制浆造纸分析与检测(第二版)
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第二节 植物纤维原料细胞形态的观察

一、观察前的准备

(一)纤维原料中细胞的分离

① 简单分离法。将原料切成火柴杆大小的细条,经水煮排气后,用1∶1的冰醋酸和过氧化氢(浓度30%~35%),在60℃下浸泡数小时,直至原料刚好分离成单根纤维。

② 硝酸-氯酸钾分离法。该方法为实验室较常用的方法。将原料切成火柴杆大小的细条,放在盛有水的小烧杯中煮约半小时,将水滤去,加入硝酸(商品浓硝酸∶水为1∶1)至刚浸没原料,然后加一小撮氯酸钾,放在60℃左右的水浴中进行反应。氯酸钾的加入量可控制反应的速度和程度。试样变白时,分离基本完成。取出烧杯,滤去酸液,用水洗至无酸性后备用。

(二)染色剂的制备

赫兹别格染色剂简称赫氏染色剂,该试剂由A和B两种溶液混合而成。A溶液是将20g无水氯化锌溶于10mL蒸馏水中形成的饱和氯化锌溶液。B溶液是将2.1g碘化钾与0.1g碘溶于5mL蒸馏水中配成。

在不断搅拌下将已冷却的B液滴入已冷却的A液中,并在暗处放置一昼夜后,慢慢倾出部分清液,将一小片碘加入清液中。置入棕色瓶中,放在暗处2日后备用。对于不同的原料用该试剂染色后可能获得的颜色深浅度不同,若过浅或过深可加几滴碘液或加水稀释来调节。

(三)试片的制备

用解剖针从分离的纤维试样瓶中取少许浆料,放入试管中,加入1/3的水。用塞子塞住或用拇指堵住试管口,剧烈摇动,使之全部离解成单根纤维。用40目铜网过滤,从铜网不同位置,用解剖针取少量纤维,放在载玻片的一端。载玻片要预先用干布擦净,放在白纸上或专门的台板上。

将滤纸条小心地放在载玻片上浆料的边缘处,尽量地把水吸干,然后在载玻片的中间滴一滴赫氏染色剂,立即用解剖针挑取少量浆料到染色剂中,用一对解剖针,仔细地将已染色的浆分解成单根纤维,并均匀分布在载玻片上。然后,左手持一解剖针使盖玻片左边接触载玻片的合适位置,右手持另一解剖针支撑盖玻片的右边,慢慢放下,并使解剖针慢慢离开盖玻片,以避免试片中产生汽泡。将盖好的盖玻片四周挤出的染色剂用滤纸条吸去,备用。

不同的浆料对赫氏等染色剂呈现不同的颜色,据此不仅可帮助鉴别纤维的种类,还可以辨别制浆方法和纸浆的蒸解程度。

赫氏染色剂对各种纤维的呈色反应如下:

破布浆纤维(棉纤维)呈酒红色,韧皮纤维(亚麻、大麻)呈暗酒红色,化学浆纤维(针叶木、阔叶木、芦苇、蔗渣、稻草、麦草、高粱秆、龙须草)呈蓝紫色,机械浆纤维呈鲜黄色,预热木片磨木浆纤维呈黄绿色,半化学浆呈黄绿色。

(四)试验仪器

光学显微镜或投影仪。

二、细胞形态的观察

(一)细胞形态的观察

① 选取合适的显微镜放大倍数。一般为100倍,当需要观察局部时,可选用更大的倍数。

② 将准备好的载玻片放在载物台上,固定好,调好焦距,进行观察。

(二)植物纤维原料的细胞形态

组成各种植物纤维原料的细胞类型是不同的,这些不同类型的细胞在形态上有很大差异。图1-22、图1-23和图1-24示出了针叶木、阔叶木及稻草的几种细胞形态。

图1-22 针叶木细胞形态

1—早材管胞 2—具缘纹孔 3—单纹孔 4—晚材管胞 5—裂纹孔 6—木射线管胞 7—木射线薄壁细胞

图1-23 阔叶木不同树种的细胞形态

1—纤维 2—杨木导管 3—桦木导管 4—山毛榉导管 5—槭木导管 6—栎木早材导管 7—栎木晚材管胞 8—栎木早材管胞 9—柔软组织细胞 10—射线细胞M—导管壁与射线细胞连接处纹孔BP—具缘纹孔

图1-24 稻草细胞形态

1、2、3—表皮细胞 4—纤维横断面 5、6、7—纤维细胞 8、9、10、11—薄壁细胞