【精品课件】非木材纤维原料的生物结构及细胞形态

水稻一个维管束放大图
小麦茎结构
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，使除髓率达到30％左右，可 使成纸的强度及形态的稳定性获得显著改善。
细，一般小于20µm，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。
• 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
麦草
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。
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，
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
1~3表皮细胞；4纤维横切面；5~7纤维细胞；8~11薄壁细胞
黄 竹 细 胞 全 态
（1）纤维细胞 禾本科原料含纤维低：40～70％（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2mm，竹子除外
黄麻：单根纤维长2~3mm，宽为15~25μm，长宽比 100左右。
（二）韧皮类纤维原料
桑皮：纤维长为3.86~10.80mm，最长者达21mm，宽 为 10.8~22.1μm ， 平 均 为 15.5μm ， 长 宽 比 为 463。
构皮：纤维的平均长度为6.07mm，宽度为20.9μm。
四、籽毛纤维原料
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ຫໍສະໝຸດ Baidu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) • 是植株的输导组织，吸收土壤中的水分和营
第四节 非木材纤维原料的生物结构及细胞形态
小麦茎结构
小麦茎结构
表皮
茎 维管束
基本组织
2. 禾秆的横切面构造
• 禾秆的结构可分为两种类型：
• 维管束是分散的，如甘蔗、芒秆、玉米、高梁 等。
• 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。
禾秆的组织
（1）表皮组织： • 由表皮细胞及皮下纤维层构成。皮下纤维
（一）麻类纤维原料 亚麻：纤维长8.0~40mm，平均纤维长为18mm左右，
宽 为 8.8~24.0μm 。 平 均 宽 为 16μm ， 长 宽 比 达 1000以上。
大 麻 ： 纤 维 长 在 15~25mm ， 宽 为 15~25μm ， 长 宽 比约为1000左右。
苎麻：纤维长在120~180mm，宽为20~50μm，长 宽比达2000。
（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。
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
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。
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。
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。
（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。
• 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12~23mm，平均长为 18.8mm，宽度为14.7~24.5μm，平均为 20μm。