植物纤维化学复习资料(整齐版)

一、名词解释：1.纤维素：由B—D葡萄糖基通过1,4—苷键连接而成的线性高分子化合物。2.半纤维素：是由多种糖基，糖醛酸基所组成，并且分子中往往带有支链的复合聚糖的总称。3.果胶物料：果胶质与其他聚糖如阿拉伯糖，聚半乳糖和少量L-鼠李糖等半生在一起形成一个复合体。4.超结构：超过一般光子显微镜的分辨能力的细节。5.热塑性：在某一温度下，木素由玻璃态向橡胶态变的性质。6.木素：由苯环丙烷结果单元（C6-C3）通过醚键，碳碳键联接而成的芳香族高分子化合物。7.玻璃转化点：木素从玻璃态转化为橡胶态物质所对应的温度。8.聚合度：纤维素分子中的B—D葡萄糖基含量即为纤维素分子的聚合度（DP）。9.降解：高分子化合物在受到化学，光照，加热，机械等作用时聚合度下降的现象。10.综纤维素：又称总纤维素，指造纸植物纤维原料中的纤维素和半纤维素的总称。11.α-纤维素：包括纤维素和抗碱的半纤维素。β-纤维素：为高度降解的纤维素和半纤维素。γ-纤维素：全为半纤维素。12.助色基团：能使吸收波长向长波方想移动的杂原子团（含有维未共用电子对）eg:-cooH,-OH,-NH2,-CL等。13.工业半纤维素：β-及γ－纤维素的合称。14.发色集团：含有П电子的不饱和基团。15.纤维：是指由连续或不连续的细丝组成的物质。在动植物体内，纤维在维系组织方面起到重要作用。16.CEL：纤维素酶木素。17.树脂障碍：在酸时纸浆中，树木的有机溶剂抽出物被加热，软化成油状物漂浮在浆水体系中，易粘附在浆池壁，洗浆箱，纸张等地方，给生产过程和纸张质量带来不良影响，成为树脂障碍。18.硅干扰：原料中的硅，在碱法制浆过成中形成的Na2SiO3,溶于碱法废液中，大量的Na2SiO3，将使废液黏度升高洗浆时黑液提取率降低，对黑夜的蒸发，燃烧，苛化，白泥回收等过程都带来麻烦即为硅干扰。19.缩合型连接：除苯环酚羟基对位侧链以外C-C结合。20.非缩合型连接：指缩合型连接以外的链接。21.纤维形态：包括纤维的长度、宽带、壁厚、腔径以及由这些指标组合而成的其他形态指标，如长宽比，壁腔比以及纤维的粗度等。22.纤维粗度：每100m长度的绝干纤维的重量（mg）用dg表示。23.原本木素：木材中原本存在状态的木素。24.CML:复合胞间层。BNL:布劳斯天然木素。LCC:木素—碳水化合物复合体。MWL:磨木木素（贝克曼木素）。CC：细胞角隅。25.纤维素的结晶度：是指纤维素构成的结晶区占纤维素整体的百分率。25.纤维素的可及度：利用某些能进入纤维素物料的无定形区而不能进入结晶区的化学试剂，测定这些试剂可以到达并起反应的部分占全体的百分率称为纤维素物料的可及度。26.纤维素的聚合度：纤维素大分子链中D-葡糖糖基的数目。27.剥皮反应：在碱性的影响下，纤维素具有还原性末端基的葡糖糖基会逐个掉下来，直到产生纤维素末端基转化为偏变糖酸基德稳定反应为止。28.润胀：固体吸收溶胀剂后，其体积变大但不失其表观均匀性，分子间的内聚力减少，固体变软此种现象称为润胀。29.有限润胀纤维素吸收润胀剂的最有一定限度，润胀的移度30.游离水：当纤维素物料吸湿达到纤维饱和点后，水分子继续进入纤维的细胞腔和各孔隙中，形成多层吸附水和毛细管水。31.结合水：进入了纤维素无定型区与纤维素的羟基形成氢键结合的水。33.吸着热:1g纤维完全湿润所放出的热。34.润涨度:离心机离心分离后纸张中存在水分。对于同种碱液，在同一温度下，纤维素的润涨度随浓度的增加而变大，至莫一浓度达到最大值。35.动电电位即zata电位，纤维吸附层表面相对双电层中过剩正电为零除的电位之差。二、填空题：1.针叶木的纤维细胞为（管胞），含量约为（90%95%）；阔叶木的纤维细胞为（木纤维）；草类原料的纤维细胞含量较低，但含有较多的（薄壁细胞）。2.植物纤维细胞壁可分为（复合胞间层）和（次生壁）两层，其中（次生壁）是细胞壁的主体。3.在酸性亚硫酸盐蒸煮法中，木素结构单元间的（α-醚键）容易断裂，并在此引入（磺酸）基，而木素结构中占比例很大的（β-醚键）是稳定的。在蒸煮法中特别要注意防止木素的（缩合）反应。4.木素的生物合成中形成二聚体的反应都是通过游离基互相结合，然后经水或木素的加成而稳定。5.工业半纤维素包括:（β-纤维素）和（γ-纤维素）。6.针叶木的有机溶剂抽出物主要成分是（松香酸、萜烯类化合物、脂肪酸及不皂化物等）；阔叶木的有机溶剂抽出物主要成分是（游离的己酯化的脂肪酸、中性物、不含或只含少量松香酸）；而草类的有机溶剂抽出物主要成分是（蜡质，伴有少量的高级脂肪酸，高级醇等）。7.木素大分子结构中主要的三种苯丙烷结构单元有（愈疮木基丙烷），(紫丁香基丙烷)和(对羟基苯丙烷)。8.纹孔分为(具缘纹孔)和（单纹孔）两类，而纹孔对却分为（具缘纹孔）(单纹孔对)和（半具缘纹孔对）三种。9.目前植物学家们广泛采用（紫外吸收光谱）（红外吸收光谱IR）（核磁共振吸收波谱HNMR）（电子自旋共振吸收波谱ESR）（质谱MS）（电子显微镜）等先进手段研究木素的结构。10.植物界种类繁多，而能用于制浆造纸的植物种类确只有（部分裸子植物）和（少数被子植物）。11.造纸工业将植物纤维原料分为（木材纤维原料）、（非木材纤维原料）和（半木材纤维原料）。12.一般来说，木材原料灰分低于（1%），禾本科原料灰分含量为（2%5%）。13.在制浆过程中，木素发生（亲核、亲电、游离基）反应，而在漂白过程中木素发生（氧化）反应。14.纤维素降解反应有（酸水解降解）（氧化降解）（碱性降解）（微生物降解）（热降解）（机械降解）。三、概念辨析：1.心材：木质部中靠书中心的组织中，逐步被树脂、色素等物质所填充而失去生理活性，变成死细胞。边材：木质部中靠近边缘，颜色较浅的部分，边材中的纤维较长，是造纸的好材料，由活细胞构成。2.早材：年轮中靠树心部分，颜色较浅的部分；晚材：年轮中靠外圈、颜色较深的部分3.“天然木素”：布劳斯天然木素（BNL），只是原本木素的低分子部分；天然木素：原本木素，即木材中原本存在状态的木素4.果胶：果胶酸盐及酯化了的果胶酸；果胶物料：果胶质与其他聚糖伴生在一起的复合体5.纤维：两头尖长比宽大几十倍的纺　体永久厚壁细胞。是一种细胞结构；纤维素：β－D葡萄糖茎通过1,4－苷键连接而成的线状高分在化合物。是组成纤维的一种化学组分。6.天然半纤维素：由多种糖基，糖酸基所组成的，分子中往往带有支链的复合聚糖总称；工业半纤维素：β-及γ-纤维素的总称，包含植物纤维原料制成漂白浆后留在浆中的天然半纤维素和一部分纤维素在制浆过程的降解产物。两者区别在于前者指植物纤维原料里的半纤维素这一部分，后者是经化学处理得出的产品。7.受压木：木素含量高，管胞少，S3层，S1层比正常厚；受拉木：木素含量低，纤维素含量高，纤维素结晶区大8.木素衍生物：木素大分子中的原子或原子团被其他原子或原子团取代而得到的物质；木素：是由苯丙烷基结构单元（即C6-C3单元）通过醚键、C-C键联接而成的芳香族高分子化合物；木素制备物：木素衍生物和木素的总称。9.α－纤维素：包括纤维素及抗碱的半纤维素；β－纤维素：为高度降解的纤维素及半纤维素；γ－纤维素：全为半纤维素10．果胶：聚半乳糖醛酸。果胶物料：果胶质与其他聚糖如阿拉伯糖，聚半乳糖和少量L-鼠李糖等半生在一起形成一个复合体。11．综纤维素：又称总纤维素，指造纸植物纤维原料中的纤维素和半纤维素的总称。克-贝纤维素：无提取物试料经湿氯气反复洗，再加H2SO4+2%NaSO4得到克-贝纤维素。硝酸乙醇纤维素：为抽提试料用HNO3(20%)和80%CH3CH2OH，加热到沸腾，即得硝酸乙醇法纤维素。四、问答题：1.造纸用纤维原料分哪些类型：分为木材纤维原料（针叶木和阔叶木）非木材纤维原料（禾本科纤维、籽毛类纤维、叶部纤维，韧皮纤维）半木材纤维原料（棉纤维）。2.描述纤维原料细胞壁的主要成分：纤维素、半纤维素、木素3.纤维素的特点?其性质和功能由什么决定：（1）不溶于水的均一聚糖；由D-葡萄糖构成的链状高分子化合物；以纤维单糖的连接方式（B-1-4）连接；具有特性的X-射线衍射图（2）结构单元、连接键型、功能基、DP.4.半纤维素的特点：由两种或两种以上的单糖组成的不均一聚糖；大多带有支链；构成线性单糖主链的单糖主要有：木糖、甘露糖、葡萄糖；构成短的侧链糖基有：阿拉伯糖、木糖、半乳糖、葡萄糖、岩藻糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸5.阐述针叶木、阔叶木原料生物结构的特点：（1）年轮：早材管壁薄，腔大；晚材管壁薄，腔小，年轮明显；除环孔材外年轮不明显（2）纤维排列方向：在横切面上管胞壁有规则的呈辐射状排列；在横切面上纤维不规则排列（3）木射线：在弦切面上的木射线一般为单列；木射线多为双列或多列，有部分为单列或单列延伸。（4）树脂道：在横切面上可见纵向树脂道在弦切面上可见横向树脂道；常年与造纸的阔叶木无树脂道6.针叶木阔叶木禾本科的抽提物：针：松香酸、脂肪酸、萜烯类化合物和不皂化物，主要存在于树脂道、木射线薄壁细胞；阔：游离或酯化的脂肪酸，少量中性物，无或少的松香酸，存在于木射线细胞和薄壁细胞；禾：蜡，存在于表皮7.原料树脂含量高对造纸的不良影响如何消除或减轻?答：4种方法：1）原料储备一段时间树脂因风化减少2)在备料车间钻孔去节3）蒸煮是通过大小放气回收松节油4）经过以上处理后，若纸浆中树脂含量还高，可加滑石粉或生物酶，然后在纸机净化系统中一并除去8.小放气的作用:排除空气，释放假压；产生向上现象；回收松节油；压迫纹孔膜。9.在测定原料中木素含量以前为什么要用有机溶剂对原料进行抽提：对原料抽提原因：木材原料中的松香酸、脂肪酸、萜烯类化合物及不可皂化物等成分，类原料中的蜡质等成分在分离木素时会和木素一起分离出来，有些多酚类物质还可能与木素发生缩合反应成为木素的组成成分，而导致结果偏高为了消除这种影响，故进行抽提。10.植物原料细胞壁各成分的主要分别是什么：（1）胞间层（M）木素（90%）少量果胶质不含纤维素（2）初生壁（P）木素（70%）半纤维素纤维素（3）次生壁（S）S1-S2-S3（由外向内）纤维素半纤维素↑木素↓。胞间层和初生壁合称复合胞间层。11.禾本科茎杆横切面有几种组织（生物结构、细胞形态）结构：表皮组织基本组织维管组织形态：纤维细胞薄壁细胞表皮细胞导管和筛管，及石细胞12.说非纤维细胞含量的多少是衡量草类原料优劣的标准之一的原因：1）非纤维细胞多，则纤维细胞少2）制浆时会吸收大量蒸煮液，增加液比，消耗药品3）滤水性差影响纸浆洗涤4）影响碱回收（硅干扰）5）纸浆湿强度低，影响纸机车速6）成纸强度差13.植物细胞壁的超结构主要研究什么？1）纤维细胞壁的层次构成2）不同层微细维的取向及其对材质的影响3）为细纤维的精细结构4)微细纤维与半纤维素，木素的维系结构关系。14.麦草浆不要打浆直接抄纸的原因：是由于其超结构特点决定的（1）S1层微细纤维较厚且S1与S2层连接紧密（2）S1层微细纤维交叉螺旋排列，S2层微细纤维与轴夹角约为30-40度在纤维末端又缠绕上去，角度比木材纤维的饶角还大，难于分丝帚化，故一般麦草浆不打浆，经过疏解即可抄纸。15.打浆过程纤维细胞的变化：（1）初期，S1层破裂，引起纤维表皮微细纤维变化（2）横向切断，纵向分丝帚化（3）破坏P层及S1层，完全打掉或者部分打掉，使S2裸露并使其分丝帚化（4）使纤维发生水化润胀，也叫内部微细纤维化16.简述木素的形成过程？答：（1）木素母体经酵母素作用脱氢形成游离体（2）游离基间结合形成次级结构（3）由中间产物逐步形成木素大分子。18.灰分对制浆造纸的影响：1):灰分对普通的化学浆的质量没什么影响，只对人造纸浆和电容器浆产生不良影响。2):纸浆中Cu.Fe.Mn等金属离子对纸浆的颜色以及纸浆过氧化氢.氧气.臭氧漂白会产生不良影响，而且会促进漂剂分解。3):纸浆中的Ca.Mg粒子对稳定漂剂，保护碳水化合物有着一定的作用，但过量的金属离子又会使木素稳定，降低纸浆白度。4):原料中尤其是草类原料灰分中SiO2和N