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
木素的化学性质1





一、蒸煮时使木素大分子溶解除去的途径

1. 木素结构单元之间联结键断裂(木素大分子降解)

2. 木素分子内引入亲液基团(提高溶解性)

二、木素的化学反应类型

1、游离基反应:游离基之间结合;游离基和其他分子反应生成共价结合。

热分解和光反应是游离基反应;

2、离子反应:阳离子和阴离子与其有相反电荷的离子结合,形成共价结合。

溶液中的反应属离子反应。

    1)亲核反应:由亲核试剂进攻引起的反应。

亲核试剂:电子云密度高,具有给电子能力。如负离子,带未共用电子对的中性分子。

2)亲电反应:由亲电试剂进攻引起的反应。

亲电试剂:电子云密度较低,反应时进攻高电子云密度中心。

三、木素结构单元的化学反应性能

木素的化学反应性能受游离酚羟基的极大影响,故把木素结构单元分为酚型和非酚型两大类结构。游离酚羟基的含量(针叶材:20-30/100C9,阔叶材:10-20/100C9

※虽然游离酚羟基的含量较少,但是它是木素参加反应的起点。

(一)酚型结构单元的反应特点

苯环上有游离羟基,通过诱导效应使酚羟基对位侧链上的α-C原子活化,反应能力增强。

1)α位存在醚键,则醚键易断裂,使α-C处于缺电状态,极易引入一些负离子,如S2HSO3等;

2)α位存在游离羟基,则直接引入负离子。(α-醇羟基     28-30/100C932-50/100C9

故酚型结构单元性质活泼。

(二)非酚型结构单元的特点

苯环的酚羟基上的氢被取代,反应不易进行。

苯环的酚羟基上有了取代基,难以像酚型结构那样使α-碳原子得到活化。因此,非酚型单元中存在的α-醚键、β-醚键都比较稳定或反应活力较弱,即使α-位置是醇羟基,其反应能也比酚型结构的醇羟基小得多,如果α-醇羟基又被键化,则此位置就难于进行反应。

木素的酚型结构单元的反应(断键)能力较非酚型结构单元要强得多。