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纤维细胞壁结构及其在打浆过程中的作用

【摘要】:打浆设备对纤维主要产生变形、润胀、细纤维化和切断的作用,而这些变化都是发生在纤维细胞壁的。化学浆纤维的胞间层基本上已在蒸煮过程中去掉了。图1-1 纤维细胞壁结构示意图1—胞间层 2—初生壁 3—次生壁外层 4—次生壁中层 5—次生壁内层

打浆过程是一个复杂的机械物理过程。打浆设备对纤维主要产生变形、润胀、细纤维化和切断的作用,而这些变化都是发生在纤维细胞壁的。

植物纤维细胞壁的构造可分为胞间层(L)、初生壁(P)、次生壁外层(S1)、次生壁中层(S2)和次生壁内层(S3)等。以木材纤维为例,纤维细胞壁的结构见图1-1。化学浆纤维的胞间层基本上已在蒸煮过程中去掉了。初生壁是细胞壁的外层,厚度为0.1~0.3μm,含有较多的木素,是一层多孔的薄膜,其细纤维成网状的排列,它不吸水而能透水,不容易润胀,并且会限制次生壁中层的润胀和细纤维化,故在打浆中需将此层打碎破除。次生壁外层是介于初生壁与次生壁中层的一个过渡层,厚度约0.1~1μm,在物理结构和化学成分上都比较接近初生壁的性质,也会影响S2层的润胀和细纤维化,故在打浆时也需将此层打碎破除。次生壁中层是纤维的主要部分,它的厚度为3~10μm,纤维素和半纤维素的含量高,其微细纤维的排列呈螺旋单一取向,与纤维轴向呈一定的角度(缠绕角0°~45°),因而造成纤维的纵向结合强度大,而横向的结合强度弱,所以沿着纤维的横向润胀就较为容易,S2层是打浆的主要对象。次生壁内层较薄,其木素含量也较低,在打浆中一般不考虑S3层。

图1-1 纤维细胞壁结构示意图

1—胞间层 2—初生壁 3—次生壁外层 4—次生壁中层 5—次生壁内层