金华福建5种重要木竹材细胞染色性能的研究

    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 . 0 0 5ｋｇ·ｌ-1 、0 .0 1ｋｇ·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 2 0～ 3 0ｕｍ的三切面薄片 ,浸入 0 . 0 0 5ｋｇ·ｌ-1 、0 .0 1ｋｇ·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 1 5分钟和 3 0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 .0 0 5ｋｇ·ｌ-1 、0 .0 1ｋｇ·ｌ-1 两种浓度的酸性橙、直接兰、碱性绿采用 1 5分钟和 3 0分钟两种浸泡时间对木竹材细胞的染色效果几乎没有影响 ,说明 2 0～ 3 0ｕｍ厚的木竹材薄片只要采用0 .0 0 5ｋｇ·ｌ-1 浓度的酸性橙、直接兰、碱性绿浸泡 1 5分钟细胞就能达到大的染色程度 ,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

　　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

　　　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 . 0 0 5ｋｇ·ｌ-1 浓度的酸性橙、直接兰、碱性绿浸泡 1 5分钟就能达到大的染色程度 ,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 .