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1、数量总长度测定的纤维总根数=级分的纤维数目级分的平均长度筛级浆纤维的绝干重量二、纤维形态测定 测定指标主要包括：纤维长度、宽度、长宽比、长度均一性、壁厚、腔径、壁腔比、非纤维细胞的含量、纤维粗度（纸浆）。数量平均长度=重量平均长度1.纤维的长度测定2.长度均一性对纸张性能的影响，除了纤维长度、宽度还有长度均一性。纤维均一性用分布频率表示。F1(分布频率)=n：每一纤维长度级份的纤维根数 n：每次测定的纤维总根数 长度均一性可以清楚地表明不同级份纤维分布特点。100（%）nn3、非纤维细胞（杂细胞）含量原料名称麦草 芦苇 毛竹 山杨 桉木 白皮桦 马尾松 落叶松 红松杂细胞含量37.9 35.5
2、 31.2 23.3 17.6 17.6 1.3 1.5 1.8几种常用造纸原料的杂细胞含量%非纤维细胞含量=100（%）全部细胞的面积非纤维细胞的面积测定的方法：采用面积法提问：针叶木、阔叶木和禾本科中杂细胞有哪些？针叶木：木射线细胞 阔叶木：导管、薄壁细胞、木射线薄壁细胞禾本科：导管、薄壁细胞、表皮细胞、石细胞、筛管和伴胞Undissolved epidermal cells from wheat straw pulp.Magnification 100 x Partly dissolved epidermal cells from wheat straw pulp.Magnificati
3、on 170 x 4.测定方法（一）普通光学显微镜法（二）投影仪法（三）先进的纤维自动分析仪法 芬兰美卓 Kajaani FS300纤维自动分析仪 加拿大Optest FQA纤维质量分析仪（四）筛分仪法（五）电子显微镜法奥林巴斯Olympus CX31光学显微镜测量纤维的长度、宽度、壁厚、腔径放大倍数非纤维细胞、断损的及小于0.1mm的纤维不计特点（一）普通光学显微镜法棉、韧皮纤维的测量方法沙柳的细胞形态图（图ab，LM400）图中V导管 vessel；PV纹孔导管 pitted vessel；F纤维fibre；RP射线薄壁细胞 ray parenchyma；P薄壁细胞parenchyma。S
4、OFTWOODHARDWOODFS300（三）先进的纤维自动分析仪法纸浆中纤维配比（HW/SW）纸浆中纤维原料的配比指的是质量配比A纤维质量百分率=A纤维长度百分率 A纤维质量因子各纤维长度百分率与自身纤维质量因子乘积的总和100%纤维质量因子=纤维粗度 棉纤维粗度（18.0）以棉纤维为基准，棉纤维的质量因子定为1kajaaniFSA On-Line Fiber Length Analyzer Wood species ratio（HW/SW）确定化机浆磨浆工艺特点珠海红塔仁恒纸业山东晨鸣纸业集团普通光学显微镜法和FS300、FQA测定的纤维长度数值有什么区别？保尔筛分仪主要用来测定纤维长度均
5、一性（四）筛分仪法（五）电子显微镜法造纸纤维原料的形态与化学组成哪个更重要？如何根据形态学因素评价原料优劣？评价一种植物纤维原料是否适合制浆造纸，要分析其化学组成和纤维形态。复习组织学知识针对组织学重点内容讨论组织学部分复习讨论课第一部分 组织学 植物纤维的形成植物纤维的种类组织结构植物纤维的构造植物纤维的化学组成单元 1单元 2单元 3单元 4 纹孔对的结构及类型 单纹孔对 具缘纹孔对半具缘纹孔对LarchBeechSpruces芦苇龙须草红麻横切面、径切面、弦切面1234针叶木细胞类型1 早材管胞2 晚材管胞3 木射线管胞4 木射线薄壁细胞管胞木薄壁细胞早材管胞和晚材管胞1、2早材管胞；3
6、、4晚材管胞树脂道薄壁细胞纹孔早材管胞晚材管胞木射线细胞针叶材典型结构特征 树脂道：单列同型木射线交叉场：Tangential sectionRadial sectionTransvers section单列同型木射线树脂道交叉场American hollyPine 冬青(Ilex opaca)同型木射线 异型木射线异型木射线radial sectiontransvers sectiontangental sectionvessel阔叶木主要细胞结构特点木纤维管胞导管薄壁细胞木射线薄壁细胞阔叶木典型结构特征导管多列木射线纤维排列规整性差oak wood Vessel and Axial par
7、enchyma Tangential section of American hornbeam 角树(Carpinus caroliniana)单列木射线uniseriate rays多列木射线multiseriate rays纤维细胞fiber：属韧皮纤维类，腔小壁厚，外形纤细，比较短小，细胞壁上有横节纹或单纹孔，也有无纹孔的。禾本科原料细胞类型薄壁细胞parenchyma：形态各异，有球形、枕头形、圆柱形等等。容易破碎。纤维细胞、薄壁细胞、表皮细胞、导管、筛管、伴胞、石细胞等六种。表皮细胞epidermis cell 有长短两种，长的是锯齿细胞，短的是硅细胞和栓质细胞，比重较大，在制浆时容
8、易流失。导管(vessel element）其他细胞：石细胞(grit cell)存在于维管组织中，导管有环状、螺旋状、梯形和网纹等形式 非常小的厚壁细胞，竹类植物含量较大，在洗涤和净化段容易除掉。筛管、伴胞(sieve tube、companion cell)直径小、壁上多孔，在植物干燥过程中就被破坏短细胞：栓质细胞长细胞：锯齿形短细胞：硅细胞气孔表皮细胞(epidermis cell)Undissolved epidermal cells from wheat straw pulp.Magnification 100 x Partly dissolved epidermal cells f
9、rom wheat straw pulp.Magnification 170 x 基本薄壁组织维管束皮层筛管和伴胞后生导管原生导管V蔗渣维管束（vascular bundle)纤维companion cellsieve tubeprotoxylem vesselmetaxylem vessel竹子维管束细胞壁分层情况microfibril angle(MFA)根据微细纤维走向分层MLP CML=ML+PS：S1、S2、S3W 细小纤维fibril微细纤维microfibril原细纤维proto-fibril纤维素分子cellulose胞间层原细纤维纤维素晶体纤维二糖纤维细胞束40条16根4根细
10、小纤维12nm微细纤维3nm25nm原细纤维 微细纤维 细小纤维3nm12nm30nm12nm原微细纤维聚糖木素Fengel理论图 Transverse section of compression wood tracheids in tamarack(Larix laricina)showing intercellular spaces(IS),middle lamella(M),the outer(S1),and the inner(S2)layer of the secondary wall,and the lumen(L).The S2 layer contains narrow,br
11、anched helical cavities(HC)as well as two wide drying checks(C)受压木Transverse section of a tension wood fiber in American beech(Fagus grandifolia),showing the middle lamella(M),primary wall(P),the outer(S1),and middle(S2)layers of the secondary wall,the thick gelatinous layer(G),and the lumen(L).受拉木T
12、ransverse section of earlywood tracheids in tamarack(Larix laricina)木素分布规律木素含量主要存在于次生壁中。木素浓度分布规律CC CML S3 S1 S2本次课小结原料A：平均长度1.84mm，平均宽度16.17m，平均壁厚5.09 m原料B：平均长度3.50mm，平均宽度51.2m，平均壁厚5.10 m通过计算评价两种原料的优劣。思考题选择造纸原料的标准是什么？作业 讨论提纲一、针叶材、阔叶材组织结构特点比较二、禾本科原料细胞类型及其对制浆造纸的影响三、可以根据那些组织结构特点鉴别材种四、化学组成对制浆造纸有哪些影响五、纤维
13、形态学因素有哪些？如何用纤维形态学因素评价一种原料的优劣？六、细胞壁分层的依据及分层情况七、如何用冯格尔理论解释纤维素是骨架物质、木素和半纤维素是填充物和粘结物八、细胞壁中各主要成分的分布规律。针叶木 阔叶木年轮 除热带树木外，早晚材明显，年轮界限分明除环孔材和部分半环孔材外，年轮界限不明显纤维排列 在横切面上管胞有规则的呈辐射状排列规则横切面上木纤维不规则排列纤维形态及纹孔较粗且长，纹孔明显 又短又细，纹孔不明显木射线 一般为单列同型木射线 多为双列或多列，有同型或异型木射线树脂道 部分针叶木有树脂道 绝大多数无树脂道细胞类型 结构简单、管胞占细胞总量的9095%，无导管，有少量木射线结构较
14、复杂，细胞种类多，木纤维含量低6080%，还有导管、木射线细胞及薄壁细胞，管胞。一、针叶材、阔叶材组织结构特点比较纤维细胞fiber：属韧皮纤维类，腔小壁厚，外形纤细，比较短小，细胞壁上有横节纹或单纹孔，也有无纹孔的。二、禾本科原料细胞类型及其对制浆造纸影响薄壁细胞parenchyma：形态各异，有球形、枕头形、圆柱形等等。容易破碎。有纤维细胞、薄壁细胞、表皮细胞、导管、筛管、伴胞、石细胞等六种。表皮细胞epidermis cell 有长短两种，长的是锯齿细胞；短的是硅细胞和栓质细胞，比重较大，在制浆时容易流失。导管(vessel element）其它细胞：石细胞(grit cell)薄壁细胞
15、、表皮细胞、导管、筛管、伴胞、石细胞都是杂细胞。存在于维管组织中，导管有环状、螺旋状、梯形和网纹等形式 非常小的厚壁细胞，竹类植物含量较大，在洗涤和净化段容易除掉。筛管、伴胞(sieve tube、companion cell)直径小、壁上多孔，在植物干燥过程中就被破坏杂细胞含量多少是衡量草类原料好坏的标准之一，对制浆造纸的影响：1、杂细胞含量高，纤维细胞含量则少。2、制浆时吸收大量药液3、使纸浆滤水性差，影响纸浆洗涤。4、缺乏纤维交织能力，纸张湿强度低、易断头、影响车速。5、影响黑液蒸发和碱回收（结垢）。1、细胞大小、尺寸2、纹孔构造，特别是交叉场纹孔3、细胞类型，特别是杂细胞种类4、对浆料
16、的鉴定？三、可以根据那些组织结构特点鉴别材种四、化学组成对制浆造纸的影响1.主要组分对制浆造纸的影响纤维素:尽量保留木素：化学浆尽量脱除；高得率浆尽量保留。半纤维素：化学浆应尽量保留半纤维素，可提高制浆得率，节省打浆动力，提高纸页结合强度。精制浆、纤维素衍生物用化学浆，尽量除去。2 少量组分对制浆造纸的影响 有机溶剂抽出物 阻碍药液渗透 碱法制浆-树脂酸、脂肪酸与碱反应生成皂化物塔尔油 酸法制浆-抽出物被加热软化成油状物，形成树脂障碍 双氢栎精被氧化成黄色的栎精，使纸浆发黄，分解蒸煮液 抽出物使浆难于漂白，漂白白度低、易返黄。灰分：制浆：原料特别是草类原料碱法制浆过程中灰分中SiO2形成NaS
17、iO3，使废液粘度升高，洗浆时黑液提取率低，对黑液的碱回收造成硅干扰。漂白：Cu、Fe、Mn等过渡金属离子对纸浆颜色造成不利影响；影响H2O2、O2、O3等的漂白效果；Ca、Mg等碱土金属离子可稳定漂剂，但是过多也可稳定木素，降低漂白白度。果胶质：是灰分的载体,尽量脱除。针叶木及草类的果胶质含量很少；阔叶木果胶质含量针叶木和草类；韧皮纤维包括麻、棉杆皮、桑皮、檀皮含果胶质较多。制浆中所要解决的主要矛盾（脱胶）与木材和草类不同（脱木素）五、纤维形态学因素有哪些？如何评价原料优劣？1.长度、宽度、壁厚、腔径和非纤维细胞含量等2.评价指标包括：纤维长度、宽度、长宽比、壁厚、腔径、壁腔比、非纤维细胞含
18、量纤维长度：短0.5-0.7mm、中等0.9-1.6mm、长2.2-3.0mm长宽比 45壁腔比:R值1 好原料;1 中等原料;1 劣等原料非纤维细胞含量Fengel理论1.40条纤维素大分子组成一条原细纤维（elementary fibril、直径3nm）；由16根（44）原细纤维构成一条微细纤维（Microfibril、直径12nm）；再由4根（22）微细纤维构成一条细小纤维（Fibril、直径25nm）。2.大分子链的作用力：氢键、范德华力 原细纤维之间作用力：单分子木聚糖 微细纤维之间作用力：几分子厚木聚糖 细小纤维之间作用力：木素、半纤维素3.纤维素是骨架物质，木素和半纤维素是填充物
19、和粘结物七、如何用冯格尔理论解释纤维素是骨架物质、木素和半纤维素是填充物和粘结物1 纤维素浓度分布 distribution of cellulose consistency胞间层中不含微细纤维，即不含纤维素，从CML层开始向腔内方向有逐渐增高的趋势，至S2层的后半部达到最高值（S2、S3）。2 半纤维素浓度分布 distribution of hemicelluloses consistencyML层最高，细胞外层较高，次生壁特别是S2层浓度最低。八、细胞壁中各主要成分的分布规律3、木素的分布木素浓度分布规律：CC CML S3 S1 S2木素主要存在于次生壁中木素含量的大部分存在于S2层中复合胞间层(CML)木素的浓度最高，向胞间层的方向浓度逐渐降低，S3层木素浓度稍有升高。作业题：试谈木素分布对制浆造纸的影响早材晚材木射线年轮边材心材树皮形成层髓心横切面径切面弦切面Tangential and radial sections of American holly 冬青(Ilex opaca)