植物纤维期末复习

润胀度：纤维素纤维润胀时，直径增大的百分率，即：润胀后直径增值/原纤维直径

第一章思考题

1．如何将造纸植物纤维原料进行分类？

根据原料的形态特征、来源及我国的习惯，可大体上分类如下：

一、木材纤维原料（针叶材原料、阔叶材原料）

二、非木材纤维原料（禾本科纤维原料、韧皮纤维原料、籽毛纤维原料、叶部纤维

原料）

三、半木材纤维原料（棉秆）

2．造纸植物纤维原料中、主要化学组成是什么？写出定义或概念。

主要化学组成是木素和碳水化合物（carbohydrates):纤维素和半纤维素

纤维素是由D－吡喃式葡萄糖基通过1，4-β苷键联结而成的均一的线状高分子化合物。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。

木素是由苯基丙烷结构单元(即C6-C3单元)通过醚键、碳-碳键连接而成的具有三维空间结构的芳香族高分子化合物

****3．比较纤维素与半纤维素的异同。

①纤维素与半纤维素共同存在于大多数植物细胞壁中。

②纤维素全部由葡萄糖单位聚合而成，而半纤维素是一种杂聚多糖，常含有木糖，甘露糖，半乳糖，鼠李糖，阿拉伯糖等单糖单位。

③在酸性环境下半纤维素远较纤维素易于水解。

④半纤维素比纤维素的分子要小，大约含有500到3000个单糖单位，后者大约含有7000到15000个。

⑤半纤维素是分支的聚糖，而纤维素是不分支的。半纤维素具有亲水性能，可以造成细胞壁的润胀，赋予纤维弹性。

⑥一般木材中，纤维素占40～50%，还有10～30%的半纤维素和20～30%的木质素。4．写出综纤维素的定义及四种制备方法、并指出哪种方法比较好？P7

（1）定义

又称总纤维素，指造纸植物纤维原料除去抽出物和木素后所留下的部分（即纤维素和半纤维素的总称）。

（2）制备方法(P7)

氯化法、亚氯酸钠法、二氧化氯法、过醋酸法

以上方法得到的综纤维素都含有少量的木素，而且制备过程中往往使得少量碳水化合物被溶出。

5．如何自综纤维素制备α-纤维素？并指出其化学组成。P8

(1)用17.5%NaOH或（24%KOH）溶液在20℃下处理综纤维素或漂白化学浆45min，将其中的非纤维素碳水化合物大部分溶出，留下的纤维素及抗碱的非纤维素碳水化合物，分别称为综纤维素的α-纤维素或化学浆的α-纤维素。

(2)α-纤维素包括纤维素和抗碱的半纤维素

6．如何自漂白化学浆制备α-纤维素、β-纤维素、γ-纤维素？并指出各自的化学组成。（1）α-纤维素

用17.5%NaOH或（24%KOH）溶液在20℃下处理综纤维素或漂白化学浆45min，将其中的非纤维素碳水化合物大部分溶出，留下的纤维素及抗碱的非纤维素碳水化合物，分别称为综纤维素的α-纤维素或化学浆的α-纤维素。（用英文翻译）

包括纤维素和抗碱的半纤维素

（2）β-纤维素和γ-纤维素

用漂白化学木浆制备α-纤维素时，处理中所得到溶解部分，用醋酸中和沉淀出来的那部分为β-纤维素，不沉淀部分为γ-纤维素。

β-纤维素包括高度降解的纤维素和半纤维素，γ-纤维素全为半纤维素。

7．如何制备Cross and Bevan纤维素？P8

采用氯气处理湿润的无抽提物试料，使木素转化为氯化木素，然后用亚硫酸及约含2%亚硫酸钠溶液洗涤、以溶出木素。重复以上处理、直至加入亚硫酸钠后仅显淡红色为止。半纤维素的溶出较多，残留少量木素。

8．如何制备硝酸乙醇纤维素？P8

用20%的硝酸和80%乙醇的混合液，在加热至沸腾的条件下处理无抽提物的试样，使其中的木素变为硝化木素、溶于乙醇中而被除去，所得残渣既为硝酸乙醇法纤维素。

此法结果最差，部分纤维素和大部分半纤维素被降解，含量更低。

9．写出有机溶剂抽出物的定义、并指出常用的有机溶剂有哪些？P9

有机溶剂抽出物：用中性有机溶剂抽提植物纤维原料，溶解在溶剂中的有机物。

常用的有机溶剂：水、稀碱、苯、乙醇、苯－醇混合液、乙醚、丙酮、石油醚

10．写出针叶材、阔叶材和草类原料、各自的有机溶剂抽出物的化学组成及存在的位置？针叶材：主要组成：松脂松香：树脂酸（松香酸）、脂肪酸、中性物等。松节油：萜烯类的混合物α-蒎烯（生物制药的重要成分）、β- 蒎烯等。存在位置：树脂道和射线薄壁细胞中。

阔叶才：组成：游离的及酯化的脂肪酸，中性物；不含或只含少量松香酸。存在位置：木射线薄壁细胞与薄壁细胞中。

禾本科：主要成分：蜡质，伴以少量的高级脂肪酸、高级醇等。

存在位置：禾本科表皮层的外表面

11．写出果胶质的分子结构式、并说明果胶质存在于哪些植物中？P20

➢主要存在于胞间层（M）和初生壁(P)

➢果胶质含量：

➢针叶木及草类的果胶质含量很少（阔叶木>针叶木和草类）。

➢麻、棉杆皮、桑皮、檀皮含果胶质较多。所以韧皮纤维原料制浆中所要解决的主要矛盾（脱胶）与木材和草类不同（脱木素）。

12．写出植物纤维的定义。

植物纤维（plantfibre）是广泛分布在种子植物中的一种厚壁组织。它的细胞细长，两端尖锐，具有较厚的次生壁，壁上常有单纹孔，成熟时一般没有活的原生质体。植物纤维在植物体中主要起机械支持作用。

****14．叙述木材的粗视结构。P22

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

15．植物细胞壁上纹孔的功能及种类？P63—64

单纹孔和具缘纹孔半具缘纹孔

作用——在活立木中是相邻细胞间水分和养料的通道。

制浆造纸过程中药液渗透的主要通道。

在木材工业中木材的干燥、防腐和阻燃浸注、化学反应、提取物浸出都与纹孔的渗透性有关。

17．叙述针叶材的生物结构、并指出其含有哪几种细胞及含量百分比？P17

生物结构看书本上的图P17