制浆原理与工程
1.2.2 生物结构
1.2.2.1 木材纤维原料的生物结构
树木的结构 树冠 树干：树皮、形成层、 木质部、髓 树根
④ 木质部（xylem）

形成层与髓心之间木材部分，是造纸的主要原料。
Here is a scanning electron micrograph of a wood which shows the abrupt transition zone from earlywood to latewood. This is Douglasfir.



半纤维素是无定形物质，聚合度较低，易吸水 润胀。
④与制浆造纸的关系
• 1、对一般纸浆，半纤维素是尽量保留成分， 提高纸浆得率，对纸浆的性能及成纸性能 也有良好的影响；
• 2、生产纤维素衍生物用的化学浆，应尽量 除去，以免影响纤维素的化学加工。
1.1.2.3 木素的来源
定义 木素是由苯丙烷结构单元(即C6-C3单元) 通过醚键、碳-碳键等连接而成的具有三维空 间结构的芳香族高分子化合物.
与制浆造纸的关系
1. 原料的纤维素含量高低，是评价原料的 制浆造纸价值的基本依据。
棉：95－99％，苧麻：80－90％ ，木材：40－50％ 竹：40－50％ ，麦草：30－49％
2. 它是植物纤维原料和纸浆的主要化学成 分，在制浆过程中尽量不受破坏。
1.1.2.2 半纤维素的来源
存在于植物细胞壁中
第一章 植物纤维原料
（一）木材纤维原料 1、针叶材（softwood）
这类植物的叶子多呈针状、条状或鳞型，材质比 较松软，纤维较长。代表植物：松、柏、杉等。
马 尾 松
水杉
杉木
2. 阔叶材（hardwood）
叶子多为宽阔状，材质坚硬，称之为硬木，造纸工业中使用 的是材质较松软的品种，如杨、桉、柳、楹木、相思木等。
是植物细胞壁三大组分之一 是地球上最丰富最、廉价的可再生资源之一 3.5*1010t/y
① 什么是半纤维素 半纤维素是由两种或两种以上单糖基（葡萄糖基、 木糖基、甘露糖基、半乳糖基、阿拉伯糖基及鼠 李糖基等）组成的非均一聚糖，并且分子中往往 带有数量不等的支链。
② 半纤维素的特点

有两种或两种以上的糖基组成的不均一聚糖， 大多带有短的支链。 构成半纤维素主链的糖基有：木糖基、葡 萄糖基、甘露糖基 构成支链的糖基有：木糖、葡萄糖、半乳糖、 阿拉伯糖、葡萄糖醛酸
大麻 青麻
③籽毛纤维原料：棉花、棉短绒及棉质破布等。
棉花
④叶部纤维原料：龙舌兰、香蕉叶、甘蔗叶、 龙须草等。
龙须草
龙舌兰
香蕉叶
甘蔗基地
（三） 其它非木材纤维原料
主要指棉杆，结构介于木材和禾本科原料之间。
废新闻纸 (ONP)
纸箱与纸板废纸 OCC（Old Corrugated Container）
原料总质量的80％～95％
1、在细胞壁中，微细纤维、 半纤维素和木素以不连续的 层状结构绕细胞腔排列着 2、三种主要成分在细胞壁中 不是均匀分布的 3、微细纤维是细胞壁的骨架 物质
4、木素和半纤维素是细胞壁 中的填充物质，是微细纤维 的“填充剂”和“粘合剂”。 木材纤维次生壁中微细纤维－半纤维
素－木素之间的微细结构关系
Red pine is another species that illustrates the abrupt change of the transition zone. The two large holes on the cross section are resin canals.
图1-2
木素基本结构单元
C C C C C C C C C
OCH3 OH
H3CO OH
OCH3 OH
愈创木基 Guaiacyl
紫丁香基 Syringyl
对-羟苯基 p-Hydroxyphenyl
G型
S型H型④与制Fra bibliotek造纸的关系对于化学浆而言，木素是尽量去除的成分， 提高纸浆的性能及成纸性能。 化学法制浆中 产生黑液的 “罪魁祸首”
1、纤维素(cellulose)的定义及其与制浆造纸的关 系
定义：纤维素是由D－吡喃式葡萄糖基通过1，4— β苷键联结而成的线状高分子化合物。 纤维素是由葡萄糖基环构成的，其构型是β－D－ 型 葡萄糖构型。 纤维素是植物原料的最主要化学成分，也是纸浆、 纸张的最主要、最基本的化学成分。
蔗渣的薄壁细胞
图1-3 杨木的导管
图1-4 稻草纤维细胞
杨木导管
带 有 小 舌
尾叶桉导管
带有 小舌 具有 桉木 导管 的特 点
烧碱蒽醌法麦草浆
纤维 表皮 细胞 导管 等杂 细胞
1.2.1.1 植物纤维原料的主要成分
纤维素 微细纤维 纤维细胞壁的网状骨架 填充在纤维之间和微细 纤维之间的"粘合剂"和 "填充剂" 半纤维素 木素
三倍体毛白杨
尾叶桉
马占相思
（二）非木材纤维原料
① 禾本科纤维原料： 竹子、芦苇、荻、芒秆、甘蔗渣、麦草等。
甘蔗渣
竹子
芦苇 麦草
稻草
玉米杆
② 韧皮纤维原料：
树皮类：桑皮、檀皮、构皮、棉秆皮等。
麻类：红麻、大麻、黄麻、青麻、亚麻等。
构树韧皮中含有大量优质纤维,纤 维色泽洁白,具有天然丝质外观,手 感柔软,具丝和棉的感觉,性能稳定 性较好,耐腐蚀性较好,是做宣纸、 人造棉、钞票用纸的好材料。