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植物纤维化学
植物纤维原料的生物结构和化学组成
植物界的基本类群和分类
植物的分类及命名
植物的分类:界、门、纲、目、科、属、种。种为植物分类的最基本单位
双命名法为植物统一的命名法:第一个词为该植物所隶属的属名,第二个词是种加词。
造纸植物纤维原料的分类
木材纤维原料
针叶材原料
阔叶材原料
非木材纤维原料
禾本科纤维原料
韧皮纤维原料
树皮类
麻类
叶部纤维原料
种毛纤维原料
棉秆
回用纤维
合成纤维
植物纤维原料的化学组成
植物纤维原料的主要化学组成
纤维素
其是由D-葡萄糖基构成的线型高分子化合物。纤维素大分子中的D-葡萄糖基之间按照纤维素二糖连接的方式连接(1,4-β-苷键)
半纤维素
半纤维素是指除纤维素和果胶质以外的植物细胞壁聚糖,即非纤维素的碳水化合物
木素
木素是由苯基丙烷结构单元通过醚键和碳碳键联结成的具有三度空间结构的天然高分子化合物。其中有三种不同的形式:愈创木基丙烷,紫丁香基丙烷和对羟苯基丙烷。
综纤维素
综纤维素是指植物纤维原料在除去抽出物和木素后所保留的全部碳水化合物
α-纤维素,β-纤维素,γ-纤维素
植物纤维原料的少量组成
抽出物
有机溶剂抽出物
植物纤维原料可溶于非极性有机溶剂的化合物
水抽出物
稀碱抽出物
不同原料的有机溶剂抽出物组成、含量与分布
1、针叶材有机溶剂抽出物
2、阔叶材有机溶剂抽出物
3、禾本科原料的有机溶剂抽出物
有机溶剂抽出物的化学组成
果胶质
由D-半乳糖醛酸以1,4-α-苷键相连而形成的聚半乳糖醛酸
无机物
造纸植物纤维原料中无机物的总量以灰分含量表示,即试样经高温碳化和燃烧后的残渣称为灰分
硅干扰:大量的硅酸钠存在,将使废液黏度升高,洗涤时黑液提取率降低,对黑液的蒸发、燃烧、苛化、白泥回收等过程都带来了麻烦
木材纤维原料的生物结构及细胞形态
树木的宏观结构(树干由树皮、形成层、木质部和髓心等组成)
树皮
外皮
内皮
形成层
位于韧皮部和木质部之间,其由具有分裂机能的分生细胞组成
木质部
位于形成层和髓心之间,是造纸原料的最主要部分
内层是在形成层每年活动的初期(春夏季)形成的,称之为早材(春材)
外层是夏末及秋天形成的,称之为晚材(秋材或夏材)
树干中心的部分比边缘部分颜色深些,深的部分称为心材,颜色浅的靠近树皮的部分称为边材
木射线是由木射线薄壁细胞组成,它具有贮藏营养物质和横向运输营养的功能
树心
植物纤维与细胞壁的构造
胞间层
初生壁
次生壁
细胞壁上的纹孔
针叶材的生物结构、细胞类型、含量及形态
管胞
木射线管胞和木射线薄壁细胞
树脂道细胞
阔叶材的生物结构、细胞类型、含量及形态
导管细胞、木纤维、管胞、薄壁细胞及木射线薄壁细胞
非木材纤维原料的生物结构及细胞形态
禾本科植物茎秆的生物结构
表皮层
维管束
纤维组织带
基本组织
禾本科植物的细胞类型
纤维细胞
薄壁细胞
导管
表皮细胞
筛管、伴胞
石细胞
麻类纤维原料
树皮类纤维原料
棉纤维
纤维形态参数与纸浆性能的关系
纤维的长、宽度
数量平均纤维长
质量平均纤维长
二重质量平均纤维长
分布频率
长宽比
壁腔比
纤维的粗度
纤维的扭结指数
细小纤维