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1、第一章植物纖維原料授課學時3授課內容概要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2.植物纖維原料的細胞種類及化學成分3.植物纖維原料的與制漿造紙的關系目的要求對制漿造紙用植物纖維原料有全面的了解，認識在制漿造紙過程中原料的重要性。重點植物纖維原料的細胞種類及對制漿造紙的影響。難點植物纖維原料的細胞的形狀的理解。作業(yè)見本章思考題參考書植物纖維素化學主要教具由企業(yè)收集的原料的實物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)中是指長寬比較大，纖細的絲狀物。由于其形態(tài)的特征，容易相互交織而形成纖維薄
2、層，即我們通常所說的紙頁。造紙工業(yè)纖維主要來源于植物纖維原料。纖維是構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、構樹皮等。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，有時在生產某些特種紙時，還配用少量其它纖維，如動物纖維：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)植物纖維原料的細胞種類一、植物體的結構從植物的結構來看，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）。莖稈部分含纖維細胞較多，但由于在收割時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構以及細胞種類，是制漿造紙原料選擇的基礎。植物的葉部其功能是為植物體制造營養(yǎng)成分。葉肉細胞為壁薄、含汁、有生命
4、的細胞，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，由纖維狀細胞組成。葉的表面都有一薄層為了防止水分過分蒸發(fā)和起保護作用的表皮細胞，表皮細胞常分泌蠟質使細胞角質化，減少水分蒸發(fā)。有氣孔，進行植物的呼吸作用。有時還有毛刺、剛毛實行植物的生物保護。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—氣孔器2—長細胞3—栓質細胞4—硅細胞5—表皮毛一般來說，植物的葉子含纖維狀細胞較少，都不用作造紙，在備料中盡量除去。但也有個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，但在加工過程很難除去，常與莖桿混在一起使用。在顯微鏡檢驗中常憑葉部的表皮細胞的含量、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營養(yǎng)鹽向上輸送，供給植物生長的需要，所以根部的細胞多為其機械固定及輸導作用的細胞。一般來說，造紙工業(yè)中極少用到植物的根做生產原料。近年來由于造紙工業(yè)發(fā)展很快，纖維原料供應緊張，各國都在倡導用全樹制漿，除樹干、枝丫外，樹根也用來造紙，以提高木材的利用率。植物的莖稈主要起機械的支撐作用，使冠部或葉部撐開吸收更多的陽光以利生長，并起輸導作用。即
6、將根部的水分、礦物質向上送到葉部，將葉部制造的營養(yǎng)物質輸送到植物的各部以進行植物的新陳代謝作用，多余的儲存起來。這部分組織的細胞多數(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胞及表皮細胞。二、植物體內細胞的種類雖然植物體內細胞種類很多，形態(tài)各異，就造紙性能而言，可以分為兩大類。（一）薄壁細胞29薄壁細胞的細胞壁薄而柔軟（如圖1-2），長度較短，胞腔大多為圓形、橢圓或不規(guī)則的多面體。是植物營養(yǎng)分貯存的基本組織細胞，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，在蒸煮過程中容易吸收
7、蒸煮藥液并與之起化學反應而使部分細胞壁破壞、碎解，增加化學藥品的消耗。洗滌時大部分流失使制漿得率降低。由于它吸水性強且潤脹，洗漿時濾水困難。抄紙時容易造成壓花、粘輥，給抄紙帶來困難。再則這部分細胞交織力弱，機械強度差，原料中含薄壁細胞過多，必然造成紙張強度降低。從造紙的角度來看，原料中的薄壁細胞愈少愈好。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胞，在制漿之前必須進行除髓，盡量除去薄壁細胞以利于制漿和造紙。導管是長而壁薄、腔大的細胞，如圖1-3。在植物體中常由多個導管連接成一個長管。上下相鄰的兩細胞之間的橫
8、隔膜局部或全部溶解消失，互相粘結形成一條由許多細胞腔相連，上下相通的一條長管，供液體流通，在植物體中起輸導作用。導管壁上有紋孔，供液體橫向流動。不同的植物導管的形狀及紋孔的形狀和排列都有差別，在顯微鏡檢驗中常以此來作為鑒別原料的依據。導管只在闊葉木中及禾本科植物的維管束中存在
