非木材纤维原料的生物结构及细胞形态.pptx

小麦茎结构小麦茎结构第1页/共39页基本组织基本组织表皮表皮维管束维管束茎茎第2页/共39页 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。第3页/共39页（1 1）表皮组织：）表皮组织：由由表表皮皮细细胞胞及及皮皮下下纤纤维维层层构构成成。皮皮下下纤纤维维层层是是禾禾本本科科原原料料的的造造纸纸纤纤维维的的重重要要来来源。源。纤维特点：纤维特点：纤维直径甚小，长度短。纤维直径甚小，长度短。禾秆的组织第4页/共39页 （2）维管束（bundle sheath）组织维维管管束束散散生生在在基基本本组组织织中中。由由外外围围的的纤纤维维及及中中央央存存在在的的导导管管、筛筛管管和和伴伴胞胞组组成成。靠靠外外周周的的维维管管束束较较小小，但但维维管管束束分分布布的的密密度度大大；靠靠内方，维管束较大，但分布的密度降低。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围绕在每个维管束四周的纤维层称为维管束维管束鞘鞘，维管束鞘维管束鞘是禾本科纤维的另一个来源。是禾本科纤维的另一个来源。第5页/共39页水稻一个维管束放大图水稻一个维管束放大图第6页/共39页小麦茎结构小麦茎结构第7页/共39页第8页/共39页 薄壁组织（薄壁组织（ground tissueground tissue）薄壁组织：薄壁细胞组成薄壁组织：薄壁细胞组成 薄薄壁壁细细胞胞长长度度极极短短，粘粘结结、交交织织能能力力很很差差，大大量量的的薄薄壁壁细细胞胞对对制制浆浆造造纸纸生生产产及及产产品品质质量量、废废液回收等方面均有不良影响。液回收等方面均有不良影响。缺点缺点 可可通通过过备备料料及及纸纸浆浆的的筛筛选选，降降低低浆浆中中薄薄壁壁细细胞的含量，可改善草浆质量。胞的含量，可改善草浆质量。蔗蔗渣渣通通过过两两段段除除髓髓，使使除除髓髓率率达达到到3030左左右右，可使成纸的强度及形态的稳定性获得显著改善可使成纸的强度及形态的稳定性获得显著改善。第9页/共39页2 2禾秆的细胞组成、形态禾秆的细胞组成、形态纤维细胞纤维细胞薄壁细胞薄壁细胞导管导管表皮细胞表皮细胞筛管、伴胞筛管、伴胞石细胞石细胞第10页/共39页1 13 3表皮细胞；表皮细胞；4 4纤维横切面；纤维横切面；5 57 7纤维细胞；纤维细胞；8 81111薄壁细胞薄壁细胞第11页/共39页第12页/共39页第13页/共39页黄黄竹竹细细胞胞全全态态第14页/共39页（1）纤维细胞 禾本科原料含纤维低：禾本科原料含纤维低：40407070（面积法）（面积法）竹子竹子纤维含量较高，杂细胞含量较低。纤维含量较高，杂细胞含量较低。玉玉米米秆秆、高高梁梁秆秆纤纤维维含含量量很很低低，杂杂细细胞胞含含量量很很高。高。纤维特点：纤维特点：短，一般小于短，一般小于2mm2mm，竹子除外，竹子除外 细细，一一般般小小于于2020m m，部部分分甘甘蔗蔗除除外外 故一般草类原料的制浆造纸价值比不上木材故一般草类原料的制浆造纸价值比不上木材原料原料。第15页/共39页（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、桶杆状、长方形、正方形、椭圆形、球形、桶形、袋状、枕头形等。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。第16页/共39页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1515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。第17页/共39页（3）导管（vessel)是植株的输导组织，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、螺纹状原生导管：环状、螺纹状 后生导管：梯形、网纹状后生导管：梯形、网纹状第18页/共39页（4 4）表皮细胞）表皮细胞作用：作用：保护植株的内部器官。保护植株的内部器官。由长细胞和短细胞组成。由长细胞和短细胞组成。多呈锯齿状，也有多呈锯齿状，也有的边缘平滑无齿痕的。的边缘平滑无齿痕的。长细胞的端面多呈锯长细胞的端面多呈锯齿形以提高细胞间的结合强度。齿形以提高细胞间的结合强度。短细胞是由短细胞是由硅细胞硅细胞和和栓质细胞栓质细胞组成的。组成的。碱法制浆：碱法制浆：硅细胞被碱溶解，增加废液中的硅细胞被碱溶解，增加废液中的硅酸钠含量，形成硅酸钠含量，形成“硅干扰硅干扰”。酸法制浆：酸法制浆：表皮细胞成片存在于纸浆中，引表皮细胞成片存在于纸浆中，引起纸病。起纸病。第19页/共39页（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。第20页/共39页（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。第21页/共39页第22页/共39页第23页/共39页我国常用的草类纤维形态特征w结构疏松，易制浆；w草节中木素含量高，密度大，不易成浆，备料时要除去草节；w杂细胞含量高，草浆质量差；w纤维短小，成纸匀度高。麦草第24页/共39页蔗渣特点：特点：具有具有蔗髓蔗髓，对液体吸收能力强，存在于纸浆，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中影响纸的强度。所以蔗渣备料要进行除髓。除髓。蔗渣半纤维素含量较高，打浆易于水化，抄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。出的纸浆透明度高。第25页/共39页芦苇“去苇膜，除纸病”芦苇备料时应设法除去苇膜。第26页/共39页稻草纤维短而细。纤维短而细。杂细胞含量高，是稻草的突出特征，因此稻杂细胞含量高，是稻草的突出特征，因此稻草浆滤水性差质量不好。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，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、易漂白药液易于浸透，易蒸煮、易漂白 。一般用。一般用于生产半化学浆，抄造黄板纸、箱板纸于生产半化学浆，抄造黄板纸、箱板纸 。第27页/共39页竹子竹子结构坚硬、致密，石细胞含量高；竹子结构坚硬、致密，石细胞含量高；蒸煮时装锅量大；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，木素含量接近于木材，蒸煮时温度要高一些，压力要大一些。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写用纸，并能与木浆配比生产水泥袋纸和其它工业用纸。它工业用纸。第28页/共39页二半木材纤维原料二半木材纤维原料(棉秆棉秆)棉棉秆秆的的解解剖剖形形态态、纤纤维维形形态态、化化学学组组成成和和物物理理性性质质等，与软阔叶材相近。等，与软阔叶材相近。第29页/共39页三韧皮纤维原料三韧皮纤维原料（一）麻类纤维原料（一）麻类纤维原料亚亚麻麻：纤纤维维长长8.08.040mm40mm，平平均均纤纤维维长长为为18mm18mm左左右右，宽宽为为8.88.824.0m24.0m。平平均均宽宽为为16m16m，长长宽宽比比达达10001000以上。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。第30页/共39页大大麻麻：纤纤维维长长在在151525mm25mm，宽宽为为151525m25m，长长宽宽比约为比约为10001000左右。左右。苎苎麻麻：纤纤维维长长在在120120180mm180mm，宽宽为为202050m50m，长长宽比达宽比达20002000。黄黄麻麻：单单根根纤纤维维长长2 23mm3mm，宽宽为为151525m25m，长长宽宽比比100100左右。左右。第31页/共39页第32页/共39页（二）韧皮类纤维原料（二）韧皮类纤维原料桑桑皮皮：纤纤维维长长为为3.863.8610.80mm10.80mm，最最长长者者达达21mm21mm，宽宽为为10.810.822.1m22.1m，平平均均为为15.5m15.5m，长长宽宽比比为为463463。构皮：纤维的平均长度为构皮：纤维的平均长度为6.07mm6.07mm，宽度为，宽度为20.9m20.9m。第33页/共39页四、籽毛纤维原料四、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。第34页/共39页皮棉：纺织工业皮棉：纺织工业棉绒：人纤浆粕、钢纸原纸、高级餐巾纸棉绒：人纤浆粕、钢纸原纸、高级餐巾纸棉棉纤纤维维性性质质强强韧韧，为为极极好好的的造造纸纸原原料料，适适用用于于抄抄制制质质量量优优良良的的高高级级纸纸张张。由由棉棉纤纤维维制制成成的的纸纸具具有有物物理理强强度度大大、韧韧性性强强、组组织织细细致致且且柔腻，良好的耐磨性和永久性等特点柔腻，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纺织与被服厂的废料多限于供抄制钞票纸、钞票纸、证券纸证券纸之用。破布则用于抄造描图纸、晒图之用。破布则用于抄造描图纸、晒图纸、复写纸等。纸、复写纸等。第35页/共39页五、叶部纤维原料五、叶部纤维原料剑麻；剑麻；龙须草龙须草:造纸所用的龙须草，实际上是叶子。龙须造纸所用的龙须草，实际上是叶子。龙须草纤维细而长，平均长度为草纤维细而长，平均长度为2.1mm2.1mm，宽度为，宽度为1010m m左左右，长宽比超过右，长宽比超过200200，是优良的造纸原料。龙须草，是优良的造纸原料。龙须草的杂细胞含量较少，约占的杂细胞含量较少，约占3030（面积），主要为表（面积），主要为表皮细胞。皮细胞。香蕉叶；香蕉叶；菠萝叶。菠萝叶。第36页/共39页第37页/共39页第38页/共39页感谢您的观看！第39页/共39页