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1、1 如何将造纸植物纤维原料进行分类？答：木材纤维原料：针叶材、阔叶材；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；半木材纤维原料：这类原料主要指棉秆； 合成纤维、合成浆：人造丝、聚酰胺、聚酯、聚丙烯、聚氯乙烯等；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：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：
2、树脂道和射线薄壁细胞中。 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。 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
3、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 6080%,管胞数量很少。5 如何处理纤维素I可以获得纤维素U?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 U, 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
4、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。一般认为相对湿度在20%以下时，水分子被吸附在原来游离羟基上；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。 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：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。纸浆中存留的半纤维素聚糖 的种类与
5、结构比半纤维素的含量对打浆的影响更大。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：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。S1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。禾本 科纤维的部分纤维的次生壁中层（S2）是多层结构。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
6、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
7、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：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。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4-0-甲基葡萄糖醛酸木糖在硫酸盐法蒸煮中，其4-0-甲基葡萄糖醛酸支链
8、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， 4-0-甲基葡萄糖醛酸基对碱不稳定。 ）聚葡萄糖甘露糖比聚木糖类的半纤维素更抗酸水解。 聚葡萄糖甘露糖较聚木 糖类半 纤维素更易于碱降解。聚半乳糖葡萄糖甘露糖对酸水解是十分不稳定的。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1,4-3-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
9、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-水解纤维素一可溶性 多糖一葡萄糖。14-如何自漂白化学浆制备a纤维素、俟纤维素、Y纤维素？并指出各自的化学组成。答:（I） a -纤维素：用175%NaO日或（24%KO H）溶液在20C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
10、 的非纤维素碳水化合物，分别称为综纤维素的a -纤维素或化学浆的 a -纤维素。 包括纤维素和抗碱的半纤维素。（2） B -纤维素和Y -纤维素用漂白化学木浆制备a -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B -纤维素，不沉淀部分为Y-纤维素。B - 纤维素包括高度降解的纤维素和半纤维素，Y - 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6080目的木粉 首先用苯-醇混合液抽提68h,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1820C条件下水解2h。再加水使H2SO4的浓度稀 释
11、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Kias on木素。缺点：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。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 Kiason 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
12、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：a-烷基-芳基醚（aO- 4）、二烷基醚20- 丫）烷基-芳基醚（j-O-4）、二芳 基醚联接（4-0-5）（较稳 定）、甲基-芳基醚联接；C-C键联接：旳、a6、5-5、禺5、 a-P、&6、禺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
13、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= eP /kt C1 溶液相 浓度；C2凝液相浓度；一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
14、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-禺苷键）。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。木素丨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
15、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（CI2）、亚氯酸钠法（NaCIO2-CIO2）、二氧化氯法（CIO2）、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 伕1-4-聚葡萄糖酶（EC 3.2191,也称C1酶）一一从纤 维 素链的非还原性末端基脱去单个葡萄糖单元；内切&1-4-聚葡萄糖酶（EC321.4,也称Cx酶）一一作用无可以随机降解纤维素的1,4-伕苷键；纤维二糖酶（EC 3.2.1.21，也称&葡萄糖二聚体酶）一一主要作用在葡萄糖的&二聚体上，包 括纤维素二 糖。25. 如何自综纤维素制备 a 纤维素？并指出其化学组成。（1） 用175%NaOH或（24%KOH）溶液在20C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a -纤维素或化学浆的a -纤维素。（2） a -纤维素包括纤维素和抗碱的半纤维素26 如何制备Cross and Bevai纤维素？答：采用氯气处理湿润的无抽提物试料
