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植物纤维原料的化学成分

纸浆过氧化 氢、氧气、臭氧漂白会产生不良影响, 而且会促进漂剂分解。
b、原料中尤其是草类原料灰分中的SiO2和Na2O反应 后溶于黑液(Na2SiO3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,称之为硅干扰。
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5、果胶质(pectin)
➢ 定义
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。
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③ 禾本科植物原料的抽出物
抽出物含量低 蜡质,少量高级脂肪酸和高级醇 主要存在于禾本科原料表皮层的外表面
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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 带来不同程度的影响。
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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?
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说明: a、大多数木材原料灰分为0.3-0.5%,禾本科原料
的灰分多数在2-5%;
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
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③ 与制浆造纸的关系
灰分对制浆造纸的影响 a、纸浆中Cu、Fe、Mn等金属离子对纸浆的颜色以及
造纸植物纤维原料的化学组成组成
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戊糖 ( D- 木 糖 ) ( D- 阿 拉 伯 糖 )
糖醛酸
乙酰基
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一、植物纤维原料的主要成分
1、纤维素(cellulose)
定义: 纤维素是由D-吡喃式葡萄糖基通过1,4—β苷键
联结而成的线状高分子化合物。 纤维素是植物原料的最主要化学成分,也是纸浆、
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2、不同原料的有机溶剂抽出物
① 针叶木的抽出物
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),其主要成分为松香酸、 萜烯类化合物、脂肪酸及不皂化物。 针叶木有机溶剂抽出物主要存在于树脂道和射线薄 壁细胞中,心材含量比边材含量高。
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② 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。
果胶质是-D-半乳糖尾酸的酯或盐以1-4苷键联接而成 的。
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三、植物纤维原料化学组成比较
溶液抽出物
原料 灰分 冷水 热水
桑皮 4.40 -
⑵、亚氯酸纳法(1942年Jayme(杰姆)提出)
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(3)二氧化氯法:
(4)过醋酸法ຫໍສະໝຸດ 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 能全部除去,而保留一部分,所以综纤维素+测定 木素值大于无酯试料质量。)
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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度、 纤维素降解程度的不同而有各种“纤维素”。
① 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部 分(即纤维素和半纤维素的总和)。
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综纤维素制备四法: ⑴、氯化法:(1937年Ritter(里特)提出)
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。
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4、灰分
① 定义
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。
② 木材与草类原料的灰分含量与组成有很大差别
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② 克-贝纤维素
英国人Cross和Bevan提出的分离纤维素的方法。
③ 硝酸-乙醇纤维素
用20%硝酸和80%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 为硝酸-乙醇纤维素。
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④ -纤维素、-纤维素、-纤维素、 工业纤维素的定义
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纸张的最主要、最基本的化学成分。
✓ 聚合度
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与制浆造纸的关系
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。
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。
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2、半纤维素(hemicellulose)
定义:
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。
分布
木素浓度最高的部位在复合胞间层(CML);次生壁的浓 度低。但大量的木素都存在于次生壁。 CML占木材纤维的体积分数6~12%;次生壁80~90%
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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。
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半纤维素的性质及对制浆造纸的影响
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。
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。
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3、木素
定义
木素是由苯丙烷结构单元(即C6-C3单元)通过醚键、碳-碳 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.
第二节 植物纤维原料的化学成分
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造纸植物纤维原料
少量组分 (低分子量物质)
细胞壁的主要组分 (高分子量物质)
有机物
无机物(灰分) 木素
碳水化合物
有机溶剂抽出物
芳香族化合物(酚类) 萜烯类 脂肪酸 醇类 蜡 树脂酸
纤维素
水解产物 D- 葡 萄 糖
半纤维素
水解获得 各种单体
己糖 ( D- 葡 萄 糖 ) ( D- 甘 露 糖 ) ( D- 半 乳 糖 )
二、次要成分
木材中的有机物: 芳香族化合物:单宁、立格南、黄酮类物质 萜烯类化合物: 高级脂肪酸及酯、苷油、高级醇 醇
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1、抽提剂及抽出物
抽提剂:水、碱、丙酮、乙醚、乙醇、苯醇混合液。
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。
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