最新植物纤维复习资料

1如何将造纸植物纤维原料进行分类？

答：①木材纤维原料：针叶材、阔叶材; ②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；③半木材纤维原料：这类原料主要指棉秆；④合成纤维、合成浆：人造丝、聚酰胺、聚酯、聚丙烯、聚氯乙烯等；

⑤二次纤维：旧报纸、旧杂志纸、旧瓦楞箱纸板。

2如何制备硝酸乙醇纤维素？

答：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。

3有机溶剂抽出物的化学组成及存在位置？

答：①针叶材抽出物主要成分是松香酸、萜烯类化合物、脂肪酸及不皂化物等。存在位置：树脂道和射线薄壁细胞中。②阔叶材的抽出物主要含游离的已酯化的脂肪酸，中性物；不含或只含少量松香酸(一般为1%以下)，主要存在于木射线细胞及木薄壁细胞中。③禾本科原料抽出物主要成分：蜡质，伴以少量的高级脂肪酸、高级醇等，蜡质存在于禾本科原料的外表面。

4叙述针叶木阔叶木的生物结构并指出细胞种类及含量百分比。

答：针叶材的生物构造从三个面研究：横截面、弦截面、径截面。针叶木中的细胞最主要是管胞，并有少量的木射线，一般不含导管。管胞占木质部细胞容积的90%～95%，木射线薄壁细胞占木材体积的5%～10%。

阔叶材的生物构造从三个面研究：横截面、弦截面、径截面。阔叶材中的细胞种类较多，包括木纤维、管胞、导管、木射线和薄壁细胞。木纤维，即纤维细胞，是阔叶材最主要的细胞和支持组织，占木材的60～80%，管胞数量很少。

5．如何处理纤维素Ⅰ可以获得纤维素Ⅱ？

答：(1)以浓碱液(11%-15%NaOH)作用于纤维素而生成碱纤维素，再用水其分解为纤维素。这样生成的纤维素Ⅱ，一般称丝光化纤维素；(2)将纤维素溶解后再从溶液中沉淀出来；(3)将纤维素酯化后，再皂化成纤维素；(4)将纤维素磨碎后并以热水处理。

6．叙述纤维素的吸着等温曲线。

答：纤维素的吸着等温曲线，表示了纤维素的吸湿与解吸过程。随着现对蒸汽压

的增加，纤维素吸附的水量迅速增加，稀释后纤维素发生润胀，但不改变其结晶结构。该物料经干燥后X—射线图并没有变化，说明吸着水只在无定形区内，结晶区并没有吸着水分子。一般认为①相对湿度在20%以下时，水分子被吸附在原来游离羟基上；②相对湿度增至60%，随着吸水量及润胀程度的增加，破坏了纤维素分子的氢键，形成新的吸附中心。③相对湿度超过60%时，由于纤维素进一步润胀，产生更多的游离羟基，吸附水加快，当相对湿度继续增加时，出现了多层吸附现象。

7．叙述半纤维素对打浆度影响。

答：①纸浆中存留的半纤维素有利于纸浆的打浆，这是因为半纤维素比纤维素更容易水化润胀。而纤维的润胀对纤维的细纤维化是十分有利的。②纸浆中存留的半纤维素聚糖的种类与结构比半纤维素的含量对打浆的影响更大。③碱溶性高聚糖含量下降，糠醛值(在碱溶性高聚糖中)下降，纸浆的打浆抗拒上升，即难于打浆。

8．叙述草类原料纤维细胞的超结构与针叶木管胞超结构的异同。

答：相同点：草类原料纤维细胞的微细结构有的与木材相似，其纤维细胞壁也可以分为ML、P、S1、S2、S3。不同点：①禾本科纤维的P层及S1层的厚度占细胞壁厚度的比例较大。②S1与S2层之间连接紧密，因此打浆时往往较木材纤维难于分丝帚化。③禾本科纤维的部分纤维的次生壁中层(S2)是多层结构。

④宽层的染色较浅，表明木素的浓度较低，窄层的染色较深，表明其中木素的浓度较高。

9．针叶木及阔叶木细胞壁中木素是如何分布的？

答：在针叶木中，木素含量25%～35%。针叶木的木素主要是愈疮木酚基丙烷。针叶木管胞中，木素含量在细胞角隅部分占85%～100%。复合胞间层非常之高也达到50%～60%，次生壁中占22%～23%，但是，因为胞间层非常薄，在复合胞间层和细胞角隅存在的木素早材中只占全木素量的28%，晚材占19%。剩余的72%和81%位于次生壁中。

阔叶材木素含量达20%～25%，阔叶材也是胞间层木素含量高，次生壁的木素含量较低，全部木素的80%左右，存在于次生壁中。

10.在分化的细胞壁中木素是如何沉积的？

答：木素化过程在S2形成之前就已在细胞角隅和复合胞间层开始，接着木素快速地沉积。而次生壁木素化作用是一个渐进过程，只有在胞间层木素浓度大约达到其最大值一半时才开始。在次生壁中，S1层最先木素化，随后是S2层，最后S3层。

11.木素的分离方法及缺点？

答：①木素作为残渣而分离：将无抽提物木材经水解除去聚糖(纤维素、半纤维素)，木素则以不溶性残渣分离出来。②木素被溶解而分离：选用与木素不起反应溶剂将木材中的木素抽提出来或将木素转变成可溶性的衍生物，再用适当溶剂抽提。缺点：第一类：这种方法分离的木素其结构已发生了变化。第二类：只能分离出全部木素量相对为改变的一部分。

12.论述半纤维素在制浆中的变化？

答：聚阿拉伯糖4-O-甲基葡萄糖醛酸木糖在硫酸盐法蒸煮中，其4-O-甲基葡萄糖醛酸支链易于脱去而成为聚阿拉伯糖木糖(聚合度下降)聚木糖类半纤维素在酸性制浆条件下的降解程度要比在碱性制浆条件下大的多。(阿拉伯糖基对酸不稳定，4-O-甲基葡萄糖醛酸基对碱不稳定。)

①聚葡萄糖甘露糖比聚木糖类的半纤维素更抗酸水解。②聚葡萄糖甘露糖较聚木糖类半纤维素更易于碱降解。③聚半乳糖葡萄糖甘露糖对酸水解是十分不稳定的。④聚半乳糖葡萄糖甘露糖对碱具有较高的相对稳定性。

13叙述纤维素酸水解机理及酸水解方法。

答：纤维素的酸水解反应机理：纤维素大分子中的1,4-β-苷键是一种缩醛键，对酸的稳定性很低，在适当的氢离子浓度、温度和时间作用下，发生水解降解，使相邻两葡萄糖单体间碳原子1C和氧原子所形成的苷键断裂。酸水解方法：浓酸水解：纤维素在浓酸中的水解是均相水解。纤维素晶体结构在酸中润胀或溶解后，通过形成酸的复合物再水解成低聚糖和葡萄糖。纤维素→酸复合物→低聚糖→葡萄糖。稀酸水解：稀酸水解属多相水解。水解发生于固相纤维素和酸溶液之间，在高温高压下，稀酸可将纤维素完全水成葡萄糖：纤维素→水解纤维素→可溶性多糖→葡萄糖。

14．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。