良 なものである。 仮導管長に．ついてほ，各供試部より割り採った．マッチ軸木大の小東片を，Scbulze氏解離液紅て処理して， 繊維を解離し，時計i 皿中で軽く叩解して 十分水洗し，20倍拡 大率下に銃検して∴ ミクロメ一夕ーで測 定した。各供試部に つき仮導管細胞300 個の算術平均値を求 めた。仮導管径は前 界1表 供 試 木 アカマツ命 樽高】 意地 l 虜
地 C叫 1，7071花樹岩野砂壌土，平用地，水湿適度 510と花崗岩賀砂土，急傾斜地，水湿歓乏 9昭和東砂岩野砂礎二土，援傾斜地 414和泉砂岩質砂土，急傾斜地 7叫和泉砂岩質砂場土，授傾斜地 香川県木田郡平井町 ′ケ 香川尾大川郡郡家利 ′′ ′■ AI A9 B】 B望 C 44 84 35 35 33 名と同じ供試部の横断切パ‘を鋭検して，年輪巾を測定し，これを配列細胞数で除した健から中間膜の厚さ（約 0．4〃）を減じて算出した。これも約300値】の平均値を求めた。ここに長／径比とは，前者の平均値と後者の平均 倍との比である。 第三節 樹体内における仮導管長の変異 1」樹幹部仮導管長の横断方向並びに縦断方向における変異 同・仙個体にても，樹体内の部位が異なれば，仮導管長が著しく興っている。第1図ほ，供試木Alの東側の 半径方向断面各部における，平均仮導管長を示すものである。この数値をみると，ある一・定の規則に．従って変 異していることが容易に認められる。一 3− まず幹軸檻対し直角の方向，即ち横断方向については，中心部より外方に．向うに従い，仮導管長は増大して ゆき，あも点で−・定借に遷し，以後僅かに．増減するのみで，殆んど平行状態で推移している。この事実はキ樹 幹及び杖粂部横断面における仮導管の大さは，髄より外方に年輪数を増すに従い，長大となるが，ある範囲 で一定値に達し，以後そのままの大さで推移する′′という，Sanio第一偲則（2）に合致するものである。しかし 仮導管長が一定紅達する年輪の位露は，第2図に示す如く，生育良好なものと，生育不良なものとで著しく興 っており，地上30cmに．おける断面に．て，前者でほ髄から数え20年日年輪，後者でほ約35年日年輪となってい る。なお，髄から平均仮導管長が一定に適する年輪迄の年輪数は，同一・供試木においては，地上高に．関係なく， 殆んど一定であった。従って，・一＼定仮導管長に到達する年輪の寅の年令（発芽してから，その年輪が形成され る迄の年）は，地上高増加とともに大きくなっているわけである。形成層細胞の分裂ほ針雫樹にてほ，主に切 線面において行われ，長大な母細胞より分裂された仮導管は長大となる傾向がある。また形成層細胞は，もと 生長点直下で分生され，その年今は，分生された時に始まると見倣しうるから，任意の地上高における形成層 細胞の年令は，その部位の検断面に／て，髄から数えた年輪数と一・致している。械幹の肥大生長に伴い，形成層 細胞ほ順次年令を増し，外方に赴き，その人きさも漸次に増大する。その推移の過程ほ，Sanio罪1法則に示 されている如き曲線を描くものと思われる。仮導管長の横断方向における変異もこれに従うわけである。また 山定仮導管長に達する年輪は，何れの地上高でも中心から数えた年輪数に最も関係が深く，その年輪の其の年 令に影響されることが少いのであろう。 縦断方向，即ち幹軸の方向については，第1図にてもその傾向がはぼ判るが，更に第3図の如く各供試木の 1947年における生育層について，年輪巾広き側と，狭き側と両側を測定した懸巣，仮導管長ほ基部より梢端に 向うに従い償を増大し，戎部位で最大となり，それから漸次減少してゆき，梢端部が最小であった，械幹の中 心部を基部から梢端に．進むとき，第3区lにも示す如く，仮導管長ほ基部が最小で，それより或地上高迄増大し てゆき，以後梢端迄不規則な波状的推移をなしており，増大の一・途をたどるようなことはない。第6図には， 供試木Cを用いて上記の関係を詳細に研究し た結果も示している。Sanio第2法則とほ， 繋1法則でいう−・定長（綬慢伸長期に．入った ときの値）が，樹幹の基部より上部に赴くに 従い増大し，戎地」二高で最大となり，以後再 び漸減するということである。従って少くと も，100年を越えるような大木でなけれほ，こ の法則をしらぺるのに適しない。−・般に任意 の同一・年次錬習慣を，仮導管長が既庭．一＼定長 に達して綬憎伸長期に入っている部（A）と， その上方に統く部で，まだ一・定長には適せず 急速伸長途上にある部分（B）と．に区分して考 え，その生育層の縦断方向における仮導管長 変異を考察すれば，Aにおいてほ，Sanio第 2法則にいう如く変異し，Bにおいては，梢 端に赴くに従い，髄から数え．た年次が少くな ることと，伸長の速さの減少とが相侯って， 仮導管長ほ益々減少するものと思う。なおま た，生育層の年令が若くて，A部少きか，あ るいほ全くAを放きB部のみよりなる場合で も，地上高増加に伴い，中心部仮導管長も変 異するし，また中心から数えた年次ほ若くな り，一・方中心から外方に向う仮導管伸長曲線 ほ急となるから，これらが複合して，上述の 畢1図 アカマツ樹幹各部の平均仮導管長 （Al：東側の半径方向断面） m C 327 嘱 帥 妨 358竪 質 363椀・ Q 偲 305 茹 痺 313 30 41
ー4 一一 如き同一・年次生育層仮導管長の縦断方向における 変異，即ち，軸物線状変異曲線が現われるものと 思う。 2．．年輪巾と仮導管長並びに偏心生長と仮導管 長との関係 同一儲胴円戚に．おいて，年輪巾と仮導管長との 問に．相当密接な逆相関々係があることほ，第2図 にも明示されているが，生育不良な，A2，B9で は，この関係が不明瞭であった。Bailey＼19）は形成 層細胞の分裂ほ常に切線面において行われ，年輪 巾狭きとき，即ち，細胞分裂の頻度が大でないと きは，細胞の伸長に多くの努力が注がれ細胞は長 第2図 樹幹仮導管長の横断方向変異 （供試木Al，A2 くなる。但し，生育 不良木の如く，栄蕃 の著しく不良なとき は頒細胞の伸長も減 mm 4 退すると述べてい る。しかし滴薬樹の 仮 木繊維長と年輪巾と 将 q関係ほ諸家の報告 管 （り3・20）に．よれば，丁 畏 第3図 樹幹部仮導管長の縦断方向における変異 1 2 3 4 5 6 7 9 10 1112 13 14m 二 三 44年生北 側 ㌣−・・・・−・？44年協 商 根リ ーーー▲ 中 し 部 伽側郡 側仙 北南 北露 盤生 ︹ 生生 A ●￣￣■￣￣嶋 84 伍 ○‘￣￣￣■￣0 84年 −￣￣−疇 中 ●−＿＿＿一 44年 ○・−一−▲ 44年 度上述せるところと 反対で，ある程度年 輪巾が広くなるとき 年端巾と繊維長との 間に．正の相関々係が ある。従って，Bailey の細胞分裂の遅速と 栄華物質受配の寡多 とによる説明のみで この問題ほ解決され 難い。 次に，樹木は普通 大なり小なり，偏心 成長を行っており， 特に我国の如く急傾 斜林地に生育せる樹 木ほこれが著しい。 偏心生長と仮導管長 との関係に．ついては 兼次く12）も，論及し ているが，著者も明 かに両者間の関係を 認めた。Aユ 及び （註l）AIA奮共軋北側ポ短径伽i （琵2）A144年生A284年珪 生帝鷹は隅和闇年堤 地 上 高 第4図 枝の仮導管炭（供試木：A】） 仮 昭 長 二芸芸モ幹 ‡鱒（大｝ i枝（中｝ 誹（小） 7 8 9 10 】・l 】2 1さ 14m く／∼の地【＿嵩及 び 枚の宍：さ
● ＿ 5仙 A2ほ，南北に偏心生長し，何れも南側に長径を有していた。欝3図にも示す如く，長径側の仮導管長ほ魔凝 側の仮導管長より値が小であった。BユとB2についても同じことが言えた。 偏心生長に・ほ，往々アテの形成を伴うが，アテについては別に論ずるし第三澄参照）。 3．枝の仮導管長 供試木Alの丸中，小十三本の枝について，仮導管長を潮起した。枝においても横断方向における変異 ほ，柿幹部同様亭anio第1法則にはば合致しており，縦断方向における変異も械幹部と同形式であったが，そ の駁長部位ほ，幹部の場合に・比し，基部に近い個所に・当っていた。年輪巾と仮導管長，偏心生長と仮導管長と の関係も幹部と同様であったから説明を省く。ブこだ，枝でほ下側が長径側に相当する故，上側の仮導管が下側 の仮導管より長いのが常であった。 同年次に生育した年輪（昭和22年生）につき比較せほ，枝の仮導管ほ幹の仮導管よりよはど短小であった （罪4区惨照）。 第四節 樹体内における仮導管径及び長ノ筏比の変異 1・・秋材率と仮導管径並びに長／径比との関係 同一試料利片払ついて，秋和仮導管が容材仮導管よりやや長く，径は′J＼であ・るから，前者の長／径比ほ後者 の長′傑比より余得大きい。従って，河一断面のある年輪にて，年輪巾がはぼ等しい両部を比敬すれぼ，秋和 率が大なるところが，秋材準／J＼なる部位より，仮導管径ほ小さく，仮導管長／径比ほ大である（第2衷）。 第2表 秋材率と仮導管の径及び長／径比との関係（供試木C） キ断面Ⅱ：地上60c血 断面Ⅱ：地上120cm 2・樹幹部仮導管の径及び長／径比の横断方向及び縦断方向における変異 仮導管径の横断方向における変異ほ，罪5図に示す通りで，仮導管長の変異と大体−・致した傾向を迫ってい る。中心より外方に向うに従い大となり，ある年輪で血・定借に遷し，以後ほ凍り大と．ならない。・−蘭こ仮導管 径が一億備に達する部位は，仮導管長が一・定借になる部位より中心に近い。長／径比も大体上記と同傾向をと っていた。よって，仮導管が伸長するに従い，その径も大となるのであるが，径より長さの方が大きな割合で 変・つていることになる。仮導管長の変異曲線ほかなり滑かであったが，径及び長／径比にほ，秋材率が大きく 影響する放か，それらの変異曲線ほ上7■が著しい。・一・般に年輪巾，秋雨率，仮導管量，仮導管径，仮導管長／径 比等の相互間に夫々逆戎ほ順の相関々係がある。
・− 6 −一一 紙幹の縦断方向についても，仮導管の径は， 長さの変異と．似た傾向をもつて変化しているが， 径ほ長さよりやや基部に近い部位で最大値に．述 する。−・方，長／径比の駿大値ほ，仮導管長の 最大値があらわれたところより，僅か頂部の側 によった個所に当っていた。しかして比較的梢 端に近くて，仮導管が短かい部位払おいても， 長／径比ほ割に減じていない（第6区l）。 偏心成長をなす械幹の長径側の仮導管径はそ の反対側秒奴導管径より大であり，長／径比は 前者の例の声が小であった。 3枝条部仮導管の径及び長／径比 枝の仮導管の径及び炭／径比も，幹郎におけ ると同法則濫従って変異していた。第7図に示 す如く，枝の仮墨縄子径は幹の仮導管径より余程 小さかった。また，細い校と太い枝と比戟する と，前者が後者より仮導管径が小であった。な お，長／径比についても，枝と幹及び小なる枝 と大なる枝との問に伺様の関係が行在している。 第6図 樹幹仮導管の良さ，径，長／径比の 縦断方向変異（供試木C） 界5図 樹幹部仮導管の径及び長／径比の 横断方向変異（Al；地上30cm断面） 坂野管長′径此 錮 イ0 供導管径 ル 30 班 錆 別 2 0 8 2 柑 130 120 110 2 川0 2 90 】 80 16 Trlト1 6（lI 50 ・・−・・・−・● 低率管注 ←・・−・・・・・→威喝管長／径比 5 10 15 20 25 30 35 4瓜 紅から数えた年倫汲 滞7図 枝の仮導管径及び長／径比 （供拭木；Al） 仮 主群 管 径 ．什 紳 さ 仮導管艮nml 仮導管径■舶 40朗 釦 84 鉱 3028 が 別 飽即 ほ 16 14 ほ 2 仮 噂 管 径比 用 0 伽 ㈹ 伽 0 0 0 澄 18 0 2 仮噂管長／径比 100959085㈲柁70悶餌 7 8 9 18 111ユ∠ 18 】4 15瓜 幹の地上芯及び枝の長さ （註）長径側と短径例との平均 地 上 高 第五節 生育の遅速と仮導管の長さ，径及び長／径比との関係 生育が良好であった供試木Al，Bユと，生持寄しく不良であったA2，B2とを夫々同年今生育層について比 較すれば，AlはAゴより，またBlはB2より仮導管長が大であった（罪3図）。 仮導管の径及び長／径比についても，生育良好な個体の方が，生育わるき個体より，何れも大なる借を示し
ーー 7 − ていた。 H噌glund（16）はf‰紺色粕漬協に．つき，速かに座長した梯幹ほ，繊維品が小で巾広く，長／径比が45−60であ るに反し，生育の遅かった械幹ほ繊維が細長く，長／径比ほ90位であり，乃紹〝ざ・Sよ■／即βS≠7■≠5でも同じ傾向がある と述べている。また，最近Bisset等（21）も上記，Hagglundと同傾向￠緒論を投出して−いる。しかし，一一方 丸4ellく22）ほ，適湿肥沃地に速かな生育を遂げたものほ，乾燥地に生育したものより繊維が長いとし，：Lee（23）も これを支持している。本邦アカマツについて行った著者の研究成絞ほMell等の見解と−一致している。 第六節 アカマツと他の樹種との比較 著者の研究結果（18，24）及び既往の多数の文献に現れた測定結果（12，13・1り5，16，17，25，26）に基づいて，アカマツの 仮導管と他の主なパルプ材の繊維細胞とを比較すると，第3表の如くである。 但し，極端な数値は除外することにした。も／つと．も，各々立地条件，樹令，部位を異にするものと思うから， 数値ほそれぞれの樹種を，完全に．代表するものとは思えないが，測定数が多いから大体の見当はつく。 第3家 主なるパルプ用木材の繊維の長さ，径，長／径比（表中樹種欄の番号ほ巻末引用文献番号） 樹 種 ￣ 繊 維￣河￣㍍y 1 ＿＿＿＿．．．．．＿＿＿＿▼＿▼ 最大l最小斥均 長／径 比 （りB） 繊維長（mm） （L）
調 査 個体数
最大」最小l平均 最大仁政小l平均 本 邦 虔 ア カ マ ツ（1り5，18） （P￡〃〟ざdβ兜S≠／わ㌢αノ ク ロ マ ツ（1り5，18） （P・銅沸肋離） カ ラ マ ツ（14，15，18，26） （エαγ姦．γ助β〝功／おγよ） エ・ゾ マ ツ（1り5｝1＄） （乃（βα．毎㈲戚S） l・ド マ ツ（1り5，1さ） （A朗βざぶαCカα伽♂乃由・S） モ ミ（1り5） （A．／去㌢■椚α） ヒ ノ キ（1りり8） （Cカα研αgq頭αγよぶ0鋸〝5α） ス ギ（14，1り8） （Cγ畑ね雅7よ■α葎加藤∽） プ チ・（12，13，14J5・18） （物弘ざ，C㌢♂〃αfα） シ ラ カ バ（1り6） （jおわ‘JαJαれわJ査α） ボブルス属（1付呵 （月妙扉那） ユ− カリ 属（1り5・18） （励即加地S） 外 国 産 Scotch pine（16） （」円〝〝S・S．γJぴβィゞかょ■5） Jack pine（17） （P．．βα乃ゑ5∠α〝α） SpIuCe（16） （」印c♂αβ∬Cめα） Douglas fiI■（17） （fな翻ぬ摘砂＝加ガ抽α） Western hemlock（17） （Tよ〟gαゐβねγ−噌々γ〃α） 402 412 330 43 5 451 O 91 597 6．46509
520 474 4．95 483 4．70 2“20 1．82 1い92 1．59 324 348 315 3い17 276 3．04 302 250 115 1り17 100 1133 70 82 58 721 51 50 96 41 35 60 56 49 45 50 36 59 18 26 19 8 4 23 50 28 5 23 2 17 20 17 13 9 13 13 10 10 428 41…1 324 294 210 22け4 227 17け6 71 64 58 65 5 34 52 31 く註）繊維巾は解離した繊維について測定したものである。】 8＿一 一・般に針・英樹仮導管が潤葵樹繊維細胞に比し，長さ，径，長／径比共に寝めて大であることは，多くの学名 により承認されているところである。アカマツは従来我国でパルプ材として最も優秀だとせられて来た・エゾマ ツ及びトドマツに比べやや繊維が長く，径が小にて，長／径比においてほ勝っている。即ち，仮導管の形態の みにつき論ぜば，．エゾマツ，トドマツより一層パルプ材として好適な性質を具備していると書い得る。また，最 近スギ及びヒノキのパルプ化についても論ぜられているようであるが，これらの材ほ，仮導管の長／径比にお いては，アカマツと大差なきも，長さが小である。カラマツの仏経も比戟的良好な形質を具えていると言えよ う。クロマツほアカマツより一層繊維が長大である。次に．，列国慮材の例は傾かに止めたが，アカマツはパル プ材として好適とせられている外国産針葉樹に比噸しても，繊維の形態の点で著しく異なることはない。 第七節 摘 要 上述のアカマツ仮導管の形態に関する研究結果を質的すると，￣下記の通りである。 1小 同一・樹体内においても，部位によって，仮導管の平均品（L），平均径（D），平均点／径比（L／D）等が 著しく異なっている。槙幹の縦断方向及び横断方向における変異は大体次の法則に従っている。 （1）同一地上高においてほ，L，D，L／D何れも年輪が，中心より列方に向うに．従い大となり，20−40 年計で一億値に達し，以後ほ殆んど大きくならない。しかしDがLより早く一億値に逢するようである。 地上30（m断面について，生育良好なアカマツの，い7鵬3‘3mm，D22一−32〃，L／D80−115で，生育 著しく不良なもの，I」．2−2．7mm，D17−31〃，L／D68−−103であった。 （2J同一年次生育層についてほ，L，D，L／D共に基部より尖珊忙．向うに従い大と．なり，Lほそ・の生育 層の％一報，Dほ凝−ち包の部位で最大となり。そ・の部健より尖端に近．くなるにつれて，何れも次第に小 となり，尖端部が鼠／トである。従って，この場合もDはLより早く最大値に適する。 44年生生育層について，生育良好なアカマツの L2・・2−一41・2mm，D23−33粧，L／D82−148で，生育 不良木のL2・・。1−26mm，D25−30〃，いD80−99であった。 （3）械幹の中心部のL，D，L／Dほ，械幹の基部が最小で，上方に向うに従い大となるが，基部から1− 3mで∵定値に述する，以後ほ波状的に．推移する。 （4）枝のL，D，L／Dは，幹部のそれ等より著しく小である。細小な枝より長大な枝のL，D，L／Dが 大である。枝においても，幹とはば同法別に従って変異している。生育良好な供試木の力枝の場合， Ll3−2，8mm，D18−27甘，L／D62−120であった。 （5J秋材は春雨に比し，ややLが大で，Dがかなり′」、である。咋l輪巾広き部は，狭き部よりLが小さく， Dが大であるから，L／Dほ小さい。 2生育良好な樹体ほ，生育不良なものに比べて，仮導管の長さ，径，長／径比共笹大であ′つた。 3上記の如くであるから，パルプ村として特紅組維の斉・一・と長大とを尊ぶ場合は，正常な生帝を遂げ，伸 長生長特に良好なもの，即ち，立地条件よく，ある程度密生せるもの，枝下高きもの，偏心生長の度軽き もの，充満に．してある程度高令なもの等が好適である。 4 アカマツ材は，繊維の形態のみについて論ぜほ，耳ゾマツ，トドマツより優れている位であり，外国産 パルプ材と比べても，特に優劣ほない。 第二章 アカマツ材の化学的組成に関する研究 第一節 緒 木材を分析し，その組成分の種類及び量を知るこ．とは．仁＜材を化学パルプとして利射する上に殊に必要なこ とであるが，たとえ．，これを機械的処理によってパルプ化する場合においても，原木の化学的性質が製品の収 麓及び品質に影響するところは転めて大きい。 従来アカマツ材の鮒成常ついて鞍害されたものは稀でほないが，何れも断ハ的分析例に過ぎず，その必要性 大なるにも拘らず，これを組織的に研究した例は，殆んど見空らない。
＿9・＿ 本革において注，著者が，アカマツ樹体の部位軋よる離成の変異（27〉，春期，秋雨別の化学的組成上における 差異（28），生育の遅速と組成との関係（29），蕎変菌に仮された材の組成（29）等紅ついて行った研究及びその結果を とりまと．めて記述し，アカマツ材と他の主なパルプ材と．の化学的雛成を比畷したい。なお，木材の組成分ほ．， −−一般的成分と特殊成分とに分けうるが，後者，特に心材フエノー・ル類，色素等については，心材の藩硫酸蒸解 閉経と象要な関係があるから，第五輩粧て詳述し，ここでほ主として−・仙般親戚のみを取扱う。 第二節 分 折 方 法 木材分析の方法軋は種々あり，今日もなお不統一・のままではあるが，何れも大同小異である。本研究で採用 した方法ほ，硯逓広く行われているSchoIge工法に準じた，京都大学農学部農芸化学教室編，腐芸化学実験書 の方法（30）と．埠ば同じである。ただこの研究ほ終戦後間もなく，設臥試薬等の入手紅困腰な時期に行われた 都合上，繊維素，ペントーザンの定鼠のみ，下記の方法忙よった。 （l）全繊維素：NoIman−Tenkjnsの次亜塩素酸ソ−ダ法（叫の改良法たる，本多法く32）に従った。 （2）ぺソトーザン：Kullgren andTydenmethod（33）によった。後日，当法とフロログルシ∵ソ塩酸法と比喫した 結果，アカマツ材の分析においてほ，当法に．よるも差支えないことを知った。 なお熱永抽出物ほ，冷永抽出物の残木粉を用い，1％NaOH抽出物の定故には，熱水抽出物の残物を用いて 行ったら 第．≡節r 樹体における各成分の分布 1樹体の部位による化学的組成の変異 前章において記述し牢如く，利の細鋸要素たる仮導管の形態ほ，植幹の部位を異にすることによって・著し く，しかも・一・定の規則に従って変異しており，また比畳，色調，硬度等の物理的性質も，部位によって顕著に 異なること．は，諸文献に明示されている通りである。よって部位に応じて，化学的組成が異なるであろうこと は，容易に考えられる。樹体内における化学組成の変異の傾向とその程度とについて知ることほ，今後各種の パルプ化試験を行う上にも，基礎知識として必要であり，また応用的諸問題解決上の指針ともなる故，極めて 盈要であると．思う。しかるに，アカマツ材を対象と．して，この点に関して研究されたものほないから，著者ほ 次記の如き研究を行ったのである。 まず，仮導管の形態に関する研究のため軋伺 いた，五供試水中のご個体，即ち，生育1良好な Blと生育不良なるB2とを材料とし，第8園に 示す如き各部より試料を採取し，これを尿乾後 粉末として分析を行った。分析の結果ほ第4衣 に示す通りであった。此の表を通覧することに より，各成分ほ繊維の形態においてみられた程 著しくほないが，明らかに部位によって変異し ており，殊にアルコール・ベンゼン混液（1‥1） 抽出物及び1％NaOH 抽出衡の含有率が，部 位により著しく異ることがわかる。以下，各成 分に．ついて，逐条的に精述する。 （l）灰 分 −・般に灰分含有率ほ極めて少く，全試料を通 じて0“2−・0・5％であるから，部位による差異 も僅少である。しかし，中心部（心材）が辺 材より多く，辺材でほ内より外がやや灰分含 有率が高い。また，同年次生育屑（30一・35年 第8図 供試木及び試料採取部倍
十｝
5 0 5 Cm 10 5 0 5 1￠ cm 直 径＿＿10¶ 生）軋ついて，縦断方向の変異をみるに，基部（断面Ⅰ）よりある地上高（断面Ⅱ）迄減少し，それより梢 瑞に近づくに従い増加し，枝が最も灰分含有率が大であ・つた。しかしながら，他の樹種について行った諸家 の結論は区々である。例えば，浮田（34）ほ九州産木材55種について，灰分は一・般に．辺材部より心材部におい て高いことを・認め，ZimmeI・mann（35）ほ，ブナにつき，中心部より外方に赴くに従い減ずると言うが，重松（36） Daube（37〉等の研究では，中心より外方に赴くに．従い増加していた。またSchI6de工■（3る）は，灰分ほ，幹部＜梢 部＜枝部の恨に増加するといい重松（36）は，一定の傾向がないと．している。 （2J冷水抽出物 同一断面匿て，心胡部が特に多く，辺材でほ，内より外の方が少い。RitteI（叫が，数種のアメリカ産樹種に つき測定した結果も心材と辺材とで同傾向である。また，30−35年生育層の縦の方向では樹幹部ほ何れも1 ％あるいほそれ以下で，幹の上7■による差ほ少かったが，枝は幹に．比しやや高い倍を示していた。 （3）熱水抽出物 心材ほ約4。1−53％，辺材ほ2∴L−3．9％で，前者が後者より明かに多く，RitteIの結果と一致していた。縦 の方向は，−・定の傾向がなく，幹と枝との差も殆んど認められない。心材が辺材より熱水に溶出されるタン ニン，色素等を多く含むことほ，当然考えられる。 第4表 アカマツ樹体各部の化学細成 合繊純系中
■．∴−し1．、 ∴
リグニニ ▼− ン㌶％
ンザ ％ ．へ一 ・・∴・￣十こ●こ． 蒜ン覧出j抽宏物 繊要素l紙質警j▼％ 31027353▲1．〇5 0279536982 49︵‖099u︶8999 7777777777 221121 4346862474945594か52 6703796380 nO994374265 356︵‖0667765 6924757196 2705264183 4916L14487 4455555544 7908375725 d︶730463017 5010001000 2222222222 720176166nO 7697668159 3654566567 2222222222 8625907、u︶36 3232322233 000000000，U 8902598979109361d一202
121山l〟Ul▲1222 11111111 11 2100000001245■48J45688
0145454450 4223433323 634ハリ167955 4444258090 1084951545 781u︶307555 ︵l佗 一．﹁ ノ IiIⅡⅡ取甘ⅣVb 330010120 1 11 11 1 1 1 1 2小63 1．．85231 2．02 3．27 3．63
469 854586 493979 7・15942 455555 502208 310135 421507 788887 689503 68、リ874 49779L 211112 099902 1 1 1 35︵U211 096080 891665 432951 344346 222222 275924 632971 890097 11 474716 394593 610881 111 1 200904 739106 242233 1 37462︵0 397630 522222 960078 180890 3⊥1001 〇98．47莫U 534333 000000 750070 323352 122222 1 1 1 1 1 1 T⊥T⊥TJ∬M皿Ⅴ− 〇一 γ B 水分以外ほ絶乾率 （4）1％NaOH抽出物 基部（断面工）の心材では，16−18％に達し，特にこの成分を著監含んでいたが，Blの上部の心材（Ⅱ（1）） は約10％で，その部における辺材の含有率と同程度であった。辺材部では基部と上部と紅多く，中央部が最 も少かった。 （5）アルコール・ベンゼソ混液（1‥1）抽出物 この成分は，阻樹脂ともよばれ，アカマツバルプの樹脂障害を生起すると考えられている成分の殆んど総て を含むから，極めて盈大な意義を有する。針葉樹において，心材が辺材よりも樹脂量が高いことは，諸家の 一・致せるところであるが，本研究でほ，必ずしもその通りでなく，心材でも基の方と上方とで著しく異って おり，基部心材は11−13％で，他の部位より特に高かったが，Blの上部の心材（Ⅱ（1））は，その地上高の辺 材と僅か1−1」5％程度の差に過ぎず，かえって，B2の基部の辺材（Ⅰ（2）1より，アルコ・−ル・ベンゼン混液 抽出蛍が少かった。それ故，アカマツ砕木パルプの樹脂障害を少くするためにほ，特にその基部心材を他の 用途へ向け，これを・砕木パノレプとしないことが好ましいと考える。 （6）全 繊 維 素同一・断面に．おいては，中心より外方に増加しており，縦の方向では，基部より第Ⅱ断面へ増加し，それより
仙11− 梢端及び校部に到るに従い減じていた。 Ritte【等（39）ほ，多くのアメリカ塵樹種の木材分析結果を発表しているが，それによると，全繊維素ほ，心材 に多く含まれるものと．，辺材に多く含まれるものとがあり，一層に言えない。Scbwalbe（40）ほ，心材より辺 材に．大であると．している。 アカマツについて行った著者の成績でほ，前撃で述べた，繊維細胞の変異と極めて密接な関係がある如ぐで， 長大な繊維を有する部が，短小な繊維を有する部より，全繊維素を多く含んでいた。 （7）リ グ ニ ン リグニン含有率ほ，全試料を通じ23一一28％位で，部位による差異ほ比較的少いが，中心及び外側部がその中 問よりやや低い。アルコール・ベンゼン混液抽出残酒に対するリグニン％ほ，中心部＞中間部＞列側部の順 列である。縦断方向変異ほ，はぼ繊維素含有率の変異と反対に，葦Ⅷ断面が最低で，基部並．びに梢端及び枝 条部ほ高くなイてこいた。リグニンほ，大部分中間層に存在する。中間層の厚さほ仮導管の大ノ」＼に拘らず，は ぼ一定であるから，仮導管の長大な部分ほ，短小な仮導管より構成されている部分より，細胞膜質に対する 中間朕の藍が少く，よってリグエソ含有最も少いのであろうと思う。RitteI−（39）の報告では，心材部と辺材部 とで何れがリグニソ含有率が高いとも貰えないが，Schwalbe（40）氏のErlenhoIzについて行った結果でほ，
心材が辺材よりリグ・ニン含有率が高い。また，縦断力向の変異についてほ，宍戸（41）ほ，基部＞中部＞梢部
の悦軋減少するとし，下田（42）は明かな傾向を認めていない。 （8）ぺソ トーザン タグニンの場合とはぼ同じく，中心より外方に向い減少し，縦断方向でほ，基部より軍Ⅱ断面に減じて，それより梢端及び枝条に向って増加していた。Schwalbe等（40）の結果でほ，心材＞辺材であり，Ri七ter（39）ほ水
平的には外部に向い，垂値的にほ上部に向うに従い増加するとしている。 即ち著者の研究成席は，水平的変異に関して：はSchwalbeの説と概ね・・・・・L致するが，Ritterとは反対である。 重患的変異については，一部Ri甑エ の鋭を支持する。 （9）マ ン ナ ン ぺ⊃／F−ザンとほ反対に，横断方向軋ほ中心より外方に増加し，縦断方向に．ほ基部より第Ⅱ断面に増加し， それより梢部及び枝え．減少していた。−下欄（42）ほエゾマツにつき，材の弓コ心ほ外側より上部ほ下部よりマン ナン含有量ほ少いとしている。 以上記述した如く，アルコール・ペンゼソ滋液抽出物，即ち，粗横脂，並びに1％NaOH抽出物が最も偏在 的で，他の成分の変異ほ殆んど仮導管の大きさ 従って細胞膜と中間層と．の蛍比の変異と．相関性 を保持しているようであった。 2け 春樹部及び秋材部の化学組成 春材部と秋材部とほ，形態並びに物理的性質 の差異が大であるが，アかマツにおいて，この両 村の化学組成がどの程度相適しているかを検討 するため，第5衰に示す4供拭木の春材秋材別 第5衰 アかマツの春材及び秋材試料 の分析を行った。分析結果は，第6表に示す通りである。春秋南朝問に化学組成上根本的な差異は認めないが， 何れの組成分に．ついても戎程度含有率が遇っている。全体を通じ，次の各項記述の如き傾向が認められた。 （l）全繊維素とリグニン 供試木Ⅰを除いて，他ほ春村部が秋材部よりリグニン含有率が約1−3％高く，全繊維素含有率ほその反対 に．約2−3％低い。RまtteI等（43）ほ，アメリカ藤樹程について，秋材部ほ，君材部より全繚雉素含有率が高 くて，リグセ・ン含有率ほ反対に，蓉財部が秋材部より高いとし，木材中のリグニ・ンは，一部ほ繊維素と共に 細胞膜中にあるが，大半ほ中間層に存在し，中間層ほ細胞膜より余程リグニン含有率が高い蚊，細胞院中の リグエソ対繊維素の割合が，春材，秋材両部を通じて同じであるとすると，秋材部よりも中間層を含有する 割合の大きい春材部が，当然リグニン含有率が高く，繊維素含有率は低くなる筈である，と．説明している。そm12＿ 罪6表 アかマツの春材と秋和との化学紳成 分％ 料 試
供 試 木
灰 分％
冷水抽出物％ ぺソトーザン％紺二
芝lソ警物
金城維素％ 全繊維素中 リグニン ％ マ ンデシ ％ 水分以外ほ絶乾率 の後，Bailey（44）は，Doug】as fま工−を材料とし，顕微解剖器で中間層を細胞膜から分別採取し，これを分析し て，リグニン含有率が7138％という侭を得ており，また同方法で切片の春期部と秋材部どを分けて採取し， 分析して，春雨滞ほ秋材部より，リグニ・ン含有率が高いという態果を得ている。エゾマツを材料と．した，志 方博士等（45）の研究結果でも，春材部のリグニン含有率が大で，繊維素ほ反対に秋財部の方が含有率が木と なっている。しかして，著者の研究したアカマツ材においても，イ也の樹種について行われた諸研究凝果キは ば一・致して．いた。供試木Ⅰの両材部のリグニ・ン含有率の差が殆んどなく，仝繊維素含有率の差が特に著しい のは，その春期部が秋和部よりアルコール・ベンゼン混液抽出物含肩率が特に高く，この成分の倍が大きく 影響して，リグニンの倦も繊維素の倦も低められているためと′臥う0耽樹脂試料に対する倍で比較すれば7 他甲3伏木の場合も似た結果となる。 （2j ぺソトーザンとマンナン −・般に，繊維素含有率の高い秋財部の万が，繊維落合有率の低い春材部に比べでマンタ・ン含有率が高く，ぺ ソモーザン含有率が低い。RitteI等（43Jも，ペントーザン含有率ほ，春瑚部の方が大きいことを認めており， 著名もこれを支持する。 （3）アルコ・−ル・ベンゼン混液抽出物 春財部における抽出物の合着率は，秋財部におけるそれの約15∬・2倍であった。供試木Ⅰのアルコ−−ル・ベ ンゼン混液抽出物の僧が，特に大きいのほ，その供試部の地上高が，他のものより特に低いためであろう。 アかマツのアルコール。ベンゼソ混液抽出物ほ，主として槽脂分からなり，この成分は通常，垂債と水平の 両方向に．走る樹脂潤中に存在している。革胴の横断切片の鋭検によれば，垂盾檎脂溝の大部分ほ春材部の終 り，戎いほ秋材部の始めにあたる部位に，年輪界縁紅並行して配列しているから，春村秋材両部に分割する と，垂値樹脂滞中の樹脂ほ，大体両材部に等蛍宛に分れてゆく。他方，春財部の容積は，秋材部の容於より大きいから，水平樹脂溝は，秋材部より蕃材部の方に多く含まれている筈であり，結局春材部に含有されて
いる樹脂分の絶対量ほ，秋財部のそれより大きいということになる。また秋和部盈最ほ，藤村都塵偲より大 であるから，分析結果に．おいて春材部の樹脂含有率が，秋材部のそれより著しく大きくなるのは当然と考え る。 （4）その他の抽出物，灰分及び永分 冷水抽出物，熱永抽出物，1％NaO王Ⅰ抽出物等の含有率も，・−厳に秋財部より春材部のカが大きく，Rit中 等（4〇）の研究結果とはぼ・一・致している。灰分含有率ほ，容財部が秋材部より高い。 水分含有率ほ，僅かに秋財部が高い。従って秋村中の吸着永の龍対藍ほ，春材中のそれより余程多いもぁと 思う。 第四節 生育の遅速と化学組成との関係ー13丁 生育が特に．不良なアカマツの 仮導管が，良好な生育を遂げた 材の仮導管に．比べて著しく短小 であること．は，第一・章で記述し た通りである。しかし，両者間 に，どの程度の化学鵜成上の差 異があるか紅ついては研究され ていない。この点に関して−知見 を得ておくことは，パノりプ原木 選択＿Ⅰ二の指針を得るとともに， 第7表 生育良否相異なるアカマツ供試木 供 一拭 部 40−44年生育層 ′′ 30−35年生育層 ′′ 械幹全体 ′′ 供試木l樹 令1樹 高 産 地 香川県木田郡平井町 ノケ 香川県大川郡福栄村 1′ 香川県大川郡長尾町 ′ケ TS S R S R S R S 44 84 35 35 57 59 60 61 3 4 〝 〝 〃 〃 育林上に・も非常に参考となるとこ・ろが多いので，著者ほ．下記の研究を行った。 香川原産のアカマツ8個体を材料とした。同・一地域で，生育比較的良好なものと，生育が極めて悪いものと 相対して採取し，材の部位による変異を少くするため，相対サー為供試木ほ夫々ほぼ同年今の生育層，またほ樹 幹全廃紅ついて比較した。供試木，試朝等についてほ，第7表に記載の通りである。 分析結果ほ，第8表紅示す通りであった。生育良否相異る両村は，列部形態のみならず，年輪密度，仮導管 の形態等においても著しく異っているが，化学組成上の差異ほ，予想した程に著しくほなかった。しかし各成 分庭．つき詳細に検謝すると，大約次記のような傾向が認められる。 第8衆 生常長否相異なるアカマツ材の化学舶成 R 蓼 S R I S R 】 S 、￣一’￣ 二室lて
％ 1208 0．45 1…09
二 一 ＿ 水灰 バ刀ハ刀 水冷 熱 水
1％NaOH アルコ・−ル・ベンゼン 「二＿一二 ‥＝一二 抽 出 物 合繊線素 全繊維素中 ￣ ￣ 一 ＝ （ α・繊維素 βヰγ・繊維素 リ グニン ぺソトーザソ マン ナン 5991 6461 7 ≠ （註1）永分以外ほ絶乾率 （註2）R‥生育良好な材 S：生育不良な材 （1）全繊維芽…とリグニン 牲育不良の材闇，牲腎良好な材より，繊維素含有率が低いが，その適いほ3％を越えない。リグニン含有率 ほ，それと反対で・生育不慮な材の方が高い僧を示しその差ほ2％以内である。リグニンの大半は中間層に ある◇かりに朝【日層の厚さが，一定であるとすれば，小さい細胞から構成されている生育不慮材の方が，構 成細胞の大である生育良好材より，中間層を含む割合が大きいのほ当然であり，リグニン含有率も生育不慮 材の方が高いこととなる。然し春材部ほ，秋財部より，リグニン含有率が高いから，この場合秋材率も診響 してくるから，一一・部例外もある（第8表，2R，S）。なお，Klason（46）ほ，Fichteの材を材料とし，立地に よってリグニン含有量に，劉然とした差異を見出し得ないとしている。 （．2j ペントーザンとマンナン ー俄にぺントゲンの含有率ほ，生育良好な材で高く，マンナンは生育不良な材の方が多いが，例外もある。＿14一 （3）アルコ−ル・ベンゼン混液抽出物 アノレコーール・ベンゼン混液抽出物の含有率ほ，生育不戊な和が，生育良好な材より，ややその借が融、0垂 直槻脂構ほ，春和郎と秋和部との境界附近に最も多く配列している。生育不良材の年輪密度ほ，極めて高い に．も拘らず，年輪中の垂直線脂溝の切線方向における間隔ほ巷育良好材と差異がなく，また樹脂溝の大きさ もあまり輿らない。従って，姓笥不良な材の方が，横脂溝を多く含むことになる。即ち，テルコー・ル・ベン ゼン混液抽出物の分析偲は，形態学的観点からの判断と一・致している。 （4）その他の抽出物と灰分 冷水抽出物，溢水抽出物，1％NaOH抽出物等も，一腰砿，生育良好なものより，生育不良な材のカで高 い倍を示す。生筒不良な材の灰分含有率は，生育良好な村のそれより大である。 第五節 膏変菌に侵されたアカマツ材の化学組成 アかマツ材の甫変現象ほ，慈姑微C♂γα如≠0研βJJα虹鳳する薗に原因するもので，伐採後の製崩及び貯木中 の材，時にほ甲虫頬の噴痕等から侵入して，立木の時代にすら現れる。近年害の甚しいマツノキクイムシ類に 侵害された材ほ，殆んど背変歯の被害があるようである。背変材は，材の強度において正常材と変らないと・言 われるが，畏灰色の碕染のたやに美観を害し，エ芸的商品価借ほ著しく低下している（47）0 パルプ工場におい ては，操兼の円滑を保つ上に．相当大藍の原木を備蓄する必要があり，特にアカマツ砕木パルプ及び亜硫酸パル プの柏脂障害は乾相（レ−ズユング）によって可成り有効に低減しうるから，数カ月以上に亘って，土場で風 雨にさらしつつ貯木するのが常である。この間，大半の材の辺材部が背変してゆくこ．とも稀でない。よつて一再 変材が，化学組成⊥，どの程度正常材と興っているかを知る必要があって以下の研究を行った。 材料の・一つ（Ⅰ）ほ京都大学教授 赤井博士より戴いたもの，他の一つ（Ⅱ）は香川県大川郡多和村慮で伐採 後数カ月土場に放置したもので，何れも辺材部がC￠㌢視ねぶわ∽βJJαSp一・の撃延に．より果灰色に変色していた。 各々厚さ約3cmの円棟数枚に鏑断し，飽で削り，宵変部と正常部とを鋏で切分け，粉砕検分析に供した。 分析結果は，第9表に示す通りである。外見との差異より考え，両者間に，化学東成上ある程度著しい差異 あミあるように見受けられたが，男析の結果，殆んど適いが照められない。一俄に．，背変菌の菌糸ほ被害村中に 蔓延するが，主として畳稼孔紙及び細胞願を縫って伸び，細胞膜を破ること少なく，栄蕃ほ，材中に極めて僅 第10表 主なる パルプ用木村の化学組成（表中，樹 ト十、⊥−−−⊥＼、
成 分
抽 冷 水 出 物 灰 分 一「譲「㌔丁重蒜可
樽 種 、、−−−・・、 ー▲▲、￣▼】￣￣ 宅 1．5− 4．j l8−3り0 1．8−5．6 1．0−40 15−−45 12−31 08−38 09−−・17 0‖5−5い7 1・5−3・6 2．6−3い3 2．8＿4い8 2．2一叩ム0 4．0 1∴3−4．ノ6】19＿49ふ24
矧 02＿ 02＿ 0，7− 2 0．7＿2 アカマ ツ（48）招，5つ，5】，57160） ク ロマ ツ〈す8，相，5〇，5り カラマツ（叫49，50，51，59） ，エ ゾマ ツ（ま8，49，50，51） tド マ ツ（48，町5つ，51） ヒ ノ キ（48，49，50，51） ス ギ（−S，49，5P，51） ブ ナ（48，49，50，町57，58，60，61） シラカンパ（49，50，51） ボブルス属く隼50，51） ，ユ」−カリ屈（49，50，51〉 Scotch p5ne（50，52，54） ．Tack pine（50，55） SpIuCe （50，5イ，55） Douglas臼Ⅰ（叫56） Western hemiock〈50，55） 23−44 10．3−24302＿04 21−112119−179 89〝247
22−55： 14−52 21＿43 l0−55と 1．5＿38i 13＿5‖9 2。9− 3一7 31−10．2 0 3〟06 12】 48 04−0．6 07−2802−09 11−24
0．．3岬11 05＿2802＿06r］＿5＿30
0．1＿0．4 0．8＿＿19 0，3−18 114− 3．3 02＿0，。42小0＿6．7 03・−05 1．7 0，12 025−0．8i l1−1，4 0．4！3．5
0・23 −3・1 95−150 8．4−144 88−239 8。7＿−218 151一−185 129＿265176−25．3 157−−−238
457 †14，8−1ア72い8＿4313。ト144 ト
2・1−5‖0さ116−139；＼…＿4．9呈三…二；＿19−3 1
l一15… 第9表 背変菌に侵されたアかマツ材の化学組成 かに．存在する澱粉戎ほ糖その他水溶性物 質等紅依存するようである。膏変薗ほ， 細胞瞑質及び中間膜質即ち織維素，へミ セルロ−ズ，リグニ∴ン等には全く溶解作 用を及ぼしていないようである。従来， 機械的強度が正常村と異らないと言われ ているのもこのためであろう。また被害 材む黒堺色は，村中に仲逸した菌糸及び 薗核の色が細胞膜を透過して，外部に．現 れるのであるから，材質全体を色素で染 めるものでほない。 膏変材の機染色は，アルカリパルプで ほ殆んど現れないが，未晒亜硫酸パルプ でほ，淡黒青色を残す。しかし漂白によ って除去される。砕木パルプの色調にほ 惑影響がある。アルコール・ベンゼン混 液抽出物ほ勿論冷水，熱水等の抽出物藍 も殆んど異らない。以上の如ぐであるか ■■■−→ ＼
試 料
成⊥止
＿11飢1．畠
S f N 分 → ＼ ・ （註1）水分以外ほ絶乾率 （詳2）S；膏変薗に侵された材 N；正常な材 ら，膏変薗に侵されても，化学パルプ原料として−の，材質的価値ほさはど低下しないと思われる。 第六節 アカマツ材と他のパルプ材との化学組成上における比較 同一儲種に・て−も，個体，部位等が異なれば，化学組成が異ることは，既述によって明かであるが，その外に 分析怯の相逮も亦分析結果に著しい差異を与えるものである。従って単に少数の分析例をもって，或樹種のパ ルプ材としてめ適性如何を断定することほ，危険と言うべきである。しかしながら，過去に．おける諸家の分析 結果を出来るだけ多数綜合集録し，憤畳に検討すれば，客額性の高い結論を抽出することが出釆，白ら，各樹 種の櫛の番号は，巻末引用文献番号） 全繊維素 α“繊維素 ペンモーザン マ ン ナ・ン ガラクタン リグニン1メトキジル劃粕蛋白質 弓510＿58莞一35。＿42莞
％ 95−136 108−126 5．6＿12。5 ％ 24．9【31，1 255−30．8 25け8＿31．6 230．−32小2 226−320 257−322 280−36．1 204＿242 189−24“2 188＿252 05．＿0 0，7 0．32＿1り34 03＿0．7 0．5＿1．0 0，5＿08 06−08 06＿．12 06＿ 0．8 0。4＿ 0い8 0．5＿0．8 0“7 44 38＿．4．0 50＿ 5．8 49・−5．3 3．9w4．8 4け3−5．5 2．5 63 54−5．9 ； 46．3−56 47．9−57 51．4−−61 50．5−57 323¶436 322−376 306＿421 353−461 50．8＿＿581】337＿＿云4。2 490＿＿57 519一一60 541＿61 300−421 355＿426 373−445 293＿46，8 242−36．7 29り4＿351 46．3 424−436 95−130 211−262 19、8−27い3【 00−13】 03＿．07 50。3＿643 511−57‖6 47，5T60．5 533−62．2 515＿620 615−640 16い3￣23‖6 18．5．＿201】10．8＿11り8 7．．0
…二3二1；：…t ㍗二竺チ“Oj378￣賂0童 56￣9・6jー16一 種の．大約的特徴を把握しうると思う。 第10表は，著者の得夜分析結果（27，28，如さ）並びに既鐘の諸文献（49，50・51，52，53，54，55・56・57・S8，59，恥61）に．現われた多数 の分析償を参考として，主なるパルプ用職種の材の化学組成をまとめたものである。勿論経㈲な数億は採択し なかった。 針・英樹は，潤葵樹に・比べて，リグニンが5−10％多く，ペントーザン含有量が約10％少く，針葉樹にほ4■−− 9多伎のマンナ・ンを含むが，浦葵樹（熱帯産の戎ものは例列）にほマンナンほ全く存在しないか・あっても1 ％を超えること埠殆んどない等についてほ，従来の説と一徹している。 アカごマツほ，エゾマツ，トドマツと比較し，全紙維素，リグニン，ぺソトーザシ，マンナ■ン，′ガラグタン等 の含有塩において，特に異なることはない。ノまた，アルコ−ル・ベンゼン混液抽出物蛍も特に多いというこ辛は ない。この事実は，後述する如くノ，アカマツ材の二大欠点たる，樹脂障害，心材の亜硫酸蒸解困難等は，普通 成分の愛知何のみによるのでないことを示すものであり，・一・方，パルプ化の方法さえ適当なれば，エゾマツ， トドマツバルプに劣らない。良質なパルプが得られる可能性を示すも 産パルプ材と比喫しても，一顧化学観成の点に．おいて，特に劣ることほない。 第七節 摘 要 1… アカマツの構幹各部及び枝の化学組成を明かにした。 （1、）基部における心材ほ，特に梢脂分含有率が高く，他ゐ部と著し、く異った組成をもっている。その他の部
分の組成は，著しく変異することなきも，次の様な傾向がある。
（2）横断方向において，中心より外方に向い含有率が鱒加するものとしては，全繊維素，マンナン，その反 対紅中心より外方に減少するものとして，各種抽出物，リグ・ニソ；ぺント・ザン。灰分は，中心部＞外側 部＞中間部の恨である。 （3）縦断方向においては，基部より樹高の粥（第Ⅱ断面）の部まで増加し，・それより梢輔またほ枝条に赴く に従い，減少するものと．してほ金紋稚素，マンナ、ン，こ．の反対の変異傾向を示し，樹高のちもの部で最小借を とるものと．しては，各種抽出物（熱水抽出物は例外）灰分，リグニγ，ぺソトーザン等がある。 （4）・一・般に長大な仮導管から構成されている部は，短小なる仮導管からなる部より，仝繊維素，マンナ■ンを 多く含み，リグニン，ぺン千−ザン，灰分等の含有率が少い。 2アカマツの春樹と秋材との化学組成を比較したが，両材の化学組成ほ，形態上みられるような著しい差異 がなかった。 （1）秋和より春材の方で含有率が高いのもとして，リグニニ：／，ペントーザン，冷水抽出物，温水抽出物，1 ％NaOH抽出物，アルコール・ベンゼン混液抽出物等。 （2）全紙維素，マンナツ等は春材より秋材の方で含有率が高い。 3い 生育良好な材と，生育不良な桐とについて，化学組成を比較した。生育不良なアカマツ材ほ，生育展好な ものに比べて，繊維素ほ幾分（3％以下の差）低く，リグニン，椅脂分，灰分等ほ幾分高ぐて，化単組成上 パルプ材として価倍が低いが，仮導管の大きさより考えた場合，両者間に問題となる程の相違は認められな い。 4・・背変薗に侵された利と正常材との化学細成を比較した。背変菌に侵された材は濃厚な黒灰色を呈していた が，化学組成上正濁材に．比べて劣るところなく，パルプ材料としての価値ほ殆んど低下していない。 5．著者の行った分析結果及び既往の諸文献を参考とし，アカマツ村と他め主なるパルプ材とを比較した。ア カマツ材はエゾマツ，トドマツに比べ，心材の兼解難，樺脂障害等大なる欠点を有するが，木材の普通成分 の含有鼠の点では，優劣がない。従ってパルプ化とパルプの処理法を選べば，エゾマツ，寸ドマツに劣らな い．良質パルプを製造しうる筈である。アカマツは，列国産パルプ材に比較しても，化学縄成上特に劣ること はないようである。【17【 第三章 アカマツのアデの化学的組成並びに．そのパルプ 第一節 緒 R アテほ，樹木の肥大成長がサ側に偏る場合，生長の偏る側に生ずる異常材である。我国においては，山地林 業を主とするから，程度の差はあれ，殆んどすぺての林木が偏心生長をなしている。従って，パルプ工場にお ける原木中にも，アテを含む材ほ．極めて多い。 針葉樹の場合，アテは解剖的構造上次の諸点で著しく正常材と．異っている（62）。即ち，仮導管は横断方向に 丸味をもち，、琴材部では仮導管細胞膜が著しく用巴摩している。細胞の放射方向の径は，正常材同様，春材より 秋材に向うに従い次第に小となるが，正常材はど春秋商材む対照が寂著でない。放射方向の径ほ，春材では， アテ仮導管が正常材仮導管よりやや小であるが，秋材ではアテのカが僅かに大なる傾向があろ。切線方向の径 鱒，春材秋村を問わず，正常材と同様か或い味アチ甲方がやや小である。仮導管長ほ，正常材仮導管長より 10−20％位短い。またアデ仮導管の壷要な特徴ほ∴二次の肥厚層に見られる螺旋状裂膵（S扉IalcIaCk）であ る0こ・の裂辟は，従来生材に・も存在すると考えられてきたが（63，64），松本（65）は，生材鱒セほ仮導管壁の第2次 挟む漁維素層問に．多鼠のリグニンが層をなして螺旋状に走っており，これが第2次的操作によっ七，裂辟と．な って現れるのであるという。 タテの牝学的組成について，Sch9；ge王（66），Dadsふ畠1噂（67〉ほ，リグニン妃富み魔維索に乏しいことを報じ， またH婚glund及びLjungren（68〉，Stockman及びHagglund（69）ほSpruce材のアテについて，yグニンの他 に・，へ・ミセルロ−ズが多く，特にガヲクタン，グルカンを多く含むが，マンナツは少いとしている。本邦塵針 第11表 蒸 煮 条 件 第12表 アテ及び正常材の化学組成 （D ソ−・ダ 法 チ ッ プ（砲乾崖）
