植物纤维化学

杨冬梅

目录

  • 1 前言
    • 1.1 绪论
  • 2 植物纤维原料的生物结构及化学成分
    • 2.1 植物纤维原料的分类
    • 2.2 植物纤维原料的化学组成
      • 2.2.1 随堂测验1
      • 2.2.2 随堂测验2
    • 2.3 木材纤维原料的生物结构及细胞形态
    • 2.4 阔叶材的显微结构
      • 2.4.1 随堂测验3
    • 2.5 非木材纤维原料的生物结构及细胞形态
    • 2.6 纤维形态参数及对纸张的强度的影响
      • 2.6.1 随堂测验4
    • 2.7 植物纤维细胞壁的微细结构
      • 2.7.1 随堂测验5
    • 2.8 课后习题
    • 2.9 木材显微结构分析作业
    • 2.10 第一章 PPT
  • 3 木素
    • 3.1 概述
      • 3.1.1 课堂作业
    • 3.2 木素的分离与精制
    • 3.3 木素的定量方法
      • 3.3.1 随堂测验6
    • 3.4 木素的化学结构及其研究方法
      • 3.4.1 随堂测验7
    • 3.5 木素的物理性质
    • 3.6 木素的化学性质1
    • 3.7 木素的化学性质2
      • 3.7.1 随堂测验8
    • 3.8 木素的化学性质3
    • 3.9 木素的综合利用
      • 3.9.1 木素的综合利用
      • 3.9.2 翻转课堂
    • 3.10 课后习题
    • 3.11 第二章 PPT
  • 4 纤维素
    • 4.1 概述
    • 4.2 纤维素的分子结构
      • 4.2.1 随堂测验9
    • 4.3 纤维素的聚集态结构
      • 4.3.1 随堂测验10
    • 4.4 纤维素的物理和物理化学性质
      • 4.4.1 随堂测验 11
    • 4.5 纤维素的相对分子量和聚合度
      • 4.5.1 随堂测验12
    • 4.6 纤维素的酸水解降解反应
    • 4.7 纤维素的碱性降解和氧化降解
      • 4.7.1 随堂测验13
    • 4.8 纤维素纤维的化学反应与化学改性
      • 4.8.1 随堂测验14
    • 4.9 章节习题
    • 4.10 纤维素 PPT
  • 5 半纤维素
    • 5.1 半纤维素的种类及含量
    • 5.2 半纤维素的化学结构
    • 5.3 半纤维素的分离与提取
    • 5.4 半纤维素的聚集态结构和物理性质
    • 5.5 半纤维素的化学性质
    • 5.6 半纤维素的利用
    • 5.7 章节习题
    • 5.8 半纤维素PPT
  • 6 实验课程内容
    • 6.1 实验一  造纸原料水分含量的测定
      • 6.1.1 视频
      • 6.1.2 课堂作业
    • 6.2 实验二 造纸原料苯-醇抽提物含量的测定
      • 6.2.1 视频
      • 6.2.2 课堂作业
    • 6.3 实验三 酸不溶木素含量的测定
      • 6.3.1 视频
    • 6.4 实验四 综纤维素含量的测定
      • 6.4.1 视频
    • 6.5 实验五 聚戊糖含量的测定
木素的物理性质





一、一般物理性质

木素的物理性质既取决于木素的来源,也取决于木素分离提取方法。

原因是木素的化学构造和分子聚集状态决定了其物理性质。

因此,木素的物理性质因多种因素的影响而具有多变性和复杂性。

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原本木素是一种白色或接近无色的物质,人们所见到的木素的颜色是在分离和制备过程中形成的。

分离木素——取决于分离条件。

缓和条件下分离:色浅,如MWLCEL

剧烈条件下分离:色深,如Klason木素

如云杉Brauns木素是浅奶油色,酸木素、铜氨木素和过碘酸盐木素的颜色较深,在浅黄褐色到深褐色之间。

2. 相对密度

1.300~1.500g/cm3,比高聚糖低。

数值的大小因测定方法和木素制备方法的不同而有所区别。

3. 溶解度

原本木素溶解性能差,通常不溶于水和各种常用的有机试剂或无机试剂;有一小部分能溶于某些有机溶剂如二氧六环。

分离木素的溶解性能随分离方法不同而异:

剧烈条件下分离的木素几乎不溶,如Klason木素;

缓和条件下分离的木素能溶于二氧六环、二甲亚砜(DMSO)、甲酰胺、二甲基甲酰胺(DMF)、四氢呋喃(THF)等;

原本木素溶解性差,在制浆过程中往往要在木素大分子中引入亲液性基团,如磺酸基,羟基;或是使用碱,在一定条件下从木素中导出新的酚羟基,由于酚羟基的亲液性,也能使木素溶解出来。

4. 分子量和分子形状

1)分子量

原本木素分子量很大,但无法确切测定;

分离木素的分子量随分离条件不同而异,其分布范围从数百到数百万,具有多分散性。

2)分子形状

一般认为木素的分子形状呈紧密的球状结构

5. 比表面积

180 m2/g,具网状结构,比表面积大,吸附性能好。

新闻纸的木素含量较高,具有良好的油墨吸收性能。

6. 木素的热性质

木素的热性质指木素的热可塑性,对木材的加工和制浆,特别是机械木浆的制造,是一项重要的性质。

木素的软化温度,也就是常说的玻璃转化点,干燥的木素在127193℃,随树种、分离的方法、分子量大小而异。吸水润胀后的木素,软化点大大降低。而随着分子量加大,其软化点、玻璃转化温度上升。