木质素木材抽提物 - 木质素木材抽提物
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木质素提取方法
相对简易方法
方法一酶水解法:
1,丙酮抽提干燥,研磨;2 10g物料,500ml锥形瓶中加入200ml 醋酸/醋酸钠缓冲液和5g纤维素酶,40度恒温水浴震荡48h;3 酶水解后,离心分离,pH为2.0的酸性去离子水冲洗酶解粗木素,离心分离,如此重复2-3次,洗涤后真空冷冻,获得粗木质素;4 准确称取5g(绝干)干燥后的酶解粗木素,放入250ml三口烧瓶中,加入100ml 酸性二氧六环/水混合液,充分振荡使其混合均匀。
在80-90度环境(油浴)氮气气氛回流和抽提2h;5 静置过滤,用二氧六环/水混合液洗涤,收集滤液;6 滤液中和,旋转蒸发浓缩;7 浓缩液加入大量酸性去离子水(ph=2);8 沉淀的木质素,洗涤,干燥,最后正己烷洗涤去除残留抽出物。
方法二磨木质素
1、室温脱脂(用体积比为2:1的苯一乙醇提取7h)后干燥;
2、将木粉放在振动球磨中,在干燥状态或者悬浮于甲苯一类的非润涨性溶媒中,磨
碎48h或更长时间,以破坏木材的细胞构造;
3、用二氧己环和水(9:l)提取数次(48h),抽提液(加入少量苯,使含糖物质沉淀)
经浓缩(旋转蒸发器),再40度干燥,可得占原料中木质素50一70%的粗磨木木质素;
4、将粗磨木木质素溶于90%的醋酸中,再注入水中沉淀,经干燥而制得磨木木质素;
5、为了进一步精制,将其溶解于l,2一二氯乙烷和乙醇(2:l)的混合液中,再注入乙
醚中使其沉淀,之后洗涤、干燥。
最终磨木木质素的得率为原料木质素的20一25%。
一种从桉木中分离提取木质素的方法
桉木质素提取方法:
1. 将桉木原料经切片、粉碎等步骤预处理后,放入搅拌机进行混合,
调入足量的水分和酸碱溶液。
2. 用高压水触发机将木材经加压、湿热的方式淬灭,使木材中细胞壁
受挤压、溶解,释放质素。
3. 将淬灭后的木材放入酶液中,采用酶分解法进行木质素提取,利用
一定程度的酸性和酶分解有机物中的木质素,并分离提取。
4. 将提取的木质素进行沉淀,利用沉淀水中清除形成的杂质,使木质
素获得高纯度。
5. 将木质素提取物经过织布过滤、滤压等方法去掉杂质,对其中的有
机物进行大量消除,经烘乾处理后可直接使用。
以上就是从桉木中提取木质素的方法,以提取高纯度的木质素为目的,可协助生物降解建筑垃圾,是现在很流行的一种常见的环保材料。
除
了木材淬灭、酶分解技术之外,还可采用溶剂萃取法淬灭材料,为木
质素的提取提供新的技术支持,提升绿色环保能力。
1.显心材树种:木材心、边材材色有明显区别的。
2.隐心材树种:木材心、边材材色无明显区别,但心、边材含水率有差异的。
3.辐射孔材:早晚材管孔大小无显著差异(散孔材),管孔分布不均匀,呈辐射状排列。
4.径列复管孔:2至数个管孔相邻形成径向排列,除两端的管孔呈圆形外,中间一部分的管孔呈扁平状。
5.纹孔室:邻近纹孔膜较宽部分的纹孔腔称纹孔室。
6.纹孔腔:纹孔中纹孔膜至细胞腔的全部空间。
7.纹孔缘:具缘纹孔处的次生壁凸出呈拱形的部分称为纹孔缘。
8.纹孔口内含:纹孔内口的外缘不超过纹孔环,称纹孔口内含。
9.胞间道:指不定长的细胞间隙,通常储藏着由泌脂细胞和泌胶细胞分泌的树脂或树胶。
10.胞间隙:木材细胞不能紧密排列时,形成的细胞间隙。
11.树脂管胞:细胞腔内含有树脂的管胞。
12.树脂细胞:针叶材中的轴向薄壁细胞。
13.胶质木纤维:木纤维壁层结构中均具有未木质化的胶质层,故称为胶质木纤维。
14.受压木管胞:管胞断面呈圆形,胞间隙增加,胞壁具螺纹裂隙。
15.射线管胞:针叶材松科某些属中的厚壁射线细胞。
16.环管管胞:阔叶材中形状不规则而短小的管胞,侧壁有具缘纹孔。
常围绕于大导管的周围与木纤维之间。
17.导管状管胞:阔叶材中其形状,排列很像一种比较原始而构造不完全的导管。
但它不具穿孔,侧壁常有具缘纹孔,螺纹加厚。
18.聚合木射线:在多列木射线中夹杂木纤维或导管的木射线。
19.栎木型木射线:具单列木射线和极宽木射线,且两者区分明显。
20.表面束缚水:是以氢键力束缚在木材吸着位置上的,含水率0~6%。
21.被束缚水:是在表面束缚水上通过分子吸引力承接着的吸着水,含水率6~15%。
22.木材蠕变:在恒定应力下,木材应变随时间增长而增加的现象。
23.应力松驰:木材承受静荷载后,在应变为常数的情况下,应力随时间增长而递减的现象。
24.闭塞纹孔:针叶材的具缘纹孔,由于相邻细胞不均衡的压力,致使纹孔塞侧向位移,从而将一个纹孔口堵住,呈闭塞状态的纹孔称为闭塞纹孔。
第六章 木材化学木材的主要化学成分:木材主要化学成分是构成木材细胞壁和胞间层的物质,由纤维素、半纤维素和木质素三种高分子化合物组成,一般占木材总量的90%以上。
纤维素:纤维素是由环式吡喃型D—葡萄糖基在1,4位置通过β—苷键联结而成的一种链状高分子化合物。
木材的抽提物:木材的少量化学成分是一组不构成细胞壁、胞间层的游离的低分子化合物,可被极性和非极性有机溶剂、水蒸汽或水提取,所以称抽提物或浸出物。
纤维素:不溶于水的均一聚糖。
它是由D-葡萄糖基构成的直链状高分子化合物。
以微纤维的形态存在于木材细胞壁中,有较高的结晶度,使其具有较高的强度,因此被称为细胞壁的骨架结构半纤维素:除纤维素和果 胶以外的植物细胞壁聚糖,半纤维素是两种或两种以上单糖组成的不均一聚糖,分子量较低,聚合度小,大多数有支链。
半纤维素是无定形物质,分布在微纤维之中,称为填充物质。
木质素:一种天然的高分子聚合物,由苯基丙烷结构单元通过醚键和碳碳—键连接而成、具有三维结构的芳香族高分子化合物。
木质素是无定形物质,包围在微纤维之间,是纤维与纤维之间形成胞间层的主要物质,称为结壳物质。
抽提物:木材的少量化学成分是一组不构成细胞壁、胞间层的游离的低分子化合物,可被极性和非极性有机溶剂、水蒸汽或水提取,所以称抽提物或浸出物木质素的分离方法:将植物中木质素以外的成分溶解除去,而木质素作为不溶性成分被过滤分离出来;将木质素作为可溶性成分溶解,纤维素等其他成分不溶解进行分离。
木质素的结构单元:苯丙烷作为木质素的主体结构单元,共有三种基本结构,即愈疮木基结构、紫丁香基结构和对羟苯基结构。
木质素的官能团:甲氧基;羟基;羰基;羧基。
纤维素的化学结构:纤维素是由环式吡喃型D-葡萄糖基在1,4位置通过β-苷键联结而成的链状高分子化合物。
纤维素的物理结构:纤维素大分子链之间的结合:包括分子间力(范德瓦耳斯力)和氢键力两种结合形式。
吸湿机理:纤维素在无定形区(非结晶区)分子链的游离态羟基为极性基团,易于吸附极性水分子,与其形成氢键结合,这是纤维素具有吸湿性的内在原因。
第1章木材的化学性质重点介绍了木材三大成分——木质素、纤维素、半纤维素的结构、物理性质和化学性质。
并简要介绍了多种存在于木材中的抽提物。
另外简述了木材的酸碱性质。
1.1木材的化学组成无机物(灰分)少量组分有机物(芳香族、萜烯类、脂肪族化合物)木材 纤维素(水解单糖——D-葡萄糖)碳水化合物 半纤维素(水解单糖 —— D-葡萄糖 、D-半乳糖、主要组分 D-甘露糖、D-木糖、L-阿拉伯糖)木质素1.1.1木材的主要化学成分木材的主要化学成分是构成木材细胞壁和胞间层的物质,由纤维素、半纤维素和木质素三种高分子化合物组成,一般总量占木材的90%以上,热带木材中高聚物含量略低,在高聚物中纤维素和半纤维素组成的多糖含量居多,占木材的65%~75%。
纤维素在细胞壁中为骨架物质;半纤维素是无定形物质,分布在微纤维之中,称为填充物质;木质素是结壳物质。
1.1.2木材的少量化学成分木材的少量化学成分是一组不构成细胞壁、胞间层的游离的低分子化合物,可被极性和非极性有机溶剂、水蒸气、和水提取,所以称为抽提物或浸出物。
木材抽提物包括的化学成分组成复杂,主要包括以下几类化合物。
a.脂肪族化合物:包括饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸、脂肪、蜡、低聚糖、果胶质、淀粉、蛋白质。
b.萜烯及萜烯类化合物:包括单萜(松节油等)、倍半萜、树脂酸等c.芳香族化合物:包括黄酮类化合物、单宁等。
1.1.3树木的化学组成1.1.3.1木质部的化学组成树种与产地:由于树种不同,木材的化学组成有很大区别,如针叶树材与阔叶树材。
同一种树木,产地和生长环境不同,化学组成也有差异。
边材与心材:在针叶树材中,心材比边材含有较多的有机溶剂抽提物、较少的木质素和纤维素。
早材与晚材:由于晚材管胞的细胞壁厚度大于早材的细胞壁,并且晚材胞间层占的比例较少,细胞壁成分的大多数为纤维素,胞间层物质大多数为木质素,所以,晚材比早材常含有较高的纤维素与较低的木质素。
1.1.3.2树干与树枝化学组成的区别树干与树枝化学组成差别较大,不论是针叶树材还是阔叶树材,树枝的纤维素含量较少,木质素含量较多,聚戊糖、聚甘露糖较少,热水抽提物含量较多。