植物纤维化学复习题并附有课后思考题

1、植物纤维化学复习题（1）一 填空（12X3=36）1. 制浆造纸工业用植物纤维原料大体可分为木材纤维原料和非木材纤维原料两种。2. 纤维素和半纤维素属于碳水化合物，而木素属于芳香族化合物。3. 草类原料的有机溶剂抽出物主要为：脂肪和蜡。4. 针叶材有机溶剂抽出物主要存在于树脂道和木射线薄壁细胞中。5. 阔叶材有机溶剂抽出物含量一般比针叶材低，其主要组成为：游离及酯化的脂肪酸。6. 木材原料的灰分含量一般不超过1%，草类原料的灰分含量一般多在2%以上。7. 草类纤维原料灰分含量一般比木材高，而且60%以上是SiO2。8. 木素结构单元间的联结键有醚键和碳-碳键。9. 植物细胞壁上的纹孔分为：单纹

2、孔和具缘纹孔。10. 针叶材的纤维细胞为：管胞，阔叶材的纤维细胞为：木纤维。11. 在细胞壁各层中，木素浓度最大的在胞间层，但木素的大部分存在于次生壁。12. 针叶材的木素结构单元主要为：愈疮木基丙烷和少量的对-羟苯基丙烷。13. 阔叶材的木素结构单元主要为：愈疮木基丙烷和紫丁香基丙烷。14. 木素的结构单元为：苯基丙烷，纤维素的结构单元为：D-葡萄糖基。15. 木素-碳水化合物联接点上的糖基有：D-木糖和D-半乳糖、L-阿拉伯糖。16. 木素与碳水化合物之间可能有的联接键为：-醚键和酯键等形式。17. 在酸性亚硫酸盐法制浆中、应特别注意防止木素的缩合反应，因为这种反应形成的化学键为不易断开的

3、碳-碳键。18. 半纤维素是由两种或两种以上的糖基构成的不均一聚糖，它与木素有化学键联接。二 单项选择（14X3=42）1.聚半乳糖醛酸中的羧基80%以上被甲基化、一部分被中和成盐，所形成的物质称为：。果胶物质果胶酸果胶质半纤维素2.阔叶材中比针叶材含有更多的。聚葡萄糖甘露糖聚木糖木素灰分3.草类原料的含量大多比较低、接近阔叶材的低值。纤维素灰分半纤维素木素4.针叶材的管胞含量约占木质部总容积的。5060708090955.针叶材的管胞长度一般为：mm。3511.51206.在木材的横切面上、可见到许多颜色较浅的经向条纹称为：。树脂道木射线年轮髓心7.在显微镜下观察阔叶木横切面上有许多孔，这些

4、孔是横切面。树脂道导管纹孔管胞8.在草类原料中除竹、龙须草和甘蔗渣外，其纤维平均长度均在mm之间。1.0-1.51.5-2.03-52.0-2.59.在木材细胞壁各层中、最厚的一层为：，它是细胞壁的主体。初生壁S1S3次生壁10.在细胞壁的初生壁中、微细纤维呈排列。交叉螺旋并行排列杂乱无章紧密11.针叶材中的木素属于类木素。GGS原本木素天然木素12.用NaCLO2处理无抽提物木粉、使木素被氧化而除去，剩下的产物为：。综纤维素纤维素克贝纤维素氧化纤维素13.实际上制备的综纤维素往往会含有少量。半纤维素木素纤维素碳水化合物14.克贝纤维素的降解较稍多。硝酸乙醇纤维素 工业半纤维素 综纤维素 纸浆

5、中半纤维素15.草类原料一般比木材原料含有较多的。1NaOH抽出物木素-纤维素纤维素16.因为树枝的含量比树杆较少，热水抽出物较多，故其造纸性质不如树干。木素纤维素树脂灰分17.木材和草类的纤维细胞中、最长的纤维细胞为：。木纤维管胞草类纤维韧形纤维18.造纸植物纤维原料中、纤维细胞直径最大的为：。木纤维 草类纤维导管管胞19.针叶材木素经硝基苯氧化后、其氧化产物中含有较多的。紫丁香基丙烷愈疮木基丙烷对羟基甲醛香草醛20.草类原料硝基苯氧化产物与乙醇解产物定量分析中、主要不同是含量不同。对羟基苯甲醛紫丁香醛香草醛香豆酸21.木素结构单元在脱氢聚合时，在过氧化酶作用下、首先变为，再由此合成木素大分

6、子。自由游离基紫丁香基对羟苯甲基愈疮木基22.木素结构单元中、酚羟基一般连在上。C2C3C4C523.愈疮木基甘油芳基醚可表示为：联接。-O-4-O-44-O-5-524.木材和草类原料的杂细胞中、都含有一定量的。导管分子木射线细胞石细胞薄壁细胞25.目前，化学结构变化较少、最接近原本木素的分离木素是。硫酸木素磨木木素盐酸木素铜氨木素26.木素是具有结构的高分子化合物。直链型枝链三度空间单一分子27.在成熟的木化组织中，胞间层物质的大多数是：。果胶质半纤维素纤维素木素28.典型的木素紫外光谱在nm处有吸收极大值。28023030538029.无论是碱法还是亚硫酸盐法制浆、脱木素化学过程主要是一

7、种反应。亲电氧化磺化亲核30.木材纤维素聚合度很高，经蒸煮与漂白过程的降解、其聚合度降至左右。20003000100050031.在碱法制浆过程中、木素中反应性质较活泼的结构单元是单元。愈疮木基紫丁香基酚型非酚型32.酸性亚硫酸盐制浆中、木素结构单元间的键断裂。-醚碳碳醚二芳基醚33.在酸性亚硫酸盐制浆中、木素的裂解反应发生在单元上。酚型非酚型酚型和非酚型愈疮木基丙烷34.我们所得到的分离木素中木素和原本木素结构是一样的。磨木Brauns硫酸没有一种35.木素在植物组织中与有化学键联接。纤维素半纤维素果胶质树脂36.在木材纤维次生壁中层、微细纤维排列呈状排列。网状交叉螺旋平行疏松无规则37.一

8、般来说、在木材组织中、微细纤维在胞间层中。很多较少尚未发现不确定38.木材管胞的S2层中、微细纤维与纤维轴的夹角为：。50-70o60-90o10-30o0o39.细胞成熟停止生长后、细胞壁继续加厚，所形成的部分为：。胞间层次生壁初生壁瘤层40.碱法制浆中、部分木素结构单元的-醚键断裂后形成中间产物。亚甲基醌正碳离子酚型结构非酚型结构41.针叶材的管胞约占木质部细胞总容积的。 4550%9095%6070%3050%42.阔叶材的木纤维约占木质部细胞总容积的。3040%50%以上9095%70%以上三多项选择（7X3=21）1.禾本科植物表皮组织的细胞有：。石细胞硅细胞锯齿形细胞纤维细胞木栓细

9、胞2.木素生物合成过程中、首先合成的木素结构单元有：。香豆醇紫丁香醇松柏醇芥子醇香草醇3.在针叶材与阔叶材中、化学结构和含量均有明显不同。纤维素半纤维素有机溶剂抽出物木素灰分4.造纸植物纤维原料中，有机溶剂抽出物组成有：。萜烯类化合物脂肪酸果胶酸蜡不皂化物5.比针叶材纤维素含量高的造纸植物纤维原料有：。麻类阔叶材芦苇棉纤维麦草6.阔叶材木素经硝基苯氧化后、氧化产物中有较多的。紫丁香醛对羟基苯甲醛对羟基苯丙烷香草醛紫丁香基丙烷7.木素结构单元中、甲氧基主要联在苯环的位置上。C2*C3C4*C5C68.半纤维素上的功能基主要有：。羰基羧基乙酰基羟基甲氧基9.可用于造纸的树皮主要有：。杨树皮桑皮桦树

10、皮构皮檀皮10.利用木素可吸收紫外光的性质、可进行木素的。定量测定分离结构研究分子量测定聚合11.在酸性亚硫酸盐法制浆中、木素的溶出主要是由于木素。降解磺化缩合交联酯化12.在酸性亚硫酸盐制浆中、木素的缩合方式主要有：。C-C5*C-C6*C-C1C-C1C-C213.早材管胞比晚材管胞能制出强度更高的纸张、是因为其。柔软易于打浆细胞壁厚细胞腔大弹性小14.木材管胞比草类纤维能生产出更强韧的纸张、是因为管胞比草类纤维。长长宽比大刚硬柔软木素含量少15.阔叶材的非纤维细胞主要有：。导管分子木射线细胞木薄壁细胞石细胞木纤维16.各类原料中、半纤维素和木素含量比草类原料低的有：。针叶材阔叶材棉纤维麻

11、类桑皮17.单纹孔和具缘纹孔结构中、都会有：。纹孔膜纹孔缘纹孔托纹孔腔纹孔附加物18.许多木材细胞壁中有瘤层，瘤层在细胞壁的。最内层S3内侧S3外侧S2外侧P层外侧19.半纤维素又可称为：。非纤维素的碳水化合物木聚糖结壳物质填充物质骨架物质20.各种植物原料中、比针叶材木素含量低的原料有：。阔叶材麦草芦苇麻类棉短绒21.一般树皮都含有较多的，故不宜造纸。 灰分鞣质木栓质果胶质木素四名词解释（4X3=12）1 植物纤维2、综纤维素3、纤维素4、-纤维素5、木素6、纤维素7、微细纤维8、复合胞间层9、原细纤维10、木素碳水化合物复合体11、硫酸木素12、木纤维名词解释：纤维素:由-D葡萄糖基通过1

12、,4-苷键连接而成的线性高分子化合物。是组成纤维的一种化学成分。纤维：两头尖，长比宽大几十倍的纺锤状的永久厚壁细胞，是一种细胞结构 木素：由苯环丙烷结构单元（C6-C3）通过醚键、碳碳键连接而成的芳香族高分子化合物。木素衍生物：木素大分子中原子或者原子团被其他原子或原子团取代而得到的物质 木素制备物：木素和木素衍生物的总称 果胶物料：果胶质与其他物料半生在一起的复合体。果胶：果胶酸盐以及酯化了的的果胶酸 超结构：超过一般光子显微镜的分辨能力的细节 热塑性：在某一温度下，木素由玻璃态向橡胶态变化的性质玻璃转化点：木素从玻璃态转化为橡胶态时的温度 聚合度：纤维素大分子中的-D葡萄糖基的含量，用DP

13、表示 降解：高分子化合物受到化学、光照、加热、机械等作用时聚合度下降的现象 综纤维素：又叫总纤维素。指造纸原料中纤维素和半纤维素的总称 克-贝纤维素：无提取试料经湿氯气反复洗，再加H2SO4和2%Na2SO4得到 硝酸乙醇纤维素：提取试料用HNO3(20%)和CH3CH2OH(80%)，加热至沸腾得到 -纤维素：包括纤维素和抗碱性纤维素 -纤维素：为高度降解的纤维素和半纤维素 -纤维素：全为半纤维素 工业半纤维素：-纤维素和-纤维素的总称 （天然）半纤维素：由多种糖基、糖醛基所组成，并且分子中带有支链的复合聚糖的总成。 助色基团：能使吸收波长向长波方向移动的杂原子团（如：-COOH,-OH,-

14、NH2,-CL）发色基团：含有电子的不饱和基团MWL:磨木木素（贝克曼木素）CC：细胞角隅CML:复合胞间层BNL：布劳思天然木塑LCC：木素碳水化合物复合体CEL:纤维素酶木素 硅干扰：在碱法制浆中，原料中的硅形成硅酸钠，溶于碱法废液中，大量的硅酸钠使废液的粘度增加，洗桨时黑夜提取率降低，对黑液的蒸发、燃烧、苛化、白泥的回收等过程都带来麻烦。树枝障碍：在酸法制浆中，树木的有机抽出物被加热，软化成油状物漂浮在浆水体系中，易粘附在浆池壁、洗浆箱、纸张等地方，给生产过程和纸张质量带来不良影响，称为树脂障碍。 纤维形态：包括纤维的长度、宽度、壁厚、腔径以及由这些指标组成的其他形态指标，如长宽比、壁腔

15、比、纤维粗度等。纤维粗度：每100m长度的绝干纤维的重量，用dg表示 原本木素：木材中原本存在状态的木素 缩合型连接：除苯环酚羟基对位侧链以外的连接 非缩合型连接：指缩合型连接以外的连接 纤维素的结晶度：是指纤维素构成的结晶区占纤维素整体的百分比 纤维素的可及度：利用某些能进入纤维素物料的无定形区而不能进入结晶区的的化学试剂，测定这些试剂可以到达并起反应的部分占全体的百分率 剥皮反应：在碱性的影响下，纤维素具有的还原性末端基会逐个掉下来，直到产生纤维素末端基转化为偏变糖酸基的稳定反应为止润胀：固体吸收润胀剂后，其体积变大但不失其表观均匀性，分子间内聚力减少，固体变软的现象。 润胀度：离心机离心

16、分离后纸张中存留的水分。对于同种碱液，同一温度下，纤维素的润胀度随浓度的增加而变大，至某一浓度时达到最大值。 动电电位：即zata电位，纤维吸附层表面相对双电层中过剩正电为零处的电位之差 有限润胀：纤维素吸收润胀剂是有一定限度的游离水：纤维素物料吸湿达到纤维饱和点后，水分子继续进入纤维的细胞腔和各空隙中，形成多层吸附水和毛细管水 结合水：进入纤维素无定形区与纤维素的羟基形成氢键结合的水 吸着热：1g纤维素完全润湿所放出的热量二 五判断并改正 （5X3=15）1. 草类植物纤维原料灰分含量比木材高、但化学组成相同。2. 在弦切面上观察、针叶材木射线一般是多列的。3. 实际制备的综纤维素、其化学组

17、成全部为碳水化合物。4. 造纸用植物纤维素，就是指细长、锐端永久细胞。5. 针叶材的半纤维素和木素含量一般都比草类低。6. 碱法制浆中、木素非酚型结构单元的联接都不能断开。7. 微细纤维内部只含有纤维素。8. 木素不属于碳水化合物、但与其有化学键联接。*9. 木材半纤维素含有较多的甘露糖、而草类半纤维素含有较多的木糖。10. 在酸法制浆中、木素酚型和非酚型单元的-醚键都断开。*11. 针叶材木素主要为G-型木素，而草类木素主要为S-型木素。12. 在碱法制浆中、木素酚型单元可成为亚甲基醌，而非酚型单元则不能。*13. 在酸、碱法制浆中，木素降解程度是相同的。14. 草类原料的1% NaOH抽出

18、物含量比木材高许多。*15. 早材管胞细胞腔大、两端尖削、是造纸的优良纤维。六写出化学结构式（3）1愈疮木基、紫丁香基、对羟苯基2。果胶质3、愈疮木基-甘油芳基醚结构七简答题（4X3=12）1. 草类纤维超结构与木材相比有何特点？2. 木素在细胞壁中沉积顺序？3. 针叶材、阔叶材和草类木素中各含有哪些结构单元？4. 硫酸法定量测定木素有何缺点？为什么？5. 综纤维素有哪几种制备方法？6. -纤维素、-纤维素和-纤维素各含有哪些成分？7. 有机溶剂抽出物须标明溶剂、为什么？8. 在碱法制浆中木素昧平生哪些化学键断裂？9. 木素在酸、碱介质中的反应规律？10. 在碱性亚硫酸盐法制浆中、木素结构单元

19、间哪些化学键断裂？11. 草木素硝基苯氧化产物分析会有较多对-羟苯基单元，而又不算草木素中部分、为什么？12. 现用于木素结构研究有哪些分离木素？为什么？八论述题（2X3=6）1. 硫酸盐法制浆中木素降解比在烧碱法中快，为什么？2. 木材纤维超结构组织是怎样的？3. 从针叶材、阔叶材、草类细胞种类、含量及纤维形态分析原料优劣？4. 纤维素被认为是细胞壁的骨架物质，为什么？5. 木素被认为大部分在次生壁、而不是在胞间层，为什么？6. 叙述木材与草类细胞壁的超结构的异同。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

20、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、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

21、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

22、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） -

23、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

24、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

25、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

26、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、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

27、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

28、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

29、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10

30、20m。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1.55.6

31、mm，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）

32、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P2

33、3、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

34、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？各自的缺点是什么？P78a木素作为残渣而分离缺点：这种方法分离的木素其结构已发生了变化。 b

35、木素被溶解而分离缺点：这种方法往往不能得到木素量的全部。5如何制备Klason木素、并说出此法的缺点及主要应用范围？P81木粉首先用苯-醇混合液抽提6hr，以除去木粉中的有机溶剂抽提物，然后将木粉在72%H2SO4、温度1820条件下水解，这时试样中聚糖的聚合度下降，2hr后聚合度下降至10左右。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：a由酸水解聚糖时，木素的结构发生了很大的变化，主要是缩合反应该方法由于在制备过程中发生了缩合反应，不适用于结构研究，广泛应用于定量分析6为什么用Klason木素测定方法、测定草

36、及阔叶材木素时，必须同时测定酸溶木素？ 实际上有少量木素溶于酸液酸溶木素。 酸溶木素的含量： 针叶材1% 总木素 = 酸不溶木素 + 酸溶木素*7为什么Brauns“天然木素”不能代表原本木素？P78原本木素（protolignin）：以天然状态存在于植物体中的木素。 布劳斯（Brauns）天然木素得率比较低，只是纯天然木素的低分子量部分，通常含有木聚糖和聚酚类物质8如何制备磨木木素（MWL）？并说出其主要应用范围？贝克曼（Bjrkman）木素（MWL） 又称磨木木素（Milled Wood Lignin），其制备方法： 将充分干燥的脱脂木粉在振动式球磨中，在干燥状态下磨碎48h或者更长（一周

37、），然后利用含少量水的二氧己环(9:1)进行抽提，抽提液经浓缩，得到粗磨木木素。将此粗磨木木素溶于90%的醋酸中，再注入水中沉淀，经干燥而制得MWL。为了进一步精制，将其溶解于1,2-二氯乙烷和乙醇(2:1)的混合液中，再注入乙醚中进行沉淀，之后洗涤、干燥。 这种木素主要用于研究木素的结构。*9通过木素的KMnO4氧化分解得出什么结论？P87可以知道构成木素的芳香核，系由对-羟基苯基，愈创木酚基，紫丁香基构成，进一步从分解产物的分析研究，也可以了解芳香核单位间结合的形式10通过木素的碱性硝基苯氧化得出什么结论？P88u 分解产物中含有大量的香草醛，体现了木素的芳香性。u 产物中还含有紫丁香醛（

38、酸）、5-甲酰基香草醛（酸）以及对羟基苯甲醛，证明了木素是由 愈疮木基、紫丁香基和对羟基苯基三种结构单元构成。u 不同原料的木素其硝基苯氧化产物不同，每种氧化产物的含量也不一样。11通过木素的乙醇解得出什么结论？P90o 木素乙醇解的产物为一系列的希伯特酮的多种酮类化合物。o 针叶材主要产物有五种，都有愈疮木基，说明针叶材木素的单体是愈疮木基丙烷单元。 o 阔叶材木素乙醇解产物有十种，比针叶材增加五种紫丁香基型产物，说明阔叶材木素是由愈疮木基丙烷和紫丁香基丙烷单元构成。 o 草类木素乙醇解产物有十五种，除上述十种外，还有五种对-羟基苯基结构的产物，说明草类木素是由愈疮木基丙烷、紫丁香基丙烷和对

39、-羟基苯丙烷单元构成。 12如何应用紫外光谱和红外光谱对木素进行研究？P98木素的紫外吸收光谱（Ultraviolet spectrao 根据：木素的芳香族化合物对紫外光具有特性吸收。而其他合成聚合物（包括碳水化合物）和多种溶剂在紫外光区没有特性吸收。o 广泛用作木素的定性研究o 典型的针叶木木素：n 205nm和280nm处有2个强吸收峰n 230nm和330到340nm有较弱的吸收n 在260nm处的吸收最弱木素及其模型物的红外吸收光谱(IR)o 根据红外吸收光谱，可以研究木素的结构及变化，确定木素中存在的各种功能基及各种化学键。因为各种功能基和化学键在红外光谱中的特定频率都已经知道（参考

40、标准图谱）。o 木素的定性研究，操作简便，样品不需要溶解在任何溶剂中，且需要的样品量很少 o 用红外光谱能很容易地比较不同方法分离的木素 13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？ o 醚键（ether bonds）联接和碳-碳键联接o 碳碳键30%40%； 醚键6070：酚醚键（烷基芳基醚键、二芳基醚键）、甲基芳基醚键(木素结构单元内）、二烷基醚键。o 缩合型（condensed type）和非缩合型（uncondensed type）联接缩合连接属于碳-碳键联接，而不是单独的一类联接。缩合联接：-O-4连接（最重要的木素分子结构单元）、 -5连接、-1连接、 5-5连

41、接、4-O-5连接、-连接、-6连接和-2连接、其他连接方式碳-碳键、二芳醚键比较稳定，-芳基醚、-芳基醚及-烷基醚有较大的活性，易发生化学反应而断裂。14写出木素碳水化合物（LCC）的联接键型及联结点糖基？P116必考o 木素-碳水化合物之间的联接键型（1）-醚键结合I 葡萄糖基第6个碳原子上的羟基与木素结构单 元侧链碳原子之间构成的-醚键结合。对酸敏感。（2）苯基糖苷键II 木素结构单元上的酚羟基与碳水化合物的苷羟基之间形成的键。对酸敏感。（3）缩醛键III 木素结构单元侧链上-碳原子上的醛基与碳水化合物的游离 羟基之间形成的联接。对酸稳定，结合牢固（4）酯键IV 葡萄糖醛酸的羧基与木素结

42、构单元侧链上的羟基之间的结合。 对碱敏感（5）由自由基结合而成的-C-O-或-C-C-结合（V）也是一种 醚键结合，对水解的抵抗性更强。小结：I，II，III三种结合形式存在的可能性较大。一些实验结果说明：半乳糖、阿拉伯糖和木糖单元是作为木素与半纤维素之间的联结点糖基15叙述木素的结构单元在酸、碱介质中基本变化规律？P120碱性介质中 酚型结构单元（） 酚羟基极易离子化以酚阴离子的形式（）存在，诱导效应，使得对位侧链上的-碳原子上的醚键极易断裂，形成亚甲基醌结构（）。 非酚型的木素结构单元不能形成亚甲基醌结构酸性介质中具有苯甲基醚结构的酚型和非酚型结构单元（I） 在酸性条件下变成盐形式的醚基团

43、（），然后-醚键断裂，形成正碳离子（） 正碳离子亦呈4种形式存在。 16烧碱法制浆中、木素大分子中哪几种化学键断裂？4种醚键断裂：通过木素大分子中酚型 -芳基醚键的断裂，酚型-烷基醚键的断裂，非酚型结构基团在-原子上连有OH基时的-芳基醚键的断裂和苯环上芳基甲基醚键的断裂，导致新的酚羟基的生成 *17硫酸法制浆中、木素大分子中哪几种化学键断裂？酚型结构基团的-芳基醚键的断裂 甲基芳基醚键的断裂*18酸性亚硫酸盐和亚硫酸氢盐法制浆中、木素大分子中哪几种化学键断裂？P132酸性亚硫酸盐：1.酚型或非酚型结构单元-醚键的反应； 2.蒸煮中的缩合反应； 3.甲基芳基醚键稳定； 4.-醚键结构在酸性亚硫

44、酸盐蒸煮条件下是稳定的*19中性和碱性亚硫酸盐法制浆中、木素大分子中哪几种化学键断裂？中性亚硫酸盐：1酚型-芳基醚、-烷基醚的反应； 2酚型-芳基醚的反应； 3木素中的羰基和双键的反应； 4甲基芳基醚的反应。*20叙述木素大分子在氯化过程中的反应。P1351苯环上氯的亲电取代反应； 2木素结构单元侧链的亲电取代反应； 3醚键的氧化裂解； 4木素脂肪族侧链碎解产物的再氧化； 5侧链共轭或非共轭双键的氯的加成反应*21叙述木素大分子在碱处理过程中的反应。P121P131Na+OH-NaOH 木素中的多种醚键受亲核试剂OH-离子的作用而断开，并使木素大分子降解。 木素酚型结构的-芳基醚键、-烷基醚键

45、断裂，形成亚甲基醌中间物； 非酚型结构如在-碳原子上连有-OH基的-芳基醚键也可以断裂，形成环氧化合物的中间物；酚型结构的-芳基醚键仅有极少部断裂； 苯环上甲基芳基醚键断裂; 木素碎片的缩合反应。22叙述木素大分子在次氯酸盐漂白过程中的反应。P139次氯酸盐漂白时主要是氧化作用； 也有氯化反应（亲电和亲核反应）； 但次氯酸盐与次氯酸发生分解反应时也会产生游离基，从而发生游离基反应。*23叙述木素大分子在氧碱漂白过程中的反应。P142P148氧为一种比较缓和的有选择的氧化剂。在碱溶液中可产生HOO和HO，同时攻击木素。 氧首先吸引木素酚阴离子的电子，而生成苯氧游离基。Kratzl等人认为：苯氧游

46、离基与氧或HOO反应，导致侧链与甲氧基脱除及芳香环开环。24叙述木素大分子在H2O2漂白过程中的反应。P142 木素与过氧化氢的反应，过氧化氢主要消耗在醌型结构的氧化、木素酚型结构的苯环及含有羰基和具有、烯醛结构的侧链的氧化上； 结果使得侧链断开并导致芳香环氧化破裂，形成一系列的二元羧酸和芳香酸； 同时，苯核上还发生脱甲基反应。分解反应：H2O2=H+HOO- 副分解反应：2H2O22H2O+O225.叙述木素颜色反应的机理与呈色反应的应用 机理：木素中含有羰基或含有羰基及其共轭结构这样的生色基团存在 木素化学反应过程直接产生生色基团（木素和氯的反应，生成黄红色的中间产物邻苯醌） 应用：鉴别制

47、浆方法和脱木素程度鉴别纤维种类 第三章思考题1、纤维素大分子的概念及其结构特点。 -D-吡喃型葡萄糖基通过1-4苷键连接而成的线型高分子化合物。b 2、纤维素纤维的聚集态及其特点 聚集态结构（超分子结构）：纤维素大分子之间的排列情况。 结晶结构 取向结构 原纤结构 根据X-射线研究，纤维素大分子的聚集体为两相结构。 5、纤维素纤维的吸湿和解吸的概念，及其吸湿和解吸等温曲线存在滞后现象的原因。 干的纤维素置于大气中能从空气中吸收水分到一定的水分含量。当纤维素自大气中吸收水分或水蒸汽时，称为吸附；当大气中降低了蒸汽分压，自纤维素放出水或蒸汽时称为解吸。 原因：吸附时先要破坏无定形区的氢键才能吸水，

48、分子内有一定的应力抵抗这种破坏，氢键不可能全部打开；而解吸时，润湿了的纤维脱水收缩，无定形区纤维素分子间的氢键重新形成，但由于同样受内部阻力的抵抗，已被吸附的水不容易挥发，即纤维素与水分子之间的氢键不能全部可逆地被打开，故吸着的水较多。 7、描叙纤维素纤维在非水体系中溶解的机理 在EDA相互作用中，纤维素-OH基的氧原子和氢原子参与了作用，氧原子作为一种-电子对给予体，氢原子作为一种-电子对接受体； 在溶剂体系的“活性剂”中存在给予体和接受体中心，两个中心均在适合于-OH基的氧原子和氢原子相互作用的空间位置上； 在一定最优距离范围内存在着EDA相互作用力，改作用力与电子给予体和接受体中心的空间

49、位置和极性有机液的作用有关，它引起-OH基电荷分离达到最佳位置，从而使纤维素链复合体溶解。 1纤维素生物合成的母体是什么？碳水化合物的母体糖核苷酸，形成细胞壁的聚糖。2叙述高分子化合物多分散性的基本概念。 纤维素是不同聚合度的分子混合物，因此纤维素的分子量是不均一的，这种分子量的不均一性，称作多分散性。 3写出数均分子量、重均分子量、黏均分子量的数学表达式及Mn、Mw和M之间的关系。数均分子量：定义：纤维素体系的总质量被分子的总个数所平均。通常用渗透压、蒸汽压方法测定 Mn = niMi /ni=NiMi（即数均分子量等于数量分数Ni与分子量Mi乘积总和）质均分子量 定义：按质量统计的平均分子

50、量。通常由光散射法测定 Mw mi Mi/ mi=WiMi粘均分子量 定义：用溶液粘度法测得的平均分子量 KM 4叙述黏度的基本概念并写出几种高分子溶液的黏度的定义。P169 粘度是液体流动时的内摩擦力。内摩擦力较大，流动较慢，粘度较大；反之，粘度较小，流动较快。a、相对粘度r 表示在同温度下溶液的粘度()与纯溶剂粘度(0)之比。随溶液浓度b、增比粘度sp 表示相对于纯溶剂来讲，溶液粘度增加的分数。c、比浓粘度spc 表示增比粘度与浓度之比。d、特性粘度 表示溶液无限稀释，即溶液浓度趋于零时，比浓粘度值。与浓度无关。C 05写出Staudinger黏度方程并加以说明。Standinger方程对

51、线状分子sp = KmcgmM = KmcP cgm 溶液的浓度，以纤维素葡萄糖基环mol/L计算。即cgm =c/162；c溶液的浓度（g/L）；M、P 分别表示线状高分子的分子量和聚合度；Km比例常数，随溶质、溶液体系变化。6写出Mark黏度方程并加以说明。 考虑到纤维素大分子在溶液中并非完全线性，为消除Standinger公式误差，提出Mark修正公式：K给定高分子化合物在给定溶剂中的常数 大分子溶液中的形状系数，0.7-1.00特性粘度的值可用作图方法得出或由经验公式计算得出，求出之后，可按公式 计算出相对分子量。7分级的基本概念、基本原理及分类？P171按不同聚合度（或分子量）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（利用溶解度与M 的依赖关系进行分级