《制漿造紙?zhí)峋V》word版

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1、第一章植物纖維原料授課學(xué)時(shí)3授課內(nèi)容概要1.植物纖維原料的分類，造紙用植物纖維原料的發(fā)展趨勢(shì)2.植物纖維原料的細(xì)胞種類及化學(xué)成分3.植物纖維原料的與制漿造紙的關(guān)系目的要求對(duì)制漿造紙用植物纖維原料有全面的了解，認(rèn)識(shí)在制漿造紙過(guò)程中原料的重要性。重點(diǎn)植物纖維原料的細(xì)胞種類及對(duì)制漿造紙的影響。難點(diǎn)植物纖維原料的細(xì)胞的形狀的理解。作業(yè)見(jiàn)本章思考題參考書(shū)植物纖維素化學(xué)主要教具由企業(yè)收集的原料的實(shí)物29第一章植物纖維原料第一節(jié)植物纖維原料的分類“纖維”在制漿造紙工業(yè)中是指長(zhǎng)寬比較大，纖細(xì)的絲狀物。由于其形態(tài)的特征，容易相互交織而形成纖維薄

2、層，即我們通常所說(shuō)的紙頁(yè)。造紙工業(yè)纖維主要來(lái)源于植物纖維原料。纖維是構(gòu)成植物纖維原料的主體，也是制漿中力求得到的成分。目前應(yīng)用于制漿造紙的纖維原料種類繁多，以造紙工業(yè)原料的傳統(tǒng)分類方法，造紙植物纖維原料可分為以下幾類：木材纖維原料：針葉木：云杉、冷杉、臭杉、馬尾松、落葉松、紅松等。闊葉木：白楊、青楊、樺木、楓木、櫸木、按木等。草類纖維原料：稻草、麥草、蘆葦、蘆竹、甘蔗渣、高粱稈、玉米稈等。竹類纖維原料：慈竹、毛竹等。韌皮纖維原料：大麻、亞麻、黃麻、桑皮、棉稈皮、構(gòu)樹(shù)皮等。葉纖維原料：龍須草、劍麻、菠蘿葉等。種子毛纖維原料：棉花

3、、棉短絨等。除植物纖維外，有時(shí)在生產(chǎn)某些特種紙時(shí)，還配用少量其它纖維，如動(dòng)物纖維：羊毛、蠶絲。礦物纖維：石棉、玻璃纖維。合成纖維：尼龍、聚丙烯腈、聚脂。第二節(jié)植物纖維原料的細(xì)胞種類一、植物體的結(jié)構(gòu)從植物的結(jié)構(gòu)來(lái)看，大多數(shù)植物體可分為根、莖、葉三部分。大部分植物纖維原料都是用它的莖稈制漿（葉纖維類、韌皮纖維、種子毛纖維除外）。莖稈部分含纖維細(xì)胞較多，但由于在收割時(shí)不可避免混入植物的葉子等其它部分。因此，研究植物各部分的結(jié)構(gòu)以及細(xì)胞種類，是制漿造紙?jiān)线x擇的基礎(chǔ)。植物的葉部其功能是為植物體制造營(yíng)養(yǎng)成分。葉肉細(xì)胞為壁薄、含汁、有生命

4、的細(xì)胞，一般較短呈圓形或橢圓形。除此之外尚有起支承作用的葉脈，由纖維狀細(xì)胞組成。葉的表面都有一薄層為了防止水分過(guò)分蒸發(fā)和起保護(hù)作用的表皮細(xì)胞，表皮細(xì)胞常分泌蠟質(zhì)使細(xì)胞角質(zhì)化，減少水分蒸發(fā)。有氣孔，進(jìn)行植物的呼吸作用。有時(shí)還有毛刺、剛毛實(shí)行植物的生物保護(hù)。圖1-1為禾草類植物葉部的表皮組織。29圖1-1禾草類植物葉部的表皮組織1—?dú)饪灼?—長(zhǎng)細(xì)胞3—栓質(zhì)細(xì)胞4—硅細(xì)胞5—表皮毛一般來(lái)說(shuō)，植物的葉子含纖維狀細(xì)胞較少，都不用作造紙，在備料中盡量除去。但也有個(gè)別植物葉部纖維特別豐富。如龍須草、劍麻等是造紙的上等原料。其他如稻、麥草、蔗

5、渣等葉部的纖維雖不多，但在加工過(guò)程很難除去，常與莖桿混在一起使用。在顯微鏡檢驗(yàn)中常憑葉部的表皮細(xì)胞的含量、形狀作為鑒別纖維原料的參考。植物的根埋在土壤中，使植物固定，并吸收土壤中的水分及礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)鹽向上輸送，供給植物生長(zhǎng)的需要，所以根部的細(xì)胞多為其機(jī)械固定及輸導(dǎo)作用的細(xì)胞。一般來(lái)說(shuō)，造紙工業(yè)中極少用到植物的根做生產(chǎn)原料。近年來(lái)由于造紙工業(yè)發(fā)展很快，纖維原料供應(yīng)緊張，各國(guó)都在倡導(dǎo)用全樹(shù)制漿，除樹(shù)干、枝丫外，樹(shù)根也用來(lái)造紙，以提高木材的利用率。植物的莖稈主要起機(jī)械的支撐作用，使冠部或葉部撐開(kāi)吸收更多的陽(yáng)光以利生長(zhǎng)，并起輸導(dǎo)作用。即

6、將根部的水分、礦物質(zhì)向上送到葉部，將葉部制造的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸送到植物的各部以進(jìn)行植物的新陳代謝作用，多余的儲(chǔ)存起來(lái)。這部分組織的細(xì)胞多數(shù)呈纖維狀，是造紙工業(yè)使用的主要部分，此外，也有一些基本組織的薄壁細(xì)胞及表皮細(xì)胞。二、植物體內(nèi)細(xì)胞的種類雖然植物體內(nèi)細(xì)胞種類很多，形態(tài)各異，就造紙性能而言，可以分為兩大類。（一）薄壁細(xì)胞29薄壁細(xì)胞的細(xì)胞壁薄而柔軟（如圖1-2），長(zhǎng)度較短，胞腔大多為圓形、橢圓或不規(guī)則的多面體。是植物營(yíng)養(yǎng)分貯存的基本組織細(xì)胞，存在于植物的葉部、髓部以及莖桿纖維類莖桿的基本組織中。由于壁薄、胞腔大，在蒸煮過(guò)程中容易吸收

7、蒸煮藥液并與之起化學(xué)反應(yīng)而使部分細(xì)胞壁破壞、碎解，增加化學(xué)藥品的消耗。洗滌時(shí)大部分流失使制漿得率降低。由于它吸水性強(qiáng)且潤(rùn)脹，洗漿時(shí)濾水困難。抄紙時(shí)容易造成壓花、粘輥，給抄紙帶來(lái)困難。再則這部分細(xì)胞交織力弱，機(jī)械強(qiáng)度差，原料中含薄壁細(xì)胞過(guò)多，必然造成紙張強(qiáng)度降低。從造紙的角度來(lái)看，原料中的薄壁細(xì)胞愈少愈好。有的原料，如甘蔗渣中含有較多的蔗髓，這些是貯存蔗汁的基本組織細(xì)胞，在制漿之前必須進(jìn)行除髓，盡量除去薄壁細(xì)胞以利于制漿和造紙。導(dǎo)管是長(zhǎng)而壁薄、腔大的細(xì)胞，如圖1-3。在植物體中常由多個(gè)導(dǎo)管連接成一個(gè)長(zhǎng)管。上下相鄰的兩細(xì)胞之間的橫

8、隔膜局部或全部溶解消失，互相粘結(jié)形成一條由許多細(xì)胞腔相連，上下相通的一條長(zhǎng)管，供液體流通，在植物體中起輸導(dǎo)作用。導(dǎo)管壁上有紋孔，供液體橫向流動(dòng)。不同的植物導(dǎo)管的形狀及紋孔的形狀和排列都有差別，在顯微鏡檢驗(yàn)中常以此來(lái)作為鑒別原料的依據(jù)。導(dǎo)管只在闊葉木中及禾本科植物的維管束中存在