细读竹纤维的细胞构成，深入了解竹纤维特性原理

　　一、竹子茎秆的构造

　　竹子是多年生的禾本科的植物，外观多数呈圆柱形，茎秆高1~20M，中空，有节。竹子茎秆由一系列的组织细胞组成。主要由表皮层、角质层、韧皮层、木质层组成。

　　1、表皮层：表皮层是竹茎的最外层，坚韧平滑，主要由表皮细胞构成。表皮内层由排列紧密的纤维细胞构成，相对密度在0.8左右。表皮层的作用是保护植物水分不致迅速蒸发，进行气体交换，表皮层更不易透水。

　　2、角质层：表皮层向内生长有一层狭窄的角质组织，又称角质层。它赋予茎秆一定的强度，在竹子长叶以前供给养分。

　　3、韧皮层：韧皮层是竹茎中最厚的细胞层，称厚壁细胞。它常年沿着竹茎输送养分，使茎秆长高、长粗、长叶，也赋予茎秆强度及坚固性。随着竹子的生长，韧皮层内纤维量不断增大，纤维强度不断增高。韧皮层纤维有初生纤维及渐生纤维，初生纤维较长、较细、伴生物较少，是制取浆粕和纤维的最好原料。韧皮层由排列紧密的纤维细胞构成，竹材中的纤维细胞主要集中在这层，约占竹材总纤维细胞的50%~63%。竹材中除纤维细胞外，还有其他细胞壁中的薄壁细胞、导管、表皮细胞等组织，这些统称为杂细胞。由于薄壁细胞和石细胞的形状近似，故它们统称为竹簧。薄壁细胞是韧皮层中除纤维细胞外的一种主要细胞，薄壁细胞有腔大而壁薄的特点，吸水量为其自身重量的15倍，而纤维细胞的吸水量仅为其自身重量的5倍。导管是由很多末端彼此相接的心导管细胞组成的，彼此连接成连续的长导管，分布于整个竹茎中，其作用是输送水分。伴生的筛管用于输送养分，供给竹茎生长所必要的养分和水分。

　　4、木质层：木质层是竹材壁的最内层。木质素是竹细胞壁的主要成分之一，竹纤维中木质素的含量是影响竹纤维品质的重要因素，木质素含量少，纤维光泽好，柔软且富有弹性，可纺性和着色性好。制备竹浆纤维浆粕时，应将木质素除掉，否则影响浆粕的把反应均匀性。

　　二、竹纤维细胞壁构造

　　竹子细胞壁是有生命的原生质体活动的产物。在细胞壁形成过程中，首先在原生质体外表面形成不同厚度的细胞薄膜，很快生长加厚而成为细胞壁。细胞壁形成后，它的原生质体，在细胞中心形成细胞腔，其中充满水和空气，这时细胞已变成为中空细胞，呈长管丝条状，即竹植物纤维。细胞壁在生长过程中，会在大小、构造和成分等方面发生很大的变化。细胞在成分方面最常发生的变化是细胞的木素化，但竹细胞壁的这种变化现象不显著，木素化程度不如木材类。

　　竹纤维只有初生层结构，而没有次生层结构，因此其结构比较简单。在竹纤维的横截面中，除皮层和维管束外，其余部分均为薄壁细胞组织。皮层是由表皮细胞及表皮内的纤维层构成的。维管束是由外围的纤维及中央的导管、筛管和伴胞结合而成的束状组织。维管散生在薄壁细胞中，靠外围的维管束较小，但密度大；靠内层的维管束较大，但密度小。维管束外部是初生韧皮部，内侧是初生木质部，初生木质部的基部为原生导管，原生导管附近常有因原生导管破裂而形成的空腔。因筛管和伴胞的胞壁薄而多空隙，加之强度较低，故常被破坏而形成空腔。

　　竹子生长过程中。细胞壁上常有末加的厚的地方，这就是纹孔。通过纹孔使两个细胞腔相通，这样可递送养分、水分等溶液。各种细胞的纹孔大小与形状互不相同，细胞间递送的程序也不同。所以，竹纤维（竹原纤维、竹浆纤维）横截面呈现出许多裂纹、裂逢、孔洞，使竹纤维具有吸湿快、放湿快、透气性好的性能。

　　细胞壁的主要是纤维素细胞，故称纤维细胞。细胞壁除含纤维素细胞久，还有伴生物：半纤维素、木质素、果胶、矿物质和其他化合物，它们统称为杂细胞。制备浆粕时，应除掉杂细胞，否则会影响浆粕的反应均匀性。