造纸材如何区分?
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发布时间：2022-05-05 11:05
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时间：2022-06-27 10:29
用于制浆造纸的木材纤维原料。包括针叶树材和阔叶树材。针叶树材有云杉、冷杉、铁杉、红松、马尾松、落叶松、樟子松、鱼鳞松等；阔叶树材有杨木、桦木、榉木、桉木、槭木、枫木，以及竹子等。世界纸浆产量中92～94%是木材制造的，工业用材约有1/2用于造纸工业。
造纸材的化学成分
木材和竹材由纤维素、半纤维素、木质素及其他少量成分组成。纤维素是组成木材细胞壁的主要物质，工业上以α-纤维素含量表示。α-纤维素含量随树种而变化，一般为30～50%。阔叶树材比针叶树材的综纤维素含量高。此外，工业上也用克—贝纤维素或*乙醇纤维素来表示木材中纤维素含量。在化学制浆过程中应尽量避免纤维素的降解和破坏。木质素是构成纤维细胞壁的重要物质，是纤维细胞间相互结合的“粘合剂”，也是构成纸浆颜色的主要物质。其含量阔叶树材为15～25%，针叶树材为20～35%。木质素是化学制浆需要除去的成分。在蒸煮和漂白过程中，要在尽可能少损伤纤维素和半纤维素的情况下除去木质素。半纤维素是木材细胞壁中的非纤维素高聚糖，含量为20～30%。阔叶树材含量比针叶树材高。在化学制浆时，应适当多保留一些半纤维素，以提高纸浆得率。纸浆中半纤维素含量增加时，易打浆，纸张的抗张强度、耐破度增加，但不透明性、耐折度及撕裂度下降，纸页的形稳性差。
造纸材的生物结构
造纸是将木材的构成细胞分离，利用其纤维抄成纸页。因此，构成木材的细胞特性、结构、化学组成等对造纸过程有重要影响。木材在一个生长周期内有早材（春材）和晚材（秋材）。早材细胞腔大壁薄，材质疏松，色浅；晚材细胞腔小壁厚，材质紧密，色较深。晚材率高的木材，厚壁纤维较多，纤维挺硬，打浆困难，除成纸撕裂度较高外，其他强度指标均低于早材，纸浆得率稍高。造纸材的晚材率以20%以下为宜。木材的材质颜色深浅不一，色浅部分称边材，色深部分称心材。树木颜色均匀一致的称为熟材树种和边材树种，如红松、杨树等。心边材界线分明的称显心材树种，如马尾松、落叶松、杉木、麻栎等。心材含水量少，比重大，内含物多，制浆时不利于药液的渗透。造纸材以熟材和边材树种为宜。
造纸材的空隙和容积重
针叶树材的纤维细胞占93%以上；阔叶树材的纤维细胞为木纤维，木纤维的容积率一般为总细胞容积的60～80%。针叶树材空隙主要由管胞内腔及细胞壁纹孔和微毛细管系统构成，阔叶树材则由导管和木材纤维的内腔及其他毛细管系统构成。针叶树材制浆时，药液由管胞腔进入，再通过纹孔和细胞壁的毛细孔进入细胞壁内及相邻细胞。早材胞腔较大，纹孔较多，药液浸透较晚材容易。同样，边材较心材容易。阔叶树材制浆时，药液首先由导管腔进入，但木纤维的细胞壁上纹孔较少，所以阔叶树材较针叶树材浸透困难。木材的容积重与木材空隙大小有关，晚材率高、心材比例大的木材容积重较大，蒸煮药液向木材内部浸透速度较慢，蒸煮困难。但木材容积重大，蒸煮器单位容积的浆产量高。心材比例大的木材因含有较多的非细胞壁物质，所以纸浆得率稍低。
造纸材的纤维形态
木材的纤维形态包括纤维细胞的长度、宽度、细胞壁的厚度和胞腔直径，以及细胞壁中的多层微细结构和微纤丝的排布。纤维形态对纸性的影响很大，是评价木材是否适于造纸的重要因素。木质化的纤维细胞由胞间层使其联结起来。胞间层的主要成分是木质素，同时伴有少量半纤维素和果胶质。木材纤维制浆过程是溶解胞间层木质素，使纤维解离的过程。细胞的最外层是薄的初生壁，它与胞间层难以分开，常将两者合称为复合胞间层。初生壁之内为次生壁，是木材纤维细胞壁的主体，又分外、中、内三层，其中以中层最厚，外层和内层较薄。
纤维长度是影响纸张强度的重要形态因素。针叶树材纤维平均长度为2.5～4.0毫米，阔叶树材为0.6～1.5毫米。纤维长度对纸张的撕裂强度影响最大，对抗张强度、耐破强度及耐折度影响较小。纤维长，纸页的密度下降，多孔性增加。纤维的长宽比对撕裂度和耐折度也有影响，特别对耐折度影响较大。
木材纤维细胞壁厚及壁腔比对纸性有一定影响。壁腔比＝（2×细胞壁厚）∶胞腔直径。壁腔比大于1.0的木材纤维为厚壁纤维，不易打浆，在抄纸过程中难以压溃使纤维扁平化，纤维之间结合面小，纸页强度降低。落叶松晚材壁腔比很大，除撕裂度外，其他强度都较红松低，而且结构疏松，表面粗糙。
