植物纤维形态与化学_4-3

植物纤维化学式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述植物纤维作为一种重要的自然资源，在人类生活和工业生产中发挥着不可替代的作用。

它们具有丰富的化学成分和优良的物理性质，被广泛应用于纺织品、造纸、建筑材料等领域。

本文旨在探讨植物纤维的化学式及其应用，从而加深对植物纤维的了解，并展望其在未来的发展前景。

通过对植物纤维的深入研究，我们可以更好地利用这一天然资源，推动可持续发展的进程。

1.2 文章结构本文将从以下几个方面展开讨论植物纤维的化学式内容：1. 植物纤维的特点：介绍植物纤维的来源、特性以及与化学结构的关系。

2. 植物纤维的化学成分：详细解析植物纤维中主要的化学组分，包括纤维素、半纤维素、木质素等。

3. 植物纤维的用途：探讨植物纤维在各个领域的广泛应用，如纺织、造纸、生物质能源等。

通过对这些内容的深入探讨，可以更全面地了解植物纤维的化学式及其在各个领域的重要性和发展前景。

1.3 目的本文旨在探讨植物纤维的化学式及其在各个领域的广泛应用。

通过深入了解植物纤维的特点、化学成分和用途，可以更好地认识植物纤维在现代生活中的重要性和意义。

同时，本文也旨在展望植物纤维在未来的发展趋势，以及可能的应用领域，为读者提供新的思路和视角。

通过对植物纤维的研究和应用前景的探讨，希望能够激发更多人对植物纤维的关注和研究，促进其在未来的发展和应用。

2.正文2.1 植物纤维的特点植物纤维是一种重要的天然材料，具有以下几个特点：1. 环保性：植物纤维是基于植物原料制成的，相比于合成纤维，植物纤维更加环保，对环境友好。

2. 透气性：植物纤维具有良好的透气性，能够吸收并释放湿气，保持材料的干燥性和舒适性。

3. 舒适性：植物纤维的特殊结构使得其触感柔软、舒适，适合用于制作衣物、家居用品等。

4. 生物降解性：植物纤维可以在自然环境中被微生物降解，不会对环境造成污染，符合可持续发展的理念。

5. 抗菌性：部分植物纤维具有天然的抑菌作用，可以有效防止细菌滋生，保持物品的清洁卫生。

植物纤维化学实验轻化工程本科实验室目录实验规则 (1)造纸原料和纸浆分析用试样的制备 (2)分析用试样水份的测定 (3)实验一植物纤维原料的生物结构及细胞形态的显微镜观察 (4)实验二植物纤维原料的离析及纤维形态的测定 (7)实验三纸浆纤维类别的鉴定 (10)实验四植物纤维原料苯—醇抽出物含量的测定 (12)实验五硝酸－乙醇纤维素含量的测定 (14)实验六综纤维素含量测定 (16)实验七纸浆α—纤维素的测定 (18)实验八植物纤维原料戊糖含量的测定 (20)实验九植物纤维原料中木素含量的测定 (23)实验十植物纤维原料和纸浆中酸溶木素的含量的测定 (25)实验十化学浆平均聚合度的测定（纸浆的铜乙二胺溶液粘度的测定） (27)实验规则为了搞好实验，学生必须严格做好如下事项：1．实验前，认真预习<制浆造纸分析与检测》课本的有关部分和本讲义的该项实验内容，了解实验目的、原理、所用试剂、仪器装置和操作要点。

并写预习报告后方可进行实验。

2．实验前检验仪器设备是否完备可用，所需试剂是否齐全，要在完全了解仪器、器械的使用方法后方可使用。

3．严格遵守实验操作规程，认真进行实验操作，详细记录实验中所发生的现象和各项实验数据。

4．公用仪器、试剂用完后放回原处，以利他人使用，取用试剂时应看清楚试剂瓶上标签所示试剂名称、规格等是否与所需相符。

5．准时到达实验室，遵守实验室纪律，实验进行时不准在实验室抽烟，高声谈笑，打闹和看小说杂志等。

6．爱护实验仪器设备，节约使用各种化学药剂。

损坏仪器设备应立即报告指导老师。

7．实验过程中使用的废酸、废碱等不要直接倒入水槽，以免腐蚀下水道及污染环境，应倒入污水桶集中处理。

8．实验结束，将所用仪器设备清洗干净，实验台清理整齐，经教师检查后方可离开。

9．认真整理实验记录和数据，按时完成实验报告。

10. 实验报告内容：实验题目、实验目的、实验原理、实验所用仪器和试剂、实验简单操作、实验过程记录、实验结果、实验误差分析、回答思考。

第一章植物纤维原料的结构主要：细胞壁的层状构造；微纤丝；纹孔及其类型；纹孔对及其类型；针叶材的三切面及其细胞组成；阔叶材的三切及其细胞组成。

1、木材纤维原料：针叶材（又称软木，Softwood）如云杉、红松、落叶松、马尾松、思茅松等；阔叶木（又称硬木，Hardwood）如杨木、桦木、桉木、榉木、相思木等。

2、非木材纤维原料：（1）草类纤维原料：即禾本科植物纤维原料。

如稻草、麦草、芦苇、荻、甘蔗渣、竹、龙须草等；（2）韧皮纤维原料：包括各种麻类及某些树种的树皮，如亚麻、黄麻、红麻、桑皮、构皮、檀皮等；（3）种毛纤维原料：如棉短绒纤维。

3、植物细胞学基础：活的细胞腔内充满原生质、成熟后形成空腔。

成熟细胞的构造主要为细胞壁【复合胞间层（胞间层M、初生壁P）、次生壁S】的构造，其中包括细胞壁的层状构造。

4、各层的精细构造：通过电子显微镜研究，可进一步了解纤维细胞壁的层状结构是由不同走向的微纤丝构成。

微纤丝：纤维素分子的聚集体是细胞壁中用电镜能鉴别出的最小天然结构单位，在电镜下呈细丝状。

微纤丝外围是半纤维素，微纤丝相互之间镶嵌着木质素和半纤维素，须脱去木质素才能在电镜下看到微纤丝。

5、S1（外）层微纤维结晶度较高，对化学作用较稳定，与P层结合较紧密，S1紧紧套住S2（中）使S2不易分丝纵裂，打浆时先将P、S1剥离，S1-S2结合较松弛，生产半化学浆时往往在S1-S之间分离，S2层是否易散开，与微纤丝夹角有关，角度越小，越容易分丝量化，P层薄而易碎。

稻草、麦草与木材纤维相似，但分层较厚，S2层角度较大多年生禾本科植物（如竹）次生壁层状构造较为特殊，具有多层结构，每层由厚、薄不一，微纤丝走向不同的两个薄层交替排列而成。

窄层：走向几乎与轴垂直（85-90度），且恒定。

宽层：走向几乎与轴平行（2-20度）。

胞间层——腔缓慢增加。

木质素浓度：窄层>宽度。

禾草类纤维超微结构有四种类型，见“中国造纸原料纤维特性及显微图谱”P33。

5种植物纤维的形态与性能
俞春华;乔鹏娟;宋伟华;董文洪;杨宝根
【期刊名称】《上海纺织科技》
【年(卷),期】2014(42)9
【摘要】采用纤维旋转方向、着色性能、显微镜观察方法,研究了5种植物纤维的形态和性能。

结果表明:香蕉纤维、椰壳纤维、莲纤维为逆时针旋转方向,菠萝纤维、桑皮纤维为顺时针旋转方向;香蕉纤维在氯化锌加碘试剂中呈金黄色,而其他4种植物纤维呈深棕色;5种植物纤维在纵向形态上差异不大,大多纵向平直、具有横节、
无天然扭曲;横截面形态上大部分香蕉纤维和桑皮纤维呈腰圆形、椭圆形或多边形,
有中腔,而菠萝、莲、椰壳纤维呈不规则圆形或多边形,无明显中腔。

【总页数】3页(P48-49)
【关键词】植物纤维;旋转方向;着色性能;形态
【作者】俞春华;乔鹏娟;宋伟华;董文洪;杨宝根
【作者单位】绍兴出入境检验检疫局国家纺织品检测重点实验室(绍兴);国家知识产权局专利局
【正文语种】中文
【中图分类】TS101.921
【相关文献】
1.几种造纸用植物纤维形态比较 [J], 吾买尔夏提·塔汉;阿依努尔·阿木尔哈孜
2.植物纤维原料纤维形态测定实验的改革 [J], 宋雪萍;梁辰;覃程荣;刘新亮
3.植物纤维墙体砌块力学性能与保温性能研究 [J], 卢锦秀;吴端阳;赵嵩颖
4.苎麻属野生植物纤维细胞形态结构与其经济性状和物理性能的关系 [J], 孟桂元;伍波;周静;孙焕良
5.植物纤维形态与纸浆和纸张性能的关系 [J], 蔡文祥
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第三章纤维素一、一次结构1.近程结构：链结构单元的组成和链接方式2.远程结构：分子的大小、形态、链的柔顺性和构象3.构象：构型一定的分子，在其键允许的限度内各基团绕单键内旋转形成聚合物的不同形态（分子热运动）4.构型：分子中的原子和基团由化学键所固定的空间几何排列。

（化学键断裂）5.纤维素大分子化学结构特点：⏹基本结构单元是D-吡喃式葡萄糖⏹纤维素大分子葡萄糖基都是β-苷键链接⏹纤维素大分子每个基环具有三个醇羟基-（2、3仲醇羟基，6伯醇羟基）⏹纤维素大分子的两个末端基性质不同（C1位还原性醛基，C4位隐形醛基非还原性），不同分子链具有极性和方向性6.纤维素链构象：⏹葡萄糖环的构象：4C1椅式构象（会画）⏹纤维素大分子链的构象：葡萄糖单元成椅式构象，每个单元上C2位羟基，C3位羟基和位取代基均处于水平位置C6⏹C5位羟甲基构象：tg构象⏹配糖角：β-1-4苷键的键角扭转角：葡萄糖苷键绕C1-O键形成夹角键形成夹角：葡萄糖苷键绕O-C4纤维素分子模型：伸直链模型弯曲链模型二、二次结构1.聚集态结构（超分子结构）：处于平衡态时纤维素大分子链相互间几何排列特征2.聚集态结构研究：结晶结构（晶区和非晶区、晶胞大小及形式、分子链在晶胞内的堆砌形式）、取向结构（分子链和微晶取向）、原纤结构3.纤维素晶体：c键直立，a键前后（氢键），b轴位于左右方向4.辨认不同晶胞结构：X射线衍射、红外光谱、正交极化/幻角旋转13C核磁共振谱5.纤维素ⅠMeyer-Misch模型的特点：⏹纤维素分子链占据晶胞的4个角和中轴⏹四角上的链为4个相邻晶胞所共有，每个晶胞只含有两个分子链⏹晶胞中间链的走向和角上链的走向相反——反平行链排列；在轴向高度彼此半个葡萄糖基⏹b轴长度正好为纤维素二塘的长度。

分子链葡萄糖基团绕纵轴扭转180°（纤维二糖为基本结构单元）6.纤维素ⅡBlackwell 模型特点⏹纤维素分子链占据晶胞的4个角和中轴⏹晶胞中间链的走向和角上链的走向相同——同向平行链；在轴向高度彼此半个葡萄糖基⏹分子链平行于ac 面，-CH 2OH 均为-tg 构象；（1，4苷键键角为114.8°）⏹a 轴方向分子间氢键（020面，O(3)-H...O(6’)；分子内氢键O(3)-H...O(5’)、O(2’)-H...O(6)，晶胞对角线无氢键）7.纤维素Ⅱ结晶结构特点⏹存在两条空间群为P21的分子链，具有二次螺旋对称，角上链和中心链为反向平行链⏹中心链—-CH 2OH 具有-tg 构象，角上链-CH 2OH 具有-gt 构象⏹中心链和角上链在高度上相差半个葡萄糖基⏹分子链投影与ac 面有偏角（30°），与110面方向一致在020面【O(3)-H...O(5’)、O(2’)-H...O(6)】和110面O(2)-H...O(2’)内形成氢键。