《植物纤维期末复习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《植物纤维期末复习（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、润胀度：纤维素纤维润胀时，直径增大的百分率，即：润胀后直径增值/原纤维直径第一章思考题1如何将造纸植物纤维原料进行分类？根据原料的形态特征、来源及我国的习惯，可大体上分类如下：一、 木材纤维原料（针叶材原料、阔叶材原料）二、 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）三、 半木材纤维原料（棉秆）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-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
2、、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。纤维素与半纤维素共同存在于大多数植物细胞壁中。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。在酸性环境下半纤维素远较纤维素易于水解。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。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
3、胀，赋予纤维弹性。一般木材中，纤维素占4050%，还有1030%的半纤维素和2030%的木质素。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？P7（1）定义 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）。（2）制备方法(P7)氯化法、亚氯酸钠法、二氧化氯法、过醋酸法以上方法得到的综纤维素都含有少量的木素，而且制备过程中往往使得少量碳水化合物被溶出。5如何自综纤维素制备-纤维素？并指出其化学组成。P8(1)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
4、素及抗碱的非纤维素碳水化合物，分别称为综纤维素的-纤维素或化学浆的-纤维素。 (2)-纤维素包括纤维素和抗碱的半纤维素6如何自漂白化学浆制备-纤维素、-纤维素、-纤维素？并指出各自的化学组成。（1） -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-纤维素或化学浆的-纤维素。 （用英文翻译） 包括纤维素和抗碱的半纤维素（2） -纤维素和-纤维素 用漂白化学木浆制备-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-纤维素，不沉淀部分为-纤维
5、素。 -纤维素包括高度降解的纤维素和半纤维素，-纤维素全为半纤维素。7如何制备Cross and Bevan纤维素？P8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。半纤维素的溶出较多，残留少量木素。 8如何制备硝酸乙醇纤维素？P8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。此法结果最差，部分纤维素和大部分半纤维素被降解，含量更低。9写出有机溶剂抽出物的定义、并指出常用的有机溶剂有
6、哪些？P9有机溶剂抽出物：用中性有机溶剂抽提植物纤维原料，溶解在溶剂中的有机物。 常用的有机溶剂：水、稀碱、苯、乙醇、苯醇混合液、乙醚、丙酮、石油醚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？针叶材：主要组成：松脂 松香：树脂酸（松香酸）、脂肪酸、中性物等。 松节油：萜烯类的混合物 -蒎烯（生物制药的重要成分）、- 蒎烯等。存在位置：树脂道和射线薄壁细胞中。阔叶才：组成：游离的及酯化的脂肪酸，中性物；不含或只含少量松香酸。 存在位置：木射线薄壁细胞与薄壁细胞中。禾本科：主要成分：蜡质，伴以少量的高级脂肪酸、高级醇等。存在位置：禾本科表皮层的外表面11写出果胶质
7、的分子结构式、并说明果胶质存在于哪些植物中？P20 主要存在于胞间层（M）和初生壁(P) 果胶质含量： 针叶木及草类的果胶质含量很少（阔叶木针叶木和草类）。 麻、棉杆皮、桑皮、檀皮含果胶质较多。所以韧皮纤维原料制浆中所要解决的主要矛盾（脱胶）与木材和草类不同（脱木素）。 12写出植物纤维的定义。植物纤维（plantfibre）是广泛分布在种子植物中的一种厚壁组织。它的细胞细长，两端尖锐，具有较厚的次生壁，壁上常有单纹孔，成熟时一般没有活的原生质体。植物纤维在植物体中主要起机械支持作用。*14叙述木材的粗视结构。P221、木材解剖的三个切面2、树心3、树皮4、形成层5、木质部6、年轮、生长轮7、
8、春材、秋材8、边材、心材9、环孔材、散孔材15植物细胞壁上纹孔的功能及种类？P6364单纹孔和具缘纹孔 半具缘纹孔作用 在活立木中是相邻细胞间水分和养料的通道。制浆造纸过程中药液渗透的主要通道。在木材工业中木材的干燥、防腐和阻燃浸注、化学反应、提取物浸出都与纹孔的渗透性有关。17叙述针叶材的生物结构、并指出其含有哪几种细胞及含量百分比？P17生物结构看书本上的图P17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
9、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。18叙述阔叶材的生物结构、并指出其含有哪几种细胞及含量百分比？P18(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6080%。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
10、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19叙述
11、草类原料的生物结构、并指出其含有哪几种细胞及含量百分比？P33 纤维细胞i 是禾本科植物纤维原料的最主要细胞，禾秆的支持组织。i 形态：两端尖削，腔小。纤维长度1.01.5mm(一般2mm)，宽一般1020m。i 纤维含量低，4070 薄壁细胞（Parenchyma） 壁薄腔大，形状多样（杆状、长方形、正方形、球形、枕头形等），长度较短 含量高，草类达46。又称为基本组织（禾本科原料的一大缺点） 表皮细胞 长细胞和短细胞（硅细胞、栓质细胞） 导管和筛管 导管细胞含量高，直径大 石细胞细胞壁极度增厚，细胞腔极小，常木质化、栓质化或角质化。非纤维状，尺寸小，洗涤过程易随水流失。主要存在于竹子中20
12、从细胞形态的角度分析、哪种植物纤维原料为造纸的优质原料？植物体内管状或长纺锤状的细胞，在造纸技术上称做纤维。 植物纤维形态 针叶木：含有管胞、射线细胞和射线管胞等，管胞占木材容积90以上，长1.55.6mm，宽3075m，是造纸的优质纤维；阔叶木：木纤维长0.71.7mm，宽2040m，占木材容积的2535，其中以韧型木纤维最多。禾本科植物：含有的纤维细胞约占细胞总量的5060,纤维一般长11.5mm,宽1020m，禾本科植物及阔叶木所制纸浆，因其纤维较短和所含非纤维状细胞较高，质量不如针叶木。*21解释下列名词概念并写出数学表达式：长宽比、壁腔比、纤维数量平均长、纤维重量平均长、纤维长度分布
13、频率。P44P48长宽比：纤维长度与纤维宽度的比值壁腔比：细胞壁厚度与细胞腔直径的比值。柔软性！ Runkel曾经指出： 壁腔比1 劣等原料*22叙述这些纤维形态学指标与纸张性能之间的关系。P43（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 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
14、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*23简述针叶材管胞的超结构。图参照课本P23、P181微细结构（ultrastructure） ：原料中超越普通光学显微镜的分辨能力的细节。 植物细胞的微细结构包括:纤维、导管、薄壁细胞等的微细结构。 *24.叙述草类原料纤维细胞的超结构与针叶材管胞超结构的异同？相同点：细胞次生壁都具有多层结构不同点：小部分纤维的次生壁结构不符合S1 S2 S3 模式，维系纤维的取向不同，禾本科植物中P层 S1层的厚度占细胞壁的厚度比例远远大于木材纤维
15、中相应层次的比例第二章思考题1针叶材细胞壁中木素是如何分布的？阔叶材细胞壁中木素是如何分布？并与针叶材比较木素浓度最高的部位是复合胞间层，次生壁浓度最低，但由于次生壁比复合胞间层厚得多，针叶木木素总量的70%以上位于次生壁，和针叶木相似，阔叶木也是胞间层木素浓度最高，次生壁浓度较低，全部木素的80%位于次生壁。木材细胞壁中的木素并不是均匀分布分散在整个细胞壁中的，而是和半纤维素一起成切向同心薄层和纤维素间隔地存在着。3在分化的细胞壁中木素是如何沉积的？a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。 b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。 c在次生壁中，S1层最先木素化，随后是S2层，最后S3层。4木素的分离方法分为几大类？
