造紙纖維原料
正文
紙的基本成分是纖維，包括植物纖維、動物纖維、礦物纖維、合成纖維等。纖維原料的選擇主要取決於紙張質量的要求及生產條件和地區資源情況。造紙工業所用纖維原料，絕大部分是植物纖維原料。植物體內管狀或長紡錘狀的細胞，在造紙技術上稱做纖維。作為造紙工業纖維原料的植物應該具備：纖維含量較高，資源充分，運輸方便和製造費用合理等條件。植物纖維原料一般分為木材和非木材纖維原料兩大類。常用木材有：①針葉木，如雲杉、冷杉、馬尾松、落林松、紅松等；②闊葉木，如楊木、樺木、桉木等。常用的非木材纖維原料有:①禾本科植物,如麥草、稻草、蘆葦、甘蔗渣、芒草、竹、龍鬚草等；②韌皮植物，如大麻、紅麻、胡麻、黃麻、亞麻、桑皮、 楮皮、 棉莖皮、廢麻繩袋等；③棉纖維（種毛纖維），如棉短線、破布等。
植物纖維形態 ①針葉木：含有管胞、射線細胞和射線管胞等，管胞占木材容積90％以上，長1.5～5.6mm，寬30～75µm，是造紙的優質纖維；②闊葉木：含有韌型木纖維、纖維管胞和管胞三種纖維細胞，統稱為木纖維。木纖維長0.7～1.7mm，寬20～40µm，占木材容積的25～35％，其中以韌型木纖維最多。此外，闊葉木還含有導管細胞和射線細胞等；③禾本科植物：含有的纖維細胞約占細胞總量的50～60％,纖維一般長1～1.5mm,寬10～20µm，另外含有薄壁細胞、表皮細胞和導管細胞、石細胞等。中國常用造紙植物纖維的形態和非纖維狀細胞含量（平均值）見下表。禾本科植物及闊葉木所制紙漿，因其纖維較短和所含非纖維狀細胞較高，質量不如針葉木。從纖維的橫切面觀察（見圖），纖維細胞壁分為初生壁和次生壁,次生壁又分為外、中、內三層,細胞的中空部分為細胞腔。相鄰細胞之間的物質為胞間層。細胞壁的各層均由寬25µm的微細纖維構成。微細纖維由直徑3.5µm 的原細纖維構成。原細纖維則由大部按晶體排列的纖維素分子鏈構成。纖維在水中受到機械力的作用時，會發生細絲化和游離出更多的羥基，在纖維之間形成更多接觸面積與氫鍵而增強纖維之間的結合，因而賦予紙較高的物理強度。
造紙纖維原料
造紙纖維原料①纖維素：纖維細胞最基本的組分，由d-葡萄糖基聚合而成的直鏈狀高分子化合物,分子式為(C6H10O5)n 。如木材的纖維素約占總組分的40～50%,是製漿過程中需要儘可能保留的。纖維素在大氣環境中非常穩定，所以紙張能夠保存多年而不變質。
②半纖維素：由數量不同的幾種糖基組成帶支鏈的共聚物，主要含有聚木糖類和聚甘露糖類。如木材的半纖維素占總組分的20～35％，是製漿過程中需要適當保留的。
③木素：一種芳香族高分子聚合物，由苯基丙烷單元構成，分子的結構複雜。針葉木、闊葉木、草類原料中的木素結構也有較大差異。木素單元的側鏈上帶有多種功能基和化學鍵，具有相當強的化學反應能力，能夠與OH-、SO3H-、SO2-、SH-、S2-、H2SO3及氯水、ClO-、ClO2、過氧化物等發生化學反應。這些反應構成了製漿工藝的理論基礎。如木材的木素占總組分的15～35％，製漿過程中除去木素的程度，視漿種不同而異。
④抽出物：可溶於一些溶劑中的物質，有低分子碳水化合物、萜烯類、脂肪酸、芳香族酸、丹寧和色素等。這類物質在製漿過程中大部分被溶出。木材的抽出物約占總組分的3～10％。
⑤灰分及其他：不溶於中性有機溶劑中的物質，包括灰分（無機物）、澱粉、果膠質和蛋白質等。木材的灰分約占總組分的0.5％。
參考書目
《製漿造紙手冊》編寫組編：《製漿造紙手冊第一分冊 纖維原料和化工原料》，輕工業出版社,北京,1987。
華南工學院主編：《製漿造紙工藝》，輕工業出版社，北京，1982。
