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1、精选优质文档-倾情为你奉上植物纤维化学总结第一章 植物纤维原料的化学成分及生物结构1、（1）纤维素(Cellulose) 是由D吡喃式葡萄糖基通过1，4-苷键联结而成的均一的线状高分子化合物。 （2）半纤维素（Hemicellulose）由两种或两种以上单糖基（葡萄糖基、木糖基、甘露糖基、半乳糖 基、阿拉伯糖基等）组成的非均一聚糖，并且分子中往往带有数量不等的支链。构成半纤维素短 的侧链糖基有：木、葡、阿、半、岩藻、鼠李、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸等，还含有乙酰基。特点： （3）木素（Lignin）由苯基丙烷结构单元(即C6-C3单元)通过醚键、碳-碳 键连接而成的具有三维立体 结构的芳香族高分子
2、化合物. 木素的作用：以物理或化学方式使纤维素纤维之间粘结和加固，增加木材的机械强度和抵抗微生物侵 蚀的能力，使木化植物直立挺拔和不易腐朽。 （4） 草类（straw）针叶材（needle leaved wood或 soft wood） 阔叶材（leaf wood 或hard wood） 克-贝纤维素（Cross and Bevan Cellulose) 果胶质（Pectin） 灰分(Ash) 髓心（pith） 树皮（Bark） 形成层（Cambium） 韧皮部(phloem) 木质部(xylem) 胞间层（Middle Lamella） 导管（ vessel elements） 木薄壁细胞（
3、parenchyma cell） 木射线细胞（ray cell） 初生壁（Primary Wall） 次生壁（Secondary wall） （5）综纤维素(Holo-cellulose) 又称总纤维素，指造纸植物纤维原料除去抽出物和木素后所留下的部分 （即纤维素和半纤维素的总称）。 （6）植物纤维：失去生命机能的细长锐端永久细胞2、 纤维素：用17.5%NaOH或（24%KOH）溶液在20下处理综纤维素或漂白化学浆45min，将其中的非纤维素碳水化合物大部分溶出，留下的纤维素及抗碱的非纤维素碳水化合物，分别称为综纤维 素的-纤维素或化学浆的-纤维素。 -纤维素和-纤维素：用漂白化学木浆制备-
4、纤维素时，处理中所得到溶解部分，用醋酸中和沉淀出来的那部分为-纤维素，不沉淀部分为-纤维素。3、有机溶剂抽出物及其对制浆造纸的影响。（1）针叶材的抽出物：针叶木中，松木和柏木的有机溶剂抽出物的含量是比较高的（尤其在心材中），其 主要成分为松香酸(Rosin Acids)、萜烯类化合物、脂肪酸(Fatty Acids)及不皂化物。针叶木有机溶剂抽出物主要存在于树脂道和射线薄壁细胞中，心材含量比边材含量高。（2）阔叶木的抽出物：主要含游离的已酯化的脂肪酸、中性物、多酚类化合物，不含或只含少量松香酸。主要存在于木射线和木薄壁细胞中。（3）对制浆的影响：蒸煮时抽出物的含量高（特别是心材）会阻碍药液浸透
5、，增加蒸煮时的药品消耗, 延缓蒸煮过程； 碱法蒸煮时，抽出物与碱反应，生成皂化物（塔尔油）； 酸法制浆时，这些抽出物只是被加热、软化成油状物，漂浮在纸浆悬浮液中，易黏附在浆池壁、管道内壁、流浆箱、毛毯、造纸网、烘缸、纸张等处，导致粘辊、糊网、毛毯透气度、纸张有透明点等给生产过程及纸张质量带来不良影响“树脂障碍”； 抽出物中有些多酚类物质在蒸煮时易与木素缩合，而一旦缩合将不能再碎裂，导致浆中有生片出现，严重的出现“生煮”。此外，多酚类物质与木素间的缩合造成黑液黏度升高，不利于碱回收.4、 常用造纸植物纤维原料比较。P21 棉花纤维以及棉短绒中，纤维素以外的杂质含量最低，针叶材、阔叶材和禾本科三类
6、原料相比，针叶材的木素含量最高，阔叶材次之，禾本科原料（除竹子外）木素含量最低。木材原料的有机溶剂抽出物含量高，禾本科原料的灰分含量明显比木材原料的高；碱法制浆时，增加碱回收的“硅干扰”；韧皮纤维原料中果胶质含量较高，韧皮纤维原料中的灰分含量也较高。 原料中尤其是草类原料灰分中的SiO2和Na2O反应后溶于黑液（Na2SiO3是粘合剂），使黑液粘度升高，给碱回收造成许多困难，黑液的提取率降低，并严重影响碱回收过程，称之为硅干扰。5、春材（spring wood）或早材（early wood）：树木的每个年轮是由两部分组成的，靠树心部分的颜色较浅，是每年生长季节的前期生长出来的。秋材（autum
7、n wood）或晚材（late wood）：年轮中靠外圈、颜色较深部分，是每年生长季节的后期，即秋、冬天生长出来的。木质部中靠边缘的、颜色较浅的部分，称为边材（sap wood）。 树木在生长过程中，木质部靠树心的部分组织逐步被树脂、单宁、色素等物质填充而失去活性变成死细胞，称为心材（heart wood）6、针叶材的细胞类型、含量及形态（重点）p2628针叶材中的细胞最主要是管胞，并有少量的木射线，一般不含导管（1）管胞：针叶木的最主要细胞，形似纺锤状；占针叶木细胞总数的90%-95%，具有输导水分和支撑树木的双重作用。（2）木薄壁组织：针叶材中的射线细胞，含量少，壁薄腔大，长度小，呈长方形
8、，径向排列，胞腔内含树脂；在木质部称为木射线，在韧皮部称为韧皮射线；一般为单列，且无异型射线，通过纹孔与其他细胞相通，是细胞间横向流通的通道，具有储存营养的作用、（3）树脂道：是部分针叶木独有的特征，是由若干个分泌细胞所围成形的一种胞间道。它不是一个细胞也不是组织而是细胞间隙，中间充满树脂，故称为树脂道。分为轴向树脂道和径向树脂道，两者互相沟通，形成树脂道网。7、阔叶材的细胞类型、含量及形态 P2831阔叶材中细胞的种类较多，包括木纤维、管胞、导管、木射线和薄壁细胞。（1）木纤维：阔叶木的纤维细胞，是阔叶木的主要细胞和支持组织。大部分阔叶材的纤维细胞含量为6080%。纤维细胞含量明显低于针叶木
9、纤维细胞含量，造纸价值不如针叶木。般不用于单独抄造高强度纸张。（2）管胞：阔叶材中的管胞短而少，形态与针叶木中的管胞相似，纹孔为具缘纹孔，纹孔缘明显，纹孔直径大于或等于导管细胞侧壁上的纹孔直径。（3）导管：由一串具穿孔的管状细胞所构成，是阔叶木中的水分输导组织。约占阔叶材总体积的20%；以导管的细胞壁的增厚情况不同，可分为五种类型：环纹导管、螺旋状导管、梯形导管、网纹导管、纹孔导管；导管的大小和分布影响制浆过程中药液的浸透。（4）薄壁细胞：轴向薄壁组织：纺锤状薄壁组织细胞、木薄壁组织束；含量分布变化较大：从小于1至24不等（5）木射线细胞：同型木射线：只有径向排列的木射线细胞；异型木射线：既有
10、直立的又有横卧的细胞注：此题可能考针叶材阔叶材的细胞类型、含量及形态的比较（重点）8、植物细胞壁的基本构造 P43（填空）细胞壁可分为胞间层ML（Middle lamella）、初生壁P（primary wall）和次生壁S（secandary wall）。胞间层M与初生壁P组成复合胞间层CML,次生壁根据形成的先后，可分为外层（S1层），中层（S2层）和内层（S3层）所有植物细胞都具有初生壁，但是并不一定有次生壁、9、纤维形态及其与纸浆（张）性质的关系 P4346（1）长宽比：长宽比大，成纸时单位面积中纤维之间相互交织的次数多，纤维分布细密，成纸强度高；反之成纸强度低（2）壁腔比：壁腔比小的
11、纤维，成纸时纤维间的接触面积较大，结合力强，成纸强度高；反之，纤维僵硬，纤维间接触面积小，结合力小。对耐破度影响最为显著。壁腔比1 劣等原料；值得注意的是，纤维的壁腔比并非越小越好。壁腔比太小的纤维，其本身的强度太差，成纸的强度仍不高。虽然其柔软性好，成纸紧度高，但成纸强度不高。（3）纤维粗度：纤维粗度大，成纸粗糙，平滑度低，强度下降，但松厚度增加；纤维粗度小，成纸的平滑度好，纸的裂断长、耐破度、撕裂度和耐折度增加，但松厚度下降10、纤维细胞壁的微细结构（重点）P5055 （可能做论述题）（一）纤维细胞壁的层次构成正常的纤维细胞的胞壁，自外至里是P、S1、S2、S3等层次所组成的；两个细胞间存
12、在一个共同的胞间层（ML层）；在3个或4个细胞之间存在一个共同的区域细胞角隅（CC）胞间层及细胞角隅的体积分数均不大；P层的厚度极小，紧0.1m左右，相邻两个细胞的P层及共有的ML层一起形成复合胞间层（CML）。S1层在P层的内侧，厚度较小，一般占细胞壁厚度的10%20%,S3层更薄些，一般仅占2%8%、S2层占70%90%；S2层的厚度虽树龄、季节、部位等的不同而产生的变化幅度最大，故S2层是决定细胞壁厚度的最主要层次。对于大多数原料的多数纤维来说，纤维细胞壁是由P、S1、S2、S3等层次所决定的。（二）不同层次微细纤维的取向及其对材质的影响不同材种中相应层次的微细纤维的取向有差异，可作为鉴
13、别材种的重要特征的依据，而且微细纤维取向倾角的大小还影响纤维的收缩及润胀性能、（三）微细纤维的精细结构微细纤维是细胞壁骨架物质的最基本结构单位、微细纤维是由比他更小的结构单元组成（四）微细纤维与半纤维素、木素的微细结构关系微细纤维是细胞壁骨架物质，而半纤维素、木素则是微细纤维间的“填充物质”。这三种组分在细胞壁中构成了绕细胞腔排列的相互间断的同心层半纤维素填充在原细纤维与微细纤维之间。木素填充在微细纤维之间与胞间层内。当细胞壁中的半纤维素和木素被除去以后，在电镜下可以看到原细纤维。11、纤维素、半纤维素、木素的分布（填空）（一）纤维素的分布(distribution）胞间层不含纤维素、自外至里
14、，纤维素含量逐步升高，次生壁中，特别是S2和S3中，纤维素的含量最高（二）半纤维素的分布所有材种的复合胞间层（CML）中半纤维素含量都是最高的，次生壁中含量较低，尤其是S2层。半纤维素的浓度分布也是胞间层及细胞外层最高，次生壁尤其是S2层中最低。（三） 木素浓度的分布：浓度依据从大到小排列 CCCMLS3S1S2 ；尽管CC、CML中木素的浓度高，由于其体积分数甚小，故木素总量不多；相反，S2层中木素浓度虽低，由于其体积占细胞的大部分故木素总量的大部分存在于S2层之中。12、为什么说非纤维细胞的多少是衡量草类原料优劣的标准之一：（1）杂细胞多，影响成纸结合率，成纸强度低。（2）洗涤时影响脱水，
15、湿纸强度差，影响纸机车速。（3）SiO2多存在于黑液中，影响碱回收，主要是增粘和结垢等问题。13、针叶材与阔叶材组织结构比较第二章 木素1、木素是由苯基丙烷结构单元(即C6-C3单元)通过醚键、碳-碳键连接而成的具有三维立体结构的芳香族高分子化合物.2、木素的作用：以物理或化学方式使纤维素纤维之间粘结和加固，增加木材的机械强度和抵抗微生物侵蚀的能力，使木化植物直立挺拔和不易腐朽。 微细纤维间：加固木质化组织的细胞壁 胞间层：相邻细胞粘结在一起3、木 素 的 含 量（1）针叶木（裸子植物）中，木素含量25-35%（2）阔叶木（被子植物中的双子叶植物）中，木素含量20-25%（3）单子叶中的禾本科
16、植物一般含15-25%（4）树种、树龄、部位不同，木素含量和组成也不同（木素分布的不均一性） 木素含量 针叶材木素阔叶材和禾本科植物 热带阔叶木针叶木 同株木材: 上部低、下部高 相同高度：心材边材 晚材早材（次生壁中）4、木素三种基本结构单元 ：P69（G）愈疮木酚基丙烷、（S）紫丁香基丙烷、（H）对羟基苯基丙烷针叶木： 愈疮木基丙烷含量在80%90% ， 受压材(Compression wood)约含70%愈疮木基丙 烷和少量的对-羟基苯基丙烷； 阔叶木和草类原料：愈疮木基丙烷、紫丁香基丙烷和少量的对-羟基苯基丙烷。5、 木素三大功能基：包括甲氧基（-OCH3）、羟基（-OH）和羰基（-C
17、O）(主要为填空题)（1）元素组成及甲氧基（methoxyl group）甲氧基是木素最重要的特征基团。木素中的甲氧基是联接在芳香环上的，而不是联接在脂肪族侧链上。 针叶木木素：1416 阔叶木木素：1922 草本类木素：1415 针叶木中木素是由愈疮木基单元构成的（一个甲氧基/ 每个苯丙烷单元） 阔叶木木素是愈疮木基和紫丁香基的共聚物（两个甲氧基 / 每个苯丙烷单元）（2）羟基（hydroxyl group）按其存在的状态，有两种类型， 酚羟基（phenolic hydroxyl group）：存在于木素结构单元苯环上； 脂肪族羟基（aliphatic hydroxyl group）：存在于
18、木素结构单元侧链上。 游离酚羟基：苯环4位，真正的羟基形式存在； 醚化酚羟基：羟基与其他木素侧链或苯环生成醚键，相当于4位连着烷氧基或苯氧基 特点：多数醚化、少数游离（针叶材醚化70%，游离30%；阔叶材醚化程度高于针叶材）脂肪族羟基 OH 多数游离 OH 主要为醚键 OH 主要游离（3）使羟基甲基化的试剂 用硫酸二甲酯(CH3O)2SO4进行木素的甲基化反应，可以使木素中几乎全部游离羟基基化。 若用重氮甲烷（若用重氮甲烷（CH2N2）进行甲基化，它只能）进行甲基化，它只能使游离的酸性酚羟基进行甲基化，但不能使位于使游离的酸性酚羟基进行甲基化，但不能使位于侧链上的脂肪族羟基甲基化。（4）羰基（
19、carbonyl group）存在于木素单元的侧链上，分为共轭羰基和非共轭羰基。全羰基可以通过硼氢化钠还原来测定。共轭羰基可以通过还原示差紫外吸收光谱法定量。木素结构单元：含有紫丁香基结构单元较多的原料或部位其脱木素速度也快！6、大量生物合成的研究表明，木质素的合成按以下方式进行：（1）单体游离基聚合成二聚体；（2）生成的二聚体通过末端聚合的方式增长；单体游离基与二聚体或多聚体的末端游离基（4-氧游离基，5-游离基）聚合形成线型结构，如-O-4，-5，构成木质素分子的骨架；也有两个末端游离基偶合，生成分枝结构4-O-5。特点：在其最后阶段，一旦自由基生成后，就与酶的作用无关了，自由基之间任意结
20、合而高分子化。7、木素结构单元间的联接和含量P107（填空）醚键（ether bonds）联接（6070）和碳-碳键联接（30%40%）缩合连接属于碳-碳键联接，而不是单独的一类联接。缩合联接：-O-4连接（最重要的木素分子结构单元）、 -5连接、-1连接、 5-5连接、4-O-5连接、-连接、-6连接和-2连接、其他连接方式8、两个重要概念（1）原本木素（protolignin）：以天然状态存在于植物体中的木素。（2）分离木素（isolated lignin）：用各种方法从植物体中分离出来的木素，又称木素制备物。（3）贝克曼木素（MWL）又称磨木木素（Milled Wood Lignin），
21、纤维素分解酶木素（cellulolytic enzyme lignin, CEL）：主要适用于木素性质、化学结构的研究。（4）硫酸法（克拉森木素）用于木素的定量。对于酸溶木素的定量，可用紫外光吸收法在205nm 波长处测定。9、木素的化学反应（本章重中之重）P117-139反应类型：游离基反应、亲核反应、亲电取代反应、氧化反应10、酚型结构单元木素结构单元苯环上存在游离酚羟基，特点：能通过诱导效应而使酚羟基对位侧链上的 -碳原子活化 如果在化学反应过程中能在木素大分子上析出更多的酚羟基或尽量保护其游离酚羟基免于缩合，这将会提高木素的反应活性 非酚型结构单元凡木素结构单元苯环上不具有游离酚羟基，
22、而是以酚醚键联接到相邻的单元上，这类结构单元称之为非酚型结构单元 ，特点：苯环的酚羟基上有了取代基，难以像酚型结构单元那样使-碳原子得到活化 非酚型单元中存在的-醚键、-醚键都比较稳定或反应活力较弱即使-位置是醇羟基，其反应能力也比酚型结构的醇羟基小得多；如果-醇羟基又被醚化，则此位置就难于进行反应木素结构单元中的酚型结构在碱性介质中形成亚甲基醌结构；在酸性介质中，无论是酚型结构还是非酚型结构均可形成正碳离子结构。10、深色效果和浅色效果 深色效果：在对羟基苯丙烷的芳香核上引入甲氧基，会出现深色效果（即吸收带向波长长的一侧移动）和浓色效果（即吸光系数增大）。 浅色效果：进一步由愈疮木基丙烷成为
23、紫丁香基丙烷，则会发生浅色效果（即吸收带向波长短的一侧移动）和淡色效果（即吸光系数减小）。 以上也是针叶木木素和阔叶木木素的紫外吸收光谱出现差异的原因之一。11、不同蒸煮液的亲核试剂剂亲核能力大小P120（填空）氢氧化钠法蒸煮液：OH-；硫酸盐法蒸煮液： OH- ，SH-，S2-；碱性亚硫酸盐蒸煮液： SO32-酸性亚硫酸盐蒸煮液：HSO3-， SO32-亲核试剂能力大小：S2- SH- （SO32- ）HSO3- OH-12、植物纤维原料在苛性钠法蒸煮过程中，木素与氢氧化钠的反应包括：P124（1）通过木素大分子中酚型 -芳基醚键的断裂，酚型-烷基醚键的断裂，非酚型结构基团在-原子上连有OH
24、基时的-芳基醚键的断裂和苯环上芳基甲基醚键的断裂，形成环氧化合物的中间物以及苯环上芳基甲基断裂、导致新的酚羟基的生成。（2）上述4种醚键断裂的同时，还伴随着脱芳基、脱烷基、脱甲醛等反应，使木素分子逐步降解而溶出，其中以非酚型结构的-芳基醚键断裂的脱芳基反应为引起木素降解的主要反应。但此反应只是在-位置有醇羟基的情况下才出现。（3）当有蒽醌存在时，蒽醌促进了酚型-芳基醚键的断裂，加速了木素的溶出，同时保护了碳水化合物。13、为什么硫酸盐法蒸煮脱木素速率比氢氧化钠法蒸煮快（木素脱除程度）？P125（极可能一题论述题）主要从反应液亲核能力和反应类型-芳基醚键断裂、导致木素完全降解等方面进行比较。最好
25、列出两种方法的特点，以便进行比较（1）在硫酸盐法蒸煮中，除了氢氧化钠和木素的反应外，硫化钠和木素的反应是脱木素的主要反应、在Na2S的水溶液中、由于Na2S的离解，溶液同时存在OH-、HS-和S2-等离子、（2）亲核能力上而言：虽然NaOH用量比Na2S高，但-芳基醚键的断裂主要是S2-和SH-在-碳原子上的亲核进攻形成苯甲硫基结构，导致 -芳基醚键断裂，而不是OH-离子的主要作用，所以木素与硫化钠的反应比氢氧化钠强，所引起的木素降解作用也比氢氧化钠强。（3）反应键断裂、木素降解等方面而言：-芳基醚在木素结构中占有相当大的比例，因此它的断裂对木素大分子降解成碎片而溶出是很有意义的，这一反应在苛
26、性钠法蒸煮中是次要的，而在硫酸盐法蒸煮中则是一个主要反应 。总的来说，木素在硫酸盐蒸煮中的反应，包括了木素在NaOH溶液中的基本反应，除四种主要的醚键断开之外，还能促进酚型结构单元的-芳基醚键断开，形成环硫化合物。这几种反应，都析出酚羟基，增加木素大分子的亲液性，而且使木素的降解反应继续下去，直至出现抵抗蒸煮液中亲核试剂的结构为止。14、 木素氧化反应（用于制浆漂白）主要掌握ClO2（chlorine dioxide ）特点P141特点：它和饱和的脂肪族化合物（醇类、胺类、羧酸类等）很难起反应，但对不饱和的脂肪族化合物则很易起反应，因此他能够选择性地氧化木素和色素并将它除去，而对纤维素却没有或
27、很少有损伤，因此漂白后纤维具有高的白度、纯度，返黄少，机械强度也不会下降。第三章、纤维素及其衍生物（cellulose）1、纤维素的化学结构的特点（1）纤维素大分子的基本结构单元是D-吡喃式葡萄糖基（C6H10O5)。（2）纤维素大分子的葡萄糖基间的连接都是-苷键连接。（3）纤维素大分子每个基环均具有3个醇羟基。（4）纤维素大分子的两个末端基性质不同。2、植物纤维素的生物合成（填空）碳水化合物的母体糖核苷酸，形成细胞壁的聚糖。纤维素是由UDP-D-葡萄糖合成的。UDP-葡萄糖是在细胞质中靠胞质酶合成的。3、常用的统计平均分子量和平均聚合度的计算（填空题的计算）数均分子量：定义；纤维素体系的总质
28、量被分子的总个数所平均。通常用渗透压、蒸汽压方法测定 Mn = niMi /ni=NiMi（即数均分子量等于数量分数Ni与分子量Mi乘积总和）质均分子量 定义：按质量统计的平均分子量。通常由光散射法测定 Mw mi Mi/ mi=WiMi粘均分子量 定义：用溶液粘度法测得的平均分子量 KM 4、纤维素分子量和聚合度的测定方法（简答、这部分公式不考计算）a) 化学方法：端基分析法b) 热力学方法：渗透压法、蒸汽压下降法、沸点升高法、冰点降低法c) 动力学方法：粘度法、超速离心法、扩散法d) 光学方法：光散射法e) 其它：凝胶渗透色谱法5、粘度法小结：粘度法测分子量设备简单，操作方便，适用范围宽，
29、精确度高，是我国纤维素分子量测定的标准方法。但是，粘度法测定纤维素分子量需借助于其他方法，测定结果受很多因素影响。6、纤维素的多分散性：纤维素是不同聚合度的分子混合物，即分子结构单元相同，结构单元间的连接方式也相同，但各个分子的聚合度不同。这种现象称之为纤维素的多分散性。7、凝胶渗透色谱法的基本原理P172利用高分子溶液通过由特殊多孔性填料组成的柱子，在柱子上按照分子大小进行分离的方法。 在色谱柱中，装填的多孔性填料的表面和内部有着各种各样大小不同的空洞和通道。 由于浓度的差别，聚合物分子在溶剂的推动下都力图向填料内部空洞渗透。较小的分子除了能进入较大的空洞外，还能进入较小的孔，较大的分子只能
30、进入较大的孔，而比最大孔还要大的分子就只能停留在填料之间的空隙中。 随着洗涤过程的进行，最大的聚合物分子从载体间的粒间首先流出，依次流出的是尺寸较大的分子，然后是尺寸较小的分子，这样就达到了大小不同的分子分离的目的。8、纤维素大分子间的氢键对制浆造纸的影响P182 1）对吸湿性的影响 氢键的形成，使纤维及纸页的吸湿性降低。 2）对溶解度的影响 分子间氢键破坏程度大的溶解度大。干燥过的纤维素的溶解度小于未经干燥的纤维素的溶解度。3）对反应能力的影响 氢键的形成阻碍反应的进行。纸是由植物交织而成的，纸的强度决定于纤维素本身的强度和纤维间的结合强度。打浆使纤维分散并在纤维表面露出更多的氢键，纸浆在烘
31、干机烘干后纤维之间的氢键结合力提高，使纸张的强度增加、 9、 结合水：进入了纤维素无定形区与纤维素的羟基形成氢键结合的水； 特点：水分子受到纤维素羟基的吸引，排列有方向，密度较高，使纤维素发生润胀。 游离水：纤维素物料吸湿达到饱和点后，水分子继续进入纤维的细胞腔和各孔隙中，形成的多层吸附水或毛细管水。 特点：与纤维素无化学键（氢键）联接，不能使纤维发生润胀。10、滞后现象的原因和解释（吸湿时的吸着水量低于解吸时的吸着水量）P184对于同一种纤维素，在同一温度和同一相对湿度下吸附的吸着水量低于解吸时的吸着水量的现象，称为“滞后现象”解释：干燥的纤维素在吸湿过程其无定形区的氢键不断打开，纤维素分子
32、间的氢键被纤维素分子和水分子间的氢键所代替，虽然形成了新的氢键，但纤维素分子间的部分氢键仍然存在，即新游离出来的羟基较少；解吸过程，润湿了的纤维素纤维脱水收缩，无定形区纤维素分子间的氢键重新形成，但由于受到内部阻力的抵抗，被吸着的水不易挥发，也即纤维素与水分子间的氢键不能全部可逆地打开，故解吸时吸着的水较多，产生滞后现象。11、吸湿与解吸内在原因在纤维素的无定形区中，链分子中的羟基只是部分地形成氢键，还有部分的羟基仍是游离羟基。由于羟基是极性基团，易于吸附极性的水分子，并与吸附的水分子形成氢键结合，这就是纤维素吸湿的内在原因。12、扩散双电层理论（结合图）及其应用P189由于纤维素表面上糖醛酸
33、基及极性羟基的存在，使得纤维在水中其表面带负电。 纤维在水中吸引外围的正电子，越靠近纤维表面正电子浓度越小，直至为零。吸附层a、b层、 扩散层d层、吸附层与扩散层组成扩散双电层施胶：在施胶时加入电解质 矾土Al2(SO4)3，其水解出来的Al3+会降低松香粒子的-电位直至为零，这样松香就会沉积在纤维上、染色：在纸浆纤维染色时，可用碱性染料直接染色，因纤维表面带负电，碱性染料带正电，染料粒子可以被吸附在纤维上。如果用酸性染料染色，必须加入媒染剂明矾，改变纤维表面的电性，使染料被纤维吸附，达到染色的目的13、从纤维素的化学结构来看，至少可进行下列两种类型的反应：纤维素大分子中甙键的降解反应受各种化
34、学、物理、机械和光作用，分子链中的甙键或其它共价键都有可能受到破坏，并导致聚合度降低。指纤维素的酸水解降解、微生物降解和酶水解降解等反应，葡萄糖剩基上自由羟基的化学反应指的是由于纤维素链中每个葡萄糖基环上有3个活泼的羟基而发生的一系列与羟基有关的反应，包括纤维素的酯化、醚化、氧化、脱氧卤代、接枝共聚和交联等化学反应名词解释：1. 纹孔：植物细胞壁在次生增厚过程中，并不是整个细胞壁都产生均匀增厚的，其未增厚部分的细胞壁较薄，在显微镜下像个孔，一般称为纹孔、2. 将-纤维素和-纤维素之和称为工业半纤维素3. 微细纤维（micro fibril） ：直径小于45nm微纤维丝。4. 微细纤维的取向:微
35、细纤维在细胞壁上与纤维的轴向之间的夹角。5. 结晶度：指纤维素构成的结晶区占纤维素整体的百分数，反映纤维素聚集时形成结晶的程度。6. 可及度：利用某些能进入纤维素物料的无定形区而不能进入结晶区的化学试剂，测定这些试剂可以到达并起反应的部分占全体的百分率称为纤维素物料的可及度。7. 吸附：当纤维素自大气中吸取水或蒸汽时、称为吸附、8. 解吸：因大气中降低了蒸气分压而自纤维素放出水或者蒸汽时称为解吸、9. 纤维表面处的电位相对于该处的电位之差称为电极电位10. -电位：纤维吸附层b界面相对于该处的电位之差称为动电电位或-电位。11. 剥皮反应(peeling reaction) ： 指在碱性条件下
36、，纤维素具有还原性的末端基一个个掉下来使纤维素大分子逐步降解的过程。或者：所谓的剥皮反应就是在碱的影响下、纤维素具有还原性末端基的葡萄糖基会逐个掉下来、直到产生纤维素末端基转化为偏变糖酸基的稳定反应为止、掉下来的葡糖糖基在溶液中嘴鸥后转化为异变糖酸、并以其钠盐的形式存在于蒸煮液中、12. 取代度（D）：把在纤维素酯化反应中，每个葡萄糖基中被酯化的羟基的数叫做取代度、纤维素结构纤维素高分子的不同尺度结构单元在空间相对排列，包括高分子的链结构和聚集态结构。gt构象：表示C6-O6键的位置位于：C5-O5一边(旁式g)和C5-C4反向（反式t）。 gg构象：表示对C5-O5和C5-C4都是旁式。tg
37、构象：表示对C5-O5为反式t，对C5-C4为旁式g。原细纤维通过氢键结合组成微细纤维，同周围的半纤维素和木素（存在LCC）一起组成细胞壁的细纤维。结合水：与纤维素的羟基形成氢键结合水使纤维素发生润胀；游离水与纤维素无氢键联接，不能使纤维发生润胀常用的润胀剂水、碱溶液、磷酸、甲醇、乙醇、苯胺、苯甲醛等极性溶液改变电解质的浓度，对电极电位无影响、电解质的浓度增大，-电位下降、pH值升高时，-电位增大在碱性介质中，主要进行纤维素仲羟基的化学反应；在酸性介质中则有利于伯羟基的反应。第四章：半纤维素Hemicelluloses1半纤维素概述 P214构成半纤维素分子中还含有糖醛酸基有：葡萄糖醛酸、半乳
38、糖醛酸等，还含有乙酰基。 2、化学剥皮法的基本原理：在不润胀的条件下部分酯化纤维在纤维的外表面形成一个环形的酯化层，该酯化层可以被合适的溶剂溶解而被从纤维表面剥掉，从而获得溶液和剥皮后的纤维，然后通过酸水解和传统的纸色谱法可以分析溶液中的糖组成（葡萄糖，甘露糖和木糖等）和含量。通过对剥皮后的纤维重复以上操作，即可逐步分离不同的细胞壁壁层，并分析其糖组成和含量。3.半纤维素的抽提 P219/220一般是利用各种溶剂抽提综纤维素，利用不同浓度碱液与某些溶剂的共同作用或某种有机溶剂的单独作用，将不同的聚糖抽提出来并加以分离。l 浓碱溶解硼酸络合分级抽提法针叶木l 逐步增加碱液浓度分级抽提法针叶木l
39、单纯碱抽提法阔叶木和草类原料l 二甲亚砜抽提法：利用有机溶剂对半纤维素的溶解性将半纤维素分离，并最大程度地不破坏半纤维素的结构可保留乙酰基。4半纤维素的化学性质碱性降解（碱性水解与剥皮反应）P231碱性水解：凡配糖化合物的甲氧基与2位碳原子上的羟基成反位者比这对配糖比的顺位者有高得多的碱性水解速率 呋喃式配糖化物的碱性水解速率比吡喃式配糖化物的高很多 甲基与吡喃式葡萄糖醛酸配糖化物的碱性水解速率与呋喃式配糖化物比较，前者又比后者高。剥皮反应：在温和的碱性条件下，与纤维素一样，半纤维素的剥皮反应也是从聚糖的还原性末端基开始，逐个、逐个糖基进行。但是由于半纤维素是由多种糖基构成的不均糖，所以半纤维
40、素的还原性末端基有各种糖基，故其剥皮反应更复杂。与纤维素一样，半纤维素的剥皮反应进行到一定程度也会终止，也是还原性末端基转化为偏变糖酸基。5半纤维素对纸浆及纸张性质的影响P239/242半纤维素对溶解浆的影响半纤维素存在对溶解浆的使用会产生不利影响。浆粕中半纤维素的含量增加，会使粘胶过滤困难并降低粘胶的透明度；要多耗二硫化碳，造成磺化不均，影响粘胶的溶解性。对生产粘胶纤维的溶解浆，其纤维素应大于87%，最高达99%；对溶解浆中的半纤维素不是小于96%半纤维素对纸浆打浆行为的影响纸浆中存留的半纤维素有利于纸浆的打浆，有利于纤维的细纤维化。存留的半纤维素聚糖的种类与结构比半纤维素的含量对打浆的影响
41、更大半纤维素含量对纸张性质的影响半纤维素含量低，有利于一些与纤维结合无关的纸张性质，如不透明度、撕裂度等。把半纤维素作为一种造纸助剂添加于纸浆中或表面施胶于纸板表面，也会影响纸张的物理性质，提高纸板的强度。6、半纤维素的命名法第一种：列出各种糖基，将含量少的支链糖基排前面，含量多的排后面，主链糖基列于最后，若主链糖基多于一种，则将含量多的主链糖基放在最后，词首加“聚”字.第二种：只写出主链上的糖基而不写出枝链的糖基，在主链糖基前冠以“聚”字。第一种：聚C糖B糖D糖A糖第二种：聚D糖A糖分枝度：表示半纤维素分子结构中枝链的多少、枝链多则分枝度高同一溶剂在相同条件下处理同一类半纤维素，分枝度高的半纤维素的溶解度较大以上内容是根据几份其他专业的资料及老师的PPT整理的，仅供参考！书本及课件还是要去看的 专心-专注-专业