植物纖維化學(xué)復(fù)習(xí)總結(jié)

植物纖維化學(xué)總結(jié)第一章1、纖維素（Cellulose）半纖維素（Hemicellulose）木素（Lignin）針葉材（needleleavedwood或softwood）闊葉材（leafwood或hardwood）草類(lèi)（straw）2、a—纖維素：用17.5%NaOH或（24%KOH）溶液在20℃下處理綜纖維素或漂白化學(xué)漿45min,將其中的非纖維素碳水化合物大部分溶出，留下的纖維素及抗堿的非纖維素碳水化合物，分別稱(chēng)為綜纖維素的a-纖維素或化學(xué)漿的a-纖維素。英文翻譯：Theholo-celluloseorbleachedchemicalpulpistreatedwith17.5%sodiumhydroxidesolutionor24%potassiumhydroxidesolutionat20centigradefor45minitues;mostofthehemicelluloseisreleasedandthecomplexcomposedofresidualcelluloseandanti-alkalihemicelluloseiscalleda-celluloseofholocelluloseora-celluloseofchemicalpulp.（重點(diǎn)）3、有機(jī)溶劑抽出物及其對(duì)制漿造紙的影響。針葉材的抽出物：針葉木中，松木和柏木的有機(jī)溶劑抽出物的含量是比較高的（尤其在心材中），其主要成分為松香酸（RosinAcids）、萜烯類(lèi)化合物、脂肪酸（FattyAcids）及不皂化物。針葉木有機(jī)溶劑抽出物主要存在于樹(shù)脂道和射線(xiàn)薄壁細(xì)胞中，心材含量比邊材含量高。闊葉木的抽出物：主要含游離的已酯化的脂肪酸、中性物、多酚類(lèi)化合物，不含或只含少量松香酸。主要存在于木射線(xiàn)和木薄壁細(xì)胞中。對(duì)制漿的影響：①蒸煮時(shí)抽出物的含量高（特別是心材）會(huì)阻礙藥液浸透，增加蒸煮時(shí)的藥品消耗，延緩蒸煮過(guò)程；②堿法蒸煮時(shí)，抽出物與堿反應(yīng)，生成皂化物（塔爾油）；酸法制漿時(shí)，這些抽出物只是被加熱、軟化成油狀物，漂浮在紙漿懸浮液中，易黏附在漿池壁、管道內(nèi)壁、流漿箱、毛毯、造紙網(wǎng)、烘缸、紙張等處，導(dǎo)致粘輥、糊網(wǎng)、毛毯透氣度、紙張有透明點(diǎn)等給生產(chǎn)過(guò)程及紙張質(zhì)量帶來(lái)不良影響樹(shù)脂障礙；③抽出物中有些多酚類(lèi)物質(zhì)在蒸煮時(shí)易與木素縮合，而一旦縮合將不能再碎裂，導(dǎo)致漿中有生片出現(xiàn)，嚴(yán)重的出現(xiàn)生煮。止匕外，多酚類(lèi)物質(zhì)與木素間的縮合造成黑液黏度升高，不利于堿回收.4、常用造紙植物纖維原料比較。P21（若是簡(jiǎn)答題主要回答劃線(xiàn)部分就行）棉花纖維以及棉短絨中，纖維素以外的雜質(zhì)含量最低，因而具有制漿、漂白工藝最簡(jiǎn)單，造紙價(jià)值最高等特點(diǎn)。針葉材、闊葉材和禾本科三類(lèi)原料相比，針葉材的木素含量最高，闊葉材次之，禾本科原料（除竹子外）木素含量最低。禾本科原料較易蒸煮、漂白，生產(chǎn)工藝條件需溫和些；針葉材原料較難蒸煮、漂白，工藝條件需強(qiáng)烈些；闊葉材原料制漿、漂白難易程度則介于兩者之間。三類(lèi)原料的半纖維素含量（及組成）明顯不同，半纖維素含量高的原料，堿法漿得率高，紙漿易吸水潤(rùn)漲，成紙具有緊度高、透明度高等特點(diǎn)。木材原料的有機(jī)溶劑抽出物含量高，既賦予原料特有的顏色、特殊用途及經(jīng)濟(jì)價(jià)值；也將對(duì)制漿生產(chǎn)及工藝操作，廢液回收，紙漿漂白劑白度穩(wěn)定性方面造成影響。并且，闊葉材原料所造成問(wèn)題會(huì)更突出一些。禾本科原料的灰分含量明顯比木材原料的高；且其主要成分是二氧化硅，對(duì)草漿洗滌、漂白液回收等方面造成影響。堿法制漿時(shí)，增加堿回收的“硅干擾”；酸法制漿時(shí)，會(huì)引起紙的紙病。韌皮纖維原料中果膠質(zhì)含量較高，由于果膠質(zhì)與金屬離子的特殊關(guān)系，韌皮纖維原料中的灰分含量也較高。5、春材（springwood）或早材（earlywood）：樹(shù)木的每個(gè)年輪是由兩部分組成的，靠樹(shù)心部分的顏色較淺，是每年生長(zhǎng)季節(jié)的前期生長(zhǎng)出來(lái)的。秋材（autumnwood）或晚材（latewood）：年輪中靠外圈、顏色較深部分，是每年生長(zhǎng)季節(jié)的后期，即秋、冬天生長(zhǎng)出來(lái)的。木質(zhì)部中靠邊緣的、顏色較淺的部分，稱(chēng)為邊材（sapwood）。樹(shù)木在生長(zhǎng)過(guò)程中，木質(zhì)部靠樹(shù)心的部分組織逐步被樹(shù)脂、單寧、色素等物質(zhì)填充而失去活性變成死細(xì)胞，稱(chēng)為心材（卜?2^wood）6、針葉材的細(xì)胞類(lèi)型、含量及形態(tài)（重點(diǎn)）p26~28針葉材中的細(xì)胞最主要是管胞，并有少量的木射線(xiàn)，一般不含導(dǎo)管（1）管胞：針葉木的最主要細(xì)胞，形似紡錘狀；占針葉木細(xì)胞總數(shù)的90%-95%，具有輸導(dǎo)水分和支撐樹(shù)木的雙重作用。（2）木薄壁組織：針葉材中的射線(xiàn)細(xì)胞，含量少，壁薄腔大，長(zhǎng)度小，呈長(zhǎng)方形，徑向排列，胞腔內(nèi)含樹(shù)脂；在木質(zhì)部稱(chēng)為木射線(xiàn)，在韌皮部稱(chēng)為韌皮射線(xiàn)；一般為單列，且無(wú)異型射線(xiàn)，通過(guò)紋孔與其他細(xì)胞相通，是細(xì)胞間橫向流通的通道，具有儲(chǔ)存營(yíng)養(yǎng)的作用、（3）樹(shù)脂道：是部分針葉木獨(dú)有的特征，是由若干個(gè)分泌細(xì)胞所圍成形的一種胞間道。它不是一個(gè)細(xì)胞也不是組織而是細(xì)胞間隙，中間充滿(mǎn)樹(shù)脂，故稱(chēng)為樹(shù)脂道。分為軸向樹(shù)脂道和徑向樹(shù)脂道，兩者互相溝通，形成樹(shù)脂道網(wǎng)。7、闊葉材的細(xì)胞類(lèi)型、含量及形態(tài)P28~31闊葉材中細(xì)胞的種類(lèi)較多，包括木纖維、管胞、導(dǎo)管、木射線(xiàn)和薄壁細(xì)胞。（1）木纖維：闊葉木的纖維細(xì)胞，是闊葉木的主要細(xì)胞和支持組織。大部分闊葉材的纖維細(xì)胞含量為60?80%。纖維細(xì)胞含量明顯低于針葉木纖維細(xì)胞含量，造紙價(jià)值不如針葉木。般不用于單獨(dú)抄造高強(qiáng)度紙張。（2）管胞：闊葉材中的管胞短而少，形態(tài)與針葉木中的管胞相似，紋孔為具緣紋孔，紋孔緣明顯，紋孔直徑大于或等于導(dǎo)管細(xì)胞側(cè)壁上的紋孔直徑。（3）導(dǎo)管：由一串具穿孔的管狀細(xì)胞所構(gòu)成，是闊葉木中的水分輸導(dǎo)組織。約占闊葉材總體積的20%；以導(dǎo)管的細(xì)胞壁的增厚情況不同，可分為五種類(lèi)型：環(huán)紋導(dǎo)管、螺旋狀導(dǎo)管、梯形導(dǎo)管、網(wǎng)紋導(dǎo)管、紋孔導(dǎo)管；導(dǎo)管的大小和分布影響制漿過(guò)程中藥液的浸透。（4）薄壁細(xì)胞：軸向薄壁組織：紡錘狀薄壁組織細(xì)胞、木薄壁組織束；含量分布變化較大：從小于1％至24％不等（5）木射線(xiàn)細(xì)胞：同型木射線(xiàn)：只有徑向排列的木射線(xiàn)細(xì)胞；異型木射線(xiàn)：既有直立的又有橫臥的細(xì)胞注：此題可能考針葉材闊葉材的細(xì)胞類(lèi)型、含量及形態(tài)的比較（重點(diǎn)）8、植物細(xì)胞壁的基本構(gòu)造P43（填空）細(xì)胞壁可分為胞間層ML（Middlelamella）、初生壁P（primarywall）和次生壁S（secandarywall）。胞間層M與初生壁P組成復(fù)合胞間層CML,次生壁根據(jù)形成的先后，可分為外層（S1層），中層（S2層）和內(nèi)層（S3層）所有植物細(xì)胞都具有初生壁，但是并不一定有次生壁、9、纖維形態(tài)及其與紙漿（張）性質(zhì)的關(guān)系P43~46（1）長(zhǎng)寬比：長(zhǎng)寬比大，成紙時(shí)單位面積中纖維之間相互交織的次數(shù)多，纖維分布細(xì)密，成紙強(qiáng)度高；反之成紙強(qiáng)度低（2）壁腔比：壁腔比小的纖維，成紙時(shí)纖維間的接觸面積較大，結(jié)合力強(qiáng)，成紙強(qiáng)度高；反之，纖維僵硬，纖維間接觸面積小，結(jié)合力小。對(duì)耐破度影響最為顯著。壁腔比＜1很好原料、壁腔比=1好原料、壁腔比＞1劣等原料；值得注意的是，纖維的壁腔比并非越小越好。壁腔比太小的纖維，其本身的強(qiáng)度太差，成紙的強(qiáng)度仍不高。雖然其柔軟性好，成紙緊度高，但成紙強(qiáng)度不高。（3）纖維粗度：纖維粗度大，成紙粗糙，平滑度低，強(qiáng)度下降，但松厚度增加；纖維粗度小，成紙的平滑度好，紙的裂斷長(zhǎng)、耐破度、撕裂度和耐折度增加，但松厚度下降10、纖維細(xì)胞壁的微細(xì)結(jié)構(gòu)（重點(diǎn)）P50~55（可能做論述題）（一）纖維細(xì)胞壁的層次構(gòu)成正常的纖維細(xì)胞的胞壁，自外至里是P、S1、S2、S3等層次所組成的；兩個(gè)細(xì)胞間存在一個(gè)共同的胞間層（ML層）；在3個(gè)或4個(gè)細(xì)胞之間存在一個(gè)共同的區(qū)域一細(xì)胞角隅（CC）胞間層及細(xì)胞角隅的體積分?jǐn)?shù)均不大;P層的厚度極小，緊0.1um左右，相鄰兩個(gè)細(xì)胞的P層及共有的ML層一起形成復(fù)合胞間層（CML）。S1層在P層的內(nèi)側(cè)，厚度較小，一般占細(xì)胞壁厚度的10%~20%,S3層更薄些，一般僅占2%~8%、S2層占70%?90%；S2層的厚度雖樹(shù)齡、季節(jié)、部位等的不同而產(chǎn)生的變化幅度最大，故S2層是決定細(xì)胞壁厚度的最主要層次。對(duì)于大多數(shù)原料的多數(shù)纖維來(lái)說(shuō)，纖維細(xì)胞壁是由P、S1、S2、S3等層次所決定的。（二）不同層次微細(xì)纖維的取向及其對(duì)材質(zhì)的影響不同材種中相應(yīng)層次的微細(xì)纖維的取向有差異，可作為鑒別材種的重要特征的依據(jù)，而且微細(xì)纖維取向傾角的大小還影響纖維的收縮及潤(rùn)脹性能、（三）微細(xì)纖維的精細(xì)結(jié)構(gòu)微細(xì)纖維是細(xì)胞壁骨架物質(zhì)的最基本結(jié)構(gòu)單位、微細(xì)纖維是由比他更小的結(jié)構(gòu)單元組成（四）微細(xì)纖維與半纖維素、木素的微細(xì)結(jié)構(gòu)關(guān)系微細(xì)纖維是細(xì)胞壁骨架物質(zhì)，而半纖維素、木素則是微細(xì)纖維間的“填充物質(zhì)”。這三種組分在細(xì)胞壁中構(gòu)成了繞細(xì)胞腔排列的相互間斷的同心層半纖維素填充在原細(xì)纖維與微細(xì)纖維之間。木素填充在微細(xì)纖維之間與胞間層內(nèi)。當(dāng)細(xì)胞壁中的半纖維素和木素被除去以后，在電鏡下可以看到原細(xì)纖維。11、纖維素、半纖維素、木素的分布（填空）（一）纖維素的分布（distribution）胞間層不含纖維素、自外至里，纖維素含量逐步升高，次生壁中，特別是S2和S3中，纖維素的含量最高（二）半纖維素的分布所有材種的復(fù)合胞間層（CML）中半纖維素含量都是最高的，次生壁中含量較低，尤其是S2層。半纖維素的濃度分布也是胞間層及細(xì)胞外層最高，次生壁尤其是S2層中最低。（三）木素濃度的分布：濃度依據(jù)從大到小排列CC>CML>S3>S1>S2；盡管CC、CML中木素的濃度高，由于其體積分?jǐn)?shù)甚小，故木素總量不多；相反，S2層中木素濃度雖低，由于其體積占細(xì)胞的大部分，故木素總量的大部分存在于S2層之中。第二章木素1木素三種基本結(jié)構(gòu)單元：P69（G）愈瘡木酚基丙烷、（S）紫丁香基丙烷、（H）對(duì)羥基苯基丙烷2、木素三大功能基：包括甲氧基（-OCH/、羥基（-OH）和默基（-CO）（主要為填空題）一）元素組成及甲氧基（methoxylgroup）甲氧基是木素最重要的特征基團(tuán)。木素中的甲氧基是聯(lián)接在芳香環(huán)上的，而不是聯(lián)接在脂肪族側(cè)鏈上。二）羥基（hydroxylgroup）按其存在的狀態(tài)，有兩種類(lèi)型酚羥基（Dhenolichvdroxvl改oud）：存在于木素結(jié)構(gòu)單元苯環(huán)上；脂肪族羥基6山）卜21配^￥~「0*丫1改ouu）：存在于木素結(jié)構(gòu)單元側(cè)鏈上。三）羰基（carbonylgroup）存在于木素單元的側(cè)鏈上，分為共鈍默基和非共鈍默基。全羰基可以通過(guò)硼氫化鈉還原來(lái)測(cè)定。共軛羰基可以通過(guò)還原示差紫外吸收光譜法定量。木素結(jié)構(gòu)單元：含有紫丁香基結(jié)構(gòu)單元較多的原料或部位其脫木素速度也快！3、木素結(jié)構(gòu)單元間的聯(lián)接和含量P107（填空）醚鍵（etherbonds）聯(lián)接（60%?70%）和碳-碳鍵聯(lián)接（30%?40%）縮合連接屬于碳-碳鍵聯(lián)接，而不是單獨(dú)的一類(lèi)聯(lián)接?？s合聯(lián)接：B-O-4連接（最重要的木素分子結(jié)構(gòu)單元）、B-5連接、B-1連接、5-5連接、4-O-5連接、B-B連接、B-6連接和B-2連接、其他連接方式4、貝克曼木素（MWL）又稱(chēng)磨木木素（MilledWoodLignin），纖維素分解酶木素（cellulolyticenzymelignin,CEL）：主要適用于木素性質(zhì)、化學(xué)結(jié)構(gòu)的研究。硫酸法（克拉森木素）用于木素的定量。對(duì)于酸溶木素的定量，可用紫外光吸收法在205nm波長(zhǎng)處測(cè)定。5、木素的化學(xué)反應(yīng)（本章重中之重）P117-139反應(yīng)類(lèi)型：游離基反應(yīng)、親核反應(yīng)、親電取代反應(yīng)、氧化反應(yīng)6、酚型結(jié)構(gòu)單元木素結(jié)構(gòu)單元苯環(huán)上存在游離酚羥基，牛I點(diǎn)：能通過(guò)誘導(dǎo)效應(yīng)而使酚羥基對(duì)位側(cè)鏈上的a-碳原子活化如果在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中能在木素大分子上析出更多的酚羥基或盡量保護(hù)其游離酚羥基免于縮合，這將會(huì)提高木素的反應(yīng)活性非酚型結(jié)構(gòu)單元凡木素結(jié)構(gòu)單元苯環(huán)上不具有游離酚羥基，而是以酚醴鍵聯(lián)接到相鄰的單元上，這類(lèi)結(jié)構(gòu)單元稱(chēng)之為非酚型結(jié)構(gòu)單元，特點(diǎn)：苯環(huán)的酚羥基上有了取代基，難以像酚型結(jié)構(gòu)單元那樣使a-碳原子得到活化非酚型單元中存在的a-醴鍵、8-醴鍵都比較穩(wěn)定或反應(yīng)活力較弱即使a-位置是醇羥基，其反應(yīng)能力也比酚型結(jié)構(gòu)的醇羥基小得多；如果a-醇羥基又被醚化，則此位置就難于進(jìn)行反應(yīng)木素結(jié)構(gòu)單元中的酚型結(jié)構(gòu)在堿性介質(zhì)中形成亞甲基酶結(jié)構(gòu)；在酸性介質(zhì)中，無(wú)論是酚型結(jié)構(gòu)還是非酚型結(jié)構(gòu)均可形成正碳離子結(jié)構(gòu)。7不同蒸煮液的親核試劑劑親核能力大小P120(填空)氫氧化鈉法蒸煮液：OH-；硫酸鹽法蒸煮液：OH-，SH-，S2-；堿性亞硫酸鹽蒸煮液：SO32-酸性亞硫酸鹽蒸煮液：HSO3-，SO32-親核試劑能力大小：S2->SH-(SO32-)>HSO3->OH-8、植物纖維原料在苛性鈉法蒸煮過(guò)程中，木素與氫氧化鈉的反應(yīng)包括：P124(1)通過(guò)木素大分子中酚型&-芳基醚鍵的斷裂，酚型&-烷基醚鍵的斷裂，非酚型結(jié)構(gòu)基團(tuán)在a-原子上連有OH基時(shí)的B-芳基醚鍵的斷裂和苯環(huán)上芳基甲基醚鍵的斷裂，形成環(huán)氧化合物的中間物以及苯環(huán)上芳基甲基斷裂、導(dǎo)致新的酚羥基的生成。(2)上述4種醚鍵斷裂的同時(shí)，還伴隨著脫芳基、脫烷基、脫甲醛等反應(yīng)，使木素分子逐步降解而溶出，其中以非酚型結(jié)構(gòu)的B-芳基醚鍵斷裂的脫芳基反應(yīng)為引起木素降解的主要反應(yīng)。但此反應(yīng)只是在a-位置有醇羥基的情況下才出現(xiàn)。(3)當(dāng)有蒽醌存在時(shí)，蒽醌促進(jìn)了酚型B-芳基醴鍵的斷裂，加速了木素的溶出，同時(shí)保護(hù)了碳水化合物。9、為什么硫酸鹽法蒸煮脫木素速率比氫氧化鈉法蒸煮快(木素脫除不§度)？P125(★極可能一題論述題)主要從反應(yīng)液親核能力和反應(yīng)類(lèi)型8-芳基醚鍵斷裂、導(dǎo)致木素完全降解等方面進(jìn)行比較。最好列出兩種方法的特點(diǎn)，以便進(jìn)行比較(1)在硫酸鹽法蒸煮中，除了氫氧化鈉和木素的反應(yīng)外，硫化鈉和木素的反應(yīng)是脫木素的主要反應(yīng)、在Na2s的水溶液中、由于Na2s的離解，溶液同時(shí)存在OH-、HS-和S2-等離子、(2)親核能力上而言：雖然NaOH用量比Na2s高，但B-芳基醚鍵的斷裂主要是52-和SH-在a-碳原子上的親核進(jìn)攻形成苯甲硫基結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致B-芳基醚鍵斷裂，而不是OH-離子的主要作用，所以木素與硫化鈉的反應(yīng)比氫氧化鈉強(qiáng)，所引起的木素降解作用也比氫氧化鈉強(qiáng)。(3)反應(yīng)鍵斷裂、木素降解等方面而言：B-芳基醚在木素結(jié)構(gòu)中占有相當(dāng)大的比例，因此它的斷裂對(duì)木素大分子降解成碎片而溶出是很有意義的，這一反應(yīng)在苛性鈉法蒸煮中是次要的，而在硫酸鹽法蒸煮中則是一個(gè)主要反應(yīng)。總的來(lái)說(shuō)，木素在硫酸鹽蒸煮中的反應(yīng)，包括了木素在NaOH溶液中的基本反應(yīng)，除四種主要的醚鍵斷開(kāi)之外，還能促進(jìn)酚型結(jié)構(gòu)單元的B-芳基醚鍵斷開(kāi)，形成環(huán)硫化合物。這幾種反應(yīng)，都析出酚羥基，增加木素大分子的親液性，而且使木素的降解反應(yīng)繼續(xù)下去，直至出現(xiàn)抵抗蒸煮液中親核試劑的結(jié)構(gòu)為止。10、木素氧化反應(yīng)(用于制漿漂白)主要掌握ClO2(chlorinedioxide)特點(diǎn)P141特點(diǎn)：它和飽和的脂肪族化合物(醇類(lèi)、胺類(lèi)、羧酸類(lèi)等)很難起反應(yīng)，但對(duì)不飽和的脂肪族化合物則很易起反應(yīng)，因此他能夠選擇性地氧化木素和色素并將它除去，而對(duì)纖維素卻沒(méi)有或很少有損傷,因此漂白后纖維具有高的白度、純度，返黃少，機(jī)械強(qiáng)度也不會(huì)下降。第三章、纖維素及其衍生物(cellulose)1、學(xué)術(shù)上所說(shuō)的纖維素、可以定義為在常溫下不溶于水、稀酸和稀堿的D-葡萄糖基以8-1,4—苷鍵連接起來(lái)的鏈狀高分子化合物。工業(yè)上纖維素是指植物原料經(jīng)過(guò)特定的纖維化工程所得到的剩余物——制漿、其中多少含有一些半纖維素和木素2、纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)(1)纖維素大分子的基本結(jié)構(gòu)單元是D-吡喃式葡萄糖基(C6H10O5)。(2)纖維素大分子的葡萄糖基間的連接都是8-苷鍵連接。(3)纖維素大分子每個(gè)基環(huán)均具有3個(gè)醇羥基。(4)纖維素大分子的兩個(gè)末端基性質(zhì)不同。3、植物纖維素的生物合成(填空)碳水化合物的母體細(xì)細(xì)糖核苷酸，形成細(xì)胞壁的聚糖。纖維素是由UDP-D-葡萄糖合成的。UDP-葡萄糖是在細(xì)胞質(zhì)中靠胞質(zhì)酶合成的。4、常用的統(tǒng)計(jì)平均分子量和平均聚合度的計(jì)算（填空題的計(jì)算）①數(shù)均分子量：定義；纖維素體系的總質(zhì)量被分子的總個(gè)數(shù)所平均。通常用滲透壓、蒸汽壓方法測(cè)定Mn=WniMi/WniuWNiMi（即數(shù)均分子量等于數(shù)量分?jǐn)?shù)Ni與分子量Mi乘積總和）②質(zhì)均分子量定義：按質(zhì)量統(tǒng)計(jì)的平均分子量。通常由光散射法測(cè)定Mw=2miMi/Smi=SW.M.ii③粘均分子量定義：用溶液粘度法測(cè)得的平均分子量[n]=KMa5、纖維素分子量和聚合度的測(cè)定方法（簡(jiǎn)答、這部分公式不考計(jì)算）a）化學(xué)方法：端基分析法b）熱力學(xué)方法：滲透壓法、蒸汽壓下降法、沸點(diǎn)升高法、冰點(diǎn)降低法c）動(dòng)力學(xué)方法：粘度法、超速離心法、擴(kuò)散法d）光學(xué)方法：光散射法e）其它：凝膠滲透色譜法6、凝膠滲透色11法的基本原理P172利用高分子溶液通過(guò)由特殊多孔性填料組成的柱子，在柱子上按照分子大小進(jìn)行分離的方法。在色譜柱中，裝填的多孔性填料的表面和內(nèi)部有著各種各樣大小不同的空洞和通道。由于濃度的差別，聚合物分子在溶劑的推動(dòng)下都力圖向填料內(nèi)部空洞滲透。③較小的分子除了能進(jìn)入較大的空洞外，還能進(jìn)入較小的孔，較大的分子只能進(jìn)入較大的孔，而比最大孔還要大的分子就只能停留在填料之間的空隙中。④隨著洗滌過(guò)程的進(jìn)行，最大的聚合物分子從載體間的粒間首先流出，依次流出的是尺寸較大的分子，然后是尺寸較小的分子，這樣就達(dá)到了大小不同的分子分離的目的。7纖維素大分子間的氫鍵對(duì)制漿造紙的影響P1821）對(duì)吸濕性的影響氫鍵的形成，使纖維及紙頁(yè)的吸濕性降低。2）對(duì)溶解度的影響分子間氫鍵破壞程度大的溶解度大。干燥過(guò)的纖維素的溶解度小于未經(jīng)干燥的纖維素的溶解度。3）對(duì)反應(yīng)能力的影響氫鍵的形成阻礙反應(yīng)的進(jìn)行。紙是由植物交織而成的，紙的強(qiáng)度決定于纖維素本身的強(qiáng)度和纖維間的結(jié)合強(qiáng)度。打漿使纖維分散并在纖維表面露出更多的氫鍵，紙漿在烘干機(jī)烘干后纖維之間的氫鍵結(jié)合力提高，使紙張的強(qiáng)度增加、8、滯后現(xiàn)象的原因和解釋?zhuān)ㄎ鼭駮r(shí)的吸著水量低于解吸時(shí)的吸著水量）P184對(duì)于同一種纖維素，在同一溫度和同一相對(duì)濕度下吸附的吸著水量低于解吸時(shí)的吸著水量的現(xiàn)象，稱(chēng)為“滯后現(xiàn)象”解釋?zhuān)焊稍锏睦w維素在吸濕過(guò)程其無(wú)定形區(qū)的氫鍵不斷打開(kāi)，纖維素分子間的氫鍵被纖維素分子和水分子間的氫鍵所代替，雖然形成了新的氫鍵，但纖維素分子間的部分氫鍵仍然存在，即新游離出來(lái)的羥基較少；解吸過(guò)程，潤(rùn)濕了的纖維素纖維脫水收縮，無(wú)定形區(qū)纖維素分子間的氫鍵重新形成，但由于受到內(nèi)部阻力的抵抗，被吸著的水不易揮發(fā)，也即纖維素與水分子間的氫鍵不能全部可逆地打開(kāi)，故解吸時(shí)吸著的水較多，產(chǎn)生滯后現(xiàn)象。9、纖維素纖維的潤(rùn)脹的分類(lèi)及其特點(diǎn)P185有限潤(rùn)脹：纖維素吸收潤(rùn)脹劑的量有一定的限度，其潤(rùn)脹的程度也有限度。包括結(jié)晶區(qū)間的潤(rùn)脹和結(jié)晶區(qū)內(nèi)的潤(rùn)脹結(jié)晶區(qū)間的潤(rùn)脹：潤(rùn)脹劑只到達(dá)無(wú)定形區(qū)和結(jié)晶區(qū)的表面，纖維素的X射線(xiàn)圖不發(fā)生變化;結(jié)晶區(qū)內(nèi)的潤(rùn)脹：潤(rùn)漲劑占領(lǐng)了整個(gè)無(wú)定形區(qū)和結(jié)晶區(qū)，形成潤(rùn)脹化合物，產(chǎn)生新的結(jié)晶格子，纖維素原

來(lái)的X射線(xiàn)圖消失，出現(xiàn)了新的X射線(xiàn)圖、多余的潤(rùn)脹劑不能進(jìn)入新的結(jié)晶格子，只能發(fā)生有限潤(rùn)脹。無(wú)限潤(rùn)脹：潤(rùn)漲劑可以進(jìn)到纖維素的無(wú)定形區(qū)和結(jié)晶區(qū)發(fā)生潤(rùn)脹，但并不形成新的潤(rùn)脹化合物，對(duì)于進(jìn)入無(wú)定形區(qū)和結(jié)晶區(qū)的潤(rùn)脹劑的量并無(wú)限制。潤(rùn)脹過(guò)程中纖維素原來(lái)的X射線(xiàn)圖消失，但并不出現(xiàn)新的X射線(xiàn)圖。無(wú)限潤(rùn)脹就是溶解，必須形成溶液10、擴(kuò)散雙電層理論（結(jié)合圖）及其應(yīng)用P189由于纖維素表面上糖醛酸基及極性羥基的存在，使得纖維在水中其表面帶負(fù)電。纖維在水中吸引外圍的正電子，越靠近纖維表面正電子濃度越小，直至為零。吸附層a、b層、擴(kuò)散層d層、吸附層與擴(kuò)散層組成擴(kuò)散雙電層施膠：在施膠時(shí)加入電解質(zhì)潤(rùn)礬土Al2（SO4）3,其水解出來(lái)的A13+會(huì)降低松香粒子的Z-電位直至為零，這樣松香就會(huì)沉積在纖維上、染色：在紙漿纖維染色時(shí)，可用堿性染料直接染色，因纖維表面帶負(fù)電，堿性染料帶正電，染料粒子可以被吸附在纖維上。如果用酸性染料染色，必須加入媒染劑明礬，改變纖維表面的電性，使染料被纖維吸附，達(dá)到染色的目的刷漿造紙的影響P195￡原性末端基，聚合度和紙漿強(qiáng)度下降。水解程度與蒸煮溫度、時(shí)間、時(shí)、堿性水解反應(yīng)甚微、溫度越高水解越強(qiáng)烈、M時(shí)總存在剝皮反應(yīng)，特別是在高溫下，纖維素水解產(chǎn)生新的還原性漿得率下降，強(qiáng)度下降、蒸煮后期不要過(guò)分延長(zhǎng)時(shí)間、否則就會(huì)使紙一-一一屋中，并不是整個(gè)細(xì)胞壁都產(chǎn)生均勻增厚的，其未增厚部分的細(xì)胞壁較薄，在顯微鏡下像個(gè)孔，一般稱(chēng)為紋孔、.纖維素：纖維素是由D—吡喃式葡萄糖基通過(guò)1,4-B昔鍵聯(lián)結(jié)而成的均一的線(xiàn)狀高分子化合物。.半纖維素：由兩種或兩種以上單糖基組成的非均一聚糖，且分子中往往帶有數(shù)量不等的支鏈。.木素：由苯基丙烷結(jié)構(gòu)單元（即C6-C3單元）通過(guò)醚鍵、碳-碳鍵連接而成的具有三維立體結(jié)構(gòu)的芳香族高分子化合物..B-纖2t素、Y-纖2t素：用漂白化學(xué)木漿制備a-纖維素時(shí)，處理中所得到溶解部分，用醋酸中和沉淀出來(lái)的那部分為B-纖維素，不沉淀部分為Y-纖維素。.將B-纖維素和Y-纖維素之和稱(chēng)為工業(yè)半纖維素.微細(xì)纖維（microfibril）:直徑小于45nm微纖維絲。.微細(xì)纖維的取向:微細(xì)纖維在細(xì)胞壁上與纖維的軸向之間的夾角。.結(jié)晶度：指纖維素構(gòu)成的結(jié)晶區(qū)占纖維素整體的百分?jǐn)?shù),反映纖維素聚集時(shí)形成結(jié)晶的程度。.可及度：利用某些能進(jìn)入纖維素物料的無(wú)定形區(qū)而不能進(jìn)入結(jié)晶區(qū)的化學(xué)試劑,測(cè)定這些試劑可以到達(dá)并起反應(yīng)的部分占全體的百分率稱(chēng)為纖維素物料的可及度。.吸附：當(dāng)纖維素自大氣中吸取水或蒸汽時(shí)、稱(chēng)為吸附、.解吸：因大氣中降低了蒸氣分壓而自纖維素放出水或者蒸汽時(shí)稱(chēng)為解吸、.纖維表面處的電位相對(duì)于該處的電位之差稱(chēng)為電極電位.Z-電位：纖維吸附層b界面相對(duì)于該處的電位之差稱(chēng)為動(dòng)電電位或Z-電位。.剝皮反應(yīng)Seelinereaction）：指在堿性條件下，纖維素具有還原性的末端基一個(gè)個(gè)掉下來(lái)使纖維素大分子逐步降解的過(guò)程?；蛘撸核^的剝皮反應(yīng)就是在堿的影響下、纖維素具有還原性末端基的葡萄糖基會(huì)逐個(gè)掉下來(lái)、直到產(chǎn)生纖維素末端基轉(zhuǎn)化為偏變糖酸基的穩(wěn)定反應(yīng)為止、掉下來(lái)的葡糖糖基在溶液中嘴鷗后轉(zhuǎn)化為異變糖酸、并以其鈉鹽的形式存在于蒸煮液中、.取代度（D）：把在纖維素酯化反應(yīng)中，每個(gè)葡萄糖基中被酯化的羥基的數(shù)叫做取代度、.酯化度（Y）：酯化反應(yīng)中，把每100個(gè)葡萄糖基中起反應(yīng)的羥基的數(shù)目稱(chēng)為Y值、也就是酯化度、第三章可能出的填空題纖維素粘度測(cè)定的常用溶劑有銅氨溶液和銅乙二胺溶液。現(xiàn)多采用銅乙二胺溶液。我國(guó)纖維素分子量測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)方法中，應(yīng)用北歐標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)。纖維素是不同聚合度的分子混合物，即分子結(jié)構(gòu)單元相同，結(jié)構(gòu)單元間的連接方式也相同，但各個(gè)分子的聚合度不同。這種現(xiàn)象稱(chēng)之為纖維素的多分散性。按不同聚合度（或分子量）將多分散性的纖維素試樣分成若干級(jí)分的纖維素試樣稱(chēng)之為分級(jí)。纖維素結(jié)構(gòu)——纖維素高分子的不同尺度結(jié)構(gòu)單元在空間相對(duì)排列，包括高分子的鏈結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。纖維素由葡萄糖基環(huán)構(gòu)成，構(gòu)型屬8D木^型葡萄糖構(gòu)型、構(gòu)象為椅式構(gòu)象。纖維素大分子中，影響最大的為伯羥基gt構(gòu)象：表示C6-O6鍵的位置位于：C5-O5一邊（旁式g）和C5-C4反向（反式t）。gg構(gòu)象：表示對(duì)C5-O5和C5-C4都是旁式。tg構(gòu)象：表示對(duì)C5-O5為反式t，對(duì)C5-C4為旁式go原細(xì)纖維通過(guò)氫鍵結(jié)合組成微細(xì)纖維，同周?chē)陌肜w維素和木素（存在LCC）一起組成細(xì)胞壁的細(xì)纖維。結(jié)合水：與纖維素的羥基形成氫鍵結(jié)合水使纖維素發(fā)生潤(rùn)脹；游離水與纖維素?zé)o氫鍵聯(lián)接，不能使纖維發(fā)生潤(rùn)脹常用的潤(rùn)脹劑水、堿溶液、磷酸、甲醇、乙醇、苯胺、苯甲醛等極性溶液改變電解質(zhì)的濃度，對(duì)電極電位無(wú)影響、電解質(zhì)的濃度增大，Z-電位下降、pH值升高時(shí)，Z-電位增大在堿性介質(zhì)中，主要進(jìn)行纖維素仲羥基的化學(xué)反應(yīng)；在酸性介質(zhì)中則有利于伯羥基的反應(yīng)。第四章：半纖維素Chapter4Hemicelluloses1．半纖維素概述P214半纖維素是由①兩種或兩種以上單糖基（②葡萄糖基、木糖基、甘露糖基、半乳糖基、阿拉伯糖基、鼠李糖基等）、糖醛酸基組成，并且分子中往往帶有數(shù)量不等的③支鏈的非均一復(fù)合聚糖。④構(gòu)成半纖維素分子中還含有糖醛酸基有：葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸等，還含有乙?；?。特點(diǎn)：①②③④2.半纖維素的抽提P219/220一般是利用各種溶劑抽提綜纖維素，利用不同濃度堿液與某些溶劑的共同作用或某種有機(jī)溶劑的單獨(dú)作用，將不同的聚糖抽提出來(lái)并加以分離。濃堿溶解硼酸絡(luò)合分級(jí)抽提法針葉木逐步增加堿液濃度分級(jí)抽提法針葉木單純堿抽提法——闊葉木和草類(lèi)原料二甲亞砜抽提法：利用有機(jī)溶劑對(duì)半纖維素的溶解性將半纖維素分離，并最大程度地不破壞半纖維素的結(jié)構(gòu)一一可保留乙?；?、半纖維素聚糖的類(lèi)型特點(diǎn)及含量☆☆P227-229（論述題）一、針葉木半纖維素的類(lèi)型及化學(xué)結(jié)構(gòu)式：聚半乳糖葡萄糖甘露糖為主，少量聚木糖和聚阿拉伯糖半乳糖L聚半乳糖葡萄糖甘露糖分為兩類(lèi)：①半乳糖含量較少（3-5%）,一般稱(chēng)為聚O—乙酰基葡萄糖甘露糖（在針葉木半纖維素中約占60%-70%,由于含O-乙?；埠苌?，通常稱(chēng)為聚葡萄糖甘露糖）②半乳糖基含量較多，稱(chēng)為聚半乳糖葡萄糖甘露糖，在針葉木中含量較少，其分子質(zhì)量較低，水溶性好，半乳糖基含量越多水溶性越好。半乳糖基以支鏈形式與甘露糖基的C6位以（16）苷鍵相連接。聚半乳糖葡萄糖甘露糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)式P2272.聚木糖（在針葉木半纖維素中約占7%-12%）①結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：主鏈為（14）B連接的D—吡喃式木糖基；4-O-甲基-葡萄糖醛酸基以枝鏈形式連接于主鏈C2位上；L-呋喃式阿拉伯糖基連于主鏈C3位上，還有少量木糖枝鏈存在；針葉木此類(lèi)聚木糖中不含乙?；?。②聚阿拉伯糖-4—O—甲基葡萄糖醛酸木糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)式P227、聚阿拉伯糖半乳糖(針葉材中都存在，含量較少，但落葉松屬中含量多，約5%-30%)①結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：主鏈為(1-3)8連接D—吡喃式半乳糖基；L-呋喃式阿拉伯糖基連于主鏈C6位上；少量半乳糖基或葡萄糖醛酸基連接于C6上；阿拉伯糖基:半乳糖基=1:4或1:8;高分枝度，水溶性。。②聚阿拉伯糖半乳糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)式P228二、闊葉木半纖維素聚糖的類(lèi)型及化學(xué)結(jié)構(gòu)式：聚木糖為主，少量聚葡萄糖甘露糖和聚鼠李糖半乳糖醛酸木糖1、聚木糖類(lèi)(xylan)：聚-O-乙?；?4-O-甲基葡萄糖醛酸木糖，闊葉木中最多的半纖維素約占20-25%①結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：主鏈為(14)8苷鍵連接的D-吡喃式木糖基；乙?；B接在木糖C3位成醋酸酯聯(lián)結(jié)，少量連接于C2位，邊材中含10-13%,心材中不含乙?；?；4-O-甲基葡萄糖醛酸基連接于主鏈木糖基的C2位，也有聯(lián)結(jié)在C3位，含量較少；另外，枝鏈上含少量木糖基。②聚-O-乙?；?4-O-甲基葡萄糖醛酸木糖的化學(xué)機(jī)構(gòu)式P2282、聚葡萄糖甘露糖(glucomannan)在闊葉木中的含量為3%-5%①結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：主鏈為(1-4)8苷鍵連接的D-葡萄糖基與D-甘露糖基，其比例為1:1-1:2。沒(méi)有枝鏈。②聚葡萄糖甘露糖化學(xué)機(jī)構(gòu)式P2283、聚鼠李糖半乳糖醛酸木糖(rhamnogalacturonans)①結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：存在于樺木半纖維素中，無(wú)枝鏈；a-L-鼠李糖基以12苷鍵連接于D-半乳糖醛酸基，以13苷鍵連接于D木糖基。半乳糖醛酸基與木糖基以14苷鍵聯(lián)接。②聚鼠李糖半乳糖醛酸木糖化學(xué)機(jī)構(gòu)式P228三、若干禾本科半纖維素的類(lèi)型及化學(xué)結(jié)構(gòu)式：聚阿拉伯糖葡萄糖醛酸木糖為主1、麥草(wheatstraw)聚阿拉伯糖葡萄糖醛酸木糖①結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：D-吡喃式木糖基以(14)苷鍵連接形成主鏈；L-呋喃式阿拉伯糖基連接于主鏈C3位；D-吡喃式葡萄糖醛酸基連接于主鏈C2位；有時(shí)存在木糖基枝鏈與乙酰基枝鏈。聚阿拉伯糖葡萄糖醛酸木糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)式P2292、稻草(straw)——聚阿拉伯糖葡萄糖醛酸木糖①結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及化學(xué)機(jī)構(gòu)式：主鏈：D-吡喃式木糖；枝鏈為a-L-呋喃式阿拉伯糖和4-O-甲基-a-D-葡萄糖醛酸基；不含木糖枝鏈②化學(xué)機(jī)構(gòu)式P2293、蘆葦和竹稈(reedandbamboo)——聚阿拉伯糖4-O-甲基葡萄糖醛酸木糖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：主鏈木糖基1-48苷鍵相連；在主鏈木糖基C3位上連接