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植物纤维原料及三大成分

的是材质较松软的品种,如杨、桉、柳、楹木、相思木等。
(二)非木材纤维原料
1、禾本科纤维原料: 竹子、芦苇、荻、芒秆、甘蔗渣、麦草等。 2、韧皮纤维原料: 树皮类:桑皮、檀皮、构皮、棉秆皮等。 麻类:红麻、大麻、黄麻、青麻、亚麻等。
三倍体毛白杨
尾叶桉
马占相思
竹子
稻草
玉米杆
甘蔗渣
1
芦苇
麦草
己糖 (D- 葡萄糖) (D- 甘露糖) (D- 半乳糖)
造纸植物纤维原料的化学组成组成
戊糖 (D- 木糖) (D- 阿拉伯糖 )
糖醛酸
乙酰基
(一)植物纤维原料的主要组分
纤维素 微细纤维 纤维细胞壁的网状骨架
半纤维素 木素
填充在纤维之间和微细 纤维之间的"粘合剂"和 "填充剂"
原料总质量的80%~95%
大麻
3、籽毛纤维原料 棉花、棉短绒及棉质 破布等。
4、叶部纤维原料 香蕉叶、甘蔗叶、 龙须草等。
棉花
龙须草
甘蔗基地
香蕉树
(三)半木材纤维原料
主要指棉杆,结构介于木材和禾本 科原料之间。
二 植物纤维原料的化学成分
¾ 原料化学组成是我们制定工艺条件的依据,也与 纸张质量、生产过程以及污染控制等方面有密切 的关系。
造纸用植物纤维原料分类图
二、造纸植物纤维原料的分类 及其代表性植物
(一)木材纤维原料 1、针叶材(soft wood)
这类植物的叶子多呈针状、条状或鳞型,材质比较 松软,纤维较长。代表植物:松、柏、杉等。
水杉
云杉
马尾松
2. 阔叶材(hard wood)
叶子多为宽阔状,材质坚硬,称之为硬木,造纸工业中使用
植物纤维原料及三大成分
纤维原料类型 纤维素 半纤维素 木素
第一节 植物的基本类群
植物界的基本类群及其与制浆造纸的关系 造纸植物纤维原料的分类及其代表性植物
一、植物界的基本类群及其 与制浆造纸的关系
种子植物
裸子植物 松柏纲
松科 杉科
被子植物
单子叶植物 禾本科
双子叶植物 木本植物(阔叶材)
2
1、 纤维素(cellulose)
9 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。
9 纤维素是由葡萄糖基环构成的,其构型是β-D- 型葡萄糖 构型。
9 纤维素是植物原料的最主要化学成分,也是纸浆、纸张的最 主要、最基本的化学成分。
9 聚合度 纤 维 素 分 子 中 β -D- 葡 萄 糖 基 数 目 即 为 纤 维 素 分 子 的 聚 合 度 (DP),木材和棉花的天然聚合度在10000左右。在蒸煮和漂 白过程中纤维素发生降解,聚合度降至1000左右。
¾ 碳水化合物(纤维素和半纤维素)和木素 ¾ 树脂、脂肪、蜡、金属元素
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
残留木素对纸浆和纸张的化学及物理性能 有很大的影响。
3
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% 是原料及纸浆的颜色的主要来源;
木素含量:针叶材>阔叶材>禾本科>棉花。 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,
特点
1、带有支链(更容易与碱反应) 2、具有两种或两种以上的糖基 3、分子量比纤维素低(<200)
与制浆造纸的关系
1、对一般纸浆,半纤维素是尽量保留成分, 提高纸浆得率;
2、生产纤维素衍生物用的化学浆,应尽量除 去,以免影响纤维素的化学加工。
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.
9 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。
(C6H10O5)n
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。
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