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1、第四节 非木材纤维原料的生物结构及细胞形态,一禾本科纤维原料 1禾秆的横切面构造,小麦茎结构,小麦茎结构,茎,（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。,禾秆的组织,（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。,水稻一个维管束放大图,小麦茎结构,薄壁组织（ground tissue）
2、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，使除髓率达到30左右，可使成纸的强度及形态的稳定性获得显著改善。,2禾秆的细胞组成、形态,纤维细胞 薄壁细胞 导管 表皮细胞 筛管、伴胞 石细胞,13表皮细胞；4纤维横切面；57纤维细胞；811薄壁细胞,黄竹细胞全态,（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，一般小于2
3、mm，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。 杆状、长方形、正方形、椭圆形、球形、桶形、袋状、枕头形等。 薄壁细胞含量高，是禾本科原料的一大缺点。,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) 是植株
4、的输导组织，吸收土壤中的水分和营养输送给植株。 禾本科原料的导管细胞含量高，直径比纤维细胞大的多。 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。多呈锯齿状，也有的边缘平滑无齿痕的。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 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。 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
5、而下输送到植株中各有关部位中去。 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。,我国常用的草类纤维形态特征,结构疏松，易制浆； 草节中木素含量高，密度大，不易成浆，备料时要除去草节； 杂细胞含量高，草浆质量差； 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
6、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(棉秆),棉秆的解剖形态、纤维形态、化学组成和物理性质等，与软阔叶材相近。,三韧皮纤维原料,（一）麻类纤维原料 亚
7、麻：纤维长8.040mm，平均纤维长为18mm左右，宽为8.824.0m。平均宽为16m，长宽比达1000以上。,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；细胞的顶端部分彼此贴合在一起，形成强韧的组织，故韧性很强，不易折断，是优良的高级制浆造纸原料。,大麻：纤维长在1525mm，宽为1525m，长宽比约为1000左右。 苎麻：纤维长在120180mm，宽为2050m，长宽比达2000。 黄麻：单根纤维长23mm，宽为1525m，长宽比100左右。,（二）韧皮类纤维原料,桑皮：纤维长为3.8610.80mm，最长者达21mm，宽为10.822.1m，平均为15.5m，长宽比为463
8、。 构皮：纤维的平均长度为6.07mm，宽度为20.9m。,四、籽毛纤维原料,棉花：棉桃上，纤维较长部分为皮棉；留在籽壳上的一层绒毛为棉绒。 皮棉：纤维较长，细胞壁较薄，胞腔较大，纤维扭曲呈带状，纤维的一端尖削，另一端较钝。 棉花纤维长为1223mm，平均长为18.8mm，宽度为14.724.5m，平均为20m。 棉（短）绒：较短，多为圆柱形，由较厚的细胞壁，腔较窄。,皮棉：纺织工业 棉绒：人纤浆粕、钢纸原纸、高级餐巾纸 棉纤维性质强韧，为极好的造纸原料，适用于抄制质量优良的高级纸张。由棉纤维制成的纸具有物理强度大、韧性强、组织细致且柔腻，良好的耐磨性和永久性等特点。 纺织与被服厂的废料多限于供抄制钞票纸、证券纸之用。破布则用于抄造描图纸、晒图纸、复写纸等。,五、叶部纤维原料,剑麻； 龙须草:造纸所用的龙须草，实际上是叶子。龙须草纤维细而长，平均长度为2.1mm，宽度为10m左右，长宽比超过200，是优良的造纸原料。龙须草的杂细胞含量较少，约占30（面积），主要为表皮细胞。 香蕉叶； 菠萝叶。,
