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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