导图社区 第五章木材的化学性质
这是一个关于第五章木材的化学性质的思维导图，主要内容有木材的化学组成、木质素、纤维素、半纤维素、木材的抽提物、木材的酸碱性质等。
这是一个关于木材学绪论的思维导图，主要内容有概况、木材资源材料的一些优缺点、木质资源材料学产生的背景及客观基础等。
这是一个关于第一章树木的生长与木材的形成的思维导图，主要内容有植物分类和木材名称、树木的生长与木材的形成、树干的构造、幼龄材等。
这是一个关于第六章木材的物理性质的思维导图，主要内容有木材密度和比重、木材和水分、木材的电学性质、木材的热学性质等。
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木材的化学性质
木材的化学组成
木材的主要化学成分
纤维素
纤维素的化学结构是1，4-B-D-吡喃式失水聚葡萄糖组成
半纤维素
木质素
木材的少量化学成分
脂肪族化合物
萜烯及萜烯类化合物
芳香族化合物
树木的化学组成
木质部的化学组成
晚材比早材常含有较高的纤维素与较低的木质素
树干与树枝化学组成的区别
树皮的化学组织
概述
木质素的存在
木材中除去纤维素、半纤维和抽出物后，剩余的细胞壁物质
存在于高等植物中。主要存在于木质化植物的细胞壁中
可分为三种：阔叶树木质素、针叶树木质素和草类木质素
木质素的分布
在木材中分布不均，通常采集部位越高，木质素含量越低
木质素的分离
木质素作为不溶残渣而分离的方法
将植物中木质素以外的成分溶解除去，木质素作为不溶性成分被过滤分离出来
是木材的纤维素和半纤维素的酸水解、氧化降解或络合溶解，木质素作为水解残渣被分离
木质素被溶出而分离的方法
将木质素作为可溶性成分溶解，纤维素等其他成分不溶解进行分离
木质素的结构
木质素的元素的组成
苯丙烷基
愈疮木基结构
紫丁香基结构
对羟苯基结构
针叶树木质素以愈创木基结构单元为主，紫丁香基结构单元和对羟苯基结构单元极少
阔叶树木质素以紫丁香基结构单元和愈创木基结构单元为主，含有少量的对羟苯基结构单元
结构单元之间的连接方式结构单元之间的连接方式主要是醚键
官能团
甲氧基
羟基
羰基
羧基
木质素与糖类连接
木质素的结构模型
木质素的物理性质
一般物理性质
颜色
相对密度
光学性质
燃烧热
溶解度：木质素是不溶于任何溶剂的
热性质
除了酸木质素和铜胺木质素外，大部分是一种热塑性高分子物质，无确定熔点，具有玻璃态转化点，而且较高
木质素的相对分子质量及其分布
木质素的化学性质
显色反应
因为木质素中含有一些特殊基团，如乙烯基、羰基、苯基等具有共轭双键的发色基团；以及羟基、羧基等助色基团，会使木材产生颜色
木质素的颜色反应可以作为鉴定木材组织中或机械纸浆中有无木素的存在，甚至可用摩尔氏反应 (Maule reaction)来区分针叶树材和阔叶树材
氧化反应
还原反应
水解反应
光解反应
木材的光降解主要发生于木质素。在光照条件下，木质素是不稳定的。使木材材色变深
接枝共聚反应
纤维素的化学结构与物理结构
纤维素的化学结构
结构单元是D-葡萄糖基，糖基间的连结为1，4－β苷键联结；纤维素的重复单元为纤维素二糖基，长为1.03nm
纤维素的物理结构
纤维素的微细结构
纤维素的结晶结构
纤维素超分子链两相体系理论：纤维素是以结晶相和非结晶相共存的
结晶区和非结晶区之间无严格的界面，是逐渐过渡的
纤维素的结晶度、可及度和氢键
纤维素物料的结晶度
测试方法：用X-射线衍射的方法
水不能进入纤维素的结晶区，只能进入结晶区的表面和无定形区
如果结晶度↑，纤维的抗拉强度、弹性模量、硬度、密度、尺寸稳定性都随之↑；而干缩湿胀率、吸湿性、染料的吸着度、柔顺性和化学反应性随之↓
纤维素的可及度
指化学药剂所能到达并发生反应的部分占其纤维素整体的百分率
纤维素的氢键
氢键指-OH之间，-OH与O-、N-、S-基团形成连接
分子间氢键
指在相邻的两个纤维素分子链上的—OH之间形成的氢键
分子内氢键
指在同一纤维素分子链上相邻的葡萄糖单元—OH之间形成的氢键
纤维素的物理性质
纤维素纤维的吸湿与解吸
吸湿机理
纤维素的无定形区的羟基部分处于游离状态，游离的羟基易于吸收水分子，形成氢键结合
滞后现象
在同一相对温度下，吸湿时吸着水的量低于解吸时吸着水的量
热效应
纤维素纤维表面电化学性质
纤维素的化学性质
纤维素的降解
纤维素的水解
在酸的作用下发生水解，最初得到水解纤维素，最后得到葡萄糖，经发酵可制得酒精
纤维素的碱性降解
稀碱、常温下不会破坏纤维素，但浓碱高温则会生成碱纤维素
纤维素的氧化降解
氧化剂作用时，在不同的条件下，可生成醛基、酮基或羧基，形成氧化纤维素
纤维素的热解
在热作用下，纤维素热解不仅引起分子链断裂，还有脱水、氧化等反应发生
纤维素的光降解
波长愈短，光强度愈大，对纤维素的降解作用也愈大。光对纤维素的降解作用有两种类型：光解作用；光敏作用
纤维素的生物降解
纤维素在微生物作用下，可产生有用的物质，如醋酸、乙醇、丁酸等
纤维素的机械降解
纤维素纤维原料在研磨、压碎或强烈压缩时受到机械作用往往降解，使反应能力提高，其原因在于大分子的价键及分子链之间的氢键有所破坏
纤维素的酯化和醚化
纤维素的酯化
纤维素的醚化
纤维素的接枝共聚
半纤维素比纤维素吸湿性更强
半纤维素的概述
半纤维素是植物组织中聚合度较低的非纤维素聚糖类，可被稀碱溶液抽提出来，是构成植物细胞壁的主要成分
一个半纤维素是由两个或两个以上糖基组成，分子量小
半纤维素的命名法及分枝度
半纤维素的命名法
半纤维素的分枝度
半纤维素的分布
半纤维素的主要种类和结构
针叶树材、阔叶树材与禾本科植物半纤维素的比较
针叶树材半纤维素结构
聚半乳糖葡萄糖甘露糖类
聚木糖类
聚阿拉伯糖半乳糖
阔叶树材半纤维素结构
聚-O-乙酰基-4-O-甲基葡萄糖醛酸基木糖
聚葡萄糖甘露糖
半纤维素的性质及其对加工利用的影响
半纤维素的性质
半纤维素对木材材性和加工利用的影响
对木材强度的影响
对木材吸湿性的影响
对木材酸度的影响
对纤维板生产工艺的影响
阿拉伯半乳聚糖的作用
对落叶松木材渗透性的影响
对制浆工艺的影响
对水泥固化作用的影响
木材的抽提物
木材中的抽题物
主要有单宁、树脂、树胶、精油、色素、生物碱、脂肪、蜡、糖、淀粉和硅化物。主要三大类物质：脂肪类、萜和萜类化合物、酚类化合物
木材抽提物对材性、加工及其利用的影响
抽提物对木材颜色的影响
抽提物对木材气味、滋味的影响
抽提物对木材强度的影响
抽提物对木材渗透性的影响抽提物对焦和性能的影响
抽提物对涂饰性能的影响
抽提物对木材接枝聚合作用的影响
抽提物对木材表面耐候性的影响
抽提物对木材加工工具的影响
抽提物对木材声学性质的影响
抽提物对工人健康的影响
抽提物对木材利用的影响
木材的酸碱性质
木材的酸性成分
半纤维素的糖醛酸和乙酰基
木材抽提物的酸性成分
木材的PH值
PH值的定义
一般泛指木材中水溶性物质的酸性或碱性的程度，通常以木粉的水抽提物的pH值表示
木材PH值的变化
全世界绝大多数木材的PH值在4-6之间
木材的总酸度
木材的酸碱缓冲容量
木材的水抽提液是具有缓冲能力的缓冲溶液，即木材具有缓冲容量
