植物纤维原料的化学成分课件.pptx

《植物纤维原料的化学成分课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《植物纤维原料的化学成分课件.pptx（24页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1、纤维素(cellulose)定义：定义：l l纤维素是由纤维素是由DD吡喃式葡萄糖基吡喃式葡萄糖基通过通过11，44苷键苷键联联结而成的线状高分子化合物。结而成的线状高分子化合物。l l纤纤维维素素是是植植物物原原料料的的最最主主要要化化学学成成分分，也也是是纸纸浆浆、纸张的纸张的最主要、最基本最主要、最基本的化学成分。的化学成分。一、植物纤维原料的主要成分 聚合度聚合度与制浆造纸的关系n n 1.原料的纤维素含量高低，是评价原料的制浆造纸价值的基本依据。n n 2.它是植物纤维原料和纸浆的主要化学成分，在制浆过程中尽量不受破坏。2、半纤维素（hemicellulose）定义：半纤维素是由

2、两种或两种以上单糖基（葡萄糖基、木糖基、甘露糖基、半乳糖基、阿拉伯糖基及鼠李糖基等）组成的非均一聚糖，并且分子中往往带有数量不等的支链。半纤维素的性质及对制浆造纸的影响 n n 1、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良好的影响。n n 2、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。3、木素n n 定义 木素是由木素是由苯丙烷结构单元苯丙烷结构单元(即即C6-C3C6-C3单元单元)通过通过醚键、碳醚键、碳-碳碳键键等连接而成的具有三维空间结构的芳香族高分子化合物等连接而成的具有三维空间结构的芳香族高分子化合物.n n

3、分布 木素木素浓度最高浓度最高的部位在复合胞间层（的部位在复合胞间层（CMLCML）；次生壁的浓度）；次生壁的浓度低。但大量的木素都存在于次生壁。低。但大量的木素都存在于次生壁。CMLCML占木材纤维的体积分数占木材纤维的体积分数6612%12%；次生壁；次生壁808090%90%与制浆造纸的关系1、其含量是制定蒸煮及漂白工艺条件的重要依据。2、化学制浆和漂白过程是脱除木素的过程,残留木素对纸浆和纸张的化学及物理性能有很大的影响。4、与纤维素有关的几个概念 随制备方法、条件的不同，半纤维素和木素溶出程随制备方法、条件的不同，半纤维素和木素溶出程度、纤维素降解程度的不同而有各种度、纤维素降解程度

4、的不同而有各种“纤维素纤维素”。nn 综纤维素(Holocellulose)指造纸植物纤维原料除去抽出物和木素后所留下的指造纸植物纤维原料除去抽出物和木素后所留下的部分部分(即纤维素和半纤维素的总和即纤维素和半纤维素的总和)。综纤维素制备四法:、氯化法：(1937年Ritter（里特）提出)、亚氯酸纳法（1942年Jayme(杰姆)提出）（3）二氧化氯法：（4）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：保留全部综纤维素需保留部分木素。（也就是说：为了保护纤维素和半纤维素不受损伤，通常木素不为了保

5、护纤维素和半纤维素不受损伤，通常木素不能全部除去，而保留一部分，所以综纤维素能全部除去，而保留一部分，所以综纤维素+测定木测定木素值大于无酯试料质量。）素值大于无酯试料质量。）n 克-贝纤维素英国人Cross和Bevan提出的分离纤维素的方法。n 硝酸-乙醇纤维素 用用20%20%硝酸和硝酸和80%80%乙醇加热沸腾处理无抽提物的木粉乙醇加热沸腾处理无抽提物的木粉，使木素变为硝化木素并溶于乙醇，所得残渣即为，使木素变为硝化木素并溶于乙醇，所得残渣即为硝酸硝酸-乙醇纤维素。乙醇纤维素。n-纤维素、-纤维素、-纤维素、工业纤维素的定义 二、次要成分木材中的有机物：木材中的有机物：n n芳香族化合物

6、：单宁、立格南、黄酮类物质芳香族化合物：单宁、立格南、黄酮类物质n n萜烯类化合物：萜烯类化合物：n n高级脂肪酸及酯、苷油、高级醇高级脂肪酸及酯、苷油、高级醇n n醇醇1、抽提剂及抽出物n n 抽提剂：水、碱、丙酮、乙醚、乙醇、苯-醇混合液。n n 抽出物：无机盐、糖类、植物碱、单宁、色素、淀粉、果胶质、脂肪、脂肪酸、树脂、树脂酸、酚类物质、蜡、香精油等。2、不同原料的有机溶剂抽出物n针叶木中，松木和柏木的有机溶剂抽出物的含量是针叶木中，松木和柏木的有机溶剂抽出物的含量是比较高的（尤其在心材中），其主要成分为比较高的（尤其在心材中），其主要成分为松香酸、松香酸、萜烯类化合物、脂肪酸及不皂化物

7、。萜烯类化合物、脂肪酸及不皂化物。n n针叶木有机溶剂抽出物主要存在于针叶木有机溶剂抽出物主要存在于树脂道和射线薄树脂道和射线薄壁细胞壁细胞中，心材含量比边材含量高。中，心材含量比边材含量高。针叶木的抽出物 阔叶材的抽出物 阔叶木的抽出物主要存在于木射线、木薄壁细胞中和导管中,主要含游离的已酯化的脂肪酸、中性物、多酚类化合物，不含或只含少量松香酸。禾本科植物原料的抽出物n n 抽出物含量低n n 蜡质，少量高级脂肪酸和高级醇n n 主要存在于禾本科原料表皮层的外表面3、有机溶剂抽出物与纸浆生产、木材加工的关系 对制浆、漂白、漂浆白度及白度稳定性、废液回收及利用、甚至对木材加工等方面都带来不同程

8、度的影响。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？措施 1.原料储蓄一段时间后用,树脂因风化可减少。2.备料车间钻孔去节。3.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,然后在纸机净化系统中一并除去。4、灰分 定义定义 造纸植物纤维原料都含有一定量的矿物质。纤维原料造纸植物纤维原料都含有一定量的矿物质。纤维原料燃烧和灰化后剩下的物质。燃烧和灰化后剩下的物质。木材与草类原料的灰分含量与组成有很大差别木材与草类原料的灰分含量与组成有很大差别说明：说明：aa、大多数木材原料灰分为、大多数木材原料灰分为0.30.30.50.5，禾本科原料，禾本科原料的灰分多数在的灰分多

9、数在2255；bb、原料不同、位置不同、年龄不同，灰分含量以及、原料不同、位置不同、年龄不同，灰分含量以及灰灰 分中各种元素的比例不同，与植物生长环境也分中各种元素的比例不同，与植物生长环境也有关系有关系 cc、原料中灰分是呈氧化物状态的矿物质元素、原料中灰分是呈氧化物状态的矿物质元素灰分对制浆造纸的影响灰分对制浆造纸的影响 aa、纸浆中、纸浆中CuCu、FeFe、MnMn等金属离子对纸浆的颜色以及纸等金属离子对纸浆的颜色以及纸浆过氧化浆过氧化 氢、氧气、臭氧漂白会产生不良影响，而氢、氧气、臭氧漂白会产生不良影响，而且会促进漂剂分解。且会促进漂剂分解。bb、原料中尤其是草类原料灰分中的、原料中

10、尤其是草类原料灰分中的SiOSiO22和和NaNa22OO反应后反应后溶于黑液（溶于黑液（NaNa22SiOSiO33是粘合剂）给碱回收造成许多困是粘合剂）给碱回收造成许多困难，黑液的提取率降低，并严重影响碱回收过程，难，黑液的提取率降低，并严重影响碱回收过程，称之为硅干扰。称之为硅干扰。与制浆造纸的关系与制浆造纸的关系5、果胶质（pectin）定义n n果胶酸羧基中一部分被甲基酯化，一部分被中和成盐，果胶酸羧基中一部分被甲基酯化，一部分被中和成盐，使其成为部分可溶于水的物质，成为果胶质。使其成为部分可溶于水的物质，成为果胶质。n n果胶质是果胶质是-D-D-半乳糖尾酸的酯或盐以半乳糖尾酸的酯

11、或盐以1-41-4苷键联接而成苷键联接而成的。的。三、植物纤维原料化学组成比较溶液抽出物 溶液抽出物 聚戊 聚戊糖 糖木素 木素 果胶 果胶质 质纤维 纤维素 素硝酸 硝酸-乙 乙醇纤维 醇纤维素 素原料 原料 灰分 灰分 冷水 冷水 热水 热水 乙醚 乙醚 1%NaOH 1%NaOH桑皮 桑皮 4.40 4.40-2.39 2.39 3.37 3.37 35.47 35.47 10.42 10.42 8.74 8.74 8.84 8.84 54.81 54.81亚麻 亚麻 1.32 1.32 5.94 5.94-2.34 2.34-9.29 9.29 70.75 70.75云杉 云杉 0.7

12、3 0.73 1.42 1.42 2.68 2.68 0.37 0.37 12.43 12.43 11.62 11.62 28.43 28.43 1.32 1.32 46.92 46.92马尾 马尾松 松0.33 0.33 2.21 2.21 6.77 6.77 4.43 4.43 22.87 22.87 8.54 8.54 28.42 28.42 0.94 0.94 51.86 51.86桦木 桦木 0.82 0.82 1.69 1.69 2.36 2.36 2.16 2.16 21.32 21.32 25.90 25.90 22.91 22.91 1.69 1.69 53.43 53.43

13、杨木 杨木 0.32 0.32 1.38 1.38 2.46 2.46 0.23 0.23 15.61 15.61 22.61 22.61 17.10 17.10 1.76 1.76 43.24 43.24毛竹 毛竹 1.10 1.10 2.38 2.38 5.96 5.96 0.66 0.66 30.98 30.98 21.12 21.12 30.67 30.67 0.7 0.7 45.50 45.50芦苇 芦苇 2.23 2.23-2.39 2.39 29.86 29.86 23.40 23.40 20.72 20.72-50.15 50.15麦草 麦草 6.04 6.04 5.36 5.36 23.15 23.15-44.56 44.56 25.56 25.56 22.34 22.34 0.30 0.30 40.40 40.40稻草 稻草14.15 14.15-6.68 6.68 48.79 48.79 21.08 21.08 9.49 9.49-36.73 36.73