第二节植物纤维原料的化学成分课件.ppt

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1、第二节 植物纤维原料的化学成分引言：引言：植植物物通通过过光光合合作作用用形形成成细细胞胞壁壁物物质质。在在这这一一过过程程中中，植植物物由由碳碳、氢氢、氧氧等等元元素素组组成成一一系系列列有有机机物物质质，如如纤纤维维素素、半半纤纤维维素素、木木素素三三种种高高分分子子聚聚合合物物。而而且且含含量量高高，占占纤纤维维原原料料组组成成的的大大部部分分。此此外外还还含含有有少少量量的的单单宁宁、果果胶胶质质、树树脂脂、脂脂肪肪、腊腊、配配糖糖物物以以及及不不可可皂皂化化物物等等。这这些些物物质质的的物物理理、化化学学性性质质虽虽然然不不同同，但但其其元元素素组组成成大大致致相相同同。绝绝干干木木

2、材材平平均均含含碳碳50%50%、氢氢42.6%42.6%、氧氧6.4%6.4%、氮氮1%1%。不不同同植植物物原原料料的的化学组成差别较大。化学组成见下页表。化学组成差别较大。化学组成见下页表。一、主要化学成分纤维素骨架物质纤维素骨架物质半纤维素填充物质半纤维素填充物质木素粘合物质木素粘合物质碳水化合物占总质量的8095一）、纤维素n n 定 定 义 义：纤 纤维 维素 素是 是1.1.不 不溶 溶于 于水 水的 的均 均一 一聚 聚糖 糖。它 它是 是由 由2.2.D D葡 葡萄 萄糖 糖基 基构 构成 成的 的链 链状 状高 高分 分子 子化 化合 合物 物。纤 纤维 维素 素大 大分

3、分子 子中 中的 的3.3.D D葡 葡萄 萄糖 糖基 基之 之间 间按 按照 照纤 纤维 维素 素二 二糖 糖连 连接 接的 的方 方式 式连 连接 接。纤 纤维 维素 素4.4.具 具有 有特 特性 性的 的x-x-射线图 射线图。（纤维素二糖连接：纤维素二糖连接：就是 就是1-4-1-4-苷键连接 苷键连接）纤维素的 纤维素的 4 4 个特点 个特点：纤 纤 维 维 素 素 的 的 化 化 学 学 结 结 构 构：1-4-D-1-4-D-吡 吡 喃 喃 式 式 失 失 水 水 聚 聚 葡 葡 萄 萄 糖 糖（pyran pyran）聚 聚 合 合 度 度：纤 纤维 维素 素分 分子 子中

4、 中的 的-D-D-葡 葡萄 萄糖 糖基 基的 的数 数目 目即 即为 为纤 纤维 维素 素分 分子 子聚合度。聚合度。(polymerization degree)(polymerization degree)(polydispersitypolydispersity)棉花初生壁：棉花初生壁：2000-6000 2000-6000 与木、麻与木、麻 次生壁：次生壁：1400 1400 相同相同 草类较低草类较低 化学浆：化学浆：10001000左右左右 天然纤维素：大于天然纤维素：大于10001000降解降解：高分子化合物在受到光照、加热、机械等作用：高分子化合物在受到光照、加热、机械等作用

5、 是聚合度下降的现象。是聚合度下降的现象。纤维素的性质和功能是由纤维素分子聚集体所形成的纤维素的性质和功能是由纤维素分子聚集体所形成的结晶态和细纤维结构决定的。而纤维素也是纸浆纸张结晶态和细纤维结构决定的。而纤维素也是纸浆纸张的最主要最基本的化学成分，原料的纤维素含量高低的最主要最基本的化学成分，原料的纤维素含量高低是评价原料制浆造纸价值的基本依据。是评价原料制浆造纸价值的基本依据。棉：9599苧麻：8090木材：4050竹：4050麦草：3049二）、半纤维素二）、半纤维素定定义义：半半纤纤维维素素是是由由11。两两种种或或两两种种以以上上的的单单糖糖组组成成的的不不均均一一聚聚糖糖。22。

6、大大多多带带有有支支链链，33。构构成成半半纤纤维维素素线线型型聚聚糖糖主主链链的的单单糖糖主主要要是是木木糖糖、甘甘露露糖糖和和葡葡萄萄糖糖，44。构构成成半半纤纤维维素素短短的的侧侧链链糖糖基基有有：木木、葡葡、阿阿、半半、岩岩藻藻、鼠鼠李李、葡葡萄醛酸、半乳糖醛酸等。萄醛酸、半乳糖醛酸等。半纤维素的半纤维素的44个特点个特点：常见的半纤维素常见的半纤维素：（禾草类）：（禾草类）：聚阿拉伯糖木糖、聚聚阿拉伯糖木糖、聚4-o-4-o-甲基葡萄糖醛酸木糖甲基葡萄糖醛酸木糖（木木材材原原料料）：聚聚葡葡萄萄糖糖甘甘露露糖糖、聚聚半半乳乳糖糖葡葡萄萄糖糖甘甘露露糖糖、聚木糖葡萄糖聚木糖葡萄糖半纤维

7、素的性质及对制浆造纸的影响半纤维素的性质及对制浆造纸的影响11、无无定定形形物物质质，作作为为填填充充物物填填充充在在纤纤维维之之间间和和微微细细纤维之间，聚合度较低（小于纤维之间，聚合度较低（小于200200），易吸水润胀。），易吸水润胀。22、原料不同，半纤维素的组成和含量不同。即使是原料不同，半纤维素的组成和含量不同。即使是同一种原料，半纤维素结构与不尽相同。同一种原料，半纤维素结构与不尽相同。33、造纸用化学浆应尽量多保留半纤维素，这样不但、造纸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。良好

8、的影响。44、精制浆：尽量去除木素和半纤维素，只保留纤维、精制浆：尽量去除木素和半纤维素，只保留纤维素的纸浆，又称为溶解浆。素的纸浆，又称为溶解浆。55、生产纤维素衍生物用化学浆时，半纤维素应尽量、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。除去，以免影响纤维素的化学加工。三）、木素三）、木素定义定义：木素是由苯基丙烷结构单元通过碳：木素是由苯基丙烷结构单元通过碳-碳键和醚键连碳键和醚键连接而成的具有三度空间结构的高分子聚合物接而成的具有三度空间结构的高分子聚合物。结构与含量：结构与含量：硝基苯氧化或乙醇解的方法已经证明：硝基苯氧化或乙醇解的方法已经证明：11、针

9、针叶叶木木木木素素与与阔阔叶叶木木木木素素化化学学结结构构不不同同，草草类类木木素素也也不同于木材木素。不同于木材木素。22、木素结构在植物体内不同部位变化很大。、木素结构在植物体内不同部位变化很大。结结论论：木木素素不不是是单单一一物物质质，而而是是代代表表植植物物中中某某一一共共同同性质的一群物质。性质的一群物质。凡凡是是木木质质化化的的植植物物都都含含有有木木素素，但但不不同同原原料料木木素素含含量量不不同同。针针叶叶木木：3030左左右右，禾禾本本科科：2020，阔阔叶叶木木木木素素含含量量介介于前两者之间，棉纤维不含木素或含量极少。于前两者之间，棉纤维不含木素或含量极少。化化学学制制

10、浆浆就就是是溶溶解解木木素素，分分离离出出纤纤维维；木木素素是是原原料料及及纸纸浆浆发发色色的的主主要要原原因因。因因此此原原料料及及纸纸浆浆中中的的木木素素含含量量是制定蒸煮及漂白工艺条件的重要依据。是制定蒸煮及漂白工艺条件的重要依据。按照被保留在纸浆中木素的含量不同，可将纸浆区分为：按照被保留在纸浆中木素的含量不同，可将纸浆区分为：软浆：软浆：2%2%（木素）（木素）半化学浆：半化学浆：15%15%硬浆：硬浆：8%8%（木素）（木素）说明说明：11、三类代表性原料的主要化成分见、三类代表性原料的主要化成分见表表111122、造纸工业中除使用植物纤维外，有时也是用其他纤维、造纸工业中除使用植

11、物纤维外，有时也是用其他纤维如合成纤维、矿物纤维及金属纤维如合成纤维、矿物纤维及金属纤维33、植物纤维原料的化学成分是我们利用原料、制定生产、植物纤维原料的化学成分是我们利用原料、制定生产工艺条件的基本依据，与产品的产量和质量有密切关系，工艺条件的基本依据，与产品的产量和质量有密切关系，对生产过程及综合利用等方面也有影响。对生产过程及综合利用等方面也有影响。44、植物纤维原料中的碳水化合物主要质纤维素和半纤维、植物纤维原料中的碳水化合物主要质纤维素和半纤维素，但有些植物中还含有单糖、低聚糖、淀粉等碳水化素，但有些植物中还含有单糖、低聚糖、淀粉等碳水化合物。合物。四）、与纤维素有关的几个概念四）

12、、与纤维素有关的几个概念1 1、综纤维素 综纤维素：指植物纤维原料中的全部碳水化合物，即纤维素与：指植物纤维原料中的全部碳水化合物，即纤维素与半纤维素之和。故又称全纤维素（半纤维素之和。故又称全纤维素（Holocellulose Holocellulose）制样步骤：取样 制样步骤：取样 原料粉碎 原料粉碎 40 40目 目-60-60目之间的试样 目之间的试样 有机溶剂抽提 有机溶剂抽提 无酯试料 无酯试料 除木素 除木素 各种方法制纤维素 各种方法制纤维素 注：（目：每英寸（注：（目：每英寸（25.4mm 25.4mm）宽度内经线的根数或网孔的个数）宽度内经线的根数或网孔的个数）综纤维素制

13、备四法 综纤维素制备四法:、氯化法：、氯化法：(1937(1937年 年Ritter Ritter（里特）提出（里特）提出)、亚氯酸纳法（、亚氯酸纳法（1942 1942年 年Jayme Jayme(杰姆 杰姆)提出）提出）、二氧化氯法：（、二氧化氯法：（19211921年年SchmitltSchmitlt(施密特施密特)提出）提出）、过醋酸法、过醋酸法注意注意:部分综纤维素在木素溶出的同时亦被溶出，为保留全部部分综纤维素在木素溶出的同时亦被溶出，为保留全部综纤维素需保留部分木素。（也就是说：为了保护纤维素和综纤维素需保留部分木素。（也就是说：为了保护纤维素和半纤维素不受损伤，通常木素不能全部

14、除去，而保留一部分，半纤维素不受损伤，通常木素不能全部除去，而保留一部分，所以综纤维素所以综纤维素+测定木素值大于无酯试料质量。）测定木素值大于无酯试料质量。）n n实验室常用亚硫酸钠法实验室常用亚硫酸钠法。22、克、克-贝纤维素贝纤维素(C.B(C.B纤维素纤维素)(Cross)(Cross和和 BevanBevan提出提出)3 3、硝酸乙醇法纤维素、硝酸乙醇法纤维素 说明：说明：a.a.同一原料不同方法所获得的纤维素比较：同一原料不同方法所获得的纤维素比较：综纤维素综纤维素 克贝纤维素克贝纤维素 硝酸乙醇法纤维素硝酸乙醇法纤维素（含（含0.1-0.3%0.1-0.3%木素，木素，纤维素发生

15、水解降解纤维素发生水解降解 半纤维素亦有溶出）半纤维素亦有溶出）大部分半纤维素水解）大部分半纤维素水解）b.b.制备纤维素时，制备方法、制备条件不同，半纤维素、木素制备纤维素时，制备方法、制备条件不同，半纤维素、木素溶出程度不同，纤维素降解程度不同。因而会得到各种溶出程度不同，纤维素降解程度不同。因而会得到各种“纤纤维素维素”，因此在表明分离得到的纤维素时除了给出量值外还，因此在表明分离得到的纤维素时除了给出量值外还必须给出分离方法。必须给出分离方法。44、,-纤维素，工业半纤维素纤维素，工业半纤维素 高度降解的纤维素及半纤维素 高度降解的半纤维素说明：习惯上将 说明：习惯上将-与 与-纤维素

16、之和称为工业半纤维素，以与天然 纤维素之和称为工业半纤维素，以与天然半纤维素区别。工业半纤维素包括：漂白浆中残留的天然半纤维 半纤维素区别。工业半纤维素包括：漂白浆中残留的天然半纤维素和制浆过程中纤维素的降解产物。化学浆中的 素和制浆过程中纤维素的降解产物。化学浆中的-纤维素含量 纤维素含量对纤维素衍生物和纸的改性处理等生产过程及产品质量影响很大。对纤维素衍生物和纸的改性处理等生产过程及产品质量影响很大。二、少量成分及其对制浆造纸生产的影响二、少量成分及其对制浆造纸生产的影响一）、抽出物及抽提剂一）、抽出物及抽提剂 11、分类、分类 22、概念、概念 有机溶剂抽出物：用中性有机溶剂溶抽提植物纤

17、维原有机溶剂抽出物：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。料，溶解在溶剂中的有机物称之。33、抽提剂种类及溶解能力、抽提剂种类及溶解能力 抽提剂：水、稀碱、苯、乙醇、苯醇混合液、抽提剂：水、稀碱、苯、乙醇、苯醇混合液、乙醚、丙酮、石油醚乙醚、丙酮、石油醚无机溶剂抽出物 有机溶剂抽出物水抽出物稀碱抽出物 水 水：无机盐、糖、植物碱、单宁、色素及多糖：无机盐、糖、植物碱、单宁、色素及多糖（其中多糖包括：树胶、粘液、淀粉、果胶等）（其中多糖包括：树胶、粘液、淀粉、果胶等）稀碱 稀碱：水抽出物、部分木素、聚戊糖、树脂酸、糖醛酸等：水抽出物、部分木素、聚戊糖、树脂酸、糖醛酸等 乙醚

18、 乙醚：脂肪、脂肪酸、树脂、树脂酸、植物甾醇、蜡以及：脂肪、脂肪酸、树脂、树脂酸、植物甾醇、蜡以及 不挥发的碳氢化合物（不挥发的碳氢化合物（三萜烯、其他高级醇及烃类）三萜烯、其他高级醇及烃类）苯 苯：树脂、脂肪、蜡、香精油等（不溶于水）：树脂、脂肪、蜡、香精油等（不溶于水）乙醇 乙醇：单宁、色素、部分碳水化合物和微量木素（与水互溶）：单宁、色素、部分碳水化合物和微量木素（与水互溶）说明：说明：1 1、同一原料，溶剂不同，溶出物质及溶解能力不同，抽出物的含、同一原料，溶剂不同，溶出物质及溶解能力不同，抽出物的含量与成分不同。量与成分不同。2 2、很少单独用苯或醇作为抽提剂，经常以苯醇混合液作为抽

19、提剂、很少单独用苯或醇作为抽提剂，经常以苯醇混合液作为抽提剂 3 3、稀碱抽出物可以反映原料腐朽程度。、稀碱抽出物可以反映原料腐朽程度。4 4、抽出物量很少，但会对制浆漂白等生产过程及产品质量造成不、抽出物量很少，但会对制浆漂白等生产过程及产品质量造成不良影响，不能忽略其存在。良影响，不能忽略其存在。二）、不同原料的有机溶剂抽出物二）、不同原料的有机溶剂抽出物11、针叶木的抽出物、针叶木的抽出物 主要成分：主要成分：松香酸、萜烯类化合物、脂肪酸及不皂化物松香酸、萜烯类化合物、脂肪酸及不皂化物 以马尾松抽出物为例：以马尾松抽出物为例：(1)(1)松香的组成及性质松香的组成及性质 主要成分是主要成

20、分是树脂酸树脂酸，树脂酸是一类混合物的总称分子式，树脂酸是一类混合物的总称分子式为，为，CC1919HH2929COOHCOOH。因此松香的性质就取决于树脂酸的性质，。因此松香的性质就取决于树脂酸的性质，树脂酸分子中的双肩及羧基能使松香发生异构化、加成、树脂酸分子中的双肩及羧基能使松香发生异构化、加成、歧化、氢化、聚合、氨解、酯化、成盐、脱羧等反应。歧化、氢化、聚合、氨解、酯化、成盐、脱羧等反应。(2)(2)松节油的组成及性质松节油的组成及性质 萜烯类混合物萜烯类混合物,其其化学组分化学组分及含量主要取决于树种。松及含量主要取决于树种。松节油无色透明节油无色透明,具有芳香气味。溶于酒精、苯、二

21、硫化碳、具有芳香气味。溶于酒精、苯、二硫化碳、四氯化碳、汽油等溶剂，其本身是一种优良溶剂。可以进四氯化碳、汽油等溶剂，其本身是一种优良溶剂。可以进行异构化、氧化、热解、加成、酯化、氢化、脱氢聚合等。行异构化、氧化、热解、加成、酯化、氢化、脱氢聚合等。马尾松松脂 蒸馏 松香（固体，7477）松节油（液体，1821）22、阔叶木的抽出物、阔叶木的抽出物 主要成分为游离的或酯化的脂肪酸，少量中性物。主要成分为游离的或酯化的脂肪酸，少量中性物。33、禾本科原料的抽出物、禾本科原料的抽出物 主要成分是蜡。主要成分是蜡。44、针叶木与阔叶木有机溶剂抽出物含量、成分及存在位置的针叶木与阔叶木有机溶剂抽出物含

22、量、成分及存在位置的差异差异:55、有机溶剂抽出物对制浆造纸的影响、有机溶剂抽出物对制浆造纸的影响 有机溶剂抽出物含量少，但它对制浆、漂白、纸浆白度及有机溶剂抽出物含量少，但它对制浆、漂白、纸浆白度及白度稳定性、废液回收利用等会产生不同的影响，有时这种白度稳定性、废液回收利用等会产生不同的影响，有时这种影响是不容忽视的。具体阐述如下：影响是不容忽视的。具体阐述如下：针叶木:树脂酸、少量脂肪酸及不可皂化物（树脂道木射线薄壁细胞）阔叶木：脂肪酸（主要）游离的，酯化的都有（木薄壁细胞，射线薄壁细胞）续 续 5 5aa、禾本科原料有机溶剂抽出物对制浆造纸影响不大；、禾本科原料有机溶剂抽出物对制浆造纸影

23、响不大；bb、蒸煮时抽出物会阻碍药液浸透，、蒸煮时抽出物会阻碍药液浸透，增加蒸煮时的药品消耗；增加蒸煮时的药品消耗；延缓蒸煮过程；延缓蒸煮过程；碱法制浆中树脂、脂肪酸与碱生成皂化物碱法制浆中树脂、脂肪酸与碱生成皂化物talloiltalloil。这些皂化物都是表面活性物质，可在酸处理后作为。这些皂化物都是表面活性物质，可在酸处理后作为工业副产品；酸法制浆这些抽出物只是被加热、软化成油状工业副产品；酸法制浆这些抽出物只是被加热、软化成油状物，因此他们漂浮在纸浆悬浮液中易黏附在浆池壁、管道内物，因此他们漂浮在纸浆悬浮液中易黏附在浆池壁、管道内壁、流浆箱、毛毯、造纸网、烘缸、纸张等处，导致粘辊、壁、

24、流浆箱、毛毯、造纸网、烘缸、纸张等处，导致粘辊、糊网、毛毯透气度、纸张有透明点下降等给生产过程及纸张糊网、毛毯透气度、纸张有透明点下降等给生产过程及纸张质量带来不良影响质量带来不良影响“树脂障碍树脂障碍”；cc、抽出物中又有些成分不但导致蒸煮液分解，而且会使纸张、抽出物中又有些成分不但导致蒸煮液分解，而且会使纸张发黄，如落叶松等原料中的双氢栎精（酸法制浆）；桦木漂发黄，如落叶松等原料中的双氢栎精（酸法制浆）；桦木漂白浆中残留物会引起纸浆返黄；白浆中残留物会引起纸浆返黄；续续55dd、抽出物中有些多酚类物质在蒸煮易与木素缩和，而一旦缩、抽出物中有些多酚类物质在蒸煮易与木素缩和，而一旦缩和将不能在

25、碎裂，导致浆中有生片出现，严重的出现和将不能在碎裂，导致浆中有生片出现，严重的出现“生煮生煮”。新砍伐的木材含量较高（尤其是针叶木）。新砍伐的木材含量较高（尤其是针叶木）。ee、有些阔叶木中的多酚类物质在硫酸盐法蒸煮中会与木素发、有些阔叶木中的多酚类物质在硫酸盐法蒸煮中会与木素发生缩合反应，造成黑液黏度升高，不利于碱回收。硫酸盐皂生缩合反应，造成黑液黏度升高，不利于碱回收。硫酸盐皂黏度高不利于皂化物的回收和再加工。黏度高不利于皂化物的回收和再加工。66、如何减轻或消除有机溶剂抽出物对制浆造纸产生的不良影、如何减轻或消除有机溶剂抽出物对制浆造纸产生的不良影响？响？措施措施 1.1.原料储蓄一段时

26、间后用原料储蓄一段时间后用,树脂因风化可减少。树脂因风化可减少。2.2.备料车间钻孔去节。备料车间钻孔去节。3.3.经过以上措施处理后发现纸浆中树脂含量还较高时经过以上措施处理后发现纸浆中树脂含量还较高时,可加一些滑石粉可加一些滑石粉,然后在纸机净化系统中一并除去。然后在纸机净化系统中一并除去。77、思考题：为什么在制备综纤维素时原料首先要用有机溶剂、思考题：为什么在制备综纤维素时原料首先要用有机溶剂进行抽提？进行抽提？答答 三）、灰分三）、灰分1、概念：植物纤维原料燃烧和灰化后的剩余物质 2、木材、非木材灰分比较 木材 非木材n灰分成分 CaO、K2O、MgO SiO2n含量 2%(竹1%，

27、稻草1015%)n存在部位 果胶质叶、稍、节、节间茎n灰分含量:木材 非木材 说明：a、大多数木材原料灰分为0.30.5，禾本科原料的 灰分多数在25；b、原料不同、位置不同、年龄不同，灰分含量以及灰 分中各种元素的比例不同，与植物生长环境也有关系 c、原料中灰分是呈氧化物状态的矿物质元素，原料种 金属元素的比较见表18、19。33、灰分对制浆造纸的影响、灰分对制浆造纸的影响 a a、灰 灰分 分对 对普 普通 通化 化学 学浆 浆的 的质 质量 量没 没有 有什 什么 么影 影响 响，只只对对生生产产人人造造丝丝浆浆 和电容器纸产生不良影响。和电容器纸产生不良影响。b b、纸 纸浆 浆中 中

28、Cu Cu、Fe Fe、Mn Mn等 等金 金属 属离 离子 子对 对纸 纸浆 浆的 的颜 颜色 色以 以及 及纸 纸浆 浆过 过氧 氧化 化 氢、氧气、臭氧漂白会产生不良影响，而且会促进漂剂分解。氢、氧气、臭氧漂白会产生不良影响，而且会促进漂剂分解。c c、纸 纸浆 浆中 中的 的Ca Ca、Mg Mg粒 粒子 子对 对稳 稳定 定漂 漂剂 剂，保 保护 护碳 碳水 水化 化合 合物 物有 有一 一定 定的 的作用，但过量的金属离子又会使木素稳定，降低纸浆白度。作用，但过量的金属离子又会使木素稳定，降低纸浆白度。d d、原 原料 料中 中尤 尤其 其是 是草草类类原原料料灰灰分分中中的的Si

29、OSiO22和和NaNa22OO反反应应后后溶溶于于黑黑 液液（NaNa22SiOSiO33是是粘粘合合剂剂）给给碱碱回回收收造造成成许许多多困困难难，如如结结垢垢、粘粘度度大大不不易易蒸蒸发发、苛苛化化液液澄澄清清困困难难等等。因因此此一一般般在在备备料料 中中用用羊羊角角除除尘尘器器除除去去草草类类的的叶叶、稍稍、节节等等灰灰分分高高含含量量物物 质，碱回收黑液输送管要定期酸洗或机械法刮去污垢。质，碱回收黑液输送管要定期酸洗或机械法刮去污垢。三）、果胶质三）、果胶质11、概念：果胶酸的盐及酯化了的果胶酸。、概念：果胶酸的盐及酯化了的果胶酸。果胶质果胶质 22、果胶质的组成、果胶质的组成 a

30、a、由、由-D-D-半乳糖尾酸以半乳糖尾酸以1-4-1-4-苷键连接而成。苷键连接而成。bb、当、当RR为为HH时可以被时可以被CHCH33取代而酯化，也可被金属离子作取代而酯化，也可被金属离子作 用成盐用成盐 3 3 果果胶胶物物料料：果果胶胶质质与与其其它它聚聚戊戊糖糖如如聚聚阿阿拉拉伯伯糖糖（DP=34DP=34100100）、聚聚半半乳乳糖糖（DP=33DP=335050）和和少少量量鼠鼠李李糖糖伴伴生生在在一一起起形成的复合体。形成的复合体。4 4、果胶质的性质：、果胶质的性质：取决于支链糖的特性，聚戊糖的高低和取决于支链糖的特性，聚戊糖的高低和甲氧基的含量（一般在甲氧基的含量（一般

31、在9912%12%）（酯化度的高低）。）（酯化度的高低）。11不溶于水，易溶于热水及稀酸中。不溶于水，易溶于热水及稀酸中。22 同一聚合度，甲氧基含量愈多，溶解度愈大同一聚合度，甲氧基含量愈多，溶解度愈大 33 聚聚合合度度愈愈高高，粘粘度度愈愈大大，其其溶溶解解度度越越小小。（5%5%果果胶胶质质 溶液就可以形成凝胶）溶液就可以形成凝胶）44 RR被被CH3CH3取取代代，溶溶解解度度增增加加。RR被被金金属属离离子子取取代代，溶溶 解解度度降降低低。主主要要是是因因为为金金属属离离子子多多，易易形形成成网网状状结结构构，不利于果胶质溶解。不利于果胶质溶解。5、存在部位主要存在于胞间层（M）

32、和初生壁(P)针叶木及草类的果胶质含量很少（阔叶木果胶质含量针叶木和草类），而麻、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）于木材和草类不同（脱木素）。三、常用造纸植物原料的比较三、常用造纸植物原料的比较各种原料化学成分见表各种原料化学成分见表1-101-10、111111、111212、111313。（一）木材的化学组成（去皮及树根）（一）木材的化学组成（去皮及树根）11、木材的化学组成由于品种与产地不同，其化学组成有很大、木材的化学组成由于品种与产地不同，其化学组成有很大差别。差别。针叶木与阔叶木相比：针叶木与阔叶木相比：木素含量：针叶木（木素含量：针

33、叶木（30%30%）阔叶木（阔叶木（20%20%）己糖：己糖：（甘露糖，半乳糖）针叶木（甘露糖，半乳糖）针叶木（10%10%）阔叶木（含量很少）阔叶木（含量很少）木糖：阔叶木木糖：阔叶木针叶木针叶木葡萄糖：（纤维素葡萄糖：（纤维素+半纤维素）针叶木半纤维素）针叶木阔叶木阔叶木纤维素：阔叶木（纤维素：阔叶木（45%45%）针叶木（针叶木（43%43%）半纤维素：阔叶木（半纤维素：阔叶木（34%34%）针叶木（针叶木（28%28%）针叶木的半纤维素主要是己糖，阔叶木的主要是戊糖。针叶木的半纤维素主要是己糖，阔叶木的主要是戊糖。22、同种的木材的不同部分以及同一部分生长季节的不同，其、同种的木材的不

34、同部分以及同一部分生长季节的不同，其组成也不同。组成也不同。心材与边材相比心材与边材相比：心材色深（原因：抽提物含量多）：心材色深（原因：抽提物含量多）边材色浅（原因：抽提物含量少）边材色浅（原因：抽提物含量少）针叶木针叶木 阔叶木阔叶木 抽出物抽出物 心材多，边材少心材多，边材少 相差不大相差不大 木素、纤维素木素、纤维素 心材少，边材多心材少，边材多 相差不大相差不大 乙酰基乙酰基 心材少，边材多心材少，边材多 心材少，边材多心材少，边材多 半纤维素半纤维素 心材少，边材多心材少，边材多 心材少，边材多心材少，边材多 早材，晚材相比早材，晚材相比：早材纤维细胞壁薄腔大，因此纤维柔软早材纤维

35、细胞壁薄腔大，因此纤维柔软 晚材纤维细胞壁厚腔小，纤维挺硬，所占比例少晚材纤维细胞壁厚腔小，纤维挺硬，所占比例少 早材早材 晚材晚材 木素木素 多多 少少 纤维素纤维素 少少 多多 木糖木糖 多多 少少33、国产木材的化学组成：、国产木材的化学组成：木素：针叶木（木素：针叶木（30%30%）阔叶木（阔叶木（20%20%）聚戊糖：阔聚戊糖：阔针针 聚甘露糖：针聚甘露糖：针阔阔 乙醚抽出物：针乙醚抽出物：针阔阔（二）树干与树枝化学组成的区别（二）树干与树枝化学组成的区别 干干 枝枝 纤维素纤维素 多多 少少 木素木素 少少 多多 聚己糖聚己糖 多多 少少 聚戊糖聚戊糖 少少 多多*热水抽出物热水抽

36、出物 少少 多多*其其中中热热水水抽抽出出物物成成分分主主要要是是：果果胶胶，淀淀粉粉，少少量量低低分分子聚糖，单宁，色素。子聚糖，单宁，色素。（三）树皮的化学组成（三）树皮的化学组成11、树皮要占全树的、树皮要占全树的10%10%（内皮和外皮）（内皮和外皮）22、树树皮皮灰灰分分多多，热热水水抽抽提提物物含含量量高高，纤纤维维素素和和聚聚戊戊糖糖则则较较少少，另另外外树树皮皮中中还还夹夹杂杂许许多多砂砂、土土等等，因因此此在在制制浆浆备备料料时时一一定定要去皮。要去皮。33、有有些些树树皮皮是是造造纸纸的的上上等等原原料料，如如檀檀、桑桑、枸枸等等韧韧皮皮纤纤维维原原料。料。（四）木材腐朽时

37、化学组成的变化（四）木材腐朽时化学组成的变化11、木材的腐朽度可用、木材的腐朽度可用1%NaOH1%NaOH抽提物来衡量，抽提物含量高抽提物来衡量，抽提物含量高 表明其腐朽程度高。总之腐朽对造纸是不利的。可导致表明其腐朽程度高。总之腐朽对造纸是不利的。可导致 碱耗量增大，得率下降，浆质量不好（浆中尘埃度大）。碱耗量增大，得率下降，浆质量不好（浆中尘埃度大）。22、腐腐朽朽有有白白色色腐腐朽朽和和棕棕色色腐腐朽朽两两种种，棕棕色色腐腐朽朽不不破破坏坏木木素素，白色腐朽将木素和碳水化合物同时破坏。白色腐朽将木素和碳水化合物同时破坏。温温度度：2020；pHpH值值：4.54.5；水水分分：接接近近纤纤维维饱饱和和点点有有利利于于真菌生长。（木材在贮存过程中应注意控制贮存条件）真菌生长。（木材在贮存过程中应注意控制贮存条件）