造纸原料各论.docx
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造纸原料各论
造纸原料各论
莎草纸是由莎草植物的茎秆制成的。
剥掉外皮,沿长度方向将粘性纤维状内髓切成长约40cm的薄条。
将薄条并排置于硬表面上,使其边缘轻微重叠。
之后将另一层薄条以合适的角度置于其上。
也可将两层薄条胶合在一起。
湿态下将两层锤合在一起,形成单片状结构(类似于纸页),然后进行干燥与抛光处理。
纸与莎草纸的区别
纸与莎草纸的区别在于:
纸的生产包括纤维分离、湿纸幅成形和干燥过程。
纸页中的纤维存在氢键结合,使其具有结合力和撕裂强度。
原料是一切工业生产的基础。
造纸原料的基本要求
(一)原料质量要好
(二)原料资源要丰富、集中(三)原料价格要低廉
造纸纤维原料的分类
植物纤维原料—Plant/vegetablefibers-木材-Wood--竹材-Bambo-禾草-Grass-韧皮-Bast--籽毛/种毛—Seedhair--叶-Leaf
矿物纤维原料-Mineralfibers合成纤维原料-Syntheticfibers动物纤维原料-Animalfibers
造纸纤维
能够产生交织作用的强韧线状物质,包括天然纤维和人造纤维。
在造纸工业中,动物纤维通常不使用,矿物纤维也鲜有应用。
植物纤维在含水体系中易于被润湿,在干燥过程中可形成氢键结合。
造纸纤维原料中的细胞
细胞是所有已知生物的基本结构和功能单元
造纸纤维原料中细胞的功能
传导细胞、支撑细胞和贮存细胞
传导细胞和支撑细胞是按轴向排列的细长细胞
对于阔叶木而言,导管为传导细胞,木纤维为支撑细胞
对于针叶木而言,管胞兼具传导和支撑双重功能
传导细胞和支撑细胞均为死细胞,其胞腔为水和空气所填充
贮存细胞包括短且壁薄的薄壁细胞
植物纤维原料中的细胞类型
管胞-Tracheid薄壁细胞-Parenchyma导管-Vessel木纤维—Fiber表皮细胞—Epidermalcell石细胞—Stonecell
阔叶木原料中的细胞
导管-Vessels木纤维--Fibers--韧型纤维-Libriformfibers--纤维管胞—Fibertracheids
管胞(有时有)
薄壁细胞-Parenchyma
--木射线薄壁细胞-Rayparenchyma
--纵向薄壁细胞-Longitudinalprenchyma
造纸用针叶木原料
针叶木:
在制浆造纸工业中,针叶木称为软木,阔叶木称为硬木.针叶材主要分布在北半球(北回归线以北),阔叶材主要分布在南半球,但并不绝对。
针叶木是较原始的植物,阔叶木是进化程度较高的植物.
针叶木原料中的细胞
管胞-Tracheids
木射线细胞-Raycells
--木射线薄壁细胞-Rayparenchyma
--木射线管胞--Raytracheids
纵向管胞占针叶木体积的90-95%,纵向管胞(通常称为管胞或纤维),其细胞细长、两端封闭且有具缘纹孔,管胞的平均长度为2-6mm,管胞的长宽比在100左右,管胞的长度和宽度随树种的不同而有所差异.
针叶木管胞的主要功能是树木的机械支撑(晚材管胞)和水分的传输(早材管胞)
早材管胞壁薄,横截面呈现出类似方型(正方形)的状态,细胞腔大
晚材管胞壁厚,横截面呈长方形,细胞腔小,两端尖锐
物理结构特征
针叶木中主要是管胞,还有少量木射线薄壁细胞、木射线管胞。
这决定了针叶浆具有优良的性能。
针叶纤维中早材(Earlywoodorspringwood)细胞壁较薄,胞腔大,纹孔多,易变形,成浆后呈扁平带状,成纸强度好。
早材是在生长季前期形成的,早材细胞较大,细胞壁较薄
晚材是在生长季后期形成的。
晚材细胞较小,细胞壁较厚
木射线是由短细胞构成的带状结构,在木质结构中呈径向延伸状。
木射线的功能是储存营养物质以及沿树木水平方向传输营养物质.
水分在管胞间的传输:
管胞间水分的传输包括横向传输和纵向传输,是通过具缘纹孔来实现的。
水分在管胞与木射线细胞间的传输:
水分也可以由管胞向木射线细胞传输。
每个管胞均与一个或多大木射线相邻。
交叉场纹孔
鉴别针叶木纤维的最主要依据
针叶木管胞按一定的间隔与木射线细胞相交,这些相交的部位称为交叉场。
在这里,木射线细胞的纹孔与管胞的纹孔相连,这些纹孔称为交叉场纹孔。
与其他部位的纹孔不同,交叉场纹孔随树种的不同具有不同的形状和大小,是鉴别针叶木纤维的主要依据
交叉场纹孔的尺寸、形状和排列状态随树种的不同而不同.交叉场纹孔是纸浆中针叶木鉴别的最主要特征
树脂道
树脂道是针叶木细胞间的通道,是由相邻细胞的分离形成的.相邻细胞的分离出现在木质结构形成的早期,与孔隙(树脂道)相邻的细胞逐渐演变为泌脂细胞。
泌脂细胞是排列形成树脂道的活的薄壁细胞,早材和晚材中均有,其功能是向树脂道分泌树脂.树脂道可沿纵向或径向分布。
沿径向分布的树脂道位于木射线.树脂道是类似管状的细胞间区域,沿纵向和水平方向传输树脂.树脂道在活的针叶树中具有树脂传输通道的作用。
树脂可对针叶树起到防护作用。
纹孔
是细胞壁的凹进处。
细胞间通过纹孔实现液体的横向传输.木材中的所有细胞均通过纹孔与相邻的细胞关联.在化学制浆过程中,蒸煮药液通过纹孔向针叶木木片中渗透。
化学组成特征
在各种造纸原料中,针叶材纤维素含量仅次于棉、麻,是较高的;半纤维素较少;木素含量是最高的;还有较多的苯醇抽出物。
纤维素主要分布在细胞壁的次生壁中层,密度大,含量也高;半纤维素也主要分布在次生壁中,以外层和外层与中层交界处密度最大,内层也较大;木素在复合胞间层(M+P)中密度最大,但主要分布于次生壁中。
红松
用途:
建造房屋,制作家具、铁路枕木等。
造纸工业的良好原料,生产漂白浆、人纤浆以制造高级纸张或人造纤维,生产本色浆以制造纸袋纸等强韧包装纸类。
纤维特征:
纤维细胞壁薄,易成扁平带状。
早材管胞壁上有具缘纹孔和交叉场纹孔。
木射线管胞内壁平滑。
纸浆中晚材纤维含量很低,是目前已知的针叶木浆中晚材纤维含量最低的品种,故成纸纤维结合力较强。
鱼鳞云杉
形态:
常绿高大乔木,高可达40m左右。
树干挺直,树皮褐色为鳞甲状,颇似马尾松木材色白皙,较松软,树干直而高大,纹理顺达。
容重0.38T/m³。
用途:
与红松基本相同。
特别适于制造人纤浆和纸用浆。
纤维特征:
纤维细胞形态适于造纸,木射线细胞较少,木射线管胞内壁平滑。
臭冷杉
用途:
建筑及器具制造。
是上等的造纸原料,与红松、鱼鳞云杉应用范围相同。
纤维特征:
纤维细胞形态细长、扁平,具有交叉场纹孔
沙松
形态:
常绿高大乔木,基干挺直,高达30-50m,胸围可达4m。
材质较松软,色白皙,微有松脂气味,纹理直。
晚材率较低,约占年轮宽度的1/5-1/2。
用途:
可用于建筑、包装、乐器制作等方面。
经防腐处理可做电线杆、坑木等。
是生产纸用浆和人纤浆的良好原料。
纤维形态:
与其它冷杉属纤维基本相同
落叶松
形态:
落叶高大乔木,高可达40m以上,树干挺直,胸围可达3-4m。
树皮厚而富含单宁。
材质坚实,色深,耐腐性强,容重0.5T/m³。
用途:
可用作枕木、坑木及建筑用材。
造纸工业用来生产化学浆
纤维特征:
纤维细长,细胞壁厚,打浆时不易帚化,成纸撕裂度高,但纤维结合强度较低。
晚材比例较大,壁上纹孔稀少,壁厚,直径较小。
马尾松
形态:
常绿高大乔木,可高达20-30m,粗可达2m左右。
叶为针状,两针一束,长约12-20cm束束丛生,远望若马尾故得名。
树皮鳞状片。
生长迅速,15-20年即可成林,耐干旱瘠薄土壤,但不耐盐碱土。
木材纹理直,粗软有弹性。
树脂含量高。
白度较低,易受蓝变菌感染变蓝,使白度降低。
用途:
可作建筑、枕木、矿柱等用。
可供采脂。
南方造纸主要材料。
纤维特征:
早材纤维较宽,壁上纹孔较多,晚材相反,壁上有明显横节,胞腔较小,纹孔较少。
木射线管胞内多呈锯齿状。
由于纤维壁较厚,微纤维绕角较大,不适于高粘状打浆。
造纸用阔叶木原料
与针叶树不同,阔叶树是树叶宽阔的一类树种。
针叶树的树叶细长且似针状。
热带地区的树种通常为阔叶材。
阔叶材的生长速度较针叶材快,但其纤维相对较短。
大多数阔叶树属落叶树种,如白桦、榆树、橡树和枫树。
然而,有些阔叶树属常绿树种,如杨梅树和槲树。
实际上,造纸工业所使用的仅是阔叶材中的材质较松软的品种,如杨木、桉木、桦木、榉木、相思木等。
用于制浆的阔叶材种类很多。
尤其对于热带和亚热带国家而言,其针叶材资源很有限,阔叶材的应用较多。
与针叶材相比,阔叶材在结构上更为高级和复杂。
对于针叶材而言,其机械支撑及营养物质的传输均由一种细胞——管胞完成。
随着由针叶材向阔叶材的进化,由管胞演变出两种特殊类型的细胞:
导管细胞(用于营养物质的传输)和木纤维(用于木材的机械支撑)。
由管胞向导管细胞/导管分子和韧型纤维的演变
管胞——环管状管胞
——维管(状)管胞——导管细胞
——纤维管胞——韧型纤维
阔叶木的主要细胞
导管细胞/分子-Vesselelements木纤维-Fibers--韧型木纤维(Libriformfibers)--纤维管胞(FiberTracheids)管胞(Tracheids)(有时有,有时没有)薄壁细胞-Parenchyma
导管
导管由导管细胞组成。
若干个导管细胞端口依次相连,形成沿树干方向纵向排列的管状结构,可达几米长。
与针叶材相比,导管的存在使阔叶材中水分的传输更容易些。
与针叶木管胞相似,阔叶木导管细胞是一种死细胞,管内含有水和空气。
导管上有纹孔。
对于活的阔叶树而言,导管在树干中起“传输通道”的作用,实现树液的传输。
导管细胞是阔叶材中尺寸最大的一类细胞,易于分辨。
在阔叶木的横切面上,导管呈现孔洞状。
因此,阔叶木被称为有孔材。
在一个年轮中,导管(孔)的尺寸及其分布与树种密切相关。
温带阔叶木可分为三大类:
散孔材、环孔材和半环孔材。
在温带区域,环孔材较为常见。
在热带区域,散孔材较为常见。
除环孔材和散孔材外,阔叶材中也有半环孔材(或半散孔材。
散孔材导管在一个年轮中分布较均匀,导管尺寸较均一。
在环孔材中,早材导管的尺寸远大于晚材导管。
在半环孔材(或半散孔材)中,早材导管尺寸稍大于晚材导管,或其数量较多。
导管在制浆过程中的变化
在制浆过程中,构成导管的导管细胞/分子发生分离,在纸浆中以导管细胞的形式存在,这种导管细胞也称为导管单元或导管碎片。
导管细胞的存在是阔叶木纸浆区别于针叶木纸浆的最显著特征/差异。
在化学制浆过程中,蒸煮药液主要通过导管向阔叶木木片内部渗透。
侵填体或填充体
在一些阔叶材中,其导管可部分或全部为气泡状内容物所填充。
这种填充物称为侵填体(Tylosis),也称为填充体。
侵填体是与导管相邻的木射线薄壁细胞或纵向薄壁细胞贯穿纹孔对进入导管腔内的增生物。
由木射线细胞向侵填体的转化(橡木的横切面)显然,侵填体的形成是由导管中水分的缺失引起的。
含有侵填体的木材具有很好的抗液性能(液体有时不易透过木材)。
此类木材是极好的制桶材料。
阔叶木中的管胞
维管状管胞和环管状管胞是较小的纤维状细胞,此类细胞在阔叶木中与导管共存,并相互联系在一起,主要起到水分的传输作用。
维管状管胞沿纵向分布,环管状管胞不沿纵向分布。
维管状管胞在桦树和杨树树种中存在,但总的来说这种细胞十分罕见。
环管状管胞在橡树中大量存在。
总的来说,这些类型的管胞仅在有限的树种中的存在,因此具有鉴别价值。
木纤维
阔叶木的纤维——木纤维可分为两大类:
韧型纤维和纤维管胞。
木纤维的主要功能是为树木提供机械支撑。
纤维管胞也可起到传输营养物质的作用。
木纤维占阔叶木体积的30-75%韧型纤维和纤维管胞之间并无明显差别,二者通常相互转化/过渡。
韧型纤维和纤维管胞间的区别在于其纹孔的特性韧型纤维的纹孔小,呈裂缝状或原点状。
纹孔为单纹孔,或具有不明显的边缘(类似具缘纹孔)。
纹孔数量稀少,通常在纤维细胞壁中呈分散状分布。
纤维管胞具有明显的具缘纹孔。
与韧型纤维相比,该纹孔尺寸较大,数量较多。
纹孔倾向于呈竖列分布。
阔叶木中的薄壁细胞
纵向薄壁细胞,木射线薄壁细胞。
总的来说,阔叶木中的薄壁细胞比例远远高于针叶木.阔叶木通常具有大的木射线以及完整(生长良好的)的纵向薄壁组织.
纵向薄壁组织,也称为轴向薄壁组织、薄壁组织束或木薄壁组织,是由短的类似砖形或等径的薄壁细胞组成。
此类薄壁细胞有单纹孔或具缘纹孔。
阔叶木中的纵向薄壁组织比例比针叶木高得多,且对多数阔叶木而言,均存在纵向薄壁组织.尤其对于热带阔叶木而言,纵向薄壁组织所占比例很高,可占木材体积的一半以上.阔叶木的木射线全部由薄壁细胞组成,木射线组织占木材总体积的7-30%.
杨木
纤维特征:
杨树品种多,而各种杨树的纤维形态特征差别不大,因此要从纸浆纤维角度去鉴别是哪种杨树是较困难的。
杨树纤维较短,平均长度在0.8-1.2mm之间,平均宽度在15-20µm之间;导管为单穿孔,底壁倾斜并呈舌状,具缘纹孔分布在部分或整个导管侧壁上。
桦木
桦木纤维较杨木细长。
各种桦木纤维形态十分相似。
只有纤维管胞和韧型木纤维。
导管看不出早晚材的区别。
导管全部为复穿孔,即梯状穿孔,管壁上纹孔特别小。
旱柳
以木纤维为主,含导管和木射线。
纤维两端尖削,壁上纹孔不太明显。
导管两端为单穿孔,有较大舌状尾部,导管壁上具缘纹孔较多。
桉木
纤维特征:
纤维长短粗细比较匀整。
纤维长度1.0mm左右,宽度13-16µm之间。
含纤维管胞、韧型木纤维、管胞、导管、木射线等细胞。
纤维管胞和韧性木纤维壁上纹孔稀少或无纹孔;管胞壁上布满具缘纹孔,两端钝尖呈纺锤状;导管底壁上有一尖的舌状小尾部。
不同品种桉树纤维形态差别不大。
阔叶木纤维与针叶木纤维(化学浆)成纸性能之对比
阔叶木纤维较短,能赋予纸较好的松厚度、平滑度和不透明度,可用于瓦楞箱板纸的瓦楞芯层及印刷纸和书写纸的生产。
针叶木纤维较长,可赋予纸良好的强度性能,可用于对强度要求较高的纸种(如包装纸。
阔叶木可提供的纸品性能:
印刷性能松厚度/挺度不透明度尺寸稳定性
针叶木可提供的纸品性能:
抗张强度湿运转性能/纸机运转性能撕裂度内结合强度
事实上,许多纸种并非需要很高的机械强度,故其生产中可不使用针叶木原料。
现代纸机的封闭化及阔叶木纤维的高效打浆可使由阔叶木纤维抄造的纸品满足使用要求,此类纸种包括印刷纸、书写纸和复印纸等。
阔叶木纤维与针叶木纤维也可共混用于纸品的生产,以实现强度性能、白度、书写性能等的平衡调控。
禾本科原料
非木材纤维的分类
从全球范围内来看,尽管木材是应用最广泛的造纸原料,其他植物纤维原料以及非植物纤维原料也有应用。
非木材植物纤维原料是最重要的非木材原料。
非木材植物纤维来源于各种单子叶植物或双子叶植物的特定结构组织。
非木材植物纤维可分为4大类:
禾本科植物纤维、韧皮纤维、叶纤维和果实纤维。
禾本科
植物中的一大类。
通常有中空茎秆,叶鞘呈两纵列排布,有小穗状花序。
禾本科植物包括各种食物基植物,如小麦、稻、玉米、大麦、燕麦、高粱等,此外还包括用作草皮/草坪和草料(饲料)的各种植物。
禾本科植物纤维主要来源于一些单子叶植物的维管束。
通常用于制浆造纸的是地面以上的整株植物,也可以是茎秆或叶。
纸浆中含有植物(或茎/叶)中的所有纤维状组分。
可用于造纸的禾本科植物纤维原料包括谷草、甘蔗、芦苇、竹等。
韧皮
韧皮纤维原料来源于一些双子叶植物的内皮,包括亚麻、大麻、洋麻、黄麻、苎麻等。
叶纤维
叶纤维来源于一些单子叶植物(如蕉麻和剑麻)的长叶或叶鞘的维管束或纤维束
果实纤维
果实纤维来源于种子(棉花)、荚(木棉)或壳(椰子壳纤维)
对于木材短缺的亚洲、非洲和拉丁美洲的许多国家而言,非木材植物是重要的造纸原料。
在木材资源富集的区域,非木材纤维原料用于高档纸/特种纸的生产。
在造纸工业中,非木材植物纤维通常与木材纸浆配合/共混使用。
造纸用非植物性纤维原料包括:
动物纤维(动物的毛如羊毛/驼毛、蚕丝);矿物纤维(石棉);无机人造纤维(玻璃纤维);有机人造纤维(黏胶纤维、聚酰胺、聚酯、丙烯酸纤维等)。
非植物性纤维可用于特种纸和类纸产品的生产,但总的来说,其在造纸中的应用较为罕见。
可用于制浆的禾本科植物纤维原料包括:
农业剩余物,包括谷物秸秆、稻草、玉米秆、甘蔗渣等。
天然禾本科植物,如芦苇、竹子、龙须草、茅草等,其中的某些植物也可以人工养殖。
用的最多的植物纤维原料包括稻草/麦草、甘蔗渣和竹子。
通常情况下,包括茎秆和叶部在内的整株植物用于制浆(如稻草、芦苇和龙须草)。
对于茅草/西班牙草而言,仅叶部用于制浆。
茎秆的结构
禾本科植物的茎秆有节和节间,节间通常是中空/空心的,有时也是实心的。
节之间的部分称为节间,节阀位于节子处。
禾本科植物及其他单子叶植物的茎杆主要由基本薄壁组织构成。
维管束镶嵌于基本薄壁组织中。
皮层是基本薄壁组织和表皮之间的很薄的圆筒型结构。
皮层中可含有纤维和薄壁细胞。
茎秆的最外层由表皮构成。
表皮在茎秆的表面形成一个连续层,通常情况下属单列表皮。
对于许多单子叶植物而言,基本薄壁组织和皮层中也可能各自含有纤维束。
对于许多植物而言,其茎秆中部的薄壁组织(即髓)在植物生长过程中发生了部分的破坏。
因此,对于谷草、稻草、芦苇及多数竹子而言,其成熟的茎秆的节间通常是中空的。
玉米、甘蔗和纸莎草的茎秆是实心的。
维管束
禾本科植物茎秆中的维管束有两种基本分布形式:
一种是在茎秆的外围附近环绕分布(呈两圈分布),如谷草和稻草等;另一种则是分散地分布于茎秆的横切面的基本薄壁组织中,如玉米、甘蔗、竹子、纸莎草等。
对于第二种分布形式而言,茎秆内部的维管束较大些,外围处的维管束较小且分布较致密。
维管束由根部延伸至叶部或茎顶。
其功能是传输水分和营养物质,并使植物具有刚性。
单个或多个维管束形成叶脉和茎脉。
维管束中含有导管、筛管、纤维、管胞、薄壁细胞和石细胞。
维管束由木质部(初生木质部)和韧皮部(初生韧皮部)组成。
木质部位于茎的中心,韧皮部位于茎的外围。
木质部和韧皮部之间无形成层。
木质部是传输水分的主要组织结构。
韧皮部是营养传输组织。
木质部和韧皮部的周围为厚壁组织鞘(包括纤维和石细胞)所环绕。
基本薄壁组织
基本薄壁组织由活的薄壁细胞组成。
对于多数禾本科植物而言,其薄壁细胞尺寸大、壁薄。
体积较大的禾本科植物(如竹子)的薄壁细胞尺寸小,多数薄壁细胞的细胞壁较厚。
对于竹子而言,在茎秆中心附近的基本薄壁组织中的薄壁细胞的细胞壁较薄。
随着与茎秆中心距离的增加,相应薄壁细胞的细胞壁逐渐增厚,这是由薄壁细胞的木质化/老化引起的。
表皮里层的皮层
皮层的组成随茎秆中维管束排列方式的变化而变化对于维管束呈两圈分布的禾本科植物而言,通常在表皮下面有一个连续的厚壁组织圆筒层,其外层呈小束镶嵌其中。
在这些维管束的外层有延伸至表皮的纤维束。
对于维管束分散地分布于茎秆中的和本科植物,不存在厚壁组织圆筒层,但表皮下及较深层分布的薄壁细胞可发生硬化。
节
禾本科植物(尤其是大茎秆尺寸禾本科植物)的节的基本薄壁组织中镶嵌有复杂的相互交织的维管束。
既使对于节间中空的禾本科植物而言,节的基本组织都是以节阀的形式存在。
禾本科植物茎秆的一个显著特征是:
在连接叶维管束的节上有横向维管束。
次生组织
单子叶植物中缺少次生组织。
叶的结构
叶片和叶鞘的结构与茎秆无本质区别。
禾本科植物的叶部由一个窄叶片及套在茎秆上的叶鞘组成。
叶部主要包括三种组织结构:
表皮、基本薄壁组织和维管束。
除此之外,叶部还有起机械支撑作用的纤维束和石细胞。
叶的基本薄壁组织称为叶肉。
叶肉由活的薄壁细胞组成,是一种专门的光合组织结构。
在禾本科植物的叶中,尺寸各异的维管束沿纵向分布,薄的横向维管束在其中起连接作用。
叶中的纤维或与维管束相连,或单独成束。
(叶中的纤维可分布于尺寸较大的维管束和表皮间的纵向平面内,或成组地分布于维管束的一侧或两侧(或维管束周围)。
对于某些禾本科植物而言,纤维束分布于表皮内部或其底部;或分布于叶的边缘,使其强度增加。
禾本科植物的细胞类型
基于禾本科植物纤维原料的纸浆中的细胞类型
Fibers(纤维)
Pittedvesselelements(带有纹孔的导管细胞)
Annular,spiral,andnetlikevesselelements
(环状/螺旋状/网状导管细胞)
Tracheids(管胞)
Parenchyma(薄壁细胞)
Sclereids(石细胞)
Cellsofepidermis(表皮细胞)
与木浆相比,基于禾本科植物纤维原料的纸浆的细胞组成较复杂。
另外,在同一种禾本科植物中,同一类型的细胞的尺寸和形状也有很大差异。
这是因为:
在禾本科植物中,同一类型的细胞可来源于不同的组织结构(茎秆、叶片或叶鞘。
例如,禾本科植物中的纤维可来源于茎秆或叶部的维管束或纤维束。
然而,木浆中的纤维来源于木材的木质部。
基于禾本科植物的纸浆中的大部分薄壁细胞来源于茎秆或叶部的基本薄壁组织,但也可来源于维管束。
在不同的植物部位,表皮细胞的尺寸和形状有差异。
所有禾本科植物具有很强的相似性。
总的来看,禾本科植物的细胞并无很明显的鉴别特征。
例如,不同禾本科植物的导管细胞主要在尺寸上有差异。
Fibers(纤维)典型的禾本科植物纤维较窄,壁厚,末端尖削或圆盾,纹孔不明显。
除此类典型纤维外,还有宽而壁薄、纤维末端形态各异(尖削、倾斜、圆钝、有明显纹孔的纤维。
短、宽、壁薄、末端圆钝的纤维与长而窄的薄壁细胞相类似。
厚壁纤维和薄壁纤维的中间形式很常见。
不同禾本科植物及同种禾本科植物的纤维长度和宽度均有差异,因此以长度和宽度鉴别纤维具有局限性。
龙须草和稻草具有窄纤维。
玉米具有厚壁纤维。
竹子和龙须草的长纤维是其显著特征。
常见的造纸用禾本科植物的纤维平均长度为1-3mm。
麦草的纤维含量(以质量计)约为70%。
竹子的纤维含量约为65-70%。
纤维长度在沿茎秆径向及节间方向上有所差异。
沿茎秆径向的差异相对较小。
在一个“节间”中,靠近节的纤维很短,“节间”中间位置附近的纤维最长。
对于高大茎秆(如竹子)而言,这一差异很明显,这一点对造纸工作者很重要。
两类导管细胞
环状、螺旋状和网状导管细胞:
带有纹孔的导管细胞
环状、螺旋状和网状导管细胞:
所有的禾本科植物纸浆中均有环状、螺旋状和网状导管细胞。
在植物生长过程中,这些导管室维管束中最先形成的。
多数导管长而窄,有环状、螺旋状或网状增厚。
破的导管细胞及分离出的环状和螺旋状增厚层通常存留于禾本科植物纸浆中。
带有纹孔的导管细胞:
禾本科植物的带有纹孔的导管细胞的细胞壁薄。
细胞末端圆钝而非尖锐。
导管壁上有许多明显的网状或狭缝状纹孔。
对于导管细胞的长度和宽度而言,不同禾本科植物的差别很大,可用于植物原料种类鉴别。
甘蔗和芦苇的导管细胞较大,而西班牙草(或茅草)的导管细胞较小。
竹子中的导管细胞有时非常宽。
与阔叶木的导管不同,和本科植物的导管的尺寸更长,径窄,末端圆钝。
纹孔也与之不同。
管胞
和本科植物原料的管胞有长有短,窄且有网状细胞壁。
与长、窄、网状导管细胞不同,管胞的末端封闭,但通常二者难以区分。
介于导管和管胞之间的中间形式的细胞很常见。
薄壁细胞
基本薄壁组织中的薄壁细胞有大有小,呈球形、矩形或棒状。
在多数禾本科植物中,薄壁细胞壁薄,纹孔明显,两端呈折叠状。
尺寸大、壁薄、囊状是谷草、玉米和甘蔗的薄壁细胞的特征。
尤其对于甘蔗而言,其薄壁细胞尺寸很大,在纸浆中通常以破碎状薄壁细胞的形式存在。
稻草中的薄壁细胞小。
竹子的薄壁细胞小,呈矩形,壁厚。
除了基本薄壁细胞外,禾本科植物的维管束中有轴向薄壁细胞。
这些细胞窄,呈棒状,有横向或倾斜状末端,纹孔明显。
在常见的禾本科植物纸浆中,薄壁细胞大量存在(西班牙草/茅草除外,此类纸浆仅由叶部制得。
对于某些禾本科植物纸浆(如甘蔗渣浆和芦苇浆),部分薄壁细胞在加工过程(制浆过程)中被去除。
石细胞
石细胞有各种不同形状,细胞壁厚且高度木质化,有很多纹孔。
石细胞在植物的不同部位存在,在禾本科植物纸浆中较常见。
表皮细胞
表皮细胞是植物体的最外