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1、有机溶剂抽出物与纸浆生产、 木材加工的关系 抽出物对纸浆生产的影响 1、制浆过程中，抽出物含量高会阻碍药液的浸透； 2、碱法制浆中，抽出物中的酸与碱反应生成皂；部分抽出 物的存在有助于提高脱木素速率。 3、在酸法制浆过程中，抽出物被加热、软化成油状物，漂 浮在浆水体系中，粘附在浆池壁、管道内壁毛毯等地方，给 生产带来不良影响，造成“树脂障碍”。 4、抽出物使浆难于漂白，漂剂消耗增加，既防碍漂浆白度的 提高又助长返黄。 树树 脂 酸法制浆的树脂障碍 “树脂障碍”： 酸法制浆时，抽出物被加热软化成油 状物，漂浮在浆水体系中，容易在制浆 造纸的过程中，粘附到浆池壁、管道内 壁、流浆箱、毛毯、烘缸、铜
2、网、纸张 上，给生产过程及纸浆质量带来一系列 不良的影响，称为“树脂障碍”。 松木含有大量的树脂 树脂引起的纸病树脂在吸水箱上的沉积 树脂沉积在烘干表面 生产过程产生树脂 抽出物的利用价值 单宁：制成皮革，在医药上作止泻剂 用。增强木材的抵抗菌、虫、海生钻木 动物等的侵害的能力。 精油：如香樟中的樟脑及樟脑油，含精 油的木材，对菌、虫、海生钻木动物的 抵强力增强。 色素：使木材具有美丽的颜色，可满足 家具、建筑装修等的需要。 抽出物对木材利用的不良影响 抽出物含量高：易于受细菌进攻变色 pH多数呈酸性：针边材 影响木材的吸收性能、耐腐蚀能力、 板材胶合能力 材质呈酸性：腐蚀金属； 木材呈碱性：
3、不利于木材的胶合 说明 a、大多数木材原料灰分为0.30.5，禾本科 原料的灰分多数在25； b、原料不同、位置不同、年龄不同，灰分含 量以及灰分中各种元素的比例不同，与植物生 长环境也有关系 c、原料中灰分是呈氧化物状态的矿物质元素 ， 对纸浆的影响： a、灰分对普通化学浆的质量没有什么影响，只 对生产人造丝浆和电容器纸产生不良影响。 3、灰分对制浆造纸的影响 对碱回收的影响： b、硅干扰：原料中的硅，在碱法制浆过程中形成 Na2SiO3 ，溶于黑液中，造成黑液粘度升高，洗浆 时黑液提取率降低，给黑液的蒸发、燃烧、苛 化、白泥回收等过程带来麻烦。蒸发时造成结垢 ；燃烧时由于Na2SiO3熔点
4、高，造成Na2CO3挥发， 引起碱的损失；苛化时造成澄清困难。故草浆黑 液碱回收受到制约。 木素含量及组成上的差异造成三种原料在生 产工艺上的差异 禾本科原料：较易蒸煮、漂白，生产工艺 条件需温和些； 针叶材原料：较难蒸煮、漂白，生产工艺 条件需强烈些； 阔叶材原料：制浆、漂白难易的程度介于 禾本科原料和针叶材原料之间。 半纤维素含量对制浆造纸工艺、产品的产量 及质量等的影响 半纤维素含量高的原料，碱法浆的得率 高，纸浆易吸水润胀，成纸具有紧度 高、透明度高等特点。 有机溶剂抽出物的影响 其含量高时，既赋予原料特有的颜色、 特殊用途及经济价值； 制浆生产及工艺操作； 废液回收； 纸浆漂白及白度
5、稳定性。 第三节植物纤维原料细胞特点 1.分类：纤维细胞 杂细胞 2.针叶木 3.阔叶木 4.竹类 5.稻麦草 6.麻类 7.棉花 针叶木中的细胞最主要是管胞，有少量 的木射线，一般不含导管。 1、管胞（tracheid） （1）针叶木的主要细胞，造纸上称为针 叶木纤维，占总面积的90-95%（面积法 ）。 （2）呈纺锤状，两边呈钝圆或钝尖形，纵 向生长，与木射线垂直。 （3）纤维长：3-5mm 宽：40m。 管胞是针叶木的输导水分的组织和唯一的 支持组织。 早材管胞： 壁薄，腔大， 两端钝圆 纹孔大而多 易变形，蒸煮后呈扁平 带状。 晚材管胞： 壁厚，腔小， 两端尖削 纹孔小而少 蒸煮后大多
6、保持柱 状。 加勒比松纤维形态 2、木薄壁组织 针叶材的射线细胞壁薄而 腔大，长度小，呈长方形 ，沿径向排列，在木质部 称为木射线，在韧皮部称 为韧皮射线； （部分软木有）木射线管 胞：不含树脂。 木射线薄壁细胞：内含树 脂 木射线管胞 木射线薄 壁细胞 树木生长过程中，射线细胞通过纹孔与其 它细胞相通，起着横向流通及储存营养的作用 ；在蒸煮中，木射线有利于药液的扩散。 针叶木的射线细胞体积甚小、长度极短， 无制浆造纸价值（洗涤时流失），量少，不会 对纸浆的质量产生不良影响。 木薄壁组织的作用及与制浆造纸的关系 3、树脂道（内含树脂） 树脂道是部分针叶木材独有的特征，是由若干 个分泌细胞所围绕
7、成形的一种胞间道，它不是 一个细胞，也不是一个组织，而是细胞间隙， 中间充满树脂，故称树脂道。分为轴向（纵向 树脂道）和径向（横向树脂道）。 径向树脂道分布在一些木射线内, 形状较小。 树脂道与制浆造纸的关系 由于树脂道内含树脂，所以制浆中会消耗化 学药品，还会引起树脂障碍。 三、阔叶材的生物结构、细胞类型、 含量及形态 阔叶材中细胞的种类较多，包括木纤 维、管胞、导管、木射线和薄壁细胞。 横切面：1、导管 2、木纤维（成四边 形或多边形） 3、木射线薄壁细胞 4、木薄 壁细胞 径切面：1、木纤维侧壁及其上单纹孔。 2、导管及其上的具缘纹孔。 3、宽带状的木射线。 弦切面：1、木纤维及导管的侧
8、壁。 2、纺锤状的木射线细胞。 1、木纤维 、即纤维细胞，是阔叶材的最主要细胞 和支持组织。 、木纤维细胞壁上多是具缘纹孔，但由 于细胞壁增厚，使纹孔腔消失而成为单 纹孔，胞壁上有节状增厚。 、木纤维长：1mm左右 宽：20m；由于 其长度短，直径小，因此阔叶木浆不适于 单独抄造高强度纸张。 、阔叶材中的纤维细胞含量低：6080 。因此其制浆造纸价值不如针叶材。 阔叶材中的管胞数量少，具缘纹孔，纹 孔缘明显。 管胞纹孔直径导管细胞的纹孔直径。 2、管胞 3、导管 导管是阔叶材中的水分输导组织，是由 直径很大的管状细胞的端壁相连接而 成。 杨木导管 尾叶桉导管 导管与制浆造纸的关系 导管在阔叶材
9、中是杂细胞,其大小及分布影响 制浆过程中药液的扩散； 有时对纸页的表面性质有不良影响； 导管中常含有侵填体、晶体二氧化硅、钙盐 等。侵填体多的木材，对溶液的浸透性减 弱。 项 目 针 叶 材阔 叶 材 年轮 除热带外，多数地区中年 轮界线明显 除环孔材和部分半孔材 外，不明显 细胞类型 细胞种类少，管胞占90 95，此外仅有少量木 射线，结构简单 细胞种类多，木纤维含 量低，有导管、木射线 及纵向薄壁细胞，还有 少量的管胞，结构复杂 木射线特点 一般为单列，且为同型木 射线 部分为单列，多数为双 列甚至多列，有同型射 线和异型射线 纤维形态 及纹孔 较粗且长，纹孔明显 又短又细，多数纤维的 纹
10、孔不明显 树脂道部分针叶材中有树脂道无树脂道 纤维排列 规则性 横切面中纤维排列规则性 强，木材结构较均匀 受导管影响，纤维排列 规则性不如针叶材，且 不同材种的规则性差别 甚大 第四节 非木材纤维原料的生物 结构及细胞形态 禾本科原料的生物结构、纤维形态、化学组 成等方面都具有与木材原料显著不同的特 点，了解这些特点是发展我国制浆造纸工 业所必备的。 一、禾本科纤维原料 1、 禾杆的构造 由节部和节间所构成 2、 禾杆的细胞组成、形态 （1）纤维细胞 禾本科原料含纤维低：4070（面积法） 竹子纤维含量较高，杂细胞含量较低。 玉米秆、高梁秆纤维含量很低，杂细胞含量很 高。 纤维特点：短，一般
11、小于2mm，竹子除外 细，一般小于20m，部分甘蔗除外 故一般草类原料的制浆造纸价值比不上木材原 料。 （2）薄壁细胞(parenchyma) 又称基本组织，是禾本科原料中除纤维 细胞以外的另一类主要细胞。在植物生 长过程中起着储存营养的作用。 薄壁细胞含量高，是禾本科原料的一大 缺点。 黄竹细胞全态 薄壁细胞特点及与制浆造纸的关系 薄壁细胞大而壁薄，吸水量为自身质量的15倍 ，故蒸煮时液比需大。 薄壁细胞的长度短，不单会给洗浆及抄纸等操 作带来麻烦，而且会影响成纸的强度和形态稳 定性。 原料的薄壁细胞含量越高，制浆造纸价值就越 低。 （3）导管（vessel) 1）是植株的输导组织，吸收土壤
12、中的 水分和营养输送给植株。 2）禾本科原料的导管细胞含量高，直 径比纤维细胞大的多。 3）导管形式有： 原生导管：环状、螺纹状 后生导管：梯形、网纹状 （4）表皮细胞 作用：保护植株的内部器官。 由长细胞和短细胞组成。长细胞的端面多呈 锯齿形以提高细胞间的结合强度。短细胞是由硅 细胞和栓质细胞组成的。 碱法制浆：硅细胞被碱溶解，增加废液中 的硅酸钠含量，形成“硅干扰”。 酸法制浆：表皮细胞成片存在于纸浆 中，引起纸病。 （5）筛管、伴胞 1）筛管、伴胞分子来自同一个母细胞，每个 筛管分子有一个或几个伴胞。 2）直径小，壁上有通孔或纹孔，作用是将植 物光合作用的产物自上而下输送到植株中各 有关
13、部位中去。 筛管伴胞强度差，材料在干燥过程中就被破 坏。 （6）其他细胞 石细胞：呈球形、椭圆形或多角形。胞 壁极度增厚，常木质化、栓质化或角质 化。石细胞分布于多种植物的茎、叶、 果实和种子中。主要存在于竹子中。 杂细胞：禾本科原料的导管、薄壁细 胞、表皮细胞、石细胞统称杂细胞。 2. 禾秆的横切面构造 禾秆的结构可分为两种类型： （1）维管束是分散的，如甘蔗、芒 秆、玉米、高梁等。 （2）维管束成两轮排列，茎中央中空 成髓腔，如小麦、芦苇、水稻、毛竹 等。 （1）表皮组织： 由表皮细胞及皮下纤维层构成。皮下纤维层是 禾本科原料的造纸纤维的重要来源。 纤维特点：纤维直径甚小，长度短。 禾秆的
14、组织(此处是组织，前述是细胞 （2）维管束（bundle sheath）组织 维管束散生在基本组织中。由外围的纤 维及中央存在的导管、筛管和伴胞组成。靠外 周的维管束较小，但维管束分布的密度大；靠 内方，维管束较大，但分布的密度降低。 围绕在每个维管束四周的纤维层称为维管束鞘 ，维管束鞘是禾本科纤维的另一个来源。 （3） 薄壁组织（ground tissue） 薄壁组织：薄壁细胞组成 薄壁细胞长度极短，粘结、交织能力很差 ，大量的薄壁细胞对制浆造纸生产及产品质 量、废液回收等方面均有不良影响。缺点 可通过备料及纸浆的筛选，降低浆中薄壁 细胞的含量，可改善草浆质量。 蔗渣通过两段除髓，使除髓率达
15、到30左 右，可使成纸的强度及形态的稳定性获得显著 改善。 我国常用的草类纤维形态特征 1）结构疏松，易制浆； 2）草节中木素含量高，密度大，不易成浆，备 料时要除去草节； 3）杂细胞含量高，草浆质量差； 4）纤维短小，成纸匀度高。 麦草 蔗渣 特点：具有蔗髓，对液体吸收能力强，存在于 纸浆中影响纸的强度。所以蔗渣备料要进行 除髓。 蔗渣半纤维素含量较高，打浆易于水化，抄 出的纸浆透明度高。 芦苇 “ 去苇膜，除纸病” 芦苇备料时应设法除去苇膜。 稻草 纤维短而细。 杂细胞含量高，是稻草的突出特征，因此稻 草浆滤水性差质量不好。 稻草茎杆壁薄，结构疏松，且木素含量少， 药液易于浸透，易蒸煮、易
16、漂白 。一般用于 生产半化学浆，抄造黄板纸、箱板纸 。 竹子 竹子结构坚硬、致密，石细胞含量高； 蒸煮时装锅量大； 木素含量接近于木材，蒸煮时温度要高一些 ，压力要大一些。 竹纤维细而柔软，可抄造各种文化用纸、书 写用纸，并能与木浆配比生产水泥袋纸和其 它工业用纸。 二、半木材纤维原料 棉杆：一年生的半木本化植物。其解剖形 态、纤维形态、化学成分和物理性质与软阔 叶材相近。 （1）各部分组织的比例 髓心：8% 皮部：25.8% 木质部：66.2% （2）木纤维 与阔叶材相似。皮部的纤维为 韧皮纤维。 （3）导管 占木质部总体积的20.3%，也阔 叶材相似。 三、韧皮纤维原料 韧皮纤维细胞是长纺锤形的细胞，细胞 壁强烈增厚并多木质化；细胞的顶端部分彼
