第三节 亚麻原茎

一、亚麻原茎的形态特征

亚麻原料初加工企业把收购的没有经过脱胶的亚麻杆叫做亚麻原茎,简称原茎。

亚麻原茎的形态特征在某种程度上决定亚麻纤维含量与质量。对于原茎等级的鉴别,至今仍采用感官法。

二、影响亚麻原茎形态特征和质量的因素

1.长度 亚麻原茎的长度分总长度和工艺长度。总长度是指从麻茎子叶痕到花序最上端蒴果顶端之间的距离。工艺长度是指从麻茎子叶痕到花序第一分枝基部之间的距离,这一段长度的原茎中所含纤维对亚麻来说才是最有价值的。

亚麻原茎长度因品种和栽培条件的不同而不同,长度一般为60~100mm。在一定条件下,工艺长度越长的麻茎,其纤维长度越长,打成麻的出麻率(长麻率)越高,强度和麻号也越高。

2.直径 亚麻原茎的粗细用麻茎的直径大小表示(亚麻直径是在从子叶痕向上到麻茎工艺长度的1/3处测量)。由于植株的密度不同而差异很大,一般茎的直径为0.8~1.2mm,中茎的直径为1.2~2.0mm,粗茎的直径为2.0mm以上。在相同条件下,各种直径的纤维含量如表1-1所示。

表1-1 亚麻直径与纤维含量的关系

亚麻原茎中纤维含量在一定程度上按亚麻原茎的长粗比(亚麻的长度对其直径的比值)来确定,麻茎的长粗比越大,麻茎中纤维含量越多。

3.色泽 亚麻原茎的色泽是质量和成熟度的标志。正常适期的亚麻原茎其色泽一般都在浅黄色到绿黄色之间变化,但生产中会遇到各种颜色的原茎,可归纳为三种类型。

(1)黄色茎。正常栽培的亚麻如在工艺成熟期拔取并在日光下干燥适当,保管良好,原茎的色泽一般呈浅黄色或黄绿色(受到轻微雨淋时可出现浅褐色)。在其他性能相同的条件下,这种颜色的茎纤维含量最高。

(2)绿色茎。除适期浅黄色茎外,有相当一部分是绿色茎,这种颜色的茎从浅到深比较复杂,难以识别,大体分为如下几种。

①适期绿色茎。如果亚麻种植在含氮过多的土壤里,麻茎粗壮并呈浅绿色。这种麻茎木质部比较复杂,韧皮纤维束排列疏松,纤维粗糙而出麻率低。

②非适期绿色茎。绿熟期收获的茎,这种茎虽然出麻率低,强度小,但由于纤维比较细软,长麻平均麻号较高;晚青茎(晚茎),这种茎过分晚播,生育期短,纤维含量低,且质量差;倒青茎,属于未能及时收获又连遭雨天,造成亚麻返青的麻茎。麻倒青之后,不仅降低了出麻率,更主要的是麻纤维品质低下,纤维粗硬,倒青茎的主要特征是叶痕突出。

(3)褐色茎。这种茎从黄褐色到黑褐色都有,这种颜色的茎大多由于过熟、病害或者干燥过程中保管不好等原因造成的。这种麻茎在加工时一般出麻率低,纤维粗硬、脆弱。

除去上述三种基本颜色的茎外,有时会遇到黑色或褐色斑点的亚麻茎,这是由于霉菌引起的,一般由于在生长期或在干燥期受到气候潮湿的影响所致。有斑点的麻茎出麻率低,纤维质量不好。在亚麻原料厂生产中还会出现倒伏、雨害、雹灾、虫害和霉烂等的麻茎,都要单独捆选和沤制。

4.分枝 亚麻茎的分枝与麻的栽培密度有关,如果是稀植,则麻茎分枝多,木质部发达,纤维含量少,质量差。在打麻时分枝部分纤维脆弱,容易断裂,这样就更加减少了长麻率。纤维用亚麻梢部一般有4~5个分枝,在密植情况下有时不分枝。

三、亚麻原茎的解剖学结构

亚麻原茎的解剖学结构可分为表皮层、韧皮部、形成层、木质部和髓部,如图1-2和图1-3所示。

图1-2 亚麻茎的横截面

1—角质层 2—表皮细胞 3—薄壁细胞 4—纤维细胞 5—形成层 6—导管 7—髓部 8—髓腔

图1-3 亚麻茎的切面

1—薄皮 2—表皮 3—薄壁细胞 4—韧皮层 5—形成层 6—木质层 7—髓腔

在用显微镜观察其横截面时,可看到各部分基本上由不同形状的细胞逐个呈环状排列,构成麻茎的组织层,层与层之间有一种相同的细胞把各层的组织连接起来,形成一个整体。

1.表皮层(包括表皮组织和皮层)

(1)表皮组织。麻茎的保护组织称表皮。表皮由薄壁组织组成,是一层薄而紧密、坚固的覆盖组织。表皮细胞表面常常分化出无结构的薄膜,称角质层。在角质层外面还有蜡质。

(2)皮层。亚麻原茎皮层由皮层薄壁组织和内皮层组成。薄壁组织不仅是皮层的组织,而且也充满于茎其他组织的结缔部分,使麻茎成为一个整体。

2.韧皮部 韧皮部包括最有价值的纤维束。纤维束由一群有较小空腔的厚壁细胞组成,这些细胞就是单纤维,每一束单纤维的两端沿轴向互相搭接或侧向全都被果胶及其半纤维素等紧密地结合起来,这样就形成了网状支架,使麻茎结构坚固,可保护内部柔软组织。

韧皮单纤维是沿轴向伸长的厚壁细胞,亚麻单纤维长度为20~26mm,黄麻单纤维长度仅1~4mm,而苎麻可达500mm,韧皮薄壁组织(或皮层薄壁组织)薄厚关系到初加工,薄壁组织越厚,沤麻时间越长。

3.形成层 在韧皮部和木质部之间,有几层细胞,叫形成层。其中有一层细胞具有分裂能力。这层细胞向外分裂产生的细胞逐渐分化成新的次生韧皮部;向内分裂产生的细胞逐渐分化成新的次生木质层。因此,形成层属于分生组织,麻茎成熟时形成层细胞死亡。

4.木质部 木质部主要由导管、木质纤维和木质薄壁组织组成。木质纤维是木质部的机械组织,它与韧皮纤维相似,但很短,仅有0.3~1.3mm,并且细胞壁是木质化的。

5.髓部 木质部向里是髓部,也是茎的中心,髓由易碎的薄壁细胞组成。髓细胞随亚麻的成长逐渐破坏,因此,在成熟的亚麻茎中央便形成了空腔。各组织层厚度见表1-2。

表1-2 亚麻茎各组织层的厚度

图1-4是亚麻纤维的细胞结构,由纤维细胞的纵剖面可以看出亚麻单纤维的X型裂节,X型裂节是鉴别麻类纤维的重要特征之一。横截面细胞壁中有层状轮纹结构,轮纹由原纤层组成,其厚度平均为0.4μm左右,原纤层由许多平行排列的原纤以螺旋状缠绕起来而成的。原纤直径为0.2~0.8μm,各层的螺旋方向均为左旋。亚麻的螺旋角为6°18′(其他纤维也是这种结构,如棉为38°80′),亚麻的原纤方向与纤维轴线方向一致。

图1-4 亚麻纤维细胞结构