禾草类原料纤维特征

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《常用非木材纤维碱法制浆实用手册》第37页（4163字）

草类纤维的种类很多，其形态特征往往大同小异。一般说来，草浆中共同的细胞有下列几种：

纤维细胞：除龙须草特别细长外，其他各种纤维都较为细短，其平均长度一般在1．0～2．0mm之间，平均宽度除甘蔗渣较宽以外，一般在10～20μm之间。两端多呈尖削状，壁上有纹孔(也有无纹孔的)和节纹(也有无节纹的)，胞腔较小，多不明显。

柔嫩细胞：也称薄壁细胞，是草浆中常见者，其特点是胞壁薄，容易变形或破碎，壁上大多有纹孔，也有的细胞壁上有网状加厚。薄壁细胞的形状、大小随品种而异，一般说来，有杆状、长方形、椭圆形和球形等数种。

表皮细胞：草类原料的表皮细胞多呈锯齿状，有的一面有齿，有的两面有齿，少数品种无锯齿。此种锯齿的齿峰、齿距、齿谷的形状、大小随品种而异，是鉴别草浆的重要依据。

导管细胞：和阔叶木一样，导管细胞是组成导管的基本单位，为两端开口的管状细胞，一般比阔叶木长，底壁平直，有的略有倾斜，管壁上有纹孔，而且有的品种有环纹或螺纹加厚。

石细胞：形态上石细胞和薄壁细胞相类似，而石细胞壁厚，层次多，与碘氯化锌染色剂作用呈蓝棕色，在草类原料中，以竹浆的石细胞含量较多。

在造纸工业中，除两端尖削而细长的纤维细胞之外，其他细胞统称为杂细胞。杂细胞特别是表皮细胞是鉴别草浆的重要依据。纤维细胞的长短粗细也是一个特征，但对若干品种来说，其差异并不显着。现将草浆的特点按品种分述如下：

1．稻草

稻草是草类原料中纤维较短而细的一种，其纤维长度平均为1mm左右，宽度只有8μm左右，胞壁上有明显的横节纹，胞腔较小，杂细胞甚多，约占各种细胞总面积的1／2以上，其中主要是细碎的薄壁细胞，常聚集成群不易分离。表皮细胞呈锯齿状，较为细小，锯齿的齿峰较钝，齿间上下距离几乎相等，与碘氯化锌染色剂作用，着色较浅。在稻草中，表皮细胞的这一特殊形状，以及稻草中无杆状细胞而不定形态的小细胞较多，纤维细短，这是稻草浆较突出的特征。

2．小麦草

小麦草纤维较稻草纤维长而粗，长度在1～1．5mm之间者约占一半，胞腔较大，胞壁上有明显的横节纹。薄壁细胞壁上有网状加厚，细胞形状多为杆状及枕形，其中杆状细胞约占细胞总数的一半左右。小麦草和稻草相比，小麦草没有不定形的小细胞，薄壁细胞体积较大，多呈杆状，锯齿状的表皮细胞也较粗大，齿形尖，齿距大小不均匀，这些都是麦草的主要特征。

3．甘蔗渣

甘蔗渣纤维是草类原料中最宽的一种，胞壁上的螺纹或节纹加厚都很明显，并有小纹孔，胞腔较大，两端尖削，个别纤维两端呈叉形。甘蔗渣中的杂细胞以薄壁细胞为主，体积较大，形状有杆状、枕形、方形、圆形、椭圆形，壁极薄，壁上有纹孔，容易破碎，是草类原料中最大最薄的一种薄壁细胞。导管较大，壁上纹孔明显，无石细胞，表皮细胞较少，呈锯齿状，齿峰尖削。

4．龙须草

龙须草纤维的主要特征是细而长，平均长度为2．1mm，宽度仅10μm左右，其长宽比平均超过200，这是其他草浆所罕见的。纤维形状有两种：一种壁上有节状加厚；另一种壁上平坦无纹，与碘氯化锌染色剂作用，呈蓝红色。龙须草的杂细胞较其他草类纤维少，约占总面积的30%，这也是龙须草的主要特征之一。杂细胞中以表皮细胞为主，为锯齿状，齿形短秃，细胞较宽，有的两端有工字形缺口。

5．芦苇

芦苇纤维的长宽度居于稻草与麦草之间，平均长度为1．12mm，宽为9．7μm，纤维形态与稻草相似，但秆状细胞较多。苇浆的导管及表皮细胞都较稻草的粗而且长。表皮细胞齿形均匀，齿峰均匀，齿峰较尖，呈山峰状。用酸法蒸煮时，表皮细胞外层的薄膜不易脱落，常与锯齿状表皮细胞聚在一起，与碘氯化锌染色剂作用，薄膜成黄色。在硫酸盐浆或烧碱法浆中，此薄膜被溶除，表皮细胞分离为单体。

6．小叶樟

纤维长度一般在0．55～1．60mm之间，宽度平均为11．4μm，细胞壁薄，有明显的细胞腔。其特点是杂细胞中主要是杆状细胞，占杂细胞总面积的80%以上，其长度大多在0．2～0．4mm之间，个别也有超过0．5mm的，宽度约为纤维的1．5～3倍，胞壁上有明显的层次，并有小纹孔。

7．芨芨草

纤维形态和龙须草相似，但比较细短，平均长度为1．23mm，宽度为9．7μm，杂细胞多为枕形的薄壁细胞。

8．荻

荻纤维平均长度为1．36mm，宽度为17．1μm。纤维有三种类型：一种细胞壁上有明显的纵向层次及横向加厚；另一种壁上有许多网状花纹；第三种纤维壁上有网状加厚和许多明显的小纹孔，这种纤维比前两种纤维宽，与碘氯化锌染色剂作用，呈透明的蓝色，比前两种纤维色浅。薄壁细胞多呈杆状及球形，锯齿状表皮细胞齿形不规则，数量较少。

9．芒秆

纤维细胞和荻相似，也有上述三种类型的纤维，所不同的是第三种较宽的纤维的壁上有纹孔较荻明显，而且没有明显的网状加厚。芒秆的薄壁细胞以秆状为主，球状较少，导管侧壁上的纹孔也较荻大。

10．田菁

一年生双子叶草本植物，豆科田菁属，又名田菁草，产于山东地区。可用以生产一般文化用纸。

田菁皮部有一层韧皮组织，约占原料总量的五分之一，韧皮纤维平均长为1．93mm，细胞壁较厚，胞腔直径较小，纤维柔软性差。田菁大部分是秆部(木质部)纤维，约占纤维总数的80%，秆部纤维平均长度为0．64mm，纤维细胞壁异常的薄，平均1．81μm，因此纤维柔软，结合力好。

田菁纸浆的特征是既有韧皮纤维，又有类似阔叶木的木纤维。它的韧皮纤维比常见的韧皮纤维都短，秆部纤维较常见的阔针木纤维细、胞壁薄。杂细胞类似阔叶木的木射线细胞。

11．竹

竹的种类较多，但纤维形态相差不大，因此鉴别竹种比较困难，但竹浆和其他草浆相比，有显着区别，其细胞形态主要有六种。

纤维细胞：占细胞总面积的60～70%。纤维长度多数在1．5～2．0mm之间，最长的可达5mm。宽度一般在15～18μm，纤维壁厚，腔径小，如毛竹其壁厚平均为6．6μm，在所有草类造纸原料中，竹类纤维壁最厚，所以在显微镜下，竹类纤维较为僵硬，很少有弯曲现象。纤维壁上有明显的节状加厚。

薄壁细胞和石细胞：两者的形状和大小相似，比较均匀，多呈枕形及腰鼓形，杆状的较少，但石细胞壁较厚，有明显的层次，与碘氯化锌染色剂作用，着色比纤维深。

导管分子：竹浆的导管分子一般较大，长度在300～120μm之间，宽度在50～150μm之间，两端开口，端壁平直或略为倾斜。壁上纹孔较蔗渣等小。

表皮细胞：多呈长方形，边缘平滑无齿痕。

网壁细胞：胞壁满布网状纹孔，体积不大，一般长为50～100μm，宽度和纤维相近似，这种细胞虽为竹浆中所独有，但数量较少，鉴别纸浆时价值不大。

竹浆和其他原料的区别，主要是纤维较硬，不易弯曲，杂细胞多为枕形及腰鼓形，没有锯齿状的表皮细胞。

竹笋壳：竹笋壳浆和竹浆相似，但杂细胞中石细胞较少，而主要为薄壁细胞，多呈球形。另外，竹笋壳的表皮细胞呈锯齿状，齿形为波浪形，这一点和竹浆有显着的差异。

12．棉秆

棉秆属于双子叶草本植物，主要由韧皮部、木质部、髓部等组成，所占比例分别约为27%、70%、3%。韧皮部纤维为韧形纤维，壁较厚，木质素含量较低，平均长度约为1．5～2．0mm。木质部纤维形态与阔叶木相似，平均长度约为0．7～0．8mm，导管分子两端开口，具有舌状尾部。此外，还有髓细胞、木射线细胞及薄壁细胞，约占总数的20～30%。髓细胞壁薄，多呈球形，射线细胞与阔叶木类似。棉秆中还含有一定量的果胶，主要分布在韧皮部及形成层中。

13．高粱秆

纤维平均长度为1．18mm，形态与一般草类纤维相同，其特点是杂细胞较多。薄壁细胞壁薄，多呈球形，表皮细胞呈锯齿状，齿峰尖削，有的表皮细胞的一侧附有一透明薄膜。

表2－4－1 几种草类纤维特征检索表