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
概述






一、木素的存在

木素(lignin)又称木质素。

木素:是由苯基丙烷单元通过醚键和碳-碳键连接而成的,具有三度空间结构的芳香族高分子化合物。

木素的化学结构在不同原料中有所不同。因此木素不是单一物质,而是植物中具有共同性质的一类物质。

木素的数量在自然界中仅次于纤维素和甲壳素。 

二、木素在细胞壁中的分布

(一)木素的生物作用

木素作为黏合剂存在于细胞壁的微细纤维之间,使细胞壁加固;也存在于胞间层中,把相邻细胞黏结在一起,赋予细胞和植物茎秆机械强度,使植物直立挺拔;

细胞木素化可减小细胞壁的横向透水性,加强纵向导水能力;

抵抗微生物侵蚀,使木化植物不易腐朽。

(二)木素在原料中的含量

针叶木:2535%、阔叶木:2025%、禾本科:1525%

木素含量是制定蒸煮及漂白工艺条件的重要依据。

(三)木素分布的研究方法

(四)木素的分布

三、植物细胞壁的木素化过程

四、木素的分类及生物合成

  ()木素结构的分类 

(二)木素的生物合成

德国科学家提出:木素是由木素的先驱体脱氢聚合而成。

1、木素先驱体的生物合成

2、木素先驱体的脱氢聚合成二聚体 

3. 木素的高分子化

这些木素二聚体本身也可以进一步脱氢成为自由基,进而和别的自由基结合,反复地进行水和木素结构单元的加成反应,木素便高分子化。

在高分子生成阶段,单体或低聚物的自由基主要向已经堆积的木素生长末端“接枝”,也叫“末端聚合”。这种接枝是随机的,三维空间的,是造成木素结构复杂的原因之一。