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
实验一  造纸原料水分含量的测定

植物纤维原料是一种多孔性物质,在细胞壁内和胞间层中布满了大小不同的毛细管,而且在原料的成分中含有大量的亲水基团,使其具有亲水性,因此在一般条件下,原料总是或多或少地含有水分。

原料水分含量的大小直接影响蒸煮时原料对药液的渗透性,从而影响蒸煮效果。正确地测定原料的水分是正确执行制浆工艺的关键,是计算和控制生产的依据。此外,在分析原料的化学成分时,各种成分的测定结果均要以原料的绝干质量为基准来计算其含量百分率,对成分测定结果的准确性直接取决于原料水分含量测定的准确性。因此,原料水分含量的测定具有重要意义。

原料的水分含量受采伐季节、生长地区等因素影响,一般为30~60%。风干木材的水分与季节的温度、空气的相对湿度有关,一般为15%左右。风干草类原料的水分为10%左右。

水分的测定方法有干燥法和蒸馏法。干燥法测定水分含量的方法已列为国家标准方法。其中,造纸原料水分的测定参见GB/T 2677.2-2011。蒸馏法是基于试样在甲苯中煮沸,得到的水蒸汽被冷凝后收集于一个馏出液接收器中。由接收器中汇集的水量对试样质量的百分数来确定水分含量,此法在我国应用不多,本节仅介绍干燥法测定水分的方法。 

1. 测定原理

根据试样在105±3下烘干至恒重,所失去的质量与试样原质量之比而求得的,以百分数表示。 

2. 仪器及设备

扁形称量瓶、可控恒温烘箱、干燥器(内装变色硅胶应保持蓝色)、分析天平(感量0.0001g)、坩埚钳。 

3. 测定步骤

精确称取3~5 g(称准至0.0001 g)粉碎试样,于洁净的已烘干并恒重的扁形称量瓶中,置于烘箱,于105±3下烘干4 h,将扁形称量瓶移入干燥器中,冷却半小时后称重。再移入烘箱,继续烘干1 h,冷却后称重。如此重复进行,直至恒重为止。 

4. 结果计算

水分含量(x),以%表示,按下式计算:    

式中 m  — 试样在烘干前的质量,g;

                     m试样在烘干后的质量,g。

同时进行两次测定,取其算术平均值作为测定结果,要求准确到小数点后第二位,两次测定计算值间误差不应超过0.20%。 

5. 注意事项

(1)在进行多个试样测定时,称量瓶要预先编号。为此可用铅笔在瓶底和瓶盖的磨砂部位编写上相对应的号码。不要用钢笔书写号码,以防水洗时会除去;

(2)试样放入烘箱内烘干时,必须打开称量瓶盖,并连盖一起放入烘箱内烘干,当烘干结束时,应在烘箱内将称量瓶的盖子盖好,再移入干燥器内冷却。

(3)称量瓶拿取时不应直接用手拿取,而是用坩埚钳等夹取。

(4)试样烘干的温度是水分测定的关键,故要准确控制烘箱温度在规定范围内。

(5)每次称量时应选用同一天平称量,以免造成实验误差。