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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。
第一章复习思考题名词解释1、a -纤维素2、纹孔3、纤维的粗度4、纤维素5、灰分6、(植物)纤维7、应变组织8、壁腔比9、0-纤维素10、果胶质11、柔性系数12、磨木木素13、综纤维素Y-纤维素15、杂细胞16、木质素17、树脂障碍18、硅干扰19、具缘纹孔20、二次纤维21、半纤维素22、树脂道23、管胞24、复合胞间二、判断题1、心材就是晚材,边材就是早材。
()2、木材纤维原料可以分为两类:即针叶木和阔叶木。
针叶木有:云杉、冷杉、红松、马尾松、杨木等;阔叶木有柏木、桦木、桜木、樺木等。
()3、所有的植物细胞都能用于造纸,如管胞、木射线薄壁细胞、木纤维、导管、木薄壁细胞等都是适合于造纸的。
()4、一般來说,胞间层木素浓度最大,其总最也最多。
()5、胞间层纤维素浓度最高,仅有少量木素.()6、壁腔比〈1为劣等原料;壁腔比"为优等原料;壁腔比>1为屮等原料.()7、针叶木主要细胞是导管,其含量在95%以上,还有少量石细胞。
阔叶木主要细胞是管胞,其含量约为60%左右,木纤维约占30%左右。
()8、纤维素是可以溶于水的不均一聚糖。
9、纤维索是由D-葡萄糖基构成的链状高分子芳香族化合物。
()10、综纤维素是指植物原料中碳水化合物的全部。
理论值与实验测定值是一致的。
()11、春材就是边材,秋材就是心材,树木由边材转变为心材后对造纸是有利的。
()12、壁腔比大的纤维,成纸时纤维间的接触曲积较大,故结合力强,成纸的强度高。
()13、针叶木与阔叶木、草类原料中木素的化学单元结构相同,都是由苯丙烷单元组成的线型大分子。
()14、半纤维索含量在针叶木中含量最多,其次是阔叶木,含量最少的是草类原料。
()15、有机溶剂抽出物是指用有机溶剂抽提植物纤维原料,能被有机溶剂抽提出来的那些成分称为有机溶剂抽出物。
()16、纤维形态主要是指:纤维长度、宽度。
()17、针叶木以其叶了的形状多为针形、条形或鳞形而得名,又由于此类植物材质大部比较坚驶,故国外多称之为硬木。
第一章植物纤维原料第一节植物纤维原料的分类“纤维”在制浆造纸工业中是指长宽比较大,纤细的丝状物。
由于其形态的特征,容易相互交织而形成纤维薄层,即我们通常所说的纸页。
造纸工业纤维主要来源于植物纤维原料。
纤维是构成植物纤维原料的主体,也是制浆中力求得到的成分。
目前应用于制浆造纸的纤维原料种类繁多,以造纸工业原料的传统分类方法,造纸植物纤维原料可分为以下几类:木材纤维原料:针叶木:云杉、冷杉、臭杉、马尾松、落叶松、红松等。
阔叶木:白杨、青杨、桦木、枫木、榉木、按木等。
草类纤维原料:稻草、麦草、芦苇、芦竹、甘蔗渣、高粱秆、玉米秆等。
竹类纤维原料:慈竹、毛竹等。
韧皮纤维原料:大麻、亚麻、黄麻、桑皮、棉秆皮、构树皮等。
叶纤维原料:龙须草、剑麻、菠萝叶等。
种子毛纤维原料:棉花、棉短绒等。
除植物纤维外,有时在生产某些特种纸时,还配用少量其它纤维,如动物纤维:羊毛、蚕丝。
矿物纤维:石棉、玻璃纤维。
合成纤维:尼龙、聚丙烯腈、聚脂。
第二节植物纤维原料的细胞种类一、植物体的结构从植物的结构来看,大多数植物体可分为根、茎、叶三部分。
大部分植物纤维原料都是用它的茎秆制浆(叶纤维类、韧皮纤维、种子毛纤维除外)。
茎秆部分含纤维细胞较多,但由于在收割时不可避免混入植物的叶子等其它部分。
因此,研究植物各部分的结构以及细胞种类,是制浆造纸原料选择的基础。
植物的叶部其功能是为植物体制造营养成分。
叶肉细胞为壁薄、含汁、有生命的细胞,一般较短呈圆形或椭圆形。
除此之外尚有起支承作用的叶脉,由纤维状细胞组成。
叶的表面都有一薄层为了防止水分过分蒸发和起保护作用的表皮细胞,表皮细胞常分泌蜡质使细胞角质化,减少水分蒸发。
有气孔,进行植物的呼吸作用。
有时还有毛刺、刚毛实行植物的生物保护。
图1-1为禾草类植物叶部的表皮组织。
图1-1禾草类植物叶部的表皮组织1—气孔器2—长细胞3—栓质细胞4—硅细胞5—表皮毛一般来说,植物的叶子含纤维状细胞较少,都不用作造纸,在备料中尽量除去。
精品课植物纤维化学植物纤维的化学结构植物纤维是植物中含有的复杂生物聚合物,主要成分为纤维素、半纤维素和木质素。
纤维素纤维素是植物纤维中最丰富的成分,约占其重量的40-60%。
它是由β-D-葡萄糖单元组成的直链聚合物,每个葡萄糖单元以β-1,4-糖苷键连接。
纤维素分子排列成紧密有序的结晶结构,赋予纤维强度和刚度。
半纤维素半纤维素是一组异质性聚合物,约占植物纤维重量的15-35%。
它们由多种糖类单体组成,包括木糖、阿拉伯糖、半乳糖和葡萄糖。
半纤维素分子较短且无规,连接纤维素微纤维,提供结构稳定性和柔韧性。
木质素木质素是一种复杂的芳香聚合物,约占植物纤维重量的15-30%。
它赋予纤维硬度、耐腐性和防水性。
木质素分子通过醚键和酯键与纤维素和半纤维素连接。
植物纤维的性质植物纤维的性质取决于其化学结构。
纤维素的强度和刚度使纤维具有很高的抗拉强度和弹性模量。
半纤维素的柔韧性和可塑性赋予纤维柔韧性和抗皱性。
木质素的疏水性和抗腐性保护纤维免受水分和生物降解的影响。
植物纤维的应用植物纤维广泛应用于造纸、纺织、建筑和复合材料等领域。
造纸:纤维素是造纸的主要原料,为纸张提供强度和韧性。
纺织:棉花、麻和亚麻等天然植物纤维用于生产服装、家纺和工业织物。
建筑:木材和竹子等植物纤维用于建造房屋、桥梁和其他结构。
复合材料:植物纤维增强聚合物复合材料在轻量化、耐用性和可持续性方面具有应用潜力。
植物纤维的修饰植物纤维可以进行化学或物理修饰以改善其性能。
化学修饰包括氧化、乙酰化和酯化,它们可以改变纤维的亲水性、吸湿性和热稳定性。
物理修饰包括纤维化、表面粗糙化和涂层,它们可以增强纤维的强度、抗皱性和抗菌性。
植物纤维的可持续性植物纤维是一种可再生和可持续的资源,与合成纤维相比,其环境足迹较低。
植物纤维的种植和加工需要更少的能源和水,并且可以生物降解,减少环境污染。
1.什么是纤维素?答:纤维素是1.不溶于水的均一聚糖。
它是由2.D—葡萄糖基构成的链状高分子化合物。
纤维素大分子中的3.D—葡萄糖基之间按照纤维素二糖连接的方式连接。
纤维素4.具有特性的x-射线图。
(纤维素二糖连接:就是1-4-β苷键连接)棉花,麻类,木材的纤维素具有详尽的平均聚合度,大约在10000左右,草类纤维素的平均聚合度的低一些。
用木材值得的化学制浆,由于蒸煮和漂白过程中纤维素的下降,它的平均聚合度会降到1000左右。
2.什么是半纤维素?它是一种单一的物质吗?为什么?答:半纤维素是由1。
两种或两种以上的单糖组成的不均一聚糖。
2。
大多带有支链,3。
构成半纤维素线型聚糖主链的单糖主要是木糖、甘露糖和葡萄糖,4。
构成半纤维素短的侧链糖基有:木糖基、葡萄糖基、阿拉伯糖基、半乳糖基、岩藻、鼠李基、葡萄醛酸、半乳糖醛酸等。
各种植物纤维原料中的半纤维素的含量,组成,结构都不同。
半纤维素是非纤维碳水化合物这样一群物质的总称,绝不是单一的物质。
3.半纤维素在什么情况下需要适当的保留?在什么情况下需要尽量除去?答:生产一般纸张用的用化学浆应尽量多保留半纤维素,这样不但可提高制浆得率,而且对纸浆的性能及成纸性能有良好的影响。
生产纤维素衍生物用化学浆时,半纤维素应尽量除去,以免影响纤维素的化学加工。
5. 什么是软浆?什么是硬浆?怎样定量的划分他们?答:根据原料在制浆以后仍留在纸浆中木素的多少,可以把纸浆划分为软浆和硬浆,软浆中的木素含量在2%左右,而硬浆中的木素的含量为15%。
6.化学制浆的目的是以什么?为什么?答:化学制浆的目的是在蒸煮和漂白过程中,要在尽可能少的损伤纤维素和半纤维素的情况下除去原料或制浆中的木素。
7.什么是有机溶剂抽提物?答:有机溶剂抽出物:用中性有机溶剂溶抽提植物纤维原料,溶解在溶剂中的有机物称之。
例如树脂、脂肪、挥发性油与蜡等,都是可以溶解在中性有机溶剂中的化合物。
8.有机溶剂抽提物的含量,针叶木和阔叶木相比有明显区别吗?答:木材有机溶剂抽提物在针叶木和阔叶木中存在的部位以及化学组成都不同,针叶木有机溶剂抽提物主要是松香酸、萜烯类化合物、脂肪酸及不皂化物,并且含量很高达4%,阔叶木中的有机溶剂抽提物主要是游离的或酯化的脂肪酸,少量中性物,不含有或是只有少量的松香酸,总含量比针叶木低,在1%以下。
纤化试卷A一、名词解释(每题3分)1、综纤维素纤维原料中的全部碳水化合物,即纤维素与半纤维素之总和,故又称全纤维素。
2、复合胞间层位于细胞壁的最外层,由两个相邻细胞所共有的一层,胞间层物质的大多数是木素,少量的果胶质。
胞间层与相邻两个细胞的初生壁一起称为复合胞间层。
3、半纤维素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。
4、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。
5、纤维素结晶度结晶区占纤维素整体的百分率。
6、微分吸着热一克水与大量干的或湿的纤维素结合,或者一克水自大量的干的或湿的纤维素中取出,以上两个作用所产生的热效应称为微分吸着热。
二、多项选择题(每题2分)1、果胶酸是 C 。
A、聚葡萄糖尾酸B、脂肪酸C、聚半乳糖尾酸D、松香酸2、组成针叶木的主要植物细胞是 D 。
A、木纤维B、导管C、木射线细胞D、管胞3、现在木素在 D 纳米对紫外光的特性吸收值已经被应用到木素的定量测定方法中。
A、220B、240C、260D、2804、制备磨木木素所用的抽提剂是 A 。
A、二氧六环—水B、二甲硫醚—水C、二甲亚砜—水D、二氧化氯—水5、纤维素的多分散性U等于 B、C 。
Mn Mw Pw PnA、—— - 1B、 —— - 1C、—— - 1D、 —— - 1Mw Mn Pn Pw6、聚木糖多是木糖基以 C 甙键联接起来的。
A、1→2B、1→3C、1→4 1→6三、填空题(每题2分)1、草类原料的苯醇抽出物含量一般为( 3~6 )%。
2、根据纹孔对的构造,可以分为单纹孔对、(具缘纹孔对)和(半具缘纹孔对)三类。
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。 3有机溶剂抽出物的化学组成及存在位置? 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。 4叙述针叶木阔叶木的生物结构并指出细胞种类及含量百分比。 答:针叶材的生物构造从三个面研究:横截面、弦截面、径截面。针叶木中的细胞最主要是管胞,并有少量的木射线,一般不含导管。管胞占木质部细胞容积的90%~95%,木射线薄壁细胞占木材体积的5%~10%。 阔叶材的生物构造从三个面研究:横截面、弦截面、径截面。阔叶材中的细胞种类较多,包括木纤维、管胞、导管、木射线和薄壁细胞。木纤维,即纤维细胞,是阔叶材最主要的细胞和支持组织,占木材的60~80%,管胞数量很少。 5.如何处理纤维素Ⅰ可以获得纤维素Ⅱ? 答:(1)以浓碱液(11%-15%NaOH)作用于纤维素而生成碱纤维素,再用水其分解为纤维素。这样生成的纤维素Ⅱ,一般称丝光化纤维素;(2)将纤维素溶解后再从溶液中沉淀出来;(3)将纤维素酯化后,再皂化成纤维素;(4)将纤维素磨碎后并以热水处理。 6.叙述纤维素的吸着等温曲线。 答:纤维素的吸着等温曲线,表示了纤维素的吸湿与解吸过程。随着现对蒸汽压 的增加,纤维素吸附的水量迅速增加,稀释后纤维素发生润胀,但不改变其结晶结构。该物料经干燥后X—射线图并没有变化,说明吸着水只在无定形区 内,结晶区并没有吸着水分子。一般认为① 相对湿度在20%以下时,水分子被吸附在原来游离羟基上;②相对湿度增至60%,随着吸水量及润胀程度的增加,破坏了纤维素分子的氢键,形成新的吸附中心。③相对湿度超过60%时,由于纤维素进一步润胀,产生更多的游离羟基,吸附水加快,当相对湿度继续增加时,出现了多层吸附现象。 7.叙述半纤维素对打浆度影响。 答:①纸浆中存留的半纤维素有利于纸浆的打浆,这是因为半纤维素比纤维素更容易水化润胀。而纤维的润胀对纤维的细纤维化是十分有利的。②纸浆中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。③碱溶性高聚糖含量下降,糠醛值(在碱溶性高聚糖中)下降,纸浆的打浆抗拒上升,即难于打浆。 8.叙述草类原料纤维细胞的超结构与针叶木管胞超结构的异同。 答:相同点:草类原料纤维细胞的微细结构有的与木材相似,其纤维细胞壁也可以分为ML、P、S1、S2、S3。不同点:①禾本科纤维的P层及S1层的厚度占细胞壁厚度的比例较大。②S1与S2层之间连接紧密,因此打浆时往往较木材纤维难于分丝帚化。③禾本科纤维的部分纤维的次生壁中层(S2)是多层结构。④宽层的染色较浅,表明木素的浓度较低,窄层的染色较深,表明其中木素的浓度较高。 9.针叶木及阔叶木细胞壁中木素是如何分布的? 答:在针叶木中,木素含量25%~35%。针叶木的木素主要是愈疮木酚基丙烷。针叶木管胞中,木素含量在细胞角隅部分占85%~100%。复合胞间层非常之高也达到50%~60%,次生壁中占22%~23%,但是,因为胞间层非常薄,在复合胞间层和细胞角隅存在的木素早材中只占全木素量的28%,晚材占19%。剩余的72%和81%位于次生壁中。 阔叶材木素含量达20%~25%,阔叶材也是胞间层木素含量高,次生壁的木素含量较低,全部木素的80%左右,存在于次生壁中。 10.在分化的细胞壁中木素是如何沉积的? 答:木素化过程在S2形成之前就已在细胞角隅和复合胞间层开始,接着木素快速地沉积。而次生壁木素化作用是一个渐进过程,只有在胞间层木素浓度大约达到其最大值一半时才开始。在次生壁中,S1层最先木素化,随后是S2层,最后S3层。 11.木素的分离方法及缺点? 答:①木素作为残渣而分离:将无抽提物木材经水解除去聚糖(纤维素、半纤维素),木素则以不溶性残渣分离出来。②木素被溶解而分离:选用与木素不起反应溶剂将木材中的木素抽提出来或将木素转变成可溶性的衍生物,再用适当溶剂抽提。缺点:第一类:这种方法分离的木素其结构已发生了变化。第二类:只能分离出全部木素量相对为改变的一部分。 12.论述半纤维素在制浆中的变化? 答: 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-甲基葡萄糖醛酸支链易于脱去而成为聚阿拉伯糖木糖(聚合度下降)聚木糖类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大的多。(阿拉伯糖基对酸不稳定,4-O-甲基葡萄糖醛酸基对碱不稳定。) ①聚葡萄糖甘露糖比聚木糖类的半纤维素更抗酸水解。②聚葡萄糖甘露糖较聚木糖类半纤维素更易于碱降解。③聚半乳糖葡萄糖甘露糖对酸水解是十分不稳定的。④聚半乳糖葡萄糖甘露糖对碱具有较高的相对稳定性。 13叙述纤维素酸水解机理及酸水解方法。 答:纤维素的酸水解反应机理:纤维素大分子中的1,4-β-苷键是一种缩醛键,对酸的稳定性很低,在适当的氢离子浓度、温度和时间作用下,发生水解降解,使相邻两葡萄糖单体间碳原子1C和氧原子所形成的苷键断裂。酸水解方法:浓酸水解:纤维素在浓酸中的水解是均相水解。纤维素晶体结构在酸中润胀或溶解后,通过形成酸的复合物再水解成低聚糖和葡萄糖。纤维素→酸复合物→低聚糖→葡萄糖。稀酸水解:稀酸水解属多相水解。水解发生于固相纤维素和酸溶液之间,在高温高压下,稀酸可将纤维素完全水成葡萄糖:纤维素→水解纤维素→可溶性多糖→葡萄糖。 14.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:(1) 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。 包括纤维素和抗碱的半纤维素。 (2) β-纤维素和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。 β-纤维素包括高度降解的纤维素和半纤维素,γ-纤维素全为半纤维素。 15.如何制备Klason木素,并说出此法的缺点及主要应用范围? 答:用60~80目的木粉首先用苯-醇混合液抽提6~8h,以除去木粉中的有机溶剂提物,风干后,精确称取1g木粉,将木粉在72%H2SO4、温度18~20℃条件下水解2h。再加水使H2SO4的浓度稀释至3%,在稀酸条件下继续水解,使聚糖水解成单糖溶于溶液中,余下的残渣即为Klason木素。缺点:①由酸水解聚糖时,木素的结构发生了很大的变化,主要是缩合反应。原因是木素对无机酸极为敏感易生成下列阳碳离子。产生的阳碳离子极易与另外的苯基丙烷结构的C6产生缩合。②木素当中有少部分溶于72% H2SO4,针叶材:阔叶材:3%~5%。我们称之为“酸溶木素”,这部分木素在Klason木素测定过程中会被溶解。 16.解释半纤维素的分枝度的意义。 答:分枝度是用来表示半纤维素结构中枝链的多少。分枝度的大小对半纤维素的溶解性有很大的影响。同类聚糖中分枝度大的半纤维素、溶解度就大。 17.木素结构单元间的联接方式有哪几种?并说明其比例及化学稳定性? 答:在木素大分子中,大约有60%~70%的苯丙烷单元是以醚键的形式联接到相邻的单元上的,其余30%~40%的结构单元之间以碳-碳键联接,非常稳定。醚键联接:α-烷基-芳基醚(α-O-4)、二烷基醚(α-O-γ’)、β-烷基-芳基醚(β-O-4)、二芳基醚联接(4-O-5)(较稳定)、甲基-芳基醚联接;C-C键联接:β-1、α-6、5-5’、β-5、α-β’、β-6、β-β’。 C-C键对化学药品降解作用具有高度稳定性。 18.分级的基本概念、基本原理及分类? 答:分级的概念和分级方法:按不同聚合度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。常用的分级方法:沉淀分级法、溶解分级法和凝胶 穿透色谱法(GPC)等。(前两者是利用溶解度的差别来分级的方法;后者属于利用分子运动性质的分级方法。)溶解分级及沉淀分级的原理:C1/C2= ePε/kt,C1—溶液相浓度;C2—凝液相浓度;ε—高分子物在两相中的位能差;K—波茨曼常数;P—高分子聚合度;t—绝对温度。 19细小纤维的特征,并论述细小纤维对造纸机运行过程的影响。 20.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,木素则为芳香族化合物。 纤维素是不溶于水的均一聚糖。它是由D-葡萄糖基构成的链状高分子化合物。纤维素大分子中的D-葡萄糖基之间按照纤维素二糖联接的方式联接(1,4-β-苷键)。纤维素具有特性的X-射线图。 半纤维素是指植物纤维原料中非纤维素碳水化合物这样一群物质的总称。或半纤维素是除纤维素和果胶质以外的植物细胞壁聚糖。 木素是由苯基丙烷结构单元通过醚键和碳-碳键联结构成具有三度空间结构的芳香族高分子化合物。 21.比较纤维素和半纤维素的不同。 答: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。 22.写出综纤维素的定义和制备方法,哪种方法比价好? 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。 23.针叶木半纤维素的结构。 答:针叶材: 聚-O-乙酰基半乳糖葡萄糖甘露糖(主) 聚阿拉伯糖-4-0-甲基葡萄糖醛酸木糖(少) 24.叙述纤维素酶的种类。 答:纤维素酶的种类:外切β-1-4-聚葡萄糖酶(EC 3.2.1.91,也称C1酶)——从纤