造紙所用的植物纖維原料

造紙所用的植物纖維原料制漿造紙教育部重點實驗室造紙用植物纖維原料的分類木材纖維針葉木：松、柏、杉（又稱為軟木）闊葉木：楊、柳、桉、相思木等（又稱為硬木）禾本科莖桿纖維竹、麥草、苷庶渣等籽毛纖維棉花葉纖維香蕉葉、甘蔗葉、龍須草韌皮纖維樹皮（檀皮、構皮等）類麻皮（大麻、黃麻、亞麻等）類廢紙制漿造紙教育部重點實驗室（一）木材纖維原料1、針葉材（softwood）

這類植物的葉子多呈針狀、條狀或鱗型，材質比較松軟，纖維較長。代表植物：松、柏、杉等。水杉杉木馬尾松制漿造紙教育部重點實驗室“科學上的驚人發(fā)現(xiàn)——1億年前稱雄世界而后消失了2000萬年的東方紅杉，在中國內(nèi)地一個偏僻的小村仍然活著！”這是1948年3月25日美國《舊金山紀事報》上登載的一條頭號新聞。

制漿造紙教育部重點實驗室2.闊葉材（hardwood）

葉子多為寬闊狀，材質堅硬，稱之為硬木，造紙工業(yè)中使用的是材質較松軟的品種，如楊、桉、柳、楹木、相思木等。三倍體毛白楊尾葉桉馬占相思制漿造紙教育部重點實驗室（二）非木材纖維原料①禾本科纖維原料：竹子、蘆葦、荻、芒稈、甘蔗渣、麥草等。竹子玉米桿甘蔗渣稻草蘆葦麥草制漿造紙教育部重點實驗室②籽毛纖維原料：棉花、棉短絨及棉質破布等。棉花制漿造紙教育部重點實驗室③葉部纖維原料：龍舌蘭、香蕉葉、甘蔗葉、龍須草等。香蕉葉甘蔗龍須草龍舌蘭制漿造紙教育部重點實驗室大麻④韌皮纖維原料：樹皮類：桑皮、檀皮、構皮、棉稈皮等。麻類：紅麻、大麻、黃麻、青麻、亞麻等。構樹韌皮中含有大量優(yōu)質纖維,纖維色澤潔白,具有天然絲質外觀,手感柔軟,具絲和棉的感覺,性能穩(wěn)定性較好,耐腐蝕性較好,是做宣紙、人造棉、鈔票用紙的好材料。

青麻制漿造紙教育部重點實驗室（三）其它非木材纖維原料

主要指棉桿，結構介于木材和禾本科原料之間。制漿造紙教育部重點實驗室廢新聞紙(ONP)制漿原理與工程紙箱與紙板廢紙OCC（OldCorrugatedContainer）制漿造紙教育部重點實驗室造紙所用各原料的生物結構制漿造紙教育部重點實驗室樹木的結構樹冠樹干：樹皮、形成層、木質部、髓樹根木材纖維原料的生物結構制漿造紙教育部重點實驗室①木材的三個切面：

橫切面、徑切面、弦切面橫切面：與樹干的軸相垂直的切面。徑切面：通過樹心、與木射線平行的切面（通過直徑方向的切面）。弦切面：(切向切面)，即垂直于木射線、與年輪相切的切面。木材纖維原料的宏觀結構指能用肉眼或者十倍放大鏡所能看到的木材的構造特征制漿造紙教育部重點實驗室

②樹皮：形成層之外的組織統(tǒng)稱樹皮。

外樹皮：死細胞構成內(nèi)樹皮：活細胞構成的次生韌皮部，包括形成層之外的由全部活細胞組成的韌皮部。制漿造紙教育部重點實驗室③形成層（cambium）

位于韌皮部和木質部之間的薄層一般由6－8層兩類細胞組成，具有分生能力，但只有一層原始細胞具有永久分生能力。含兩類原始細胞：分別形成木質部增生和木射線樹皮←形成層→木質部制漿造紙教育部重點實驗室④

木質部（xylem）形成層與髓心之間木材部分。制漿造紙教育部重點實驗室⑤

髓（pith）位于橫切面的中心位置細胞種類為薄壁細胞制漿造紙教育部重點實驗室⑥年輪年輪（生長輪）：木質部橫切面上的同心圓環(huán)。（growing-ring）、（annual-ring）判斷樹齡沒有干濕季節(jié)變化的熱帶地區(qū)，年輪可能不明顯年輪在一個生長季節(jié)內(nèi)，早材和晚材共同組成一輪顯著的同心圓環(huán)，代表樹木一年中所形成的木材不少植物一年內(nèi)正常生長不止形成一個年輪，如柑橘一年形成三個年輪，這叫假年輪制漿造紙教育部重點實驗室⑦春材和秋材春材（早材springorearly-wood）秋材（晚材autumnorlate-wood）制漿造紙教育部重點實驗室早材層：春、夏季，細胞分裂快，生長迅速，形成的細胞壁薄，腔大，色淺，木質疏松。晚材層：秋、冬季，細胞生長慢，所形成的細胞較細長，壁厚，腔小，色深，木質緊密。

秋材春材制漿造紙教育部重點實驗室春材樹木一個年輪中靠近髓心顏色較淺的部分，纖維細胞壁薄腔大，樹脂含量低，材質較疏松，纖維較柔軟，纖維間的結合力大，但單根纖維強度差。秋材樹木一個年輪中靠近外側顏色較深的部分，材質緊密，樹脂含量高，纖維細胞壁厚腔小，纖維挺硬。制漿造紙教育部重點實驗室Hereisascanningelectronmicrographofawoodwhichshowstheabrupttransitionzonefromearlywoodtolatewood.ThisisDouglas-fir.Redpineisanotherspeciesthatillustratestheabruptchangeofthetransitionzone.Thetwolargeholesonthecrosssectionareresincanals.制漿造紙教育部重點實驗室邊材(sapwood)：木質部靠樹皮的部分（橫切面上顏色較淺的），水分較多⑧心材、邊材心材(heartwood)：樹木在生長過程中，木質部靠樹心的部分組織逐步被樹脂、單寧、色素等物質填充而失去活性變成死細胞，這部分（橫切面上顏色較深的中心部分）水分較少，稱為心材。制漿造紙教育部重點實驗室在闊葉木橫切面上裸眼就可以看到很多小點，這就是闊葉木的導管，故稱闊葉木為有孔材，根據(jù)導管在一個年輪中的分布情況將其分為環(huán)孔材、散孔材、半環(huán)孔材。⑨環(huán)孔材、散孔材、半環(huán)孔材制漿造紙教育部重點實驗室

環(huán)孔材：早材導管比晚材導管大（年輪明顯）如榆木、栗木、桉木散孔材:導管的大小和分布比較均勻（年輪不明顯）如楊木、樺木半環(huán)孔材：導管的分布介于環(huán)孔材和散孔材之間

如柿樹、水青岡、核桃樹制漿造紙教育部重點實驗室在光學顯微鏡下，通?？蓪⒓毎诜譃槌跎冢≒）、次生壁（S）、以及兩細胞間存在的胞間層（middlelamella,ML）。

木材纖維原料的微觀結構制漿造紙教育部重點實驗室初生壁

是細胞分裂后，在胞間層兩側最早沉積、并隨細胞繼續(xù)增大時所形成的壁層。胞間層是細胞分裂以后，最早形成的分隔部分，后來就在此層的兩側沉積形成初生壁。胞間層主要由一種無定形、膠體狀的果膠物質所組成。次生壁是細胞停止增大以后，在初生壁上繼續(xù)形成的壁層。制漿造紙教育部重點實驗室 次生壁在細胞壁中最厚，占細胞壁厚度的95%以上，次生壁的主要成分是纖維素和半纖維素的混合物，后期也常含有大量木質素和其它物質。

初生壁一般較薄，通常只有細胞壁厚度的1%或略多一點。其實，初生壁也是會出現(xiàn)分層現(xiàn)象的，這是由于壁層生長時沉積了不同物質的結果。制漿造紙教育部重點實驗室次生壁分為三層： 次生壁外層（S1層，占10-20%） 次生壁中層（S2層，占70-90%） 次生壁內(nèi)層（S3層，占2-8%）制漿造紙教育部重點實驗室細胞壁結構術語胞間層MiddleLamellaML初生壁PrimarywallP次生壁外層Secondarywall-outerlayerS1次生壁中層Secondarywall-middlelayerS2次生壁內(nèi)層Secondarywall-innerlayerS3復合胞間層CompoundMiddleLamellaCML制漿造紙教育部重點實驗室細胞壁各層厚度及相對厚度微纖維取向/度化學組成排列狀態(tài)ML0.1-0.2um無微細纖維木素和果膠質－P0.1-0.2um>1%雜亂無章碳水化合物、木素和果膠質P0：網(wǎng)狀P1：交叉螺旋S10.5-1.0um10~20%30～60纖維素半纖維素木素交叉螺旋S23-10um70~90%10～20單向螺旋S30.1um2~8%60～90單向螺旋制漿造紙教育部重點實驗室初生壁厚度僅0.1μm次生壁厚度較厚(5-10μm)S1的厚度為細胞壁厚度的10％-20％；S3的厚度為細胞壁厚度的2％-8％；S2層最厚，在管胞、木纖維等主要木材細胞中可占細胞壁厚度的70％-90％。細胞壁的厚或薄主要S2層的厚薄決定。制漿造紙教育部重點實驗室管胞木薄壁組織樹脂道針葉木生物結構與細胞形態(tài)制漿造紙教育部重點實驗室①管胞（tracheid）定義在針葉木中縱向生長的細長管狀厚壁細胞，兩端鈍圓或鈍尖，形似紡錘狀。特征針葉木最主要的細胞，一般占針葉木細胞總數(shù)的90-95%。平均纖維長度2-5mm，寬0.02-0.05mm。制漿造紙教育部重點實驗室分類早材管胞：壁薄腔大，兩端鈍圓，紋孔大且多晚材管胞：壁厚腔小，兩端尖削，紋孔小且少制漿造紙教育部重點實驗室②木薄壁組織分類木射線管胞：軸向排列，含量少，壁厚腔小，不含樹脂，有具緣紋孔。木射線薄壁細胞：徑向排列，壁薄腔大，內(nèi)含樹脂。是細胞間橫向流通的通道，具有儲存營養(yǎng)的作用。特征形似紡錘狀占木材體積的5～10％木射線管胞木射線薄壁細胞制漿造紙教育部重點實驗室③樹脂道是部分針葉木獨有的特征，是由若干個具有分泌樹脂能力的分泌細胞所圍成充滿樹脂的孔道不是一個細胞或組織，而是細胞間隙，中間充滿樹脂占木材體積的0.1-0.7%制漿造紙教育部重點實驗室制漿造紙教育部重點實驗室闊葉材生物結構與細胞形態(tài)木纖維闊葉木管胞導管木射線木薄壁組織制漿造紙教育部重點實驗室①木纖維（woodfiber）闊葉木的纖維細胞，是闊葉木的最主要細胞和支持組織。特點：長度短，直徑?。ㄆ骄w維長度1mm；寬度<20um）大部分闊葉材的纖維細胞含量為60～80%。制漿造紙教育部重點實驗室②導管分子（vesselelements）闊葉木中的水分輸導組織，是由直徑很大的管狀細胞的端壁相連而成的。導管是由一種死亡了的，只有細胞壁的細胞構成的，而且上下兩個細胞是貫通的。它位于維管束的木質部內(nèi)，它的功能很簡單，就是把從根部吸收的水和無機鹽輸送到植株身體各處，不需要能量。

約占闊葉材總體積的20%。制漿造紙教育部重點實驗室以導管的細胞壁的增厚情況不同，可分為五種類型：環(huán)狀導管、螺旋狀導管、梯形導管、網(wǎng)紋導管、紋孔導管制漿造紙教育部重點實驗室楊木導管帶有小舌

制漿造紙教育部重點實驗室③闊葉木管胞闊葉材中的管胞短而少，但是形態(tài)與針葉木中的管胞類似紋孔為具緣紋孔。④木薄壁細胞（parenchymacell）軸向薄壁組織壁薄，形體小制漿造紙教育部重點實驗室⑤木射線薄壁細胞（woodrayparenchymacell）占木材總體積的20%左右同型木射線：只有徑向排列的木射線細胞

異型木射線：既有直立的又有橫臥的細胞制漿造紙教育部重點實驗室針葉材與闊葉材組織結構比較制漿造紙教育部重點實驗室項目針葉材闊葉材年輪早材管胞壁薄腔大，晚材管胞壁厚腔小，年輪界線明顯除環(huán)孔材和部分半環(huán)孔材外，不明顯細胞類型結構簡單，管胞占90～95%，無導管，有少量木射線及薄壁細胞結構復雜，木纖維含量低（60～80%），有導管、木射線及縱向薄壁細胞，還有少量的管胞木射線特點一般為單列，且為同型木射線部分為單列，多數(shù)為多列或聚合木射線，有同型射線和異型射線纖維形態(tài)及紋孔較粗且長，紋孔明顯又短又細，多數(shù)纖維的紋孔不明顯樹脂道部分針葉材中有樹脂道無樹脂道纖維排列規(guī)則性橫切面中纖維排列規(guī)則性強，木材結構較均勻受導管影響，纖維排列規(guī)則性不如針葉材，且不同材種的規(guī)則差別甚大制漿造紙教育部重點實驗室針葉材和闊葉材橫切面的顯微鏡圖Softwood(20X)crosssectionHardwood(20X)crosssection制漿造紙教育部重點實驗室禾本科類纖維原料生物結構與細胞形態(tài)制漿造紙教育部重點實驗室（1）生物結構：①維管束組織 纖維細胞、導管細胞、篩管細胞②表皮組織表皮細胞纖維組織帶：外表皮層下的纖維細胞③薄壁組織制漿造紙教育部重點實驗室（2）細胞形態(tài)（1）纖維細胞形態(tài)：兩端尖削，腔小。纖維長度1.0－1.5mm(一般<2mm)，寬一般10～20um。（又細又短）纖維含量低，40～70％（2）薄壁細胞含量高，又稱為基本組織（禾本科原料的一大特點）壁薄腔大，形狀多樣（桿狀、長方形、正方形、球形、枕頭形等）增加化學藥品的消耗；壁薄易碎，影響原料水解、熱解效率，影響制漿造紙過程及產(chǎn)品質量。制漿造紙教育部重點實驗室（3）表皮組織

位于葉子和禾桿的外表面，作用是保護植株的內(nèi)部器官。 長細胞多為鋸齒狀。短細胞由硅細胞和栓細胞組成。表皮細胞制漿造紙教育部重點實驗室制漿造紙教育部重點實驗室存在部位形態(tài)細胞木質化程度數(shù)量功能導管木質部兩端平直厚木質化多輸送水分、無機鹽篩管韌皮部平直或者傾斜，有篩孔薄未木質化少輸送營養(yǎng)物質（4）導管和篩管制漿造紙教育部重點實驗室70屬，1300余種；主要分布在熱帶和亞熱帶地區(qū)我國為亞洲和世界竹類種屬最豐富的國家，約30屬，400余種，主要分布在南方有楠竹，白夾竹，慈竹生長迅速、成林快、產(chǎn)量高，4-6年成林。竹子纖維原料生物結構與細胞形態(tài)制漿造紙教育部重點實驗室毛竹（又稱楠竹）白夾竹制漿造紙教育部重點實驗室（1）竹材的細胞形態(tài)竹稈具有明顯的節(jié)和節(jié)間，節(jié)間中空，稱為髓腔；髓腔周圍的壁稱為竹壁。節(jié)間主要由：維管束、基本組織和表皮系統(tǒng)組成。（1）纖維細胞：占細胞總量的50-80%（慈竹83.8%）長度：1.5-2.0mm寬度：15-18μm細胞特點：壁厚、腔小，紋孔稀少制漿造紙教育部重點實驗室（2）薄壁細胞和石細胞：薄壁細胞：腔大壁薄，形狀多樣（有方形、棒形、枕形、腰鼓形）石細胞：厚壁細胞，形狀多樣（枕形、腰鼓形、球形）；主要存在于皮層，髓部竹類中石細胞含量較高（20～30％）。制漿造紙教育部重點實驗室（3）竹材的超微結構特點：次生壁是多層組織（不同