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福建5种重要木竹材细胞染色性能的研究



全 文 :福建林学院学报 1998 , 18(2):126 ~ 128
Journal of Fujian College of Forestry
福建 5种重要木竹材细胞染色性能的研究
林金国 胡淑宜 邓邵平
(福建林学院林产工业系 ,南平 353001)
摘要 通过 0.005 kg·l-1 、0.01 kg·l-1两种浓度的酸性橙 、直接兰 、碱性绿三种染料
对福建产五种重要的木竹材杉木 、马尾松 、米槠 、木荷及毛竹切片进行染色试验和显
微观察 ,阐明了三种染料对木竹材各种细胞的染色性 ,揭示了木竹材的染色机理 、为
进一步研究木材染色工艺打下基础.
关键词 木竹材;细胞染色
中图分类号 S781.7
随着我国建筑 、装修业及家具业的迅速发展以及优质名贵木材资源的减少 ,人们越来越重
视如何利用资源较为丰富的一般木材通过材色处理等方法制成高级材 ,满足人们的审美需要 ,
提高了一般木材的档次和经济效益.木材的染色效果与染料的种类与浓度 、木材的构造与化
学组成 、染色工艺密切相关.迄今为止 ,国内外对木材的组织 、细胞染色研究很少〔1〕 ,因此 ,笔
者试图应用 0.005kg·l-1 、0.01kg·l-1两种不同浓度的酸性橙 、直接兰 、碱性绿三种染料对福建
产的五种重要木竹材杉木 、马尾松 、米槠 、木荷 、毛竹进行切片染色观察 ,以探讨这些木竹材细
胞的染色性能 ,为染料的选择和进一步研究染色工艺打下基础.
1 试验材料与方法
1.1 材料
锯取具有标准三切面的杉木 、马尾松 、米槠 、木荷木材小方块及毛竹竹壁小片.
1.2 方法
把五种木竹材材料置于甘油乙醇(2:1)的混合液中蒸煮 ,待软化后取出用刀片进行徒手切
片 ,分别切成 20 ~ 30um的三切面薄片 ,浸入 0.005kg·l-1 、0.01kg·l-1两种浓度的酸性橙 、直接
兰 、碱性绿三种染料中 ,浸泡时间采用 15分钟和 30分钟两种 ,取出已染色的三切面薄片置于
载玻片上盖上盖玻片(每块切片上包含同一染料同种浓度下浸泡相同时间的同种材料三切面
薄片),把制好的三切面切片置于光学显微镜下进行观察 ,并作好记录.
2 试验结果比较与分析〔1 ~ 3〕
组成木材和竹材的绝大多数细胞是内部中空的 ,所以木竹材细胞的染色其实就是细胞壁
的染色 ,中空的无内含物的细胞腔无所谓染色.
2.1 染料浓度及染色时间对细胞染色效果的影响
0.005kg·l-1 、0.01kg·l-1两种浓度的酸性橙 、直接兰 、碱性绿采用 15分钟和 30分钟两种
福建省教育委员会科学基金资助项目.
第 1作者简介:林金国 ,男 , 1967年 10月出生 ,讲师.
收稿日期 1997-10-21  修回日期 1998-03-30
DOI :10.13324/j.cnki.j fcf.1998.02.008
浸泡时间对木竹材细胞的染色效果几乎没有影响 ,说明 20 ~ 30um 厚的木竹材薄片只要采用
0.005kg·l-1浓度的酸性橙 、直接兰 、碱性绿浸泡 15分钟细胞就能达到最大的染色程度 ,无须
采用更高的浓度和更长的浸泡时间.
2.2 各种木竹材细胞的染色性能
表 1 三种染料对杉木 、马尾松木材细胞的细胞壁的染色程度
TABLE 1 Dyeabilit y of the cell wall in Cunn inghamia la nceolata
and Pinus massoniana by three kind of dyestuf f
染 料
细  胞  种  类
轴向管胞 射线薄壁细胞
杉木轴向
薄壁细胞
马尾松
射线管胞
马尾松
泌脂细胞
酸性橙 B C B C A直接兰 C D A B A
碱性绿 A B C B B
  说明:A 表示非常好的染色 , B表示深度染色 , C表示浅度染色 ,D表示不染色.
2.2.1 杉木 、马尾松木材细胞的
染色性能 酸性橙 、碱性绿对杉
木 、马尾松木材的各种细胞的细
胞壁上的纹孔膜仅浅度染色 ,直
接兰对纹孔膜基本上不染色.这
是由于:纹孔是细胞壁上未增厚
的部分 ,纹孔膜的本质是以木素
为主要成分的复合胞间层 ,而酸
性染料和碱性染料对木素可染 ,直接染料对木素不染.三种染料对轴向管胞的细胞腔不染 ,对
杉木的轴向薄壁细胞和马尾松的泌脂细胞的细胞腔可染.这是由于轴向管胞的细胞腔内部中
空 ,轴向薄壁细胞和泌脂细胞的细胞腔中含有三种染料均可染的内含物.三种染料对杉木 、马
尾松木材各种细胞的细胞壁的染色程度有较大的差别(表 1).杉木和马尾松的轴向管胞 、杉木
的轴向薄壁细胞 、马尾松的泌脂细胞和射线管胞均能被酸性橙 、直接兰 、碱性绿三种染料不同
程度染色 ,直接兰对射线薄壁细胞的细胞壁基本上不染色.这可能是由于射线薄壁细胞的细
胞壁的木素含量较高所致 ,而其它细胞的细胞壁的化学成分以纤维素 、半纤维素为主 ,同时含
有一定量的木素及各种抽提物.以下其它木竹材细胞染色性能的解释与杉木 、马尾松的相似.
轴向管胞为针叶树材的主要组成分子 ,其染色性能很大程度上影响着针叶树材的染色效果.从
观察结果来看 ,三种染料对轴向管胞的染色程度是:碱性绿>酸性橙>直接兰 ,直接兰较不理
想.2.2.2米槠 、木荷木材各种细胞的染色性能 酸性橙 、碱性绿对木荷 、米槠木材的各种细胞
的胞壁上的纹孔膜也仅浅度染色 ,直接兰对纹孔膜也不染色.三种染料对木纤维的细胞腔和木
荷的导管腔不染 ,对射线薄壁细胞 、轴向薄壁细胞和米槠导管分子含侵填体的细胞腔均能浅度
染色.
表 2 三种染料对米槠 、木荷木材细胞的细胞壁的染色程度
TABLE 2 Dyeability of the cell w all in Castanopsis car lesii
and S chima superba by three kind of dyestuff
染料
细  胞  种  类
木纤维 导管分子 射线薄壁细胞 轴向薄壁细胞
酸性橙 B C B C
直接兰 C C D B
碱性绿 A C C C
   说明:A表示非常好的染色 , B表示深度染色 , C表示浅度染色 ,D 表示不染色.
  三种染料对米槠 、木荷木材各种细
胞的细胞壁的染色程度也差别较大(表
2).木荷 、米槠的木纤维 、导管分子 、轴向
薄壁细胞的细胞壁均能被酸性橙 、直接
兰 、碱性绿三种染料不同程度染色 ,直接
兰对射线薄壁细胞的细胞壁不染.总的
来看 ,酸性橙 、碱性绿对米槠 、木荷木材
细胞的染色较为理想 ,直接兰则不理想.
2.2.3 毛竹竹壁细胞的染色性能 酸性橙 、碱性绿对毛竹壁的各种细胞的细胞壁上纹孔膜仅
浅度染色 ,直接兰对毛竹竹壁细胞纹孔膜不染.三种染料对导管 、筛管 、纤维细胞的细胞腔不
染 ,对含有内含物的薄壁细胞的细胞腔浅度染色.
127 2 期 林金国等:福建 5 种重要木竹材细胞染色性能的研究  
表 3 三种染料对毛竹竹壁细胞的细胞壁的染色程度
TABLE 3 Dyeabi li ty of the cell wall of Phyllostachys
edu lis by th ree kind of dyestuf f
染料
细  胞  种  类
基本薄壁细胞 纤维细胞 导 管 筛 管
酸性橙 C B C C
直接兰 B C C C
碱性绿 C B C C
     说明:B表示深度染色 , C表示浅度染色.
  三种染料对毛竹竹壁各种细胞的细
胞壁的染色程度存在差别(表 3).酸性
橙 、直接兰 、碱性绿对竹壁各种细胞的细
胞壁的染色为深度和浅度;酸性橙 、碱性
绿对厚壁的纤维细胞的染色程度大于基
本薄壁细胞 ,而直接兰恰恰相反.
2.3 三种染料对早晚材主要组成分子
染色程度的差异
酸性橙 、碱性绿对杉木 、马尾松的晚
材管胞和木荷 、米槠晚材木纤维的染色程度较早材管胞和早材木纤维深 ,而直接兰的作用则恰
恰相反.这是由于晚材大都在秋季经木质化生成 ,木素含量较早材高所致.
3 小结
木竹材细胞染色只要采用 0.005kg·l-1浓度的酸性橙 、直接兰 、碱性绿浸泡 15分钟就能达
到最大的染色程度 ,无须采用更高的浓度和更长的染色时间.
酸性橙 、直接兰 、碱性绿对内部中空的不含内含物的细胞腔不染色 ,对具有内含物的细胞
腔可浅度染色.酸性橙 、碱性绿对细胞的纹孔膜浅度染色 ,直接兰对细胞的纹孔膜不染色.酸
性橙 、碱性绿对厚壁的轴向管胞 、木纤维 、导管分子 、纤维细胞的染色效果好于薄壁的轴向薄壁
细胞 、射线薄壁细胞 、基本薄壁细胞.直接兰对木材的射线薄壁细胞不染 ,对轴向薄壁细胞的染
色好于轴向管胞和木纤维.酸性橙 、碱性绿对晚材管胞和晚材木纤维的染色程度大于早材管
胞和早材木纤维 ,而直接兰则恰恰相反.木竹材细胞的染色性能与其细胞壁的化学组成密切相
关.
参 考 文 献
1 徐永吉.木材改性.南京林业大学木工系木材学教研室.1989:1~ 23~ 1~ 26
2 尹思慈.木材学.北京:中国林业出版社.1996:50~ 72
3 腰希申等.中国主要竹材微观构造 , 1992:37.150~ 152
Study on Cell Dyeing Properties of Five Important Bamboo and
Wood in Fujian Province
Lin Jinguo Hu Shuyi Deng Shaoping
(Department of Forest Products Industry , Fujian Forest ry College , Nanping 353001)
ABSTRACT Dyeing test and microscopic observation on slices of five impor tant bamboo and wood , such as
Cunninghamia lanceolata , Pinus massoniana , Castanopsis carlesii , Schima superba , Phy llostachys edulis in Fu-
jian province w ith acid o range , direct blue and alkali green in 0.005kg·l-1 and 0.01kg·l -1 concentration are carried
out in this paper.Dyeing properties of each kind of wood and bamboo cell w ith three kind of dyestuff is represented.
Dyeing mechanism o f wood and bamboo is rev ealed.This research lays a good foundation for further studying on
dyeing technique of wood and bamboo.
KEY WORDS bamboo and w ood , cell dyeing
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