第一章-植物纤维原料的化学成分及生物结构
植物纤维课堂笔记重点
第一章原料1 第一节植物界的基本类群一、植物的分类原则自然界植物的分类单位：界、门、纲、目、科、属、种种：具有相似性态特征，表现出一定的生物学特征有一定的生存条件，能够产生遗传特性相似的后代，在自然界有一定的分布区域的无数个体的总和。
它是植物分类学中最基本的单位。
2 "我们以马尾松为例说明植物..." 我们以马尾松为例说明植物的分类原则：1、各分类之间的联系是：亲缘关系相近的种归为同属，亲缘关系相近的属归为同科……，依此类推，最后都归属植物界。
2、各分类单位还可以分为更细的单位：比如，可分为亚门、亚纲、亚目、亚科、亚属、变种等。
马尾松-油松组-双维管束松亚属-松属-松亚科-松科-松杉目-松柏纲-裸子植物亚门-种子植物门-植物界3 二、植物的拉丁学名、组成及含义原因：植物的名称因语言不同而异、因不同地区而异，出现了同种异名或同名异种等现象。
由来：瑞典植物学家林奈（Carl von Linne）首创，经国际植物学会确认－－“双名法”双名法：以两个词来指给物命名的，第一个词是植物的属名，第二个词是“种名”。
完整的命明还须附上命名者的姓名缩写。
即“属名+种名+命名者的姓名”。
举例说明：柠檬桉－－Eucalyptus citriodora Hook.马尾松－－Pinus massioniana Lamb.云杉－－Picea asperata Mast.火炬松－－Pinus taeda Linn.4 三、现代植物的基本类群及其与制浆造纸的关系说明：1、自然界植物物种纷繁复杂，但可用于造纸的植物物种却只有少数种子植物。
2、裸子植物是国际造纸工业的最主要用木材原料。
造纸工作者致力于开发新的速生原料，主要是阔叶木，如桉木、意大利黑杨、三倍体毛白杨以及中林46号杨等。
3、我国裸子植物种类中多－－共11科41属238种47变种。
造纸用植物纤维原料分类简图种子植物——1）裸子植物-松柏纲（松科、杉科）2）被子植物-1单子叶植物（禾本科）、2双子叶植物（木本植物(阔叶木)）5 四、造纸植物纤维原料的分类及其代表性植物一）、木材纤维原料针叶木（软木）：云杉、冷杉、铁杉、落叶松、红松、马尾松……。
植物纤维化学复习
第一章植物纤维原料的结构主要：细胞壁的层状构造；微纤丝；纹孔及其类型；纹孔对及其类型；针叶材的三切面及其细胞组成；阔叶材的三切及其细胞组成。
1、木材纤维原料：针叶材（又称软木，Softwood）如云杉、红松、落叶松、马尾松、思茅松等；阔叶木（又称硬木，Hardwood）如杨木、桦木、桉木、榉木、相思木等。
2、非木材纤维原料：（1）草类纤维原料：即禾本科植物纤维原料。
如稻草、麦草、芦苇、荻、甘蔗渣、竹、龙须草等；（2）韧皮纤维原料：包括各种麻类及某些树种的树皮，如亚麻、黄麻、红麻、桑皮、构皮、檀皮等；（3）种毛纤维原料：如棉短绒纤维。
3、植物细胞学基础：活的细胞腔内充满原生质、成熟后形成空腔。
成熟细胞的构造主要为细胞壁【复合胞间层（胞间层M、初生壁P）、次生壁S】的构造，其中包括细胞壁的层状构造。
4、各层的精细构造：通过电子显微镜研究，可进一步了解纤维细胞壁的层状结构是由不同走向的微纤丝构成。
微纤丝：纤维素分子的聚集体是细胞壁中用电镜能鉴别出的最小天然结构单位，在电镜下呈细丝状。
微纤丝外围是半纤维素，微纤丝相互之间镶嵌着木质素和半纤维素，须脱去木质素才能在电镜下看到微纤丝。
5、S1（外）层微纤维结晶度较高，对化学作用较稳定，与P层结合较紧密，S1紧紧套住S2（中）使S2不易分丝纵裂，打浆时先将P、S1剥离，S1-S2结合较松弛，生产半化学浆时往往在S1-S之间分离，S2层是否易散开，与微纤丝夹角有关，角度越小，越容易分丝量化，P层薄而易碎。
稻草、麦草与木材纤维相似，但分层较厚，S2层角度较大多年生禾本科植物（如竹）次生壁层状构造较为特殊，具有多层结构，每层由厚、薄不一，微纤丝走向不同的两个薄层交替排列而成。
窄层：走向几乎与轴垂直（85-90度），且恒定。
宽层：走向几乎与轴平行（2-20度）。
胞间层——腔缓慢增加。
木质素浓度：窄层>宽度。
禾草类纤维超微结构有四种类型，见“中国造纸原料纤维特性及显微图谱”P33。
植物纤维原料的化学成分及生物结构
细胞壁的化学组成与结构特征
化学组成
植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，其中纤 维素含量最高，木质素和半纤维素含量因植物种类而异。
结构特征
细胞壁具有层次结构，从外到内依次为胞间层、次生壁和初 生壁。胞间层主要由果胶和少量蛋白质组成，次生壁主要由 纤维素、半纤维素和木质素组成，初生壁主要由蛋白质、脂 类和碳水化合物组成。
04
植物纤维原料的物理性质与化学 性质
物理性质
密度
吸湿性
植物纤维原料的密度通常较低，具有轻质 的特点，这使得植物纤维原料在纺织、造 纸等领域具有广泛的应用。
植物纤维原料具有较强的吸湿性，能够吸 收大量水分，这与其多孔性和表面积较大 的结构有关。
弹性与可塑性
导热性与绝缘性
植物纤维原料具有一定的弹性和可塑性， 能够在加工过程中适应不同的形状和尺寸 要求。
分类
根据来源和性质，植物纤维原料可分 为天然纤维素纤维和再生纤维素纤维 。
பைடு நூலகம்
植物纤维原料的应用领域
纺织业
造纸业
生物医学
食品包装
用于制作衣物、床单、 毛巾等纺织品。
用于制造纸张、纸板等。
用于制造医疗用品，如 绷带、手术缝合线等。
用于制造食品包装材料。
植物纤维原料的重要性
可再生资源
植物纤维原料是可再生资源， 来源广泛，可持续利用。
THANKS
感谢观看
细胞壁的超微结构与功能
超微结构
细胞壁具有复杂的超微结构，包括微纤维、微孔和微纤丝等。这些结构在细胞 壁中形成交错的网状结构，赋予细胞壁强度和韧性。
功能
细胞壁作为植物细胞的支撑结构，具有保护细胞免受机械损伤、维持细胞形态、 参与物质运输和信号转导等功能。同时，细胞壁还参与植物的生长、发育和生 理过程。
植物纤维原料的化学组成共43页
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
植物纤维素原料化学成分分析
植物纤维素原料化学成分分析植物纤维素原料化学成分分析摘要： 概述了光谱分析法、色谱分析法和核磁共振等现代仪器分析技术在植物纤维原料化学分析方面的应用。
分析技术在植物纤维原料化学分析方面的应用。
关键词：植物纤维原料：植物纤维原料;;仪器分析技术仪器分析技术植物纤维原料的化学组成复杂植物纤维原料的化学组成复杂,,除了纤维素、半纤维素和木素这三种构成了植物体骨架的主要成分素这三种构成了植物体骨架的主要成分((总质量的总质量的80 %80 %80 %～～95 %) 外,还含有诸如单宁、果胶质、树脂、脂肪、腊以及不可皂化物等少量组分。
等少量组分。
纤维原料成分分析对指导生产有着十分重要的意义,传统的分析方法过程繁杂、时间长时间长,,随着科技的发展随着科技的发展,,现代测试技术的应用范围日益广泛。
仪器分析方法越来越多地应用于物质量的分析仪器分析方法越来越多地应用于物质量的分析,,如光谱分析如光谱分析((紫外光谱、红外光谱、原子吸收与原子发射光谱等) ) 、色谱分析、色谱分析、色谱分析((气相色谱、高压液相色谱、凝胶渗透色谱、离子色谱等子色谱等) ) ) 、质谱、核磁共振、电子自旋共振、、质谱、核磁共振、电子自旋共振、、质谱、核磁共振、电子自旋共振、X2X2X2衍射能谱、电衍射能谱、电子显微镜分析、电化学分析子显微镜分析、电化学分析((电位分析和电导分析电位分析和电导分析) ) ) 等等。
本文等等。
本文就主要的仪器分析技术在植物纤维原料化学分析中的应用进行介绍。
介绍。
1 1 光谱分析法光谱分析法1.11.1紫外光谱法紫外光谱法紫外光谱法1.1.11.1.1木素的测定木素的测定木素的测定木素作为芳香族化合物木素作为芳香族化合物( ( ( 苯基丙烷结构苯基丙烷结构苯基丙烷结构) ) ) 和它的各种发色和它的各种发色基团基团, , , 对紫外光有强烈吸收对紫外光有强烈吸收对紫外光有强烈吸收, , , 而碳水化合物而碳水化合物而碳水化合物UV UV UV 光谱在此波长范光谱在此波长范围内则几乎没有吸收围内则几乎没有吸收,,所以可以在碳水化合物存在的情况下选择适当的条件适当的条件, , , 用紫外光吸收光谱来鉴定木素的结构和性质。
植物纤维化学课件
汇报人： 202X-12-20
contents
目录
• 植物纤维概述 • 植物纤维的化学成分 • 植物纤维的化学性质 • 植物纤维的化学改性 • 植物纤维的应用前景与挑战
01
植物纤维概述
植物纤维的定义与分类
植物纤维的定义
植物纤维是指由植物细胞壁组成 的一种天然高分子材料，具有纤 维素、半纤维素和木质素等主要 成分。
树脂和单宁
树脂和单宁是植物纤维中 含有的其他成分，它们赋 予了植物纤维特定的气味 和味道。
03
植物纤维的化学性质
酸碱性质
酸性质
植物纤维中的纤维素在酸性条件下可 以水解成葡萄糖，进一步被酸分解成 单糖。
碱性质
在碱性条件下，植物纤维中的纤维素 与碱反应生成羧酸盐，进一步反应生 成醇类物质。
氧化还原性质
可再生资源
植物纤维是可再生资源，与传统的木浆造纸相比，更加环保。
多样性
植物纤维种类繁多，可以根据不同需求选择适合的植物纤维原料 。
功能性
植物纤维可以用于生产功能性纸张，如防水、防油、抗菌等。
植物纤维在生物降解材料领域的应用前景
生物降解性
植物纤维具有生物降解性，可以用于生产可降解的包装材料、餐具 等。
可持续性
植物纤维原料源于自然，生产过程相对简单，符合可持续发展的要 求。
功能性
植物纤维可以用于生产具有特殊功能的生物降解材料，如高强度、耐 高温等。
植物纤维面临的挑战与问题
技术难题
虽然植物纤维具有许多优点，但在实际应用中仍存在一些技术难 题，如纤维提取、加工过程中的技术问题等。
成本问题
目前植物纤维的生产成本相对较高，需要进一步降低成本才能更好 地推广应用。
1植物纤维原料37页word文档
“纤维”在制浆造纸工业中是指长宽比较大，纤细的丝状物。
由于其形态的特征，容易相互交织而形成纤维薄层，即我们通常所说的纸页。
造纸工业纤维主要来源于植物纤维原料。
纤维是构成植物纤维原料的主体，也是制浆中力求得到的成分。
目前应用于制浆造纸的纤维原料种类繁多，以造纸工业原料的传统分类方法，造纸植物纤维原料可分为以下几类：木材纤维原料：针叶木：云杉、冷杉、臭杉、马尾松、落叶松、红松等。
阔叶木：白杨、青杨、桦木、枫木、榉木、按木等。
草类纤维原料：稻草、麦草、芦苇、芦竹、甘蔗渣、高粱秆、玉米秆等。
竹类纤维原料：慈竹、毛竹等。
韧皮纤维原料：大麻、亚麻、黄麻、桑皮、棉秆皮、构树皮等。
叶纤维原料：龙须草、剑麻、菠萝叶等。
种子毛纤维原料：棉花、棉短绒等。
除植物纤维外，有时在生产某些特种纸时，还配用少量其它纤维，如动物纤维：羊毛、蚕丝。
矿物纤维：石棉、玻璃纤维。
合成纤维：尼龙、聚丙烯腈、聚脂。
第二节植物纤维原料的细胞种类一、植物体的结构从植物的结构来看，大多数植物体可分为根、茎、叶三部分。
大部分植物纤维原料都是用它的茎秆制浆（叶纤维类、韧皮纤维、种子毛纤维除外）。
茎秆部分含纤维细胞较多，但由于在收割时不可避免混入植物的叶子等其它部分。
因此，研究植物各部分的结构以及细胞种类，是制浆造纸原料选择的基础。
植物的叶部其功能是为植物体制造营养成分。
叶肉细胞为壁薄、含汁、有生命的细胞，一般较短呈圆形或椭圆形。
除此之外尚有起支承作用的叶脉，由纤维状细胞组成。
叶的表面都有一薄层为了防止水分过分蒸发和起保护作用的表皮细胞，表皮细胞常分泌蜡质使细胞角质化，减少水分蒸发。
有气孔，进行植物的呼吸作用。
有时还有毛刺、刚毛实行植物的生物保护。
图1-1为禾草类植物叶部的表皮组织。
图1-1禾草类植物叶部的表皮组织1—气孔器 2—长细胞 3—栓质细胞 4—硅细胞 5—表皮毛一般来说，植物的叶子含纤维状细胞较少，都不用作造纸，在备料中尽量除去。
但也有个别植物叶部纤维特别丰富。
第一章 植物纤维原料的化学成分及生物结构
第一章植物纤维原料的化学成分及生物结构第一节植物界的基本类群授课学时：2 学时授课类别：理论课●教学目的及要求让学生了解制浆造纸专业要学习的课程；了解制浆造纸的过程、制浆造纸业在我国经济中的地位以及世界制浆造纸业的发展状况；了解植物的分类，植物的拉丁学名、组成及含义。
要求学生掌握的内容有：现代植物的基本类群及其与制浆造纸的关系；造纸植物纤维原料的分类及其代表性植物。
●教学内容提要一、绪论部分1、造纸史话2、现代造纸3、造纸的发展趋势4、我国的造纸原料方针二、造纸纤维原料种类1、植物纤维原料2、非植物纤维原料三、植物纤维原料的分类1、木材纤维原料2、非木材纤维原料3、半木材纤维原料●教学重点、难点及处理办法教学重点、难点：1、制浆造纸在国民经济中的地位2、制浆造纸的过程3、造纸纤维原料种类4、植物纤维原料的分类处理办法：对于本次课涉及到的重点和难点均采用多媒体辅助教学和举例子的方法，使学生掌握这两个知识要点。
●教学组织与设计1、教学过程的组织本次课，重在让学生掌握制浆造纸用的植物纤维原料、制浆造纸的过程，了解植物纤维化学这门课程与制浆造纸的关系，所以在讲这节课时，要先讲制浆造纸的发展历程，现代造纸的过程，国内外发展概况，制浆造纸业在国民经济发展中的地位、意义，纸的功能；再讲植物纤维化学这门课与制浆造纸的关系，让同学们知道这门课的重要性；最后讲第一章第一节的内容造纸用纤维原料以及造纸用植物纤维原料的种类等等。
本门课程采用多媒体教学，在举例子或讲授制浆造纸过程等知识的时候，多给学生展示相关的图片，可以加深学生对知识的理解。
2、讨论、练习、作业的布置与安排讨论：问题1：你们知道纸用什么造出来的吗？问题2：你们知道纸是怎么样造出来的吗？问题3：你知道我们平时生活中用到的纸有哪些种类吗？3、教学手段采用多媒体教学。
●参考资料1、谢来苏,詹怀宇.制浆原理与工程，中国轻工业出版社.2、卢谦和，造纸原理与工程，中国轻工业出版社.3、邬义明，植物纤维化学，中国轻工业出版社.●教学实施小结第一章植物纤维原料的化学成分及生物结构第二节植物纤维原料的化学成分授课学时：2 学时授课类别：理论●教学目的及要求本次教学的目的是让学生掌握制浆造纸用纤维原料的化学成分，其中包括主要成分、次要成分以及与制浆造纸的关系。
22第二节植物纤维原料的化学成分PPT课件
5
2、半纤维素（hemicellulose）
定义：
半纤维素是由两种或两种以上单糖基（葡萄 糖基、木糖基、甘露糖基、半乳糖基、阿拉 伯糖基及鼠李糖基等）组成的非均一聚糖， 并且分子中往往带有数量不等的支链。
6
半纤维素的性质及对制浆造纸的影响 1、造纸用化学浆应尽量多保留半纤维素，
15
1、抽提剂及抽出物
抽提剂：水、碱、丙酮、乙醚、乙醇、苯醇混合液。
抽出物：无机盐、糖类、植物碱、单宁、 色素、淀粉、果胶质、脂肪、脂肪酸、树 脂、树脂酸、酚类物质、蜡、香精油等。
16
2、不同原料的有机溶剂抽出物
① 针叶木的抽出物
针叶木中，松木和柏木的有机溶剂抽出物的含量是
比较高的（尤其在心材中），其主要成分为松香酸、 萜烯类化合物、脂肪酸及不皂化物。 针叶木有机溶剂抽出物主要存在于树脂道和射线薄 壁细胞中，心材含量比边材含量高。
纤维素
水解产物 D－ 葡 萄 糖
半纤维素
水解获得 各种单体
己糖 （ D－ 葡 萄 糖 ） （ D－ 甘 露 糖 ） （ D－ 半 乳 糖 ）
造纸植物纤维原料的化学组成组成
戊糖 （ D－ 木 糖 ） （ D－ 阿 拉 伯 糖 ）
糖醛酸
乙酰基
3
一、植物纤维原料的主要成分
1、纤维素(cellulose)
21
4、灰分
① 定义
造纸植物纤维原料都含有一定量的矿物质。纤维原料 燃烧和灰化后剩下的物质。
② 木材与草类原料的灰分含量与组成有很大差别
22
说明： a、大多数木材原料灰分为0.3－0.5％，禾本科原料
的灰分多数在2－5％；
b、原料不同、位置不同、年龄不同，灰分含量以 及灰 分中各种元素的比例不同，与植物生长环境 也有关系
【精品课件】植物纤维原料的化学成分及生物结构共206页
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
【精品课件】植物纤维原料的化学成 分及生物结构
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
植物纤维原料的化学成分26页PPT
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
最新植物纤维化学(通俗易懂)
1、常见原料的细胞组成比较
针叶材：管胞、木射线管胞和木射线薄壁细胞；
阔叶材：木纤维、管胞、导管、薄壁细胞及木射线薄壁细胞；
禾本科：纤维细胞、杂细胞。
多数杂细胞都具有腔大、壁薄、长度短的特点，制浆时会吸收大量蒸煮药液；洗浆时会堵塞洗浆机洗鼓的网孔，降低洗涤能力；成纸时缺乏粘结、交织能力，降低成纸的强度；表皮细胞在碱法制浆时会增加废液的硅含量，形成硅干扰；在酸法浆中则成片状存在、增加纸病。总之，原料的杂细胞含量越高，其制浆造纸价值就越低。
2、阔叶材（leaf wood）
原料的叶子多为宽阔状，故称为阔叶材原料。原料的材质较坚硬，称为硬木（hard wood）。制浆造纸工业用得最多的是白杨、意大利杨、欧美黑杨、桦木、枫木、桉木、榉木、楹木等（如图1-2所示为杨树）。
二非木材纤维原料
非木材纤维原料是我国造纸工业中使用较多的原料，其品种繁多。其中，有一年生的农业废料，也有自然生长或人工培植的禾本科等各种原料。
1.2
注：各种细胞的含量以各种细胞的面积对全部细胞的总面积的百分数计。
2、木薄壁组织
针叶材中的射线细胞，壁薄而腔大，长度小，呈长方形，是木材中沿径向排列的细胞，在横切面上呈辐射状，并贯穿多个年轮；在木质部中称为木射线，在韧皮部中称韧皮射线。
在树木的生产过程中，射线细胞通过纹孔与其他细胞相通，起着横向流通及储存营养的作用；在蒸煮过程中，木射线有利于药液的扩散。尽管针叶材的射线细胞体积甚小，长度极短，没有制浆造纸价值，但由于其量不多，故对纸浆（张）的质量不会产生不良影响。
（3）径切面：
2、细胞类型、含量及形态
（1）木纤维：
木纤维（wood fibre），即纤维细胞，是阔叶材的最主要细胞和支持组织。纹孔多是具缘纹孔，由于细胞壁状增厚，使纹孔由长椭圆形逐渐变为缝隙状或孔腔完全消失而成为单纹孔。平均长度为1mm，直径一般小于20um，阔叶木浆不适于单独抄造高强度纸张。阔叶材中的纤维细胞含量明显低于针叶材的纤维细胞含量，多数材种的纤维细胞含量为60%～80%。（如表1-1所示）
植物纤维成分
植物纤维成分植物纤维是指从植物中提取的纤维素、半纤维素、木质素等纤维成分。
它们具有良好的力学性能、热稳定性、尺寸稳定性和生物降解性，广泛用于纸浆、纺织、建筑材料、环保、食品加工等领域。
下面将介绍几种常用的植物纤维成分。
1、木质素木质素是植物细胞壁中含量最高的有机物质之一，其化学结构为多种苯丙素单体异构体的聚合物。
在植物生长过程中，木质素被定向沉积在细胞壁的次生壁中，从而赋予植物细胞壁力学性能。
由于其分子结构高度复杂，因此木质素的来源多种多样，例如合成纤维素纤维的竹藤、稻草，木材制品中的松、柏、杉等树种，以及收割后制成的秸秆等。
木质素分子中含有大量的亲水羟基和亲油的苯丙素单体部分，因此既具有良好的亲水性，又有较强的耐水、耐湿性，能够在湿润环境下保持较好的力学性能。
在木质素的提取和加工过程中，由于木质素具有较高的化学稳定性，因此可以通过碱性或酸性水解的方法将其分离出来，进而用于制备纤维素材料。
2、纤维素纤维素是一种高分子有机化合物，是植物细胞壁中含量最高的成分之一，化学结构为β-葡聚糖链的线性链，含有大量的亲水羟基官能团，具有良好的化学稳定性和生物降解性。
纤维素是制造纸张、纤维素薄膜、纤维素糖、食品工业以及医药工业中广泛使用的重要原料，同时也是可再生能源和可降解聚合物的重要来源之一。
纤维素的来源包括多种植物，例如木材、棉花、木棉、亚麻、甘蔗和玉米等。
在植物细胞中，纤维素是由β-葡聚糖链直接合成的，因此可以通过酸或碱水解的方法将其提取出来。
越来越多的研究表明，纤维素不仅是制造高性能材料的关键原料之一，而且还可以作为生物能源的重要来源。
半纤维素是指植物细胞壁中不含木质素的复合物，主要包括木聚糖、木寡糖、果胶等成分。
半纤维素是指的是一类特别的多糖，其聚合物包括α-半乳糖和β-木聚糖等，同时其中也可能含有其他一些小分子物质和结构物质。
它们具有良好的水溶性和生物降解性，常用于食品加工、造纸、纺织等领域。
半纤维素的来源较为灵活，可以从多种植物中提取，例如木材、稻草、麦秸、豆渣等。
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第一章植物纤维原料的化学成分及生物结构第一节植物界的基本类群授课学时：2 学时授课类别：理论课●教学目的及要求让学生了解制浆造纸专业要学习的课程；了解制浆造纸的过程、制浆造纸业在我国经济中的地位以及世界制浆造纸业的发展状况；了解植物的分类，植物的拉丁学名、组成及含义。
要求学生掌握的内容有：现代植物的基本类群及其与制浆造纸的关系；造纸植物纤维原料的分类及其代表性植物。
●教学内容提要一、绪论部分1、造纸史话2、现代造纸3、造纸的发展趋势4、我国的造纸原料方针二、造纸纤维原料种类1、植物纤维原料2、非植物纤维原料三、植物纤维原料的分类1、木材纤维原料2、非木材纤维原料3、半木材纤维原料●教学重点、难点及处理办法教学重点、难点：1、制浆造纸在国民经济中的地位2、制浆造纸的过程3、造纸纤维原料种类4、植物纤维原料的分类处理办法：对于本次课涉及到的重点和难点均采用多媒体辅助教学和举例子的方法，使学生掌握这两个知识要点。
●教学组织与设计1、教学过程的组织本次课，重在让学生掌握制浆造纸用的植物纤维原料、制浆造纸的过程，了解植物纤维化学这门课程与制浆造纸的关系，所以在讲这节课时，要先讲制浆造纸的发展历程，现代造纸的过程，国内外发展概况，制浆造纸业在国民经济发展中的地位、意义，纸的功能；再讲植物纤维化学这门课与制浆造纸的关系，让同学们知道这门课的重要性；最后讲第一章第一节的内容造纸用纤维原料以及造纸用植物纤维原料的种类等等。
本门课程采用多媒体教学，在举例子或讲授制浆造纸过程等知识的时候，多给学生展示相关的图片，可以加深学生对知识的理解。
2、讨论、练习、作业的布置与安排讨论：问题1：你们知道纸用什么造出来的吗？问题2：你们知道纸是怎么样造出来的吗？问题3：你知道我们平时生活中用到的纸有哪些种类吗？3、教学手段采用多媒体教学。
●参考资料1、谢来苏,詹怀宇.制浆原理与工程，中国轻工业出版社.2、卢谦和，造纸原理与工程，中国轻工业出版社.3、邬义明，植物纤维化学，中国轻工业出版社.●教学实施小结第一章植物纤维原料的化学成分及生物结构第二节植物纤维原料的化学成分授课学时：2 学时授课类别：理论●教学目的及要求本次教学的目的是让学生掌握制浆造纸用纤维原料的化学成分，其中包括主要成分、次要成分以及与制浆造纸的关系。
本次课的要求是：牢固掌握植物纤维原料的主要成分，掌握纤维素、半纤维素、木素的定义、特点以及与制浆造纸的关系；掌握综纤维素、α-纤维素、β -纤维素、γ -纤维素、工业半纤维素的概念。
●教学内容提要1、制浆造纸纤维原料的主要成分、少量成分。
2、碳水化合物：纤维素和半纤维素定义与制浆造纸的关系。
3、木素的定义。
4、综纤维素的概念、制备方法以及其他制备纤维素的方法。
5、少量成分的种类，抽出物及抽提剂、抽出物的含量，有机溶剂抽出物与纸浆生产、木材加工的关系。
6、灰分的含量，灰分与制浆造纸的关系。
●教学重点、难点及处理办法教学重点、难点：1、植物纤维原料的主要成分：纤维素、半纤维素、木素的定义、性质、在原料中的含量以及与制浆造纸的关系。
2、少量组分对制浆造纸的关系。
处理办法：采用举例子、幻灯片展示的方式让学生加深理解。
●教学组织与设计1、教学过程的组织首先回顾前一节的内容，从而引出造纸植物纤维原料的化学成分，然后主要成分的种类，包括碳水化合物、木素以及与纤维素有关的概念，然后简要介绍少量成分及其对制浆造纸生产的影响。
2、讨论、练习、作业的布置与安排讨论：生活中常见的表面活性剂应用实例。
3、教学手段多媒体教学使教学更直观，更易理解。
●参考资料1、谢来苏,詹怀宇.制浆原理与工程，中国轻工业出版社.2、卢谦和，造纸原理与工程，中国轻工业出版社.3、邬义明，植物纤维化学，中国轻工业出版社.●教学实施小结第一章植物纤维原料的化学成分及生物结构第二节植物纤维原料的化学成分授课学时：2 学时授课类别：理论●教学目的及要求了解植物纤维原料中的少量成分，少量组分在原料中的作用，少量组分的性质及其对制浆造纸的影响；掌握少量组分对制浆造纸的影响；常用造纸原料的特点、对制浆造纸的影响。
●教学内容提要1、抽出物的组成及在纤维原料中存在的部位。
2、有机溶剂抽出物对纸浆生产的关系。
3、抽出物对木材利用的有利及不利影响。
4、灰分的组成及在原料中的含量。
5、灰分对纸浆造纸生产的影响。
6、常用造纸植物纤维原料比较。
●教学重点、难点及处理办法教学重点、难点：1、抽出物的组分及存在部位。
2、灰分对造纸的影响。
3、SiO2的存在对制浆造纸的影响。
4、常用原料的比较。
处理办法：采用多媒体举例子的方式让学生加深理解。
●教学组织与设计1、教学过程的组织讲授这节课的内容时，先提问学生上一节课学习的内容，通过对植物纤维原料中主要组分和少量组分的对比，引出本次课要讲的内容。
组织顺序如下：（1）提问（2）接着上次课讲的内容继续讲少量组分的种类，性质，分离剂、分离方法等。
（3）有机溶剂抽出物与纸浆生产、木材加工的关系；（4）灰分在原料中的含量，对制浆造纸生产的影响；（5）果胶质的性质，果胶质对植物纤维原料的影响；（6）常用造纸植物纤维原料的比较；（7）总结本节的全部内容。
2、教学手段多媒体教学，兼有提问、举例子等方式。
●参考资料1、谢来苏,詹怀宇.制浆原理与工程，中国轻工业出版社.2、卢谦和，造纸原理与工程，中国轻工业出版社.3、邬义明，植物纤维化学，中国轻工业出版社.●教学实施小结本次课先回顾上次课学的知识，之后，引出少量组分相关的知识，进而介绍少量组分的种类、特点以及分离用的抽提剂等，然后介绍了灰分的存在以及对制浆造纸的影响。
最后，介绍常用植物纤维原料的比较。
通过这次课，使学生对植物纤维原料的组分有了全面的了解和把握。
上课的过程中，学生认真听讲，而且，回答问题很积极，学习的主动性较强，对新知识有很强的渴求欲望。
这要求老师不但要把一些基本的知识讲解透彻，同时，还要广泛查阅资料，把当今的新知识、新技术传授给学生，扩大学生的知识面。
第一章植物纤维原料的化学成分及生物结构第三节木材纤维原料的生物结构及细胞形态授课学时：2 学时授课类别：理论●教学目的及要求这节课的主要内容是木材纤维原料的生物结构，要求学生了解木材的解剖术语，包括横切面、弦切面、径切面、树心、树皮、形成层、木质部、年轮等；掌握春材、秋材的定义，春才秋材的特点及比较春材、秋材与制浆造纸的关系；掌握边材和心材的区别及与制浆造纸的关系；掌握环孔材、半孔材、散孔材的定义、区别等；针叶材的生物结构细胞类型含量及形态等。
●教学内容提要1、木材解剖的三个切面2、树心3、树皮4、形成层5、木质部6、年轮、生长轮7、春材、秋材8、边材、心材9、环孔材、散孔材、半孔材10、针叶材的生物结构及细胞类型●教学重点、难点及处理办法教学重点、难点：木材解剖的三个切面；春材、秋材；边材、心材；针叶材的生物结构、细胞类型。
处理办法：采用幻灯片展示各种图片加深学生的理解。
●教学组织与设计1、教学过程的组织开始讲这节课内容前，先联系我们生活中常见的木材原料，通过提问学生对相关知识的了解，逐步进入到要讲的主要内容。
通过提问学生的方式来推进这节课内容的学习，可以引起学生学习、思考的兴趣。
然后依次讲下列内容：1、木材解剖的三个切面2、树心3、树皮4、形成层5、木质部6、年轮、生长轮7、春材、秋材8、边材、心材9、环孔材、散孔材、半孔材10、针叶材的生物结构及细胞类型2、教学手段（1）通过提问、讨论、举例等手段促进学生对新知识的理解；（2）通过搜集大量的图片，把本节涉及的内容形象的展示给学生。
●参考资料1、谢来苏,詹怀宇.制浆原理与工程，中国轻工业出版社.2、卢谦和，造纸原理与工程，中国轻工业出版社.3、邬义明，植物纤维化学，中国轻工业出版社.●教学实施小结通过联系实际来讲课，特别是学生们都比较熟悉的事物，讲课效果较好，同学们回答问题也很积极；另外，由于用幻灯片展示了大量的图片，学生们对此有很高的积极性。
所以，在以后的授课中，尽力多以知识点和图片结合的形式来讲重点和难点之处。
第一章植物纤维原料的化学成分及生物结构第三节木材纤维原料的生物结构及细胞形态授课学时：2 学时授课类别：理论●教学目的及要求讲这部分内容的目的：针叶材、阔叶材是制浆造纸用最重要的植物纤维原料，牢固掌握这部分内容对于制浆造纸专业的学生来说至关重要。
教学要求：要求学生牢固掌握针叶材、阔叶材的生物结构；牢固掌握两种木材原料的纤维细胞、薄壁细胞的类型、特点；掌握针叶材中树脂道结构；针叶材和阔叶材生物结构的区别。
●教学内容提要1针叶材的结构、细胞类型、含量及形态：包括管胞、木薄壁组织、树脂道；2阔叶才的结构、细胞类型、含量及形态：木纤维、管胞、导管、薄壁细胞；3针叶材与阔叶材的生物结构的区别；4针叶材管胞：管胞的形状，排列状况，在针叶材中的作用；5木薄壁组织：特点、形状、排列状况及作用；6树脂道：树脂道的特征，形成时间，及在针叶材中的分布；7木纤维、管胞：木纤维的作用、特点；8导管：导管的概念、类型、分布、作用；9薄壁细胞及木射线薄壁细胞：特征、分布。
●教学重点、难点教学重点、难点：1、针叶材的管胞、阔叶材的木纤维的特点；2、针叶材的树脂道的特点；3、阔叶材导管的特点、类型及作用；4、阔叶木和针叶木中杂细胞的类型、特点以及对造纸的危害；5、针叶材和阔叶材结构的比较。
●教学组织与设计1、教学过程的组织针叶材、阔叶材是制浆造纸用主要原料，因此掌握针叶材和阔叶材的结构、细胞类型、含量及形态以及他们的区别是十分重要的。
在讲授这部分内容时，先分别讲针叶材和阔叶材的结构、细胞类型、含量及形态，然后把它们的结构进行比较。
2、教学手段（1）通过搜集大量针叶材和阔叶材结构的图片，加深学生对新知识的理解；（2）讲完针叶材和阔叶材的结构后，让学生自己对比针叶材和阔叶材的结构特点。
●参考资料1、谢来苏,詹怀宇.制浆原理与工程，中国轻工业出版社.2、卢谦和，造纸原理与工程，中国轻工业出版社.3、邬义明，植物纤维化学，中国轻工业出版社.●教学实施小结这次课给学生展示了大量的针叶材和阔叶材结构的图片，学生们对此非常感兴趣，在课后的提问中发现，结合图片讲课学生理解透彻。
第四节非木材纤维原料的生物结构及细胞形态授课学时：2 学时授课类别：理论●教学目的及要求非木材纤维原料造纸在我国占有重要的地位，我国的纸浆中绝大部分是用非木材原料，特别是禾本科原料生产的，因此我国是一个草浆造纸大国。
禾本科原料的生物结构、纤维形态、化学组成等方面都具有与木材显著不同的特点，了解这些特点是发展我国制浆造纸工业所必备的。
这部分要求学生重点掌握禾本科原料的构造、细胞组成、形态，禾杆的切面构造基本组织等；要了解半木材纤维原料中棉杆的构造、特点；了解韧皮纤维原料的种类、各自的特点。