木素的物理性质

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木素的含水率和软化点
树 种 云杉 木 素 过碘酸盐木素 含水率 0 3.9 软化点/oC 193 159
12.6
27.1 桦木 云杉 过碘酸盐木素 二氧六环木素(低分子量） 二氧六环木素(高分子量） 0 10.7 0 7.1 0 7.2
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木素的物理性质及其利用
一 、一般物理性质
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分离出的木素在分离过程中受到各种变化， 如化学构造和分子量变化等，因此其性质也 越发变得多样。可以说木素的物理性质因多 种原因而变得复杂且相差甚远。木素的物理 性质，包括各种波谱性质、高分子性质及其 他性质，如溶解溶解性质、热性质和电化学 性质等。
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3. 木素的溶解性
• 原本木素在水中以及通常的溶剂中大部分不溶 解，也不能水解成单个木素单元。
• 在制浆过程中为了把木材中的木素溶出，使纤 维分离开来，往往要在木素大分子中引入亲液 性基团；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。
• 几种植物的磨木木素（接近原本木素）的 数均分子量大都在3300-4120之间，最高可 达20000-25000。Mw/Mn=1.6-1.7，有多分 散性。 • 酸碱法分离木素分子量比磨木木素要低， 有的却高于磨木木素（木素之间缝合）。
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90 179 128 127 72 146 92
针叶木
木素磺酸钠
0
21.2
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燃烧热
木素的燃烧热值相对较高，如无灰分云杉盐酸木素
的燃烧热是110.0kJ／g。硫酸木素的燃烧热是109.6kJ／g。
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4、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。 磨木浆：由于磨石对原木周期性压力脉冲作用， 使木材加热，木素软化，使纤维完整离解，反 之未经充分软化的木材，在磨浆中会在细胞壁 任意处破裂，导致碎片增多，或产生破碎了的 纤维或粉状细料。
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2.6 2.3~3.1 2.8 3.1
云杉亚氯酸盐木素
8.8~9.6
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2、木素分子的形状
木素的结构是无定形的。 用电子显微镜研究木素的超分子结构状态表明， 木素是以球状质点状态或块状质点状态聚集存在 的。 原本木素和碳水化合物，在植物细胞中，以层状 结构存在，制浆过程中以厚度约2nm宽度的碎片 溶出，大的板状的碎片在溶液中不规则地折叠卷 曲，而成近于球状的木素的分子质点。
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1、木素的粘度、分子量和分子量分布 • 粘度
木素溶液的粘度较低。由下表可见，不同浓度的云 杉乙醇木素的，黏度值不大。比粘度为0.050~0.078
云杉乙醇木素的比粘度
木素组分 4 1 0.0548
浓度（g/100mL二氧六环） 3.2 0.0516 2.56 0.0518 2.05 1.64 0.0498 0.0495
2
3
0.0692
0.0783
0.0642
0.0740
0.0616
0.0718
0.0618 0.0567
0.0722 0.0680
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5、电化学性质
作为高分子电解质的木素，在电泳时向 阳极移动，因此可以与碳水化合物相分 离。另外用电泳法和电渗析法，可以从 制浆废液中分离木素磺酸。
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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。 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。
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各种可溶性木素的分子量
木素
云杉“天然木素” 云杉MWL 云杉硫酸盐木素 阔叶木硫酸盐木素 云杉木素磺酸 5.3~13.1
Mw×10-3
2.8~5.7 20.6 11.4~19.3
Mn×10-3
Mw/Mn
8.0 5.0~6.1 2.9
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熔点
木素的熔点往往不是一个固定的物理常数，如云杉碱木
素的熔点为186℃，有两种工业碱木素的熔点分别为140 ℃
和170 ℃ 。
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二、木素的相对分子质量
原本木素的相对分子质量可高达几十万。而分离木素 的相对分子质量要低得多，一般仅有几千到几万。即使是 磨木木素也是原本木素中的低相对分子量部分。
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• 各种木素的软化温度，即玻璃化温度， 干燥木素在127~193oC，随树种、分离 方法、分子量大小而异。 • 吸水后的木素，软化点大大降低。 • 而分子量增大，玻璃化温度上升。
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磨木木素的平均分子量
磨木木素 云杉 落叶松
杨木 芦苇
Mw 7050 6650
5140 5350
Mn 4120 3760
3440 3300
Mw/Mn 1.70 1.78
1.55 1.62
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• 原本木素在水中以及通常的溶剂中大 部分不溶解，不同的分离木素溶解性 也不同。 • 分离的木素在某种溶剂中溶解与否， 取决溶剂的特定溶解性参数和氢键结 合能。
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• 相对密度
自木化植物分离的木素大都是无定形的粉末，其相对
密度为1.300～1.500。 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。
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