植物纤维化学总结
第一章
1、纤维素(Cellulose) 半纤维素（Hemicellulose）木素（Lignin）
针叶材（needle leaved wood或soft wood）阔叶材（leaf wood 或hard wood）草类（straw）
2、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。
英文翻译：The holo-cellulose or bleached chemical pulp is treated with 17.5% sodium hydroxide solution or 24% potassium hydroxide solution at 20 centigrade for 45 minitues; most of the hemicellulose is released and the complex composed of residual cellulose and anti-alkali hemicellulose is called α-cellulose of holocellulose or α-cellulose of chemical pulp.（重点）
3、有机溶剂抽出物及其对制浆造纸的影响。
针叶材的抽出物：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(Rosin Acids)、萜烯类化合物、脂肪酸(Fatty Acids)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。
阔叶木的抽出物：主要含游离的已酯化的脂肪酸、中性物、多酚类化合物，不含或只含少量松香酸。主要存在于木射线和木薄壁细胞中。
对制浆的影响：①蒸煮时抽出物的含量高（特别是心材）会阻碍药液浸透，增加蒸煮时的药品消耗,延缓蒸煮过程；②碱法蒸煮时，抽出物与碱反应，生成皂化物（塔尔油）；酸法制浆时，这些抽出物只是被加热、软化成油状物，漂浮在纸浆悬浮液中，易黏附在浆池壁、管道内壁、流浆箱、毛毯、造纸网、烘缸、纸张等处，导致粘辊、糊网、毛毯透气度、纸张有透明点等给生产过程及纸张质量带来不良影响—―树脂障碍‖；③抽出物中有些多酚类物质在蒸煮时易与木素缩合，而一旦缩合将不能再碎裂，导致浆中有生片出现，严重的出现―生煮‖。此外，多酚类物质与木素间的缩合造成黑液黏度升高，不利于碱回收.
4、常用造纸植物纤维原料比较。P21 （若是简答题主要回答划线部分就行）
棉花纤维以及棉短绒中，纤维素以外的杂质含量最低，因而具有制浆、漂白工艺最简单，造纸价值最高等特点。
针叶材、阔叶材和禾本科三类原料相比，针叶材的木素含量最高，阔叶材次之，禾本科原料（除竹子外）木素含量最低。禾本科原料较易蒸煮、漂白，生产工艺条件需温和些；针叶材原料较难蒸煮、漂白，工艺条件需强烈些；阔叶材原料制浆、漂白难易程度则介于两者之间。
三类原料的半纤维素含量（及组成）明显不同，半纤维素含量高的原料，碱法浆得率高，纸浆易吸水润涨，成纸具有紧度高、透明度高等特点。
木材原料的有机溶剂抽出物含量高，既赋予原料特有的颜色、特殊用途及经济价值；也将对制浆生产及工艺操作，废液回收，纸浆漂白剂白度稳定性方面造成影响。并且，阔叶材原料所造成问题会更突出一些。禾本科原料的灰分含量明显比木材原料的高；且其主要成分是二氧化硅，对草浆洗涤、漂白液回收等方面造成影响。碱法制浆时，增加碱回收的“硅干扰”；酸法制浆时，会引起纸的纸病。
韧皮纤维原料中果胶质含量较高，由于果胶质与金属离子的特殊关系，韧皮纤维原料中的灰分含量也较高。
5、春材（spring wood）或早材（early wood）：树木的每个年轮是由两部分组成的，靠树心部分的颜色较浅，是每年生长季节的前期生长出来的。
秋材（autumn wood）或晚材（late wood）：年轮中靠外圈、颜色较深部分，是每年生长季节的后期，即秋、冬天生长出来的。
木质部中靠边缘的、颜色较浅的部分，称为边材（sap wood）。树木在生长过程中，木质部靠树心的部分组织逐步被树脂、单宁、色素等物质填充而失去活性变成死细胞，称为心材（heart wood）
6、针叶材的细胞类型、含量及形态（重点）p26~28
针叶材中的细胞最主要是管胞，并有少量的木射线，一般不含导管
（1）管胞：针叶木的最主要细胞，形似纺锤状；占针叶木细胞总数的90%-95%，具有输导水分和支撑树木的双重作用。
（2）木薄壁组织：针叶材中的射线细胞，含量少，壁薄腔大，长度小，呈长方形，径向排列，胞腔内含树脂；在木质部称为木射线，在韧皮部称为韧皮射线；一般为单列，且无异型射线，通过纹孔与其他细胞相通，是细胞间横向流通的通道，具有储存营养的作用、
（3）树脂道：是部分针叶木独有的特征，是由若干个分泌细胞所围成形的一种胞间道。它不是一个细胞也不是组织而是细胞间隙，中间充满树脂，故称为树脂道。分为轴向树脂道和径向树脂道，两者互相沟通，形成树脂道网。
7、阔叶材的细胞类型、含量及形态P28~31
阔叶材中细胞的种类较多，包括木纤维、管胞、导管、木射线和薄壁细胞。
（1）木纤维：阔叶木的纤维细胞，是阔叶木的主要细胞和支持组织。大部分阔叶材的纤维细胞含量为60～80%。纤维细胞含量明显低于针叶木纤维细胞含量，造纸价值不如针叶木。
般不用于单独抄造高强度纸张。
（2）管胞：阔叶材中的管胞短而少，形态与针叶木中的管胞相似，纹孔为具缘纹孔，纹孔缘明显，纹孔直径大于或等于导管细胞侧壁上的纹孔直径。
（3）导管：由一串具穿孔的管状细胞所构成，是阔叶木中的水分输导组织。约占阔叶材总体积的20%；以导管的细胞壁的增厚情况不同，可分为五种类型：环纹导管、螺旋状导管、梯形导管、网纹导管、纹孔导管；导管的大小和分布影响制浆过程中药液的浸透。
（4）薄壁细胞：轴向薄壁组织：纺锤状薄壁组织细胞、木薄壁组织束；含量分布变化较大：从小于1％至24％不等
（5）木射线细胞：同型木射线：只有径向排列的木射线细胞；异型木射线：既有直立的又有横卧的细胞注：此题可能考针叶材阔叶材的细胞类型、含量及形态的比较（重点）
8、植物细胞壁的基本构造P43（填空）
细胞壁可分为胞间层ML（Middle lamella）、初生壁P（primary wall）和次生壁S（secandary wall）。胞间层M与初生壁P组成复合胞间层CML,次生壁根据形成的先后，可分为外层（S1层），中层（S2层）和内层（S3层）所有植物细胞都具有初生壁，但是并不一定有次生壁、
9、纤维形态及其与纸浆（张）性质的关系P43~46
（1）长宽比：长宽比大，成纸时单位面积中纤维之间相互交织的次数多，纤维分布细密，成纸强度高；反之成纸强度低
（2）壁腔比：壁腔比小的纤维，成纸时纤维间的接触面积较大，结合力强，成纸强度高；反之，纤维僵硬，纤维间接触面积小，结合力小。对耐破度影响最为显著。壁腔比<1 很好原料、壁腔比=1 好原料、壁腔比>1 劣等原料；值得注意的是，纤维的壁腔比并非越小越好。壁腔比太小的纤维，其本身的强度太差，成纸的强度仍不高。虽然其柔软性好，成纸紧度高，但成纸强度不高。
（3）纤维粗度：纤维粗度大，成纸粗糙，平滑度低，强度下降，但松厚度增加；纤维粗度小，成纸的平滑度好，纸的裂断长、耐破度、撕裂度和耐折度增加，但松厚度下降
10、纤维细胞壁的微细结构（重点）P50~55 （可能做论述题）
（一）纤维细胞壁的层次构成
正常的纤维细胞的胞壁，自外至里是P、S1、S2、S3等层次所组成的；两个细胞间存在一个共同的胞间层（ML层）；在3个或4个细胞之间存在一个共同的区域—细胞角隅（CC）胞间层及细胞角隅的体积分数均不大；P层的厚度极小，紧0.1μm左右，相邻两个细胞的P层及共有的ML层一起形成复合胞间层（CML）。S1层在P层的内侧，厚度较小，一般占细胞壁厚度的10%~20%,S3层更薄些，一般仅占2%~8%、S2层占70%~90%；S2层的厚度虽树龄、季节、部位等的不同而产生的变化幅度最大，故S2层是决定细胞壁厚度的最主要层次。对于大多数原料的多数纤维来说，纤维细胞壁是由P、S1、S2、S3等层次所决定的。（二）不同层次微细纤维的取向及其对材质的影响
不同材种中相应层次的微细纤维的取向有差异，可作为鉴别材种的重要特征的依据，而且微细纤维取向倾角的大小还影响纤维的收缩及润胀性能、
（三）微细纤维的精细结构
微细纤维是细胞壁骨架物质的最基本结构单位、微细纤维是由比他更小的结构单元组成
（四）微细纤维与半纤维素、木素的微细结构关系
微细纤维是细胞壁骨架物质，而半纤维素、木素则是微细纤维间的―填充物质‖。这三种组分在细胞壁中构成了绕细胞腔排列的相互间断的同心层
半纤维素填充在原细纤维与微细纤维之间。木素填充在微细纤维之间与胞间层内。当细胞壁中的半纤维素和木素被除去以后，在电镜下可以看到原细纤维。
11、纤维素、半纤维素、木素的分布（填空）
（一）纤维素的分布(distribution）
胞间层不含纤维素、自外至里，纤维素含量逐步升高，次生壁中，特别是S2和S3中，纤维素的含量最高（二）半纤维素的分布
所有材种的复合胞间层（CML）中半纤维素含量都是最高的，次生壁中含量较低，尤其是S2层。半纤维素的浓度分布也是胞间层及细胞外层最高，次生壁尤其是S2层中最低。
（三）木素浓度的分布：浓度依据从大到小排列CC>CML>S3>S1>S2 ；尽管CC、CML中木素的浓度高，由于其体积分数甚小，故木素总量不多；相反，S2层中木素浓度虽低，由于其体积占细胞的大部分，故木素总量的大部分存在于S2层之中。
第二章木素
1木素三种基本结构单元：P69
（G）愈疮木酚基丙烷、（S）紫丁香基丙烷、（H）对羟基苯基丙烷
2、木素三大功能基：包括甲氧基（-OCH3）、羟基（-OH）和羰基（-CO）(主要为填空题)
一）元素组成及甲氧基（methoxyl group）
甲氧基是木素最重要的特征基团。木素中的甲氧基是联接在芳香环上的，而不是联接在脂肪族侧链上。二）羟基（hydroxyl group）按其存在的状态，有两种类型
酚羟基（phenolic hydroxyl group）：存在于木素结构单元苯环上；脂肪族羟基（aliphatic hydroxyl group）：存在于木素结构单元侧链上。
三）羰基（carbonyl group）
存在于木素单元的侧链上，分为共轭羰基和非共轭羰基。
全羰基可以通过硼氢化钠还原来测定。共轭羰基可以通过还原示差紫外吸收光谱法定量。
木素结构单元：含有紫丁香基结构单元较多的原料或部位其脱木素速度也快！
3、木素结构单元间的联接和含量P107（填空）
醚键（ether bonds）联接（60％～70％）和碳-碳键联接（30%～40%）
缩合连接属于碳-碳键联接，而不是单独的一类联接。
缩合联接：β-O-4连接（最重要的木素分子结构单元）、β-5连接、β-1连接、5-5连接、4-O-5连接、β-β连接、β-6连接和β-2连接、其他连接方式
4、贝克曼木素（MWL）又称磨木木素（Milled Wood Lignin），纤维素分解酶木素（cellulolytic enzyme lignin, CEL）：主要适用于木素性质、化学结构的研究。
硫酸法（克拉森木素）用于木素的定量。对于酸溶木素的定量，可用紫外光吸收法在205nm波长处测定。
5、木素的化学反应（本章重中之重）P117-139
反应类型：游离基反应、亲核反应、亲电取代反应、氧化反应
6、酚型结构单元
木素结构单元苯环上存在游离酚羟基，特点：能通过诱导效应而使酚羟基对位侧链上的α-碳原子活化
如果在化学反应过程中能在木素大分子上析出更多的酚羟基或尽量保护其游离酚羟基免于缩合，这将会提高木素的反应活性
非酚型结构单元
凡木素结构单元苯环上不具有游离酚羟基，而是以酚醚键联接到相邻的单元上，这类结构单元称之为非酚型结构单元，特点：苯环的酚羟基上有了取代基，难以像酚型结构单元那样使α-碳原子得到活化
非酚型单元中存在的α-醚键、β-醚键都比较稳定或反应活力较弱
即使α-位置是醇羟基，其反应能力也比酚型结构的醇羟基小得多；如果α-醇羟基又被醚化，则此位置就难于进行反应
木素结构单元中的酚型结构在碱性介质中形成亚甲基醌结构；在酸性介质中，无论是酚型结构还是非酚型结构均可形成正碳离子结构。
7不同蒸煮液的亲核试剂剂亲核能力大小P120（填空）
氢氧化钠法蒸煮液：OH-；硫酸盐法蒸煮液：OH- ，SH-，S2-；碱性亚硫酸盐蒸煮液：SO32-
酸性亚硫酸盐蒸煮液：HSO3-，SO32-
亲核试剂能力大小：S2- >SH- （SO32- ）>HSO3- >OH-
8、植物纤维原料在苛性钠法蒸煮过程中，木素与氢氧化钠的反应包括：P124
（1）通过木素大分子中酚型α-芳基醚键的断裂，酚型α-烷基醚键的断裂，非酚型结构基团在α-原子上连有OH基时的β-芳基醚键的断裂和苯环上芳基甲基醚键的断裂，形成环氧化合物的中间物以及苯环上芳基甲基断裂、导致新的酚羟基的生成。
（2）上述4种醚键断裂的同时，还伴随着脱芳基、脱烷基、脱甲醛等反应，使木素分子逐步降解而溶出，其中以非酚型结构的β-芳基醚键断裂的脱芳基反应为引起木素降解的主要反应。但此反应只是在α-位置有醇羟基的情况下才出现。
（3）当有蒽醌存在时，蒽醌促进了酚型β-芳基醚键的断裂，加速了木素的溶出，同时保护了碳水化合物。
9、为什么硫酸盐法蒸煮脱木素速率比氢氧化钠法蒸煮快（木素脱除程度）？P125（★极可能一题论述题）主要从反应液亲核能力和反应类型β-芳基醚键断裂、导致木素完全降解等方面进行比较。最好列出两种方法的特点，以便进行比较
（1）在硫酸盐法蒸煮中，除了氢氧化钠和木素的反应外，硫化钠和木素的反应是脱木素的主要反应、在Na2S的水溶液中、由于Na2S的离解，溶液同时存在OH-、HS-和S2-等离子、
（2）亲核能力上而言：虽然NaOH用量比Na2S高，但β-芳基醚键的断裂主要是S2-和SH-在α-碳原子上的亲核进攻形成苯甲硫基结构，导致β-芳基醚键断裂，而不是OH-离子的主要作用，所以木素与硫化钠的反应比氢氧化钠强，所引起的木素降解作用也比氢氧化钠强。
（3）反应键断裂、木素降解等方面而言：β-芳基醚在木素结构中占有相当大的比例，因此它的断裂对木素大分子降解成碎片而溶出是很有意义的，这一反应在苛性钠法蒸煮中是次要的，而在硫酸盐法蒸煮中则是一个主要反应。
总的来说，木素在硫酸盐蒸煮中的反应，包括了木素在NaOH溶液中的基本反应，除四种主要的醚键断开之外，还能促进酚型结构单元的β-芳基醚键断开，形成环硫化合物。这几种反应，都析出酚羟基，增加木素大分子的亲液性，而且使木素的降解反应继续下去，直至出现抵抗蒸煮液中亲核试剂的结构为止。10、木素氧化反应（用于制浆漂白）主要掌握ClO2（chlorine dioxide ）特点P141
特点：它和饱和的脂肪族化合物（醇类、胺类、羧酸类等）很难起反应，但对不饱和的脂肪族化合物则很易起反应，因此他能够选择性地氧化木素和色素并将它除去，而对纤维素却没有或很少有损伤，因此漂白后纤维具有高的白度、纯度，返黄少，机械强度也不会下降。
第三章、纤维素及其衍生物（cellulose）
1、学术上所说的纤维素、可以定义为在常温下不溶于水、稀酸和稀碱的D-葡萄糖基以β-1,4－苷键连接起来的链状高分子化合物。工业上纤维素是指植物原料经过特定的纤维化工程所得到的剩余物——制浆、其中多少含有一些半纤维素和木素
2、纤维素的化学结构的特点
（1）纤维素大分子的基本结构单元是D-吡喃式葡萄糖基（C6H10O5)。
（2）纤维素大分子的葡萄糖基间的连接都是β-苷键连接。
（3）纤维素大分子每个基环均具有3个醇羟基。
（4）纤维素大分子的两个末端基性质不同。
3、植物纤维素的生物合成（填空）
碳水化合物的母体——糖核苷酸，形成细胞壁的聚糖。纤维素是由UDP-D-葡萄糖合成的。UDP-葡萄糖是在细胞质中靠胞质酶合成的。
4、常用的统计平均分子量和平均聚合度的计算（填空题的计算）
①数均分子量：定义；纤维素体系的总质量被分子的总个数所平均。通常用渗透压、蒸汽压方法测定
Mn = ΣniMi /Σni=ΣN i M i（即数均分子量等于数量分数N i与分子量M i乘积总和）
②质均分子量定义：按质量统计的平均分子量。通常由光散射法测定
Mw ＝Σmi Mi/ Σmi=ΣW i M i
③粘均分子量定义：用溶液粘度法测得的平均分子量
[ε]＝KMα
5、纤维素分子量和聚合度的测定方法（简答、这部分公式不考计算）
a)化学方法：端基分析法
b)热力学方法：渗透压法、蒸汽压下降法、沸点升高法、冰点降低法
c)动力学方法：粘度法、超速离心法、扩散法
d)光学方法：光散射法
e)其它：凝胶渗透色谱法
6、凝胶渗透色谱法的基本原理P172
利用高分子溶液通过由特殊多孔性填料组成的柱子，在柱子上按照分子大小进行分离的方法。
①在色谱柱中，装填的多孔性填料的表面和内部有着各种各样大小不同的空洞和通道。
②由于浓度的差别，聚合物分子在溶剂的推动下都力图向填料内部空洞渗透。
③较小的分子除了能进入较大的空洞外，还能进入较小的孔，较大的分子只能进入较大的孔，而比最大孔还要大的分子就只能停留在填料之间的空隙中。
④随着洗涤过程的进行，最大的聚合物分子从载体间的粒间首先流出，依次流出的是尺寸较大的分子，然后是尺寸较小的分子，这样就达到了大小不同的分子分离的目的。
7纤维素大分子间的氢键对制浆造纸的影响P182
1）对吸湿性的影响
氢键的形成，使纤维及纸页的吸湿性降低。
2）对溶解度的影响
分子间氢键破坏程度大的溶解度大。
干燥过的纤维素的溶解度小于未经干燥的纤维素的溶解度。
3）对反应能力的影响
氢键的形成阻碍反应的进行。
纸是由植物交织而成的，纸的强度决定于纤维素本身的强度和纤维间的结合强度。打浆使纤维分散并在纤维表面露出更多的氢键，纸浆在烘干机烘干后纤维之间的氢键结合力提高，使纸张的强度增加、
8、滞后现象的原因和解释（吸湿时的吸着水量低于解吸时的吸着水量）P184
对于同一种纤维素，在同一温度和同一相对湿度下吸附的吸着水量低于解吸时的吸着水量的现象，称为“滞后现象”
解释：干燥的纤维素在吸湿过程其无定形区的氢键不断打开，纤维素分子间的氢键被纤维素分子和水分子间的氢键所代替，虽然形成了新的氢键，但纤维素分子间的部分氢键仍然存在，即新游离出来的羟基较少；解吸过程，润湿了的纤维素纤维脱水收缩，无定形区纤维素分子间的氢键重新形成，但由于受到内部阻力的抵抗，被吸着的水不易挥发，也即纤维素与水分子间的氢键不能全部可逆地打开，故解吸时吸着的水较多，产生滞后现象。
9、纤维素纤维的润胀的分类及其特点P185
有限润胀：纤维素吸收润胀剂的量有一定的限度，其润胀的程度也有限度。包括结晶区间的润胀和结晶区内的润胀
结晶区间的润胀：润胀剂只到达无定形区和结晶区的表面，纤维素的X射线图不发生变化；
结晶区内的润胀：润涨剂占领了整个无定形区和结晶区，形成润胀化合物，产生新的结晶格子，纤维素原
来的X射线图消失，出现了新的X射线图、多余的润胀剂不能进入新的结晶格子，只能发生有限润胀。无限润胀：润涨剂可以进到纤维素的无定形区和结晶区发生润胀，但并不形成新的润胀化合物，对于进入无定形区和结晶区的润胀剂的量并无限制。润胀过程中纤维素原来的X射线图消失，但并不出现新的X 射线图。无限润胀就是溶解，必须形成溶液
10、扩散双电层理论（结合图）及其应用P189
由于纤维素表面上糖醛酸基及极性羟基的存在，使得纤维在水中其
表面带负电。纤维在水中吸引外围的正电子，越靠近纤维表面正
电子浓度越小，直至为零。
吸附层a、b层、扩散层d层、吸附层与扩散层组成扩散双电层
施胶：在施胶时加入电解质—矾土Al2(SO4)3，其水解出来的Al3+
会降低松香粒子的δ-电位直至为零，这样松香就会沉积在纤维上、
染色：在纸浆纤维染色时，可用碱性染料直接染色，因纤维表面带
负电，碱性染料带正电，染料粒子可以被吸附在纤维上。如果用酸
性染料染色，必须加入媒染剂明矾，改变纤维表面的电性，使染料
被纤维吸附，达到染色的目的
11、碱性降解反应的分类特点以及对制浆造纸的影响P195
碱性水解：苷键部分断裂，产生新的还原性末端基，聚合度和纸浆强度下降。水解程度与蒸煮温度、时间、用碱量有很大关系。当蒸煮温度较低时、碱性水解反应甚微、温度越高水解越强烈、
剥皮反应(peeling reaction)：碱法蒸煮时总存在剥皮反应，特别是在高温下，纤维素水解产生新的还原性末端基。导致纤维素聚合度下降，纸浆得率下降，强度下降、蒸煮后期不要过分延长时间、否则就会使纸浆的得率和强度下降、
名词解释：
1.纹孔：植物细胞壁在次生增厚过程中，并不是整个细胞壁都产生均匀增厚的，其未增厚部分的细胞壁
较薄，在显微镜下像个孔，一般称为纹孔、
2.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。
3.半纤维素：由两种或两种以上单糖基组成的非均一聚糖，且分子中往往带有数量不等的支链。
4.木素：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立体结构的芳香族
高分子化合物.
5.β-纤维素、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。
6.将β-纤维素和γ-纤维素之和称为工业半纤维素
7.微细纤维（micro fibril）：直径小于45nm微纤维丝。
8.微细纤维的取向:微细纤维在细胞壁上与纤维的轴向之间的夹角。
9.结晶度：指纤维素构成的结晶区占纤维素整体的百分数，反映纤维素聚集时形成结晶的程度。
10.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。
11.吸附：当纤维素自大气中吸取水或蒸汽时、称为吸附、
12.解吸：因大气中降低了蒸气分压而自纤维素放出水或者蒸汽时称为解吸、
13.纤维表面处的电位相对于该处的电位之差称为电极电位
14.δ-电位：纤维吸附层b界面相对于该处的电位之差称为动电电位或δ-电位。
15.剥皮反应(peeling reaction) ：指在碱性条件下，纤维素具有还原性的末端基一个个掉下来使纤维素
大分子逐步降解的过程。
或者：所谓的剥皮反应就是在碱的影响下、纤维素具有还原性末端基的葡萄糖基会逐个掉下来、直到产生纤维素末端基转化为偏变糖酸基的稳定反应为止、掉下来的葡糖糖基在溶液中嘴鸥后转化为异变
糖酸、并以其钠盐的形式存在于蒸煮液中、
16.取代度（D）：把在纤维素酯化反应中，每个葡萄糖基中被酯化的羟基的数叫做取代度、
17.酯化度（γ）：酯化反应中，把每100个葡萄糖基中起反应的羟基的数目称为γ值、也就是酯化度、第三章可能出的填空题
纤维素粘度测定的常用溶剂有铜氨溶液和铜乙二胺溶液。现多采用铜乙二胺溶液。
我国纤维素分子量测定的标准方法中，应用北欧标准粘度计。
纤维素是不同聚合度的分子混合物，即分子结构单元相同，结构单元间的连接方式也相同，但各个分子的聚合度不同。这种现象称之为纤维素的多分散性。
按不同聚合度（或分子量）将多分散性的纤维素试样分成若干级分的纤维素试样称之为分级。
纤维素结构——纤维素高分子的不同尺度结构单元在空间相对排列，包括高分子的链结构和聚集态结构。纤维素由葡萄糖基环构成，构型属?–D构型葡萄糖构型、构象为椅式构象。
纤维素大分子中，影响最大的为伯羟基
gt构象：表示C6-O6键的位置位于：C5-O5一边(旁式g)和C5-C4反向（反式t）。
gg构象：表示对C5-O5和C5-C4都是旁式。
tg构象：表示对C5-O5为反式t，对C5-C4为旁式g。
原细纤维通过氢键结合组成微细纤维，同周围的半纤维素和木素（存在LCC）一起组成细胞壁的细纤维。结合水：与纤维素的羟基形成氢键结合水使纤维素发生润胀；
游离水与纤维素无氢键联接，不能使纤维发生润胀
常用的润胀剂水、碱溶液、磷酸、甲醇、乙醇、苯胺、苯甲醛等极性溶液
改变电解质的浓度，对电极电位无影响、电解质的浓度增大，δ-电位下降、pH值升高时，δ-电位增大在碱性介质中，主要进行纤维素仲羟基的化学反应；在酸性介质中则有利于伯羟基的反应。
第四章：半纤维素Chapter 4 Hemicelluloses
1．半纤维素概述P214
半纤维素是由①两种或两种以上单糖基（②葡萄糖基、木糖基、甘露糖基、半乳糖基、阿拉伯糖基、鼠李糖基等）、糖醛酸基组成，并且分子中往往带有数量不等的③支链的非均一复合聚糖。
④构成半纤维素分子中还含有糖醛酸基有：葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸等，还含有乙酰基。特点：①②③④
2.半纤维素的抽提P219/220
一般是利用各种溶剂抽提综纤维素，利用不同浓度碱液与某些溶剂的共同作用或某种有机溶剂的单独作用，将不同的聚糖抽提出来并加以分离。
●浓碱溶解硼酸络合分级抽提法——针叶木
●逐步增加碱液浓度分级抽提法——针叶木
●单纯碱抽提法——阔叶木和草类原料
●二甲亚砜抽提法：利用有机溶剂对半纤维素的溶解性将半纤维素分离，并最大程度地不破坏半纤
维素的结构－－可保留乙酰基。
3、半纤维素聚糖的类型特点及含量?? P227-229（论述题）
一、针叶木半纤维素的类型及化学结构式：聚半乳糖葡萄糖甘露糖为主，少量聚木糖和聚阿拉伯糖半乳糖1．聚半乳糖葡萄糖甘露糖分为两类：①半乳糖含量较少（3-5%），一般称为聚O－乙酰基葡萄糖甘露糖（在针叶木半纤维素中约占60%-70%，由于含O-乙酰基也很少，通常称为聚葡萄糖甘露糖）②半乳糖基含量较多，称为聚半乳糖葡萄糖甘露糖，在针叶木中含量较少，其分子质量较低，水溶性好，半乳糖基含量越多水溶性越好。半乳糖基以支链形式与甘露糖基的C6位以（1→6）α苷键相连接。
聚半乳糖葡萄糖甘露糖的化学结构式P227
2.聚木糖（在针叶木半纤维素中约占7%-12%）
①结构特点：主链为（1 4）β连接的D－吡喃式木糖基；4-O-甲基-葡萄糖醛酸基以枝链形式连接于主链C2位上；L-呋喃式阿拉伯糖基连于主链C3位上，还有少量木糖枝链存在；针叶木此类聚木糖中不含乙酰基。
②聚阿拉伯糖-4－O－甲基葡萄糖醛酸木糖的化学结构式P227
3、聚阿拉伯糖半乳糖(针叶材中都存在，含量较少，但落叶松属中含量多，约5%-30% )
①结构特点:主链为（1→3）β连接D－吡喃式半乳糖基；L-呋喃式阿拉伯糖基连于主链C6位上；少量半乳糖基或葡萄糖醛酸基连接于C6上；阿拉伯糖基:半乳糖基＝1:4或1:8 ；高分枝度，水溶性。。
②聚阿拉伯糖半乳糖的化学结构式P228
二、阔叶木半纤维素聚糖的类型及化学结构式：聚木糖为主，少量聚葡萄糖甘露糖和聚鼠李糖半乳糖醛酸木糖
1、聚木糖类(xylan)：聚-O-乙酰基-4-O-甲基葡萄糖醛酸木糖，阔叶木中最多的半纤维素约占20-25%
①结构特点：主链为（1 4）β苷键连接的D-吡喃式木糖基；乙酰基连接在木糖C3位成醋酸酯联结，少量连接于C2位，边材中含10-13%，心材中不含乙酰基；4-O-甲基葡萄糖醛酸基连接于主链木糖基的C2位，也有联结在C3位，含量较少；另外，枝链上含少量木糖基。
②聚-O-乙酰基-4-O-甲基葡萄糖醛酸木糖的化学机构式P228
2、聚葡萄糖甘露糖(glucomannan)在阔叶木中的含量为3%-5%
①结构特点：主链为（1→4）β苷键连接的D-葡萄糖基与D-甘露糖基，其比例为1:1-1:2。没有枝链。
②聚葡萄糖甘露糖化学机构式P228
3、聚鼠李糖半乳糖醛酸木糖(rhamnogalacturonans)
①结构特点：存在于桦木半纤维素中，无枝链；α-L-鼠李糖基以1 2苷键连接于D-半乳糖醛酸基，以1 3苷键连接于D–木糖基。半乳糖醛酸基与木糖基以1 4苷键联接。
②聚鼠李糖半乳糖醛酸木糖化学机构式P228
三、若干禾本科半纤维素的类型及化学结构式：聚阿拉伯糖葡萄糖醛酸木糖为主
1、麦草(wheat straw) ——聚阿拉伯糖葡萄糖醛酸木糖
①结构特点：D-吡喃式木糖基以（1 4）β苷键连接形成主链；L-呋喃式阿拉伯糖基连接于主链C3位；D-吡喃式葡萄糖醛酸基连接于主链C2位；有时存在木糖基枝链与乙酰基枝链。
聚阿拉伯糖葡萄糖醛酸木糖的化学结构式P229
2、稻草(straw) ——聚阿拉伯糖葡萄糖醛酸木糖
①结构特点及化学机构式：主链：D-吡喃式木糖；枝链为α-L-呋喃式阿拉伯糖和4-O-甲基-α-D-葡萄糖醛酸基；不含木糖枝链
②化学机构式P229
3、芦苇和竹秆(reed and bamboo) ——聚阿拉伯糖4-O-甲基葡萄糖醛酸木糖
结构特点：主链木糖基1→4β苷键相连；在主链木糖基C3位上连接有L-呋喃式阿拉伯糖基；在C2上连接4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸基或葡萄糖醛酸基枝链。
4、玉米秆及玉米穗轴(corn stalk) ——聚阿拉伯糖4-O-甲基葡萄糖醛酸木糖
结构特点：主链为1 4 苷键连接的D-吡喃式木糖基；玉米秆半纤维素枝链：L-呋喃式阿拉伯糖基和D-吡喃式木糖基；穗轴半纤维素枝链：4-O-甲基葡萄糖醛酸基或葡萄糖醛酸基，一般联接于C2位上；另外还有部分阿拉伯糖基枝链。
4．半纤维素的化学性质——碱性降解（碱性水解与剥皮反应）P231
碱性水解：①凡配糖化合物的甲氧基与2位碳原子上的羟基成反位者比这对配糖比的顺位者有高得多的碱性水解速率②呋喃式配糖化物的碱性水解速率比吡喃式配糖化物的高很多③甲基－α－与β－吡喃式葡萄糖醛酸配糖化物的碱性水解速率与呋喃式配糖化物比较，前者又比后者高。
剥皮反应：在温和的碱性条件下，与纤维素一样，半纤维素的剥皮反应也是从聚糖的还原性末端基开始，逐个、逐个糖基进行。但是由于半纤维素是由多种糖基构成的不均糖，所以半纤维素的还原性末端基有各种糖基，故其剥皮反应更复杂。与纤维素一样，半纤维素的剥皮反应进行到一定程度也会终止，也是还原性末端基转化为偏变糖酸基。
5．聚木糖半纤维素在化学制浆中的变化P235
针叶木和禾本科植物中的聚木糖类纤维素主要是聚阿拉伯糖4—O—甲基葡萄糖醛酸木糖，而阔叶木中的聚木糖半纤维素主要是聚4—O—甲基葡萄糖醛酸木糖。
针叶木经酸性亚硫酸盐法蒸煮后，纸浆中仅含聚4—O—甲基葡萄糖醛酸木糖。
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—甲基葡萄糖醛酸木糖枝链易于脱去而成为聚阿拉伯糖木糖。
在预水解硫酸盐法蒸煮时，既有酸性水解，又有碱性水解，对酸不稳定的阿拉伯糖基和对碱不稳定的4—O—甲基葡萄糖醛酸基都被脱除，所以不管是针叶木还是阔叶木，其纸浆中含有的聚木糖类半纤维都是不含枝链的聚木糖，此聚木糖不但量小，而且聚合度也低。
酸性亚硫酸盐法或预水解硫酸盐法制备的纸浆中的聚木糖半纤维素粘度远低于常规硫酸盐法。这说明聚木糖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的大得多。
6．半纤维素对纸浆及纸张性质的影响P239/242
㈠半纤维素对溶解浆的影响
半纤维素存在对溶解浆的使用会产生不利影响。浆粕中半纤维素的含量增加，会使粘胶过滤困难并降低粘胶的透明度；要多耗二硫化碳，造成磺化不均，影响粘胶的溶解性。
对生产粘胶纤维的溶解浆，其α－纤维素应大于87%，最高达99%；对溶解浆中的半纤维素不是小于96% ㈡半纤维素对纸浆打浆行为的影响
纸浆中存留的半纤维素有利于纸浆的打浆，有利于纤维的细纤维化。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
㈢半纤维素含量对纸张性质的影响
半纤维素含量低，有利于一些与纤维结合无关的纸张性质，如不透明度、撕裂度等。
把半纤维素作为一种造纸助剂添加于纸浆中或表面施胶于纸板表面，也会影响纸张的物理性质，提高纸板的强度。
分枝度：表示半纤维素分子结构中枝链的多少、枝链多则分枝度高
同一溶剂在相同条件下处理同一类半纤维素，分枝度高的半纤维素的溶解度较大
郑重声明：老师课堂上讲题型可能有选择、填空、简答（具体题型还没确定），发下去的试卷是来自材料专业的老师给的，所以试卷仅供参考哈~~ ——09轻化工程 第一章思考题 1．如何将造纸植物纤维原料进行分类？ 一、木材纤维原料(wood fiber) 1 针叶材(Needle leaved wood or Softwood or Coniferous) 叶子多呈针状，材质比较松软，如马尾松、落叶松、云杉、冷杉、火炬松等。 2 阔叶材(Leaf wood or Hardwood or Dicotyledon) 叶子多呈宽阔状，材质较坚硬，如杨木、桉木、桦木、相思木等。 二、非木材纤维原料(non-wood fiber) 1 禾本科纤维原料 稻草、麦草、芦苇、荻、甘蔗渣、高梁杆、玉米秆、麻杆、竹子等。 2 韧皮纤维原料 树皮类：棉秆皮、桑皮、构皮、檀皮、雁皮 麻类：红麻、亚麻、黄麻、青麻、大麻 3 籽毛纤维原料 棉花、棉短绒、棉质破布 4 叶部纤维原料 香蕉叶、龙舌兰麻、龙须草等 三、半木材纤维原料 棉秆,其化学成分、形态结构及物理性质与软阔叶材相近。 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。
北京林业大学-考研-植物纤维化学复习题
1、薄壁细胞对制浆造纸的影响？ 制浆：蒸煮时吸水量大，液比高。 造纸：长度很短，以碎片的形式存在于浆中，使浆料的滤水性变差，抄纸时容易粘辊，使纸页断头，使纸页物理强度下降。 2、针叶木、阔叶木、禾本科原料的细胞类型? 针叶木细胞类型：管胞、木薄壁组织木射线管胞和木射线薄壁细胞、树脂道。阔叶木细胞类型：木纤维、管胞、导管、木射线、薄壁细胞。 禾本科细胞类型：纤维细胞、薄壁细胞、表皮细胞、导管、筛管、伴胞、石细胞。 3、针叶木与阔叶木组织结构特征?
4、针叶木、阔叶木和禾本科中杂细胞？ 针叶木：木射线细胞 阔叶木：导管、薄壁细胞、木射线薄壁细胞 禾本科：导管、薄壁细胞、表皮细胞、石细胞、筛管和伴胞5、杂细胞对制浆造纸的影响? 1、杂细胞含量高，纤维细胞含量则少 2、制浆时吸收大量药液 3、使纸浆滤水性差，影响纸浆洗涤 4、缺乏纤维交织能力，纸张湿强度低、易断头、影响车速 5、影响黑液蒸发和碱回收（结垢） 6、形成纸病 6、选择造纸原料的标准? 1、形态学上：细长，壁薄，腔大。 2、化学成分：含较多的纤维素，较少的木素。
3、原料结构：单纯，非纤维细胞含量少的原料较好。 7、化学组成对制浆造纸的影响？ 主要组分对制浆造纸的影响 纤维素:尽量保留 木素：制化学浆时，尽量脱除；制高得率浆时，尽量保留。 半纤维素：化学浆应尽量多保留半纤维素，可提高制浆得率，节省打浆动力，提高纸页，合强度。生产精制浆、纤维素衍生物用化学浆时，半纤维素应尽量除去。 少量组分对制浆造纸的影响 有机溶剂抽出物： 阻碍药液渗透；碱法制浆-树脂酸、脂肪酸与碱反应生成皂化物塔尔油；酸法制浆-抽出物被加热、软化成油状物，形成树脂障碍；双氢栎精被氧化成黄色的栎精，使纸浆发黄，分解蒸煮液，使浆难于漂白、白度低、易返黄。 灰分： 原料（特别是草类）碱法制浆过程中灰分中SiO2形成NaSiO3，使废液粘度升高，洗浆时黑液提取率低，对黑液的碱回收造成硅干扰。Cu、Fe、Mn等过渡金属离子对纸浆颜色造成不利影响；影响H2O2、O2、O3等的漂白效果；Ca、Mg等碱土金属离子可稳定漂剂，但是过多也可稳定木素，降低漂白白度。 果胶质： 尽量脱除,是灰分的载体。 8、禾本科原料细胞类型及其对制浆造纸影响？ 有纤维细胞、薄壁细胞、表皮细胞、导管、筛管、伴胞、石细胞等六种。
植物纤维化学答案
第一章 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.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。 答：主要化学成分：纤维素、半纤维素和木素。纤维素和半纤维素皆由碳水化合物组成， -碳键联结构成具有三度空间结构的芳香族高分子 3.比较纤维素与半纤维素的异同。 答：纤维素和纤维素都是碳水化合物，均存在与绿色植物中，都不溶于水。但纤维素是均一聚糖，只由D-葡萄糖基组成，且有支链，而半纤维素由10种糖组成，且有枝链，纤维素聚合度比半纤维素高，且具有X—射线图。 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？ 答：综纤维素是指植物纤维原料在除去抽出物和木素后保留的全部碳水化合物。既植物纤维原料中纤维素和半纤维素的总和。制备方法：氯化法(Cl2)、亚氯酸钠法(NaClO2→ClO2)、二氧化氯法(ClO2)、过醋酸法(CH3COOOH)。其中亚氯酸钠法比较好。 5.如何自综纤维素制备α－纤维素？并指出其化学组成。 答：用17.5%NaOH溶液在20℃下处理综纤维素，将其中的非纤维素的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，称为综纤维素的α－纤维素。化学组成：综纤维素中的纤维素及抗碱的非纤维素碳水化合物。 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。答：用1 7.5%NaOH溶液在20℃下处理漂白化学浆，将其中的非纤维素的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，称为化学浆的α－纤维素。将溶解部分用醋酸中和，沉淀出来的部分称为β-纤维素，不沉淀部分称γ-纤维素。化学组成：α-纤维素包括漂白化学浆中的纤维素与抗碱性的半纤维素；β-纤维素含高度降解的纤维素与半纤维素；γ-纤维素全部为半纤维素。 7.如何制备Cross and Bevan纤维素？ 答：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。 8.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。 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？ 答：有机溶剂抽出物是指植物纤维原料中可溶于中性有机溶剂的那些化合物。常用的有机溶剂：乙醚、苯、丙酮、乙醇、苯-乙醇混合液、石油醚等。 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？
1、薄壁细胞对制浆造纸的影响？ 制浆：蒸煮时吸水量大，液比高。 造纸：长度很短，以碎片的形式存在于浆中，使浆料的滤水性变差，抄纸时容易粘辊，使纸页断头，使纸页物理强度下降。 2、针叶木、阔叶木、禾本科原料的细胞类型? 针叶木细胞类型：管胞、木薄壁组织木射线管胞和木射线薄壁细胞、树脂道。 阔叶木细胞类型：木纤维、管胞、导管、木射线、薄壁细胞。 禾本科细胞类型：纤维细胞、薄壁细胞、表皮细胞、导管、筛管、伴胞、石细胞。 3、针叶木与阔叶木组织结构特征? 4、针叶木、阔叶木和禾本科中杂细胞？ 针叶木：木射线细胞 阔叶木：导管、薄壁细胞、木射线薄壁细胞 禾本科：导管、薄壁细胞、表皮细胞、石细胞、筛管和伴胞
5、杂细胞对制浆造纸的影响? 1、杂细胞含量高，纤维细胞含量则少 2、制浆时吸收大量药液 3、使纸浆滤水性差，影响纸浆洗涤 4、缺乏纤维交织能力，纸张湿强度低、易断头、影响车速 5、影响黑液蒸发和碱回收（结垢） 6、形成纸病 6、选择造纸原料的标准? 1、形态学上：细长，壁薄，腔大。 2、化学成分：含较多的纤维素，较少的木素。 3、原料结构：单纯，非纤维细胞含量少的原料较好。 7、化学组成对制浆造纸的影响？ 主要组分对制浆造纸的影响 纤维素:尽量保留 木素：制化学浆时，尽量脱除；制高得率浆时，尽量保留。 半纤维素：化学浆应尽量多保留半纤维素，可提高制浆得率，节省打浆动力，提高纸页，合强度。生产精制浆、纤维素衍生物用化学浆时，半纤维素应尽量除去。 少量组分对制浆造纸的影响 有机溶剂抽出物： 阻碍药液渗透；碱法制浆-树脂酸、脂肪酸与碱反应生成皂化物塔尔油；酸法制浆-抽出物被加热、软化成油状物，形成树脂障碍；双氢栎精被氧化成黄色的栎精，使纸浆发黄，分解蒸煮液，使浆难于漂白、白度低、易返黄。 灰分： 原料（特别是草类）碱法制浆过程中灰分中SiO2形成NaSiO3，使废液粘度升高，洗浆时黑液提取率低，对黑液的碱回收造成硅干扰。Cu、Fe、Mn等过渡金属离子对纸浆颜色造成不利影响；影响H2O2、O2、O3等的漂白效果；Ca、Mg等碱土金属离子可稳定漂剂，但是过多也可稳定木素，降低漂白白度。 果胶质： 尽量脱除,是灰分的载体。 8、禾本科原料细胞类型及其对制浆造纸影响？ 有纤维细胞、薄壁细胞、表皮细胞、导管、筛管、伴胞、石细胞等六种。 ①纤维细胞：属韧皮纤维类，腔小壁厚，外形纤细，比较短小，细胞壁上有横节纹或单纹孔，也有无纹孔的。②薄壁细胞：形态各异，有球形、枕头形、圆柱形等等。容易破碎。③表皮细胞：有长短两种，长的是锯齿细胞；短的是硅细胞和栓质细胞，比重较大，在制浆时容易流失。④导管：存在于维管组织中，导管有环状、螺旋状、梯形和网纹等形式。⑤筛管、伴胞：直径小、壁上多孔，在植物干燥过程中就被破坏。⑥其它细胞：石细胞非常小的厚壁细胞，竹类植物含量较大，在洗涤和净化段容易除掉。 9、可以根据那些组织结构特点鉴别材种？ 1、细胞大小、尺寸 2、纹孔构造，特别是交叉场纹孔 3、细胞类型，特别是杂细胞种类 4、对浆料的鉴定 10、纤维形态学因素有哪些？如何评价原料优劣？ 1.长度、宽度、壁厚、腔径和非纤维细胞含量等
名词解释 1.纤维素：纤维素是由β,D-葡萄糖基通过1,4-苷键连接而成的线状高分子化合物。 2水解纤维素：纤维素部分水解所生成的不溶于水的产物称为水解纤维素。 3纤维素1:天然纤维素的结晶格子称为纤维素I. 4纤维素2：经过Na-纤维素I的形式在NaOH的作用下得到的纤维素。 5纤维素3：经过NH3-纤维素I的形式，在蒸发所得到的纤维素。 6木素：是由苯基丙烷结构单元（及C6-C3单元）通过醚键，碳-碳键链接而成的芳香族高分子化合物。 7原本木素：以天然状态存在于植物体中的木素，未经过任何加工。 8磨木木素：磨木木素又称贝克曼木素，它是在室温下用不引起润胀作用的中性溶剂做介质，仔细的研磨木粉，通过溶剂抽提而获得的高得率的分离木素。 9半纤维素：半纤维素是由多种糖基，糖醛酸基所组成的，并且分子中往往带有支链的复合聚糖的总称。 10综纤维素：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） 11克-贝纤维素：由英国人克罗斯和贝文提出的分离纤维素的方法所得到的纤维素称为克-贝纤维素。 12工业半纤维素：习惯上将β-纤维素和γ-纤维素之和称为工业半纤维素。 13硝酸乙醇纤维素：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。 14润胀：固体吸收润胀剂后，其体积变大但不失其表观均匀性，分子间的内聚力减小，固体变软的现象。纤维素纤维的润胀分为：有限润胀和无限润胀。 15润胀度：纤维素纤维润胀时的直径增大的百分率称为润胀度。 16纹孔：植物细胞在增厚过程中，并不是整个细胞都产生均匀增厚的，其未增厚的部分细胞壁较薄，在显微镜下观察成一个孔，称为纹孔。 17衍生物：木素大分子中原子或者原子团被其他原子或原子团取代而得到的物质 18果胶物料：果胶质与其他物料半生在一起的复合体。果胶：果胶酸盐以及酯化了的的果胶酸 19超结构：超过一般光子显微镜的分辨能力的细节热塑性：在某一温度下，木素由玻璃态向橡胶态变化的性质 20α-纤维素：包括纤维素和抗碱性纤维素 21β-纤维素：为高度降解的纤维素和半纤维素 22γ-纤维素：全为半纤维素 23硅干扰：在碱法制浆中，原料中的硅形成硅酸钠，溶于碱法废液中，大量的硅酸钠使废液的粘度增加，洗桨时黑夜提取率降低，对黑液的蒸发、燃烧、苛化、白泥的回收等过程都带来麻烦。 24树枝障碍：在酸法制浆中，树木的有机抽出物被加热，软化成油状物漂浮在
植物纤维化学复习题（1） 一．填空（12X3=36） 1. 制浆造纸工业用植物纤维原料大体可分为木材纤维原料和非木材纤维原料两种。 2. 纤维素和半纤维素属于碳水化合物，而木素属于芳香族化合物。 3. 草类原料的有机溶剂抽出物主要为：脂肪和蜡。 4. 针叶材有机溶剂抽出物主要存在于树脂道和木射线薄壁细胞中。 5. 阔叶材有机溶剂抽出物含量一般比针叶材低，其主要组成为：游离及酯化的脂肪酸。 6. 木材原料的灰分含量一般不超过1%，草类原料的灰分含量一般多在2%以上。 7. 草类纤维原料灰分含量一般比木材高，而且60%以上是SiO2。 8. 木素结构单元间的联结键有醚键和碳-碳键。 9. 植物细胞壁上的纹孔分为：单纹孔和具缘纹孔。 10. 针叶材的纤维细胞为：管胞，阔叶材的纤维细胞为：木纤维。 11. 在细胞壁各层中，木素浓度最大的在胞间层，但木素的大部分存在于次生壁。 12. 针叶材的木素结构单元主要为：愈疮木基丙烷和少量的对-羟苯基丙烷。 13. 阔叶材的木素结构单元主要为：愈疮木基丙烷和紫丁香基丙烷。 14. 木素的结构单元为：苯基丙烷，纤维素的结构单元为：D-葡萄糖基。 15. 木素-碳水化合物联接点上的糖基有：D-木糖和D-半乳糖、L-阿拉伯糖。 16. 木素与碳水化合物之间可能有的联接键为：α-醚键和酯键等形式。 17. 在酸性亚硫酸盐法制浆中、应特别注意防止木素的缩合反应，因为这种反应形成的化学键为不易断开的碳-碳键。 18. 半纤维素是由两种或两种以上的糖基构成的不均一聚糖，它与木素有化学键联接。 二．单项选择（14X3=42） 1.聚半乳糖醛酸中的羧基80%以上被甲基化、一部分被中和成盐，所形成的物质称为：。 ①果胶物质②果胶酸※③果胶质④半纤维素 2.阔叶材中比针叶材含有更多的。 ①聚葡萄糖甘露糖※②聚木糖③木素④灰分 3.草类原料的含量大多比较低、接近阔叶材的低值。 ①纤维素②灰分③半纤维素※④木素 4.针叶材的管胞含量约占木质部总容积的。 ①50％②60－70％③80％※④90－95％ 5.针叶材的管胞长度一般为：mm。 ※①3－5 ②1－1.5 ③1④20 6.在木材的横切面上、可见到许多颜色较浅的经向条纹称为：。 ①树脂道※②木射线③年轮④髓心 7.在显微镜下观察阔叶木横切面上有许多孔，这些孔是横切面。
2009年云南昆明理工大学植物纤维化学考研真题A卷 考生答题须知 1．所有题目（包括填空、选择、图表等类型题目）答题答案必须做在考点发给的答题纸上，做在本试题册上无效。请考生务必在答题纸上写清题号。 2．评卷时不评阅本试题册，答题如有做在本试题册上而影响成绩的，后果由考生自己负责。 3．答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答（画图可用铅笔），用其它笔答题不给分。 4．答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。 一、名词解释（共30分，每词6分） 1、纤维素的结晶度； 2、综纤维素； 3、春材和秋材； 4、木质部； 5、复合胞间层； 二、填空题（共40分，每个空格2分） 1、针叶材最主要的细胞是（1），阔叶材最主要的细胞是（2），禾本科植物纤维原料的主要细胞有：（3）；（4）。 2、植物细胞壁各层中，木素的大部分存在于（5）中，而木素浓度最高的为（6）。
3、植物纤维原料的主要化学成分包括：（7）；（8）；（9）。 4、针叶材木素的基本结构单元主要由 (10) 单元构成。 5、阔叶材中的半纤维素主要是（11）。 6、在碱性介质中，纤维素的末端基会发生（12）反应，脱掉的末端基最终成为（13）。 7、木材细胞壁的次生壁可分为（14）；（15）；（16），其中以（17）最厚。 8、纤维素本身含有（18）和（19）等基团，使纤维素纤维在水中表面带（20）电荷。 三、判断题判断下列各题正误，错误的加以改正（正确的打“√”，错误的打“×”，共20分，每题4分） 1、针叶木半纤维素以聚O-乙酰基（4-O-甲基葡萄糖醛酸）木糖为主。 2、α-纤维素包括纤维素及抗酸的半纤维素；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。 3、甲氧基是木素最有特征的功能基，针叶木甲氧基的含量比阔叶木的高。 4、木素是填充在纤维之间和微细纤维之间的“粘合剂”和“填充剂”。 5、胞间层中不含纤维素而充满木素、半纤维素及少量果胶质等。 四、问答题（共60分，每题15分）
第一章 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.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。 答：主要化学成分：纤维素、半纤维素和木素。纤维素和半纤维素皆由碳水化合物组成，木素则为芳香族 -碳键联结构成具有三度空间结构的芳香族高分子化合物。 答：纤维素和纤维素都是碳水化合物，均存在与绿色植物中，都不溶于水。但纤维素是均一聚糖，只由D-葡萄糖基组成，且有支链，而半纤维素由10种糖组成，且有枝链，纤维素聚合度比半纤维素高，且具有X—射线图。 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 答：综纤维素是指植物纤维原料在除去抽出物和木素后保留的全部碳水化合物。既植物纤维原料中纤维素和半纤维素的总和。制备方法：氯化法(Cl2)、亚氯酸钠法(NaClO2→ClO2)、二氧化氯法(ClO2)、过醋酸法(CH3COOOH)。其中亚氯酸钠法比较好。 5.如何自综纤维素制备α－纤维素并指出其化学组成。 答：用%NaOH溶液在20℃下处理综纤维素，将其中的非纤维素的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，称为综纤维素的α－纤维素。化学组成：综纤维素中的纤维素及抗碱的非纤维素碳水化合物。 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。 答：用%NaOH溶液在20℃下处理漂白化学浆，将其中的非纤维素的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，称为化学浆的α－纤维素。将溶解部分用醋酸中和，沉淀出来的部分称为β-纤维素，不沉淀部分称γ-纤维素。化学组成：α-纤维素包括漂白化学浆中的纤维素与抗碱性的半纤维素；β-纤维素含高度降解的纤维素与半纤维素；γ-纤维素全部为半纤维素。 7.如何制备Cross and Bevan纤维素 答：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。 8.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。 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 答：有机溶剂抽出物是指植物纤维原料中可溶于中性有机溶剂的那些化合物。常用的有机溶剂：乙醚、苯、丙酮、乙醇、苯-乙醇混合液、石油醚等。 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 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。 11. (如麻、棉杆皮、桑皮、檀皮等)含果胶质较多(故灰分含量也高)；针叶木及草类原料的果胶质含量较少，通常单子叶植物的果胶质含量仅是双子叶植物的果胶质含量的10%。 12. 13. 答：初生壁P、次生壁外层S1、中层S2、内层S3，瘤层，还有两细胞共有的胞间层ML，三个或四个细胞共有的细胞角隅CC,细胞壁上还有纹孔，胞间联丝等结构。 14.叙述木材的粗视结构。 答：木材由内到外：树心(髓心)、木质部、形成层、树皮(外皮、内皮)；其中木质部上具有许多同心圆环，即年轮。
Word文档格式下载 一、填空 1、木材纤维原料可分为（）（商业上称为_______）和（）（商业上称为_______）。 2、植物纤维细胞壁可分为（）和（）两层，其中（）是细胞壁的主体。 3、在酸性亚硫酸盐法蒸煮中，木素结构单元间的（）键容易断裂，并在此引入（）基，而木素结构中占比例很大的（）键是稳定的。在此法蒸煮中，要特别注意防止木素的（）反应。 4、植物纤维原料的少量成分主要有（），（）和（）。 5、半纤维素的溶解度与枝链有关，枝链多（）溶，枝链少（）溶。 6、木素的生物合成中形成二聚体的反应都是通过（），然后经（）或（）的加成而稳定。 7、工业半纤维素包括（）和（）。 8、针叶木滴定有机溶剂抽出物主要成分是（），阔叶木的有机溶剂抽出物主要成分是（），而草类的有机溶剂抽出物主要成分是（）。 9、复合胞间层指（）与（）。 10、纹孔分为（）和（）两类，而纹孔对却分为（）、（）、和（）三种。 11、植物界种类繁多，而能用于制浆造纸的植物种类却只有（）和（）。 12、造纸工业将植物纤维原料分为（）、（）和（）。 13、禾本科植物纤维细胞主要生长在（）和（）中。 14、在制浆过程中，木素发生（）反应，而在漂白过程中木素发生（）反应。 15、针叶材的纤维细胞为（），含量约为（）；阔叶材的纤维细胞为（）；草类原料的纤维细胞含量较低，但含有较多的（）。 16、化学制浆过程是合理处理植物纤维原料三大成份的过程，其结果是应当尽量保留（），适当保留（）和尽可能多地除去（）。 17、纤维素降解反应包括（）、（）、（）、（）、（）和（）。 18、木素大分子结构中，主要的三种苯基丙烷结构单元有（）、（）、和（）。 19、禾本科植物茎干的细胞类型与木材相比，多了（），（）和（）。 20、在细胞壁中作为骨架物质的是（），填充物质的是（），结壳物质的是（）。 21、一般说来，木材原料灰分低于（），禾本科原料灰分含量为（）。 22、木素结构单元是（），合成木素大分子的途径是（）。 23、木素在细胞壁的（）层浓度最大。 24、分离木素的方法有两类，其中木素作为残渣得到的方法木素往往（），其中（）方法普遍用于木素定量分析。 25、纤维素大分子的两个末端基其一具有（还原性），又称为（隐性醛基）。
一、填空题（20分,每空格1分）： 1．造纸工业将植物原料分为：木材纤维、非木材纤维、半木材纤维。 2. 植物纤维原料的主要化学成分包括：纤维素、半纤维素、木素。 3．阔叶材木素的基本结构单元是主要由愈疮木基丙烷和紫丁香基丙烷单元所构成。 4．针叶材、阔叶材和禾草类木素的木素含量的变化规律是： 针叶材 > 阔叶材 > 禾草类。 5．针叶材最主要的细胞是管胞 ,阔叶材最主要的细胞是木纤维 ,禾本科植物纤维原料的主要细胞有：纤维细胞、薄壁细胞。 6. 纤维素是由β-D-葡萄糖结构单元通过 1,4-苷键连接而成的高分子化合物。 7．木素大分子结构中最主要的连接形式为β-芳基醚键。 8．木素总量的大部分存在于细胞壁的 S2 层,而木素含量最高的是复合胞间层。 二、名词解释（15分）： 1.(3分)早材（春材）： 树木的每一个年轮是由两部分组成的,靠树心部分的颜色浅,是每年生长季节的前期生长出来的,故称为春材,也称早材。 2．(3分)木素： 木素是由苯丙烷结构单元（即C6-C3单元）通过醚键、碳-碳键联接而成的芳香族高分子化合物。 3. (3分)剥皮反应： 在碱的影响下,纤维素具有还原性末端基的葡萄糖基会逐个掉下来,一直到产生纤维素末端基转化为偏变糖酸基的稳定反应发生为止。由于消除下来的烷氧基—OR具有新的还原性末端基（也即是纤维素长链分子具有新的还原性末端基）,可以继续进行上述反应,逐个不断地脱掉末端基,所以称为剥皮反应。 4. (3分) 半纤维素 半纤维素是除纤维素和果胶以外的植物细胞壁聚糖。也可称为非纤维素的碳水化合物。由两种或两种以上单糖基组成的不均一聚糖,大多带有短的侧链,聚合度较低。\ 5. (3分)纤维素的结晶度： 纤维素结晶区占纤维素整体的百分率。 三、简答题（60分）： 1．硫酸盐法蒸煮过程中臭气的主要成分是什么？并说明其形成机理？（10分） 硫酸盐法蒸煮过程中放出的臭气的主要成分为甲硫醇和二甲硫醚。在硫酸盐法蒸煮时,木素结构单元上甲基芳基醚结构和硫化钠发生反应,首先,亲核试剂HS-离子进攻木素芳香环上的甲氧基的碳原子,生成甲硫醇,并在苯环上导出酚羟基；然后,甲硫醇的阴离子（CH3S-）与第二个甲氧基反应,生成二甲硫醚。 2. 对同一种木材,晚材率的大小对制浆造纸有何影响（10分） 晚材率是指树木年轮中晚材的宽度与年轮总宽度之比的百分率。晚材率的大小对制浆造纸有相当大的影响。因为早材是由细胞壁比较薄的细胞组成,所以早材纤维具有弹性和柔韧性,容易打浆,能够制造出抗张强度和耐破强度高的纸张；而晚材纤维壁厚,形成管状,纤维又挺又硬,不容易打浆,抄成的纸除了撕裂度比较高以外,其他指标都不如早材纤维。因此,就同一种木材而言,晚材率低的要优于晚材率高的。 3. 区分两个概念：纤维素,纤维素纤维（10分） -1,4-苷键联接起来的链状高分子化合物。纤维素纤维指植物原料经过特定的纤维化学工程所得到的残余物——纸浆,主成分为纤维素,其中还含有一些半纤维素和木素。β纤维素指在常温下不溶于水、稀酸、稀碱的D-葡萄糖基以 4、蒽醌在碱法蒸煮中的作用是什么？（10分）。 -芳醚键的断裂,从而加速木素的脱除,蒽氢醌和木素反应又生成蒽氢醌,继续发生氧化-还原反应。β在碱法蒸煮中,蒽醌氧化碳水化合物,生成糖醛酸末端基,防止剥皮反应的发生,使纸浆得率增加,蒽醌本身被还原蒽氢醌,它与木素的亚甲基醌发生还原作用,促进了木素 5. 为什么纤维素的吸水量随无定形区百分率的增加而增加？（10分） 水有一定的极性,所以能进到无定形区,发生结晶区之间的润胀。纤维素的吸着水只能进入无定形区而不能进入结晶区,并且与无定形区中的羟基形成氢键结合。吸着水量随无定形区百分率的增加而增加。 6. 针叶木和阔叶材主要的聚木糖类半纤维素是什么？（10分） 针叶材的聚木糖半纤维素是：聚阿拉伯糖基-4-O-甲基葡萄糖醛酸基木糖, 阔叶材的聚木糖半纤维素是：聚4-O-甲基葡萄糖醛酸基木糖。 四、问答题（55分）： 1、纸浆中半纤维素的存在对纸浆的打浆和成纸性能有哪些影响？（15分） （1）由于半纤维素亲水性好,能在打浆过程中促使制浆的润胀,因此能提高打浆的效率。 （2）由于半纤维素形成氢键的能力比较强,但是聚合度较低(DP＜200),纸浆中含一定量 的半纤维素有利于提高纸张的物理强度,但半纤维素含量太高会显著影响纸张的强度。。 （3）半纤维素的存在能提高纸张的紧度。但同时降低纸张的不透明度。 （4）半纤维素吸水性好,易受环境中水分的影响,影响纸页的尺寸稳定性。在纸张印刷过程中影响套色。 2. 对于木材纤维,如何用壁腔比大小来判断原料的优劣？（15分） 答：壁腔比就是细胞壁厚度的二倍与细胞腔直径的比值。纤维细胞壁的绝对厚度与纸张性能无关。影响纸张性能的是纤维细胞壁厚度与细胞腔直径的比值（壁腔比）。一般认为细胞壁薄而细胞腔大的纤维抄成的纸张强度比较大。这是由于壁薄腔大的纤维有柔软性,彼此容易结合得好。而壁厚腔小的纤维比较僵硬,彼此结合差,制成的纸张强度比较低,纸页比较疏松,而吸水性好。对木材纤维原料,壁腔比小于1是好原料；等于1是中等原料；大于1是劣等原料。
大连工业大学2016年硕士研究生入学考试自命试题 科目代码：810 科目名称：植物纤维化学共1 页第1 页（所有答案请写在答题纸上，答在试卷上的一律无效） 一、简答题（8个题，共计70分） 1、区分并比较两个概念：纤维素，纤维素纤维。（8 分） 2、何为木素碳水化合物复合体？它的存在对制浆造纸有何不利影响？（10 分） 3、纸张中存在的氢键有哪些种类？氢键对制浆造纸有什么意义？（9分） 4、漂白化学浆的α-纤维素，β-纤维素，γ-纤维素三者在化学成分上有什么区别？什么是工业半纤维素？（8 分） 5、简述Klason木素制备过程，并说明为何其往往用于定量而非定性研究？（9分） 6、何为纤维粗度？说明其与纸张柔软性、表观密度、撕裂指数和抗张指数之间的关系。（8分） 7、制得纸浆纤维表面为何带负电？这种电化学性质对造纸湿部化学有何指导意义？（10分） 8、针叶材和阔叶材主要的聚木糖类半纤维素是什么？经过酸性亚硫酸盐或常规硫酸盐蒸煮以后，这两类半纤维素将发生什么样的变化？（8 分） 二、论述题（5个题，共计80分） 1、以针叶材为例，分别说明细胞壁中的木素浓度（各部分木素占总物量的质量百分比）和质 量分数（各部分木素占木素总量的质量百分比）的分布规律，并通过对比针叶材和阔叶材纤 维细胞形态上的主要差异及木素分布规律论述“为何针叶材中木素含量高于阔叶材，但针叶 材反而被称为软木，而阔叶材被称为硬木呢？（14分） 2、什么是纹孔对？论述其在制浆造纸过程中的作用。（15分） 3、木素结构单元连接键主要分哪两种键型？最重要的连接键是哪两种？论述碱性蒸煮时加入 何种类型助剂能够加速木素的碎解？碎解木素的亲液性是如何获得的？（16分） 4、依次写出烧碱法、硫酸盐法、碱性亚硫酸盐法蒸煮液中主要亲核试剂的种类，比较这些亲核性试剂的亲核性大小，并说明为何硫酸盐法制浆方法多用于针叶材制浆？（18分） 5、写出纤维素大分子的化学结构式，以化学反应式来解释为什么在碱法蒸煮时要避免过分延 长蒸煮时间？（17分）
复习题 —. 填空 1.制浆造纸工业用植物纤维原料大体可分为_______ 和________ 两种。 2.纤维素和半纤维素属于碳水化合物，而木素属于_____ 化合物。 3.草类原料的有机溶剂抽出物主要为：______ 和_____ o 4.针叶材有机溶剂抽岀物主要存在于______ 和________ 中。 5. ___________________________________________________________ 阔叶材有机溶剂抽出物含量一般比针叶材低其主要组成为：__________________ o 6.木材原料的灰分含量一般不超过______ ,草类原料的灰分含量一般多在 ______ 以上。 7.草类纤维原料灰分含量一般比木材高，而且________ 以上是Si02o &木素结构单元间的联结键有_________ 和_________ o 9.植物细胞壁上的纹孔分为：______ 和_________ o 10.针叶材的纤维细胞为：管胞,阔叶材的纤维细胞为：___________ o 11?在细胞壁各层屮，木素浓度最大的在________ ,但木素的大部分存在 于_____ O 12. _________________________________ 针叶材的木素结构单元主要为： _________________________________________ 和少量的________ o 13?阔叶材的木素结构单元主要为：__________ 和_________ o 14.木素的结构单元为：________ ,纤维素的结构单元为：_________ o 15.木素-碳水化合物联接点上的糖基有：_______ 和__________ o 16.木素与碳水化合物之间可能有的联接键为：________ 和___________ 等形式。 17.在酸性亚硫酸盐法制浆屮、应特别注意防止木素的__________ 反应，因为这种反应形成的化学键为不易断开的_________ o 18.半纤维素是曲两种或两种以上的糖基构成的________ 聚糖，它与_____ 有化学键联接。 二.单项选择 1?聚半乳糖醛酸中的竣基80%以上被甲基化、一部分被中和成盐，所形成的物质称为: ________ 。 ①果胶物质②果胶酸③果胶质④半纤维素 2.阔叶材屮比针叶材含有更多的_________ o ①聚葡萄糖甘露糖②聚木糖③木素④灰分 3.草类原料的________ 含量人多比较低、接近阔叶材的低值。 ①纤维索②灰分③半纤维索④木索 4.针叶材的管胞含屋约占木质部总容积的________ o ① 50% ②60 — 70% ③ 80% ④90-95% 5. ___________________________ 针叶材的管胞长度一般为：mmo ①3 — 5 ②1-1. 5 ③1 ④20 6. ___________________________________________________ 在木材的横切面上、可见到许多颜色较浅的经向条纹称为：___________________ o ①树脂道②木射线③年轮④髓心
北京林业大学2020 学年第一学期考试试卷 课程名称：植物纤维化学A课程所在学院：材料科学与技术学院 考试班级学号姓名成绩 试卷说明： 1.本次考试为闭卷考试。本试卷共计 1 页，共 4 大部分，请勿漏答； 2.考试时间为 120 分钟，请掌握好答题时间； 3.答题之前，请将试卷和答题纸上的考试班级、学号、姓名填写清楚； 4.本试卷第二部分答案写在试卷上，第一、三、四部分答案写在答题纸上； 5.答题完毕，请将试卷和答题纸正面向外对叠交回，不得带出考场； 6.考试中心提示：请你遵守考场纪律，诚信考试、公平竞争！ 一、基本概念解释：每题4分，共计16分 1早材 2 纤维素酶木素 3 α-纤维素4分枝度 二、填空：每空1分，共计16分 1、木材含水率分为和,测定含水率的方法有、 和。 2、交叉场是和交叉的部位，交叉场的纹孔形式有___________、 ___________、_________、___________、___________。 3、木素在紫外光谱下有280nm和nm两个吸收峰，分别是和基 团吸收峰，前者用于微量木素测定，后者用于木素测定。 三、判断题：对打“√”，错打“?”，均要说明原因，每题4分，共计20分 1、树脂道是一种狭长细胞，松科六属都有纵向树脂道............................ ( ) 2、木素的先体是由苯环转化得到的........ ................................... ................( ) 3、纤维素在稀碱溶液中会发生剥皮反应和终止反应.................................( ) 4、木材提取物是脂溶性物质，只用有机溶剂抽提即可除去......................( ) 5、木材细胞壁次生壁S2微纤丝的方向影响木材的力学性质........... ........( ) 四、论述题：每题12分，共计48分 1、比较木材与禾本科植物的化学成分的不同，并说明影响化学成分的因素。 2、在中性亚硫酸盐制浆中木素发生哪些反应？写出反应式？ 3、纤维素的双电层，举例说明其应用？ 4、试述植物纤维中聚戊糖含量测定的标准方法及测定原理和注意事项。
2015年亚太森博班 植物资源化学复习题 1、什么是纤维素、α-纤维素、综纤维素、木质素、微纤丝、纤维的润胀度、纤维的结晶 度、提取物等？ 答：纤维素:由β-D葡萄糖基通过1,4-苷键连接而成的线性高分子化合物。是组成纤维的一种化学成分。 α-纤维素：包括纤维素和抗碱性纤维素 木素：由苯环丙烷结构单元（C6-C3）通过醚键、碳碳键连接而成的芳香族高分子化合物。综纤维素：又叫总纤维素。指造纸原料中纤维素和半纤维素的总称 微纤丝是纤维素分子的聚合体，是电镜下能看到的最小的天然结构 纤维的润张赌是至纤维润张时直径的增大比率 纤维的结晶度是指结晶区占纤维素总量的百分比 提取物是指用水、有机溶剂、水蒸气等溶解出来的物质，含量少但种类繁多，主要有脂肪族化合物和酚类化合物 2.、照纹孔的形态和结构，纹孔可分为哪二种？ 答：纹孔可分为具缘纹孔和单文孔 2、什么是纤维润胀？ 答：纤维素吸收极性液体后，体积增大，内聚力下降，纤维变软，但仍保持外观形态 4、化学制浆过程中木质素溶出的两种途径是什么？公司桉木KP法蒸煮木素溶出是哪种途径？ 答：有纤维素大分子破碎化和引进亲水基团两种途径，公司选用的是引进亲水基团 5、酸性水解会引起纤维素大分子怎样的变化？ 答：1.·H和苷键上O的未公用电子对生成共轭酸 2·C—O键断裂，形成C+离子 3·H2O上的OH—加到正碳离子上，释放出H+ 6、木质素中醚键连接的主要类型有哪三种 答：主要有&—O—4型，@—O—4型和4—O—5型三种
7、木质素先体的生物合成主要通过哪二种途径？ 答：肉桂酸途径和莽草酸途径 8、纤维细胞的层状构造是什么？ 答：层状构造是胞间层·初生壁和次生壁 9、半纤维素在热碱液中不包括氧化反应有哪三种反应？ 答：剥皮反应·终止反应和碱性水解 10、针叶木与阔叶木的细胞特征性的结构区别是什么？ 答：针叶木有管胞但阔叶木没有，阔叶木有导管，但针叶木没有 11、纤维素的润胀过程，按照润胀所及的区域，可分为哪二种润胀？ 答：分为结晶区间的润张和结晶区内的润胀 12、阔叶材木质素经硝基苯氧化后可得到大量的产物是什么？少量的产物是什么？ 答：大量产物是香草醇和紫丁香醇，少量产物是对——苯甲醇 13、纤维素在酸性/碱性条件下氧化分别生成什么类型的氧化纤维素？ 答：酸性条件下易生成还原型氧化纤维素，碱性条件下易生成酸性氧化纤维素 14、碱性条件下纤维素的降解反应主要是哪二种？ 答：主要是剥皮反应和碱性水解反应 15、阔叶材的横切面上可以观察到现象？ 答：可看到年轮·髓心·木射线·早晚材和导管 17、根据标准方法从两种植物原料中制备纤维素酶解木质素，其C9结构单元式分别为C9H7.95O2.96(OCH3)1.35和C9H8.83O2.56(OCH3)1.12，这两种原料可能为：A、竹子和马尾松；B、榉木和麦草；C、麦草和竹子；D、榉木和马尾松。 18、成熟纤维细胞木质素分布情况怎样？ 答：包间层主要为木质素，浓度高。次生壁木质素浓度低，但绝对含量大 19、纤维素在空气中吸收水分而使本身含水量增加的现象称为吸湿。吸湿的本质是什么？答：纤维素大分子上的OH与水分子形成氢键，仅仅发生在无定形区 20、下列木质素的制备物中，可用于结构研究的是：A、硫酸木质素B、木质素磺酸盐C、磨木木质素D、碱木质素 C
试题一 一．填空（12X3=36） 1. 制浆造纸工业用植物纤维原料大体可分为木材纤维原料和非木材纤维原料两种。 2. 纤维素和半纤维素属于碳水化合物，而木素属于芳香族化合物。 3. 草类原料的有机溶剂抽出物主要为：脂肪和蜡。 4. 针叶材有机溶剂抽出物主要存在于树脂道和木射线薄壁细胞中。 5. 阔叶材有机溶剂抽出物含量一般比针叶材低，其主要组成为：游离及酯化的脂肪酸。 6. 木材原料的灰分含量一般不超过1%，草类原料的灰分含量一般多在2%以上。 7. 草类纤维原料灰分含量一般比木材高，而且60%以上是SiO2。 8. 木素结构单元间的联结键有醚键和碳-碳键。 9. 植物细胞壁上的纹孔分为：单纹孔和具缘纹孔。 10. 针叶材的纤维细胞为：管胞，阔叶材的纤维细胞为：木纤维。 11. 在细胞壁各层中，木素浓度最大的在胞间层，但木素的大部分存在于次生壁。 12. 针叶材的木素结构单元主要为：愈疮木基丙烷和少量的对-羟苯基丙烷。 13.阔叶材的木素结构单元主要为：愈疮木基丙烷和紫丁香基丙烷。 14. 木素的结构单元为：苯基丙烷，纤维素的结构单元为：D-葡萄糖基。 15. 木素-碳水化合物联接点上的糖基有：D-木糖和D-半乳糖、L-阿拉伯糖。 16. 木素与碳水化合物之间可能有的联接键为：α-醚键和酯键等形式。 17. 在酸性亚硫酸盐法制浆中、应特别注意防止木素的缩合反应，因为这种反应形成的化学键为不易断开的碳-碳键。 18. 半纤维素是由两种或两种以上的糖基构成的不均一聚糖，它与木素有化学键联接。 二．单项选择（14X3=42） 1.聚半乳糖醛酸中的羧基80%以上被甲基化、一部分被中和成盐，所形成的物质称为：。 ①果胶物质②果胶酸※③果胶质④半纤维素 2.阔叶材中比针叶材含有更多的。
第一章 1.纤维素、木素的概念 纤维素是由β、D-葡萄糖基通过1、4苷键联结而成的线状高分子化合物。 木素是由苯基甲烷结构单元通过醚键、碳-碳键联接而成具有三维空间结构的芳香族高分子化合物. 2.综纤维素、α-纤维素、β-纤维素、γ-纤维素的概念 综纤维素，指造纸纤维原料除去抽出物和木素后多留下的部分。 综纤维素或漂白化学浆经17%NaOH(24%KOK),20℃,45min处理后，不溶物为ɑ；可溶经醋酸中和，不溶为β，溶为γ。 3.抽出物对制浆造纸的影响 1，在木浆和酸法制浆过程中，是产生树脂障碍的根源，降低纸产量和质量，影响正常操作 2，抽出物的存在阻碍了药业的渗透，增加了蒸煮和漂白药品的消耗 3，在碱法制浆过程中，树脂酸和脂肪酸能与碱反应，生成皂化物，是制浆废液产生大量泡沫，影响洗涤，筛选，净化操作. 4.树脂障碍 在酸法制浆过程中，由于这些抽出物只是被加热、软化成油状物，漂浮在浆水体系中，易粘附到浆池壁、管道内壁、流浆箱、毛毯、铜网、烘缸、纸张等地方，给生产过程及纸张质量带来不良影响，故一般称之为“树脂障碍”。 5.春材、秋材的概念及特点 每个年轮由两层构成。内层是形成层在每年活动的初期（春季或者春夏之间）形成的，称为早材（或者春材）。外层是夏末以及秋天形成，称为晚材（或者秋材，夏材）。 早材是由细胞壁比较薄的细胞组成，所以早材纤维具有弹性和柔韧性，容易打浆，能够制造出抗张强度和耐破强度高的纸张；而晚材纤维壁厚，形成管状，纤维又挺又硬，不容易打浆，抄成的纸除了撕裂度比较高以外，其他指标都不如早材纤维。因此，就同一种木材，晚材率低的优于晚材率高的。 6.心材、边材的概念及特点 颜色深的木材的中心部分叫做心材，颜色浅的靠近树皮的部分称为边材。 心材含水分少，有机物质多，坚硬，颜色深，比重大，化学药液浸透困难，不利于蒸煮。 边材颜色浅，比重小，药液容易浸透。就制浆造纸的角度，心材不如边材。7.针叶木中主要主要细胞类型、含量；阔叶木中细胞主要类型 管胞（90%~95%，面积法)、木薄壁细胞、树脂道；阔叶木：木纤维（60%~80%，面积法）、管胞、导管、薄壁细胞及木射线薄壁细胞。 8.木素在细胞壁中的分布情况 CML>S3>S2>S1，尽管CML中木素浓度很高，由于其体积分数甚小，故木素总量不多，相反，S2层中木素浓度虽低，由于其体积占细胞的大部分，故木素总