纤维素7 (1)
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纤维素含量的计算:纤维素=ADF(%)-经72%硫酸处理后的残渣(%)酸性洗涤木质素(ADL)含量的计算:ADL(%)=残渣(%)-灰分(硅酸盐,%)酸性洗涤木质素和酸不溶灰分(AIA)测定的优化:把酸性洗涤纤维置于50ml烧杯中,加入5ml 72%硫酸,20℃水解3h,然后加水45ml,室温过夜,次日用已称恒重的3号砂芯漏斗过滤,水洗残渣至pH6.5,于60℃烘干,称重。
把剩余残渣在马福炉中550℃经2.5h灰化,测得灰分重量。
洗涤优化:经过实际试验,发现中性洗涤纤维测定和酸性洗涤纤维测定中用丙酮冲洗这步效果不大,测量精度要求不高时,可省略。
方法一:化学滴定法(我们测定出来的结果较文献报道偏低)(一)纤维素含量的测定1.0.1N2.K(2)(3)(4)(5)(6)(7)定,用去(8)(9)1. 0.5%淀粉,2.(1)(2)5min (3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)移液管吸取10mL滤液,加入10mL碱性铜试剂,盖好在沸水中煮15min(10)冷却,加入5mL草酸-硫酸混合液,加入0.5mL 0.5%淀粉,用0.01N硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色消失,用去b mL(11)取10mL碱性铜试剂,加5mL草酸-硫酸混合液,再加10mL滤液,加入0.5mL 0.5%的淀粉,0.01N硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色消失,用去a mL(12)生物质中半纤维素的含量计算公式x% = 0.9×100 [ 248-(a-b)](a-b)/10000×10×n(三)木质素含量的测定1. 所需溶液1%醋酸,丙酮,73%硫酸,10%氯化钡溶液,0.5N重铬酸钾溶液,浓硫酸,0.1 N硫酸亚铁铵溶液,试亚铁灵指示剂。
2. 实验步骤(1)标定新配的0.1N硫酸亚铁铵溶液, 滴定度为K(2)称取自然风干的生物质粉末0.05-0.1g,数值为n(3)装入离心管,加入10mL 1%醋酸,摇动5min混匀(4)离心,用5mL 1%醋酸洗沉淀(5)加丙酮3-4mL,在摇荡的情况下浸泡3min,洗三次(6)用玻璃棒将沉淀沿管壁分散开,将离心管放热水中使沉淀充分干燥(7)在干燥沉淀中加入73%硫酸3mL,用玻璃棒搅匀,挤压成均匀的浆液(8)室温下放置一夜(9)加入10mL蒸馏水,搅匀,置沸水中5min(10)冷却,加入0.5mL 10%氯化钡溶液,搅匀,离心,倒出清液,分别用10mL蒸馏水冲洗沉淀两次,每次要混匀原理:生物质(浒苔、锯末和玉米秸秆)在加热的情况下用醋酸和硝酸的混合液处理,在这种情况下,细胞间的物质被溶解,纤维素也分解成单个的纤维,木质素、半纤维素和其它的物质也被除去。
纤维素工艺流程纤维素是一种常见的天然聚合物,是植物细胞壁的主要成分,也是造纸、纺织、食品、医药等行业的重要原料。
纤维素工艺流程是将植物纤维中的纤维素提取出来,经过一系列的加工工艺,最终得到纤维素制品的过程。
下面将详细介绍纤维素工艺流程的各个环节。
1. 原料准备。
纤维素的原料主要来自于木材、竹子、棉花、秸秆等植物纤维。
在纤维素工艺流程中,首先需要对原料进行处理,去除杂质、松散纤维,将原料破碎成适合后续加工的颗粒状物料。
2. 碱液蒸煮。
经过原料准备后,将原料送入蒸煮设备中,加入碱液(通常是氢氧化钠或氢氧化钾)进行蒸煮处理。
蒸煮的目的是使纤维素与木质素分离,软化纤维素,使其更容易溶解。
3. 碱液回收。
蒸煮后的碱液含有大量的木质素和其他杂质,需要进行回收和再利用。
通常采用浓缩、过滤等方法将碱液中的杂质去除,然后进行蒸发浓缩,得到浓缩碱液。
4. 纤维素溶解。
经过碱液蒸煮处理后的原料,含有大量的纤维素。
将原料送入溶解设备中,加入硫酸等溶剂进行溶解处理,使纤维素与其他成分分离。
5. 纤维素脱水。
纤维素溶解后,需要进行脱水处理,将溶液中的水分蒸发掉,得到纤维素浆料。
脱水通常采用真空脱水、离心脱水等方法。
6. 纤维素再生。
纤维素浆料经过脱水处理后,得到纯净的纤维素,可以进行再生利用。
纤维素再生后,可以用于造纸、纺织、食品等行业的生产。
7. 废水处理。
纤维素工艺流程中产生的废水含有大量的有机物和碱液,需要进行处理后排放。
废水处理通常采用中和、沉淀、过滤等方法,将废水中的污染物去除,达到排放标准后方可排放。
8. 能源回收。
纤维素工艺流程中产生的废热和废碱液可以进行能源回收利用。
通过热能回收设备和碱液回收设备,将废热和废碱液进行回收利用,降低能源消耗和环境污染。
通过以上几个环节的处理,纤维素工艺流程可以将植物纤维中的纤维素提取出来,经过一系列的加工工艺,最终得到纤维素制品。
这些纤维素制品广泛应用于造纸、纺织、食品、医药等行业,对推动工业发展和改善人们生活起着重要作用。
膳食纤维成分品种
1. 纤维素:纤维素是植物细胞壁的主要成分,是最常见的膳食纤维之一。
它在蔬菜、水果、全谷类和豆类中含量丰富。
2. 半纤维素:半纤维素是一类复杂的多糖,存在于植物细胞壁中。
它在水果、蔬菜、全谷类和豆类中也有一定的含量。
3. 果胶:果胶是一种存在于水果和蔬菜中的多糖,尤其在苹果、柑橘类水果和胡萝卜中含量较高。
果胶具有凝胶形成的能力,常用于制作果酱和果冻。
4. 木质素:木质素是植物细胞壁的另一主要成分,主要存在于全麦面包、糙米和蔬菜的皮和茎中。
5. 低聚糖:低聚糖是由 3-10 个单糖组成的短链多糖。
低聚果糖和低聚半乳糖是常见的低聚糖,存在于一些蔬菜、水果和豆类中。
6. 藻胶:藻胶是一类从海藻中提取的多糖,如琼脂和卡拉胶。
它们常用于食品加工中作为胶凝剂和稳定剂。
7. 菊粉:菊粉是一种由果糖聚合而成的多糖,存在于一些蔬菜、根茎类和谷物中。
菊粉具有良好的水溶性和膨胀性。
这些膳食纤维成分在不同的食物中含量不同,通过多样化的饮食选择,可以摄入足够的膳食纤维,维持肠道健康、促进饱腹感和稳定血糖水平。
羟乙基纤维素结构式
羟乙基纤维素(Hydroxyethylcellulose,HEC)是一种无机非晶
聚合物,也称为环氧纤维素(epoxycellulose),其分子量一般在
2×105~7×105之间。
它是由C,H,O和O─CH2─CH2OH组成的碳水化
合物,分子中含有多个乙烯基部位,在热塑性的水溶液中具有良好的
黏度。
其结构式如下图所示:
羟乙基纤维素结构式:
H—C—C—H
| | |
H—C—O—CH2—CH2—OH
羟乙基纤维素(HEC)中结构单元以及它们之间的关系由两个单体
部分构成,一个是烯烃基,另一个是羟基。
烯烃基由一个或多个碳原
子和一个氢原子组成,而羟基由碳-氧键和一个带有氢原子的碳水化合
物组成。
烯烃基和羟基之间的键是碳酸酯键,它们之间的键长可以随
着分子中烯烃基数量和氢原子比例的变化而变化。
羟乙基纤维素(HEC)分子内部的结构单元形成三维空间结构,使其具有优良的物理力学性
能和表面活性特性。
羟乙基纤维素(HEC)具有良好的水溶性,并且可以溶于非电解质
溶液中,溶解度可以随着温度的升高而升高,在一定的温度范围内,
随着温度的提高,羟乙基纤维素的粘度会降低,但当超过一定的温度时,粘度又会逐渐增加。
由于其分子构造和碳酸酯键强度低,当羟乙
基纤维素接触醇类、脂肪类、酸类等有机溶剂时,会发生分子间的相
互作用,从而形成大量的网状结构,导致粘度的大幅度提高。
醋酸纤维素结构式
一、引言
醋酸纤维素是一种重要的生物质材料,具有广泛的应用前景。
其结构式是C6H7O2(OH)3OAc,其中Ac代表醋酸基。
本文将介绍醋酸纤维素的结构式及相关信息。
二、化学结构
1. 分子式:C6H7O2(OH)3OAc
2. 分子量:176.13 g/mol
3. 结构式:
H H H O Ac
| | | //
H-C-C-C-C-O-Ac
| | | \
OH OH OH H
三、化学性质
1. 醋酸纤维素易溶于混合有机溶剂和水,但不溶于非极性溶剂。
2. 在强碱或强酸存在下,会发生水解反应。
3. 可以被氧化剂氧化为羧基纤维素。
四、物理性质
1. 醋酸纤维素是白色或类似白色的粉末状固体。
2. 具有良好的透明度和高度可塑性。
3. 具有较高的拉伸强度和模量,但不耐高温。
五、制备方法
1. 从天然纤维素中通过醋酸化反应制备。
2. 在醋酸和硝酸存在下,通过硝化反应制备。
3. 通过化学合成法制备。
六、应用领域
1. 食品工业:作为食品添加剂,如乳化剂、稳定剂等。
2. 医药工业:作为药物包衣材料、控释材料等。
3. 纺织工业:作为纤维素纤维的替代品,可以用于生产纺织品。
4. 化妆品工业:作为粘合剂、乳液稳定剂等。
七、结论
本文介绍了醋酸纤维素的结构式及相关信息。
其具有广泛的应用前景,在食品、医药、纺织和化妆品等行业都有重要的应用。
Polyquaternium-10阳离子纤维素Polyquaternium-10阳离子纤维素,又称纤维素醚季铵盐,是一种羟乙基纤维素与烷基三甲基氯化铵的天然高聚物。
它实际上是一种阳离子表面活性剂,属于美国化妆品盥洗用品和香料协会(CTFA)命名的聚季铵盐(Polyquaternium)类,简称为PQ-10。
一、PQ-10的合成PQ-10是由纤维素及其衍生物进行季铵化后得到的产物。
其合成工艺流程见图1。
它的合成路线如下式所示:阳离子纤维素的一般合成路线图1 阳离子纤维素合成工艺流程图二、PQ-10的物理性质PQ-10一般为白色或淡黄色可自由流动的粉末,易分散溶于水或与水混溶的溶剂混合物中,适当搅拌可形成无色或淡黄色的均匀溶液。
温水和高剪切都有助于溶解。
一些市售PQ-10的物理性质见表1。
表1 一些市售PQ-10的物理性质三、PQ-10的溶解性PQ-10不溶于乙醇和异丙醇,但它的水溶液可用这些醇进行稀释,制成其混合溶剂溶液,而且,它的水溶液对醇的容忍度随聚合物的浓度变化而变化。
四、PQ-10吸附亲和性PQ-10是发类化妆品调理剂中较重要的一类阳离子聚合物,它对人类头发有较好的吸附亲和性。
头发有低的等电点(约为pH=3.67),在等电点以上,头发带有负电荷,带正电荷的阳离子纤维素极易被吸附在头发上。
染色、着色实验表明,只有阳离子纤维素烷基部分接近8-10个碳原子时才表现出较好的范德华力。
随着阳离子结构部分的相对分子量的增大,吸附作用也相对增强,亲合作用更加突出。
对阳离子纤维素在头发角蛋白上的吸附有影响的因素主要有聚合物的分子量和溶液浓度、无机盐的存在及头发受损伤程度。
关于阳离子纤维素分子量对分子在头发上吸附的影响,可以通过下面的实验数据(见图2)得出结论。
通过对市售三种不同粘度等级的JR型阳离子聚合物JR-125、JR-400、JR-30M(相对分子量分别为250000,400000,600000)和羟乙基纤维素(HEC)溶液在漂白过的头发上的吸附表明,最低分子量的JR-125吸附最快,程度也最大,而高分子量的JR-30M则由于渗透受到限制,其吸附很快达到饱和,而且阳离子纤维素比羟乙基纤维素吸附量都要大。
1.名词解释差别化纤维:随着科技的不断进步,利用化学改性和物理改性手段,通过分子设计制成具有特定功能的第二代化学纤维。
棉型短纤维:类似于棉纤维,长度为25-38mm,纤维较细(线密度1.3-1.7dtex),类似棉纤维,主要用于与棉纤维混纺。
极限氧指数:使着了火的纤维离开火源,而纤维仍能继续燃烧时环境中氮和氧混合气体内所含氧的最低百分率。
α纤维素:植物纤维素在特定条件下不溶于20℃的17.5%(质量分数)NaOH溶液的部分纤维素。
Β纤维素:植物纤维素在特定条件下溶于20℃的17.5%(质量分数)NaOH溶液的溶解部分称为半纤维素,溶解部分用醋酸中和又重新沉淀分离出来的那一部分纤维素。
空气变形丝:以POY或FOY为原丝,通过一个特殊的喷嘴,在空气喷射作用下单丝弯曲形成圈环结构,圈环和绒圈缠结在一起,形成具有高度蓬松性的环圈丝。
聚丙烯膜裂纤维:是高聚物薄膜经纵向拉伸、切割、撕裂或原纤化制成的化学纤维。
配采-U:是德国巴斯夫公司生产的聚氯乙烯纤维的商品名,以四氢呋喃为溶剂,并采用漏斗形凝固浴槽的湿法纺丝工艺进行生产的纤维。
缩醛化反应:指聚乙烯醇大分子上的羟基与醛作用,是羟基封闭的反应。
再生纤维:以天然高分子化合物为原料,经化学处理和机械加工制得的纤维。
长丝:在化学纤维制造过程中,纺丝流体(熔体和溶液)经纺丝成型和后加工工序后,得到的连续不断的、长度以千米计的纤维。
沸水收缩率:指将纤维放在沸水中煮沸30min后,其收缩的长度与原来长度之比。
环结阻料:不经干燥的聚酯切片具有不定型结构,软化点较低,进入螺杆挤出机后会很快软化粘结,造成堵塞进料口。
网络丝:指丝条在网络喷嘴中,经喷射气流作用,单丝互相缠结而呈周期性网络点的长丝。
熔喷法非织造布:在聚合物熔体喷丝的同时利用热空气以超音速和熔体细流接触,使熔体喷出并被拉成极细的无规则短纤维,然后制取超细纤维非织造布。
捏合:纤维级的聚氯乙烯不能溶解于丙酮,首先使聚氯乙烯树脂在丙酮中充分溶胀,这一操作称为捏合。
人体必需的7大营养素营养素(nutrient)是指食物中可给人体提供能量、构成机体和组织修复以及具有生理调节功能的化学成分。
凡是能维持人体健康以及提供生长、发育和劳动所需要的各种物质称为营养素。
人体所必需的营养素有蛋白质、脂类、糖类、维生素、水和无机盐(矿物质)、膳食纤维(纤维素)7类。
一、水——构成生命的基本营养素水是生命的源泉,人对水的需要仅次于氧气,水是维持生命必需的物质,机体的物质代谢,生理活动均离不开水的参与。
人体细胞的重要成分是水,正常成人水分大约为70%,婴儿体重的80%左右是水,老年人身体55%是水分。
每天每公斤体重需水约150毫升。
二、蛋白质——赖以生存的基础营养素蛋白质是维持生命不可缺少的物质。
人体组织、器官由细胞构成,细胞结构的主要成分为蛋白质。
机体的生长、组织的修复、各种酶和激素对体内生化反应的调节、抵御疾病的抗体的组成、维持渗透压、传递遗传信息,无一不是蛋白质在起作用。
婴幼儿生长迅速,质蛋白质,是每日必须提供的。
蛋白质功能:1、构造人的身体:蛋白质是一切生命的物质基础,是肌体细胞的重要组成部分,是人体组织更新和修补的主要原料。
2、修补人体组织:人的身体由百兆亿个细胞组成,细胞可以说是生命的最小单位,它们处于永不停息的衰老、死亡、新生的新陈代谢过程中。
例如年轻人的表皮28天更新一次,而胃黏膜两三天就要全部更新。
所以一个人如果蛋白质的摄入、吸收、利用都很好,那么皮肤就是光泽而又有弹性的。
3、提高免疫力,免疫细胞和免疫蛋白:有白细胞、淋巴细胞、巨噬细胞、抗体(免疫球蛋白)、补体、干扰素等。
七天更新一次。
当蛋白质充足时,这个部队就很强,在需要时,数小时内可以增加100倍。
4、激素的主要原料。
蛋白质在人体内分解后就是氨基酸,具有调节体内各器官的生理活性。
胰岛素是由51个氨基酸分子合成。
生长素是由191个氨基酸分子合成。
5、提供能量:蛋白质摄入不足当蛋白质的摄入量不足时,幼儿、青少年的生长发育表现为迟缓、消瘦、体重不足等;成人则常出现疲倦,体重下降、肌肉萎缩、贫血、泌乳量减少,血浆蛋白降低。
关于cmc的知识CMC作为一种水溶性食品添加剂,具有增稠、稳定、乳化、赋形等作用,在食品工业中具有广泛的用途。
CMC是英文CarboxyMethylCellulose的缩写,中文名为羧甲基纤维素钠,分子式为C6H7(OH)2OCH2COONa,是天然纤维素经化学改性后得到的纤维衍生物,是重要的水溶性聚合物之一。
CMC具有增稠、分散、悬浮、粘合、成膜、保护胶体和保护水分等优良性能,广泛应用于食品、医药、牙膏等行业。
CMC为白色或微黄色粉末、粒状或纤维状固体,无臭、无味、无毒。
CMC是一种大分子化学物质,能够吸水膨胀,在水中溶胀时,可以形成透明的粘稠胶液,在酸碱度方面表现为中性。
固体CMC对光及室温均较稳定,在干燥的环境中,可以长期保存。
CMC具有吸湿特性,其吸湿程度与大气温度和相对湿度有关,当到达平衡后,就不再吸湿。
CMC水溶液具有优良的粘结、增稠、乳化、悬浮、成膜、保护胶体、保持水分、抗酶解以及代谢惰性等性能。
CMC水溶液与锡、银、铝、铅、铁、铜及某些重金属相遇时,会发生沉淀反应;CMC水溶液与钙、镁、食盐共存时,不会产生沉淀,但会降低CMC水溶液的粘度。
食用CMC具有增稠、乳化、赋形、保水、稳定等作用。
在食品中添加CMC,能够降低食品的生产成本、提高食品档次、改善食品口感,还能够延长食品的保质期,是食品工业理想的食品添加剂,可广泛用于各种固体和液体饮料、罐头、糖果、糕点、肉制品、饼干、方便面、卷面、速煮食品、速冻风味小吃食品及豆奶、酸奶、花生奶、果茶、果汁等食品的生产之中。
酸性奶饮料是一种调配型的奶饮料,口味表现为甜酸,是一种以水、牛奶(或者奶粉、发酵灭活后的酸奶)、乳化稳定剂、柠檬酸、果味香精、合成色素等为原料,加工而成的饮品。
在酸性奶饮料中使用CMC,可以起到稳定饮料组织状态的作用,具有防止饮料沉淀分层、改善口感、提高耐高温能力等特性。
在生产过程中,有些酸性奶饮料企业采用单一的CMC作为增稠稳定剂;有些企业则将CMC和其他的增稠稳定剂、乳化剂复合在一起,用于酸性奶饮料的生产之中。
第七章再生纤维第一节基于碱溶液法的再生纤维素纤维粘胶纤维、高湿模量的富强纤维(日本称为波里诺希克纤维Polynosic,欧洲称为莫代尔纤维Modal)。
制备这种纤维的浆粕资源很多,主要是棉(短绒)浆、木浆、竹浆和苇浆,以棉浆使用最多。
将纤维素浆粒溶解在碱溶液中形成碱纤维素,然后通过生成纤维素黄酸酯(粘胶),再经酸反应还原为纤维素再生而成。
一、碱溶液法再生纤维素纤维的结构(一)普通粘胶纤维的结构1.粘胶纤维的化学组成主要组成物质是纤维素,其分子式为[C6H10O5]n。
普通粘胶长丝纤维和短纤维的聚合度为300-500。
2.粘胶纤维大分子的空间结构粘胶纤维大分子是由许多葡萄糖剩基(C6H10O5)通过β-1,4甙dài键相互连接而成的直线链状大分子,其结构式如p.163图7-1所示,和棉纤维、麻纤维相同,同样具有椅式构型。
3.粘胶纤维的结晶结构纤维素的晶胞是由5个平行排列的纤维素大分子在两个六元环链节上组成的。
纤维素的晶胞至少有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四种晶胞类型。
其中天然纤维的晶胞为Ⅰ型结构,单斜晶系,晶胞参数为a=8.35Å,b=10.36Å,c=7.90Å,β=84°,如p.164图7-2所示。
粘胶纤维的晶胞为Ⅱ型结构,单斜晶系,晶胞参数为a =8.14Å,b=10.36Å,c=9.14Å,β=62°,如p.164图7-3所示。
b为主链方向两个六元环链节的长度(沿纤维轴向),a为沿椅式(构型)曲面方向相邻分子间距离,c为椅7-1式(构型)曲面间距离。
比较纤维素Ⅰ和纤维素Ⅱ晶胞结构(图7-3、图7-4),可以看出它们有显著差别。
粘胶纤维属再生纤维素纤维,因已经历碱液处理,虽然晶胞的b轴尺寸不变,但a轴、c轴的尺寸和β角均已改变,分子面转动,晶胞发生倾斜。
粘胶纤维晶胞结构的这种变化,使它的性质和天然纤维有很大的不同,如因晶胞倾斜导致粘胶纤维结晶度和取向度降低,引起纤维强度降低、伸长度增加等性质的变化。
甲基纤维素,和羧甲基纤维素甲基纤维素是一种纤维素甲基醚。
白色或浅黄或浅灰色小颗粒、纤丝状或粉末。
无臭无味,其中约27%~32%的羟基以甲氧基的形式存在。
不同级别的甲基纤维素具有不同的聚合度,其范围为50~1000;而其分子量(平均数)的范围在10000~220000Da之间,其取代度被定义为甲氧基的平均数,甲氧基则连接于链上的每一个葡萄糖酐单元。
理化性质外观MC为白色或类白色纤维状或颗粒状粉末,无臭。
性状在无水乙醇、乙醚、丙酮中几乎不溶。
在80~90℃的热水中迅速分散、溶胀,降温后迅速溶解,水溶液在常温下相当稳定,高温时能凝胶,并且此凝胶能随温度的高低与溶液互相转变。
具有优良的润湿性、分散性、粘接性、增稠性、乳化性、保水性和成膜性,以及对油脂的不透性。
所成膜具有优良的韧性、柔曲性和透明度,因属非离子型,可与其他的乳化剂配伍,但易盐析,溶液在pH在2-12范围内稳定。
视密度:0.30-0.70g/cm3,密度约1.3g/cm3。
工业上甲基纤维素的理论取代度DS为1.5~2.0,松散密度0.35~0.55g/cm3。
质量指标编辑播报外观:灰白色纤维状至粉米状凝胶温度(2%水溶液):50~55℃甲氧基含量:26%~33%水不溶物:≤2.0%取代度(DS):1.3~2.0水分:≤5.0%黏度(20℃,2%水溶液):15~4000mPa·s应用用作水溶性胶黏剂的增稠剂,如氯丁胶乳的增稠剂。
也可用作氯乙烯、苯乙烯悬浮聚合的分散剂、乳化剂和稳定剂等。
DS=2.4~2.7的MC溶于极性有机溶剂,可阻止溶剂(二氯甲烷一乙醇混合物)的挥发。
鉴别1、取该品1%的水溶液适量,置试管中,沿管壁缓缓加0.035%蒽酮的硫酸溶液2mL,放置,在两液界面处显蓝绿色环。
2、取该品1%的水溶液10mL,加热,溶液产生雾状或片状沉淀,冷却后,沉淀溶解。
3、取该品1%的水溶液适量,倾倒在玻璃板上,俟水分蒸发后,形成一层有韧性的膜。
第五章一.简述纤维素的化学结构是由多个D-葡萄糖单元通过β-1,4-苷键连接而成的直链型高聚物二.请解释下列概念(1)氨基酸:羧酸分子中羟基上的氢原子被氨基取代后的产物(2)等电点:某一特定的PH下,溶液中的氨基酸呈电中性,且氨基酸分子不会向任意一个电极移动,这样的PH称为等电点(3)中性氨基酸:氨基数量等于羧基数量的氨基酸(4)碱性氨基酸:氨基数量多于羧基数量的氨基酸(5)酸性氨基酸:氨基数量少于羧基数量的氨基酸三.中性氨基酸的PH为什么不等于7中性氨基酸中氨基和羧基的数量相等,但羧基的酸性大于氨基的碱性,因而中性溶液中正离子的浓度小于负离子的浓度,所以必须要采用加酸的方式来降低溶液中负离子的浓度,同时增加正离子的浓度,使溶液中正离子和负离子浓度相等四.合纤用高聚物应该具备哪些基本特征?(1)具有线型的分子结构,大分子链上没有庞大的侧基,且分子链之间没有化学键连接(2)较高的相对分子质量和较窄的相对分子质量分布(3)合纤用高聚物中由一定数量的极性分子团(4)大分子链的结构应该具有一定规整性,能够形成晶区和非晶区共存的结构五.聚酯和聚酰胺这两种合纤用高聚物的分子结构有哪些特征聚酯:(1)对苯环结构的线型高聚物,没有庞大的侧链。
(2)两端存在端羟基,每个重复单元都有一个对称的刚性基团和柔性的次乙基,两者通过酯基相连(3)大分子链存在一定的规整性,具有紧密排列和结晶的能力,能够形成结晶区和非结晶区共存的局面。
聚酰胺:(1)线型高聚物,没有庞大的侧链(2)分子链两端为羧基和氨基,结构规整(3)每个重复单元内都含有一个酰胺原子团和一个柔性的脂肪链,二者通过酰胺键连接(4)能形成分子间氢键,结晶容易,加上分子链中脂肪链较长,柔顺性大,所以结晶性强,超分子结构表小为结晶区和非结晶区共存的结构六.判断(1)纤维素耐酸不耐碱,聚酯耐碱不耐酸(×)改:聚酯耐酸不耐碱(2)蛋白质与多肽都是由不同的氨基酸单元按照一定的排列次序连接而成,所以如果氨基酸单元相同,它们的化学结构就相同(×)改:蛋白质结构比多肽更加复杂,肽键的排列次序,空间结构都能影响到氨基酸的性质(3)聚酰胺分子链中含有酰胺键,容易水解,酸碱都是这种酰胺键水解反应的催化剂,所以聚酰胺对酸碱都不稳定,耐酸耐碱性差(×)改:对碱的稳定性比酸的高(4)聚酯大分子中没有极性基团,且分子链有序性高、排列紧密,所以是合成纤维中吸湿性最差的一种(×)改:没有高极性基团,是不含有亲水基团第七章一.经纱上浆的目的是什么,经纱上浆对浆料有什么要求?上浆目的:增强经纱抵御机械外力的能力,提高经纱的可织性,确保织造过程顺利要求:(1)具有良好的粘着力,提高纱线之间负荷的传递提高纱线强度,贴伏表面毛羽(2)具有良好的成膜性,形成的浆膜具有一定的物理机械性能(3)具有适当的粘度,能够从表面渗透到内部,在纤维之间粘合(4)所形成的浆液需要有热粘度稳定性(5)与其他浆料要有良好的混溶性(6)不易起泡沫,不易变质,无异味(7)对人体无害,且不影响后加工步骤(8)良好的降解性(9)性价比高二.为什么浆料要具备良好的粘附性能?浆料良好的黏附性能不仅会影响到浆纱的物料机械性能,决定着上浆率的需求数值,还影响着生产效率和胚布质量三.影响粘合强度的因素有哪些?简要分析(1)分子链的几何形状:长链大分子端基的数量多,粘合强度高,带有环状或短支链则会影响链段运动,降低柔顺性,使粘合强度下降(2)分子链的柔顺性:提高柔顺性会使粘合强度增加,所有影响分子链柔顺性的因素都会影响到粘合强度(3)相对分子质量:相对分子质量低,浆液流动性好,有利于对纤维进行铺展,有助于形成分子级的接触,提高粘合强度(4)界面上的内应力:应力集中的区域粘合强度低(5)极性:使用极性浆料可以提高粘性强度,但存在最高点。
纤维素中含有的元素
纤维素是一种多糖类化合物,主要由碳、氢和氧元素组成。
其分子结构是由许多葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成。
纤维素的一般化学式可以表示为(C6H10O5)n,其中n代表着重复单元的个数。
具体来说,纤维素中的元素包括:
1.碳(C):构成纤维素分子主体的碳元素,其数量相对
较多。
2.氢(H):与碳元素通过共价键连接,存在于纤维素的
葡萄糖单元中。
3.氧(O):组成葡萄糖单元的一部分,同时也存在于纤
维素分子中的其他位置。
这些元素的排列形成了纤维素的特殊结构,使其在植物细胞壁中起着结构支持的作用。
纤维素是植物细胞壁的主要组成部分,赋予植物细胞刚性和形状稳定性。
上节课内容回顾:纤维素纤维的润胀可分为:有限润胀和无限润胀。
有限润胀又分为:结晶区间的润胀和结晶区内的润胀。
植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物有限润胀:纤维素吸收润胀剂的量有一定限度,其润胀的程度亦有限度称为有限润胀。
润胀度:纤维素纤维有限润胀时直径增大的百分率。
结晶区间的润胀:是指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。
植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物结晶区内的润胀:润胀剂占领了整个无定形区和结晶区,并形成润胀化合物,产生新的结晶格子,此时纤维素原来的X-射线图消失了,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中,只发生有限润胀。
植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物无限润胀:润胀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,因此对于进入无定形区和结晶区的润胀剂的量并无限制。
在润胀过程中纤维素原来的X-射线图逐渐消失,但并不出现新的X-射线图。
润胀剂无限进入的结果,必然导致纤维素溶解。
植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物三、纤维素纤维的电化学性质1. 扩散双电层理论纤维素本身含有极性羟基、糖醛酸基等基团,使纤维素纤维在水中表面带负电。
因此,当纤维素纤维在水中时,往往引起一些正电荷由于热运动的结果在离纤维表面由近而远有一浓度分布。
植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物被吸附的正电荷分为吸附层和扩散层a b da b d 度d称为扩散层。
电极电位—双电层中纤维素纤维表面到扩散层边缘电位为零的层面的电位差。
ζ电位—吸附层的界面到扩散层的边缘(电位为0处)的电位差。
也称动电电位,即ζ电位或zeta电位。
植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物浆料体系变化对ξ-电位的影响改变电解质的浓度,对电极电位无影响,但对动电电位(ξ-电位)影响很大;电解质的浓度增大,ξ-电位下降;pH值升高时,ξ-电位增大。
植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物3、ζ电位的意义①ζ电位反映分散在液相介质中带电纤维表面的有效电荷量。
②纸浆ζ<0,ζ电位绝对值的大小反映纤维间静电排斥作用的强弱。
影响分散体系的稳定性。
③ζ→0时,纸浆纤维处于等电状态,非常不稳定,纸浆纤维容易絮聚。
植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物4、影响ζ电位的因素⑴、纸浆纯度纯度|ζ|纯度|ζ|植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物a b d⑶与纤维素纤维表面水化程度有关纤维表面水化程度高,|ζ|电位高原因:水化程度高——对溶液中负电荷粒子吸附能力强——纤维表面的负电密度高——|ζ|电位高植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物R COOH5、纤维表面电化学性质与制浆造纸的关系(1) 抄纸|ζ|电位高纸页形成初期——纸料分散良好,细小纤维和填料大量流失,不易留着,使纸的两面差增大,白水浓度增大;湿纸层形成——细小纤维、填料和胶料粒子会堵塞纸页纤维间的细孔,造成滤水不良,影响纸料脱水;植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物|ζ|电位低(pH值至4.5~6时)纸页形成初期——填料、胶料和细小纤维吸附在长纤维上,留着率提高,纸的两面差减小,白水浓度降低;纸页垫层形成——微小粒子不会堵塞垫层细孔,滤水性能得到改善,脱水阻力减小,可提高纸幅干度;植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物ξ电位=0时纸料的滤水性能可以得到改善。
因为填料、胶料和细小纤维被吸附在长纤维上,在纸页成形时,就不会堵塞纤维之间的细孔,使水通过纸页的阻力减小,滤水性能得到改善。
(1)提高留着率;(2)改善滤水性;(3)减少两面差。
但ξ=0时,纸料系统不稳定,易絮聚,纸页匀度差。
植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物结论:调节ζ电位,既要有助于微小粒子的留着,还要兼顾纸页匀度。
植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物(2) 施胶施胶--在纸浆中添加疏水性的物质,使纸页具有抗液体渗透的性能。
纤维表面带负电,松香胶(C19H20COO-)系列施胶剂也带负电。
静电相斥作用使松香胶粒子不能和纤维结合。
电解质浓度影响ζ值——添加Al2(SO4)3界面动电学说:松香胶粒子吸附Al3+,ζ电位变正,松香胶粒子吸附到纤维上。
(应有足够的Al3+)植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物(3) 染色纤维表面带负电,碱性染料带正电,可直接染色。
酸性染料带负电,不能被纤维吸附——媒染剂Al2(SO4)3能改变纤维表面或染料颗粒表面的ζ电位,使染料被纤维吸附,达到染色的目的。
植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物(4) 白水回收在白水回收装置中合理地控制高分子聚合物的添加量,控制ζ电位及pH值,使白水中的细小纤维、填料等微粒絮聚——变成大颗粒——可以得到最好的澄清效果。
(5) 漂白和纤维素酶预处理植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物桉木浆CH1H2 漂白对Zeta 电位的影响未漂白、氯处理、H1、H2漂白依次降低了纸浆的Zeta 电位,这是由于在漂白过程中除去了部分降解木素和半纤维素。
经H2段漂白后浆的Zeta电位是-13.2mV,而未漂浆是-32.8 mV。
植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物纸厂桉木浆CEH1H2 漂白对Zeta 电位的影响纤维素内切酶预处理对漂白针叶木浆Zeta电位的影响植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物小结:纤维表面扩散双电层——ζ电位——影响因素(纸浆纯度、pH值和电介质浓度)——抄纸、施胶、加填、染色和调色及白水回收。
植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物思考题:①纤维素纤维在水中表面带负电性的原因。
②扩散双电层的概念。
③什么是动电电位?④纤维素纤维表面电化学性质对造纸的影响。
植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物主要表现:①聚合度下降,强度损失;②蒸发出H2O、CO、CO2,形成羰基和羧基;③伴随少量重量损失。
低温热降解中的三种反应:水解作用:苷键、C2、C3氧化氧化作用:C1-OH→COOH脱羧作用植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物影响因素:a、原料:纤维素在加热第一阶段的降解与纤维素的无定形区有关,结晶度越小的样品受热降解越迅速;b、氧气:在氧存在下聚合度降至200,这与纤维素结晶区大小相关。
蒸发出H2O、CO、CO2,并形成羰基和羧基。
举例:100℃~175℃下,N2气中加热4小时,重量损失1~2%,而在空气中则为2.5%。
植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物2.高温下的热降解(250℃以上)第三阶段:纤维素结构中糖甙键开始断裂,一些C-O键和C-C键也开始断裂,并产生一些新的产物和低分子量的挥发性化合物,温度范围是240-400℃。
第四阶段:纤维素结构的残余部分进行芳环化,逐步形成石墨结构,温度范围在400℃以上。
植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物主要表现:②纤维素物料重量损失较大,结晶区受破坏,聚合度下降。
超过300℃,生成大量的1,6—D脱水吡喃式葡萄糖,继而变成焦油,其收获率可达40%左右,它是高温降解最重要的产物。
当加热到370℃时,质量损失达40%-60%。
①分解出CH 4、CO和CO 2及大量挥发性产物。
这些产物的量与纤维素物料种类和加热速率有关。
1,6—D脱水吡喃式葡萄糖分子内含有一个内缩醛环,是一个手性分子,是合成立体化合物的重要单体。
可作为手性合成子合成寡糖、高聚物、树脂、药物及相关产品。
(试剂级价格:466元/g,1390元/5g,2014年6月)植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物石墨烯木炭木材或木质原料经过不完全燃烧,或者在隔绝空气的条件的下热解,所残留深褐色或黑色多孔固体燃料—木炭植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物直接燃烧木质生物质—粉碎—压缩—木颗粒(pellet)—燃烧生物质高温热解----气、炭、油联产以生物质作原料,通过高温热解工艺,转化为优质可燃气体和生物质炭、木焦油、木醋液等四种产品。
植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物五、纤维素的机械降解定义:纤维素原料在磨碎、压碎或强烈压缩时,纤维素就会因为受到机械作用而降解,导致聚合度下降,制成纸浆后强度下降。
植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物陕西科技大学轻工与能源学院在同一聚合度时,受机械降解的纤维素比受氧化、水解或热降解的纤维素具有更大的反应能力和较高的碱溶解度。
原因:1.纤维素大分子链断裂,2.天然纤维素结晶结构遭破坏,3.纤维素大分子间的氢键被破坏。
植物纤维化学第三章纤维素及其衍生物。