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）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野，草类原料的灰分含量一般多 在啰以上。7 .草类纤维原料灰分含量一般比木材高，而且皿以上是sio2。8 .木素结构单元间的联结键有酸键和碳-碳键。9 .植物细胞壁上的纹孔分为：单纹孔和具

2、缘纹孔。10 .针叶材的纤维细胞为：萱胞，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so15 .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 .木素及碳水化合物之间可能有的联接键为：a -醒键和酯键等形 式。17 .在酸性亚硫酸盐法制浆中、应特别注意防止木素的维食反应，因 为这种反应形成的化学键为不

3、易断开的碳z碳键。18 .半纤维素是由两种或两种以上的糖基构成的丕均二聚糖，它及主 素有化学键联接。二.单项选择（14x3=42）1 .聚半乳糖醛酸中的竣基80%以上被甲基化、一部分被中和成盐，所 形成的物质称为： o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 o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 o 50% 60 70% 80% 90 95%5 .针叶材的管胞长度一*般为：mm。3 一 51一1.51206 .在木材的横切面上、可见到许多颜色较浅的经向条纹称为：o

4、 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0 1.0-1.5 1.5-2. 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 s1 s3 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。g gs 原本木素天然木素12 .用nacl02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 b纤维素 克一贝纤维素 氧化纤维素13 .实际上制备

5、的综纤维素往往会含有少量 c半纤维素 木素u一纤维素碳水化合物14 .克一贝纤维素的降解较 稍多。硝酸乙醇纤维素工业半纤维素综纤维素纸浆中半纤维 素15 .草类原料一般比木材原料含有较多的 ol%naoh抽出物木素q-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：o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 o紫丁香基丙烷愈疮木基丙烷对一羟基甲醛香草醛20 .草类原料硝

6、基苯氧化产物及乙醇解产物定量分析中、主要不同是 含量不同。对一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子。自由游离基紫丁香基对一羟苯甲基愈疮木基22 .木素结构单元中、酚羟基一般连在 上。c2c3c4c523 .愈疮木基甘油b 一芳基酸可表示为：联接。 a-0-4 b -0-44-0-5 b -524 .木材和草类原料的杂细胞中、都含有一定量的 o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

7、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：o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。280230 305 38029 .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，经蒸煮及漂白过程的降解、其聚合度降至 左右。2000 3000 1000 50031 .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。a-醛碳一碳(3一酸二芳基酸33 .在酸性亚硫酸盐制浆中、木素的裂解反应发

8、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 .木素在植物组织中及 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 .一般来说、在木材组织中、微细纤维在胞间层中 o很多较少尚未发现 不确定38 .木材管胞的s2层中、微细纤维及纤维轴的夹角为：o50-70。60-90。 10-30。 0o39 .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酸键断裂后形

9、成 中间产物。亚甲基醐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 c 4550% 9095% 6070% 3050%42.阔叶材的木纤维约占木质部细胞总容积的 o3040%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：o石细胞 大硅细胞 *锯齿形细胞纤维细胞 *木栓细胞2 .木素生物合成过程中、首先合成的木素结构单元有：o火香豆醇 紫丁香醇 松柏醇 火芥子醇 香草醇3 .在针叶材及阔叶材中、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：。*菇烯类化合

10、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：o火麻类 阔叶材芦苇火棉纤维麦草6 .阔叶材木素经硝基苯氧化后、氧化产物中有较多的 o*紫丁香醛 对一羟基苯甲醛 对一羟基苯丙烷火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 c3 c4c5 c68 .半纤维素上的功能基主要有：o默基*段基 文乙酰基羟基甲氧基9 .可用于造纸的树皮主要有：o杨树皮*桑皮桦树皮大构皮 *檀皮10 .利用木素可吸收紫外光的性质、可进行木素的 o*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 o文降

11、解 *横化 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：ocb-c5ca-c6 =cq-c1c3-c1c b-c213 .早材管胞比晚材管胞能制出强度更高的纸张、是因为其o*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 。文长 长宽比大 刚硬大柔软木素含量少15 .阔叶材的非纤维细胞主要有：o*导管分子 *木射线细胞 火木薄壁细胞 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：。针叶材阔叶材火棉纤维火麻类*桑皮17 .单纹孔和具缘纹孔结构中、都会有：o火纹孔膜纹孔缘纹孔托火纹孔腔

12、纹孔附加物18 .许多木材细胞壁中有瘤层，瘤层在细胞壁的 o*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：o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： o阔叶材文麦草 火芦苇火麻类棉短绒21.一般树皮都含有较多的,故不宜造纸。*灰分*糅质 大木栓质 大果胶质 木素四.名词解释(4x3=12)1.植物纤维2、综纤维素3、纤维素4、8-纤维素5、木素6、a纤维素7、微细纤维8、复合胞间层9、原细纤维10、木素一碳水化合物复合体11、硫酸木素12、木纤维名词解释：纤维素：由b -d葡萄糖基通过1, 4-昔键连接而成

13、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)通过醒键、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：果胶质及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b-d葡萄糖基的含量，用dp表示降解：高分

14、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：乂叫总纤维素。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h2s04和2%na2s04得到 硝酸乙醇纤维素：提取试料用hn03 (20%) ch3ch20h(80%),加热至沸腾得到纤维素：包括纤维素和抗碱性纤维素b-纤维素：为高度降解的纤维素和半纤维素丫-纤维素：全为半纤维素工业半纤维素：b -纤维素和y -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,-0h,-nh2,-cl）

15、发色基团：含有冗电子的不饱和基团 niwl: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：木素一碳水化合物复合体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、壁腔比

16、、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11 / 43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

17、机离心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及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

18、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、但及其有化学键联接。*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酸键都断开。*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醐，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k naoh抽出

19、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、对一羟苯基2。果胶质3、愈疮木基-甘油b 芳基醛结构七.简答题(4x3=12)1 .草类纤维超结构及木材相比有何特点？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 .综纤维素有哪儿种制备方法？6 .。-纤维素、纤维素和丫-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

20、中、木素结构单元间哪些化学键断裂？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 .叙述木材及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：-、木

21、材纤维原料（针叶材原料、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 毗喃式葡萄糖基通过豆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）通过醒键、碳-碳键连接而成的 具有三维空间结构的芳香族高分子

22、化合物*3.比较纤维素及半纤维素的异同。纤维素及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乐 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

23、）定义乂称总纤维素，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a-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a -纤维素或化学浆的a -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

24、制备a-纤维素、纤维素、丫-纤维素？并指出各 自的化学组成。（1）纤维素用17.5%na0h或（24/k0h）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a -纤维素或化学浆的a -纤维素。（用英文翻译）包括纤维素和抗碱的半纤维素（2） b-纤维素和丫-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b-纤维素，不沉淀部分为丫-纤维素。b -纤维素包括高度降解的纤维素和半纤维素，y -纤维素全为半纤维 素。7 .如何制备cross and bevan纤维

25、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

26、溶剂：水、稀碱、苯、乙醇、苯一醇混合液、乙酸、丙酮、石 油酸10 .写出针叶材、阔叶材和草类原料、各自的有机溶剂抽出物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：菇烯类的混合物q-旅烯（生物制药的重要成分）、旅烯等。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：木射线薄壁细胞及薄壁细胞中。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

27、（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。所以韧皮纤维原料制浆中所要解决的主要矛盾（脱胶）及木材和草类不同（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

28、？ p6364单纹孔和具缘纹孔半具缘纹孔作用一一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。在木材工业中木材的干燥、防腐和阻燃浸注、化学反应、提取物浸出都及 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，

29、在韧皮部称 为韧皮射线；一般为单列，且无异型射线，通过纹孔及其他细胞相通，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肌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）

30、管胞：阔叶材中的管胞短而少，形态及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

31、、并指出其含有哪几种细胞及含量百分比？ p33纤维细胞为是禾本科植物纤维原料的最主要细胞，禾秆的支持组织。n形态：两端尖削，腔小。纤维长度1. 0l. 5mm（一般2mm）,宽一般10 20mm0n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o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

32、、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l 55. 6mm,宽3075闻，是造纸的优质纤维； 阔叶木：木纤维长0.71.7mm,宽2040包,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1020包,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

33、布频率。p44-p48 长宽比：纤维长度及纤维宽度的比值壁腔比：细胞壁厚度及细胞腔直径的比值。柔软性！runkel曾经指出:壁腔比1很好原料壁腔比口 好原料壁腔比1 劣等原料*22.叙述这些纤维形态学指标及纸张性能之间的关系。p43（1）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很好原料、壁腔比二1好原料、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

34、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p23、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及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si s2 s3模式，维

35、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？并及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

36、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%h2s04、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

37、降至10左右。再加水使h2s04的浓度稀释至3乐 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一一酸溶木素。 酸溶木素的含量： 针叶材 非酚型的木素结构单元不能形成亚甲基醍结构酸性介质中具有苯甲基酸结构的酚型和非酚型结构单元（i）在酸性条件下变成一盐形式的醛基团（11）,然后酸键断裂，形成正碳离子（川）

38、 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种酸键断裂：通过木素大分子中酚型a -芳基醛键的断裂，酚型q-烷基酸键的断裂，非酚型结构基团在原子上连有0h基时的b-芳基酸键的断裂和苯环上芳基甲基酸键的断裂，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？酚型结构基团的日-芳基酸键的断裂甲基芳基酸键的断裂*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a -酸键的反应；2 .蒸煮中的缩合反应；3 .甲基芳基酸键稳定；4 . b-醒键结构在酸性亚硫酸盐蒸煮条件下是稳定的

39、*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 .酚型芳基酸、烷基酸的反应；2 .酚型芳基酸的反应；3 .木素中的城基和双键的反应；4 .甲基芳基酸的反应。*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 .酸键的氧化裂解；4 .木素脂肪族侧链碎解产物的再氧化；5 .侧链共柜或非共较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木素中的多种酸键受亲核试剂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q-芳基酸键、烷

40、基酸键断裂，形成亚甲基配中间物； 非酚型结构如在q -碳原子上连有-0h基的b -芳基酸键也可以断裂，形成 环氧化合物的中间物；酚型结构的b -芳基酸键仅有极少部断裂；苯环上 甲基芳基酸键断裂；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）；但次氯酸盐及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h00和h0，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。krat

41、zl等人认为： 苯氧游离基及氧或h00反应，导致侧链及甲氧基脱除及芳香环开环。24.叙述木素大分子在h202漂白过程中的反应。p142 木素及过氧化氢的反应，过氧化氢主要消耗在配型结构的氧化、木素酚型结构的苯环及含有堤基和具有q、b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，形成一系列的二元枝酸和芳香酸； 同时，苯核上还发生脱甲基反应。分解反应： h202= h+ +h00 -副分解反应： 2 h2022h20 +0225.叙述木素颜色反应的机理及呈色反应的应用机理：木素中含有皴基或含有液基及其共轨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

42、黄红色的中间产物一一邻苯醐）应用：鉴别制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。b-d-毗喃型葡萄糖基通过1-4首键连接而成的线型高分子化合物。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

43、要破坏无定形区的氢键才能吸水，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， 己被吸附的水不容易挥发，即纤维素及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-0h基的氧原子和氢原子参及了作用，氧原子 作为一种兀-电子对给予体，氢原子作为一种6 -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-0h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

44、，改作用力及电子给予体 和接受体中心的空间位置和极性有机液的作用有关，它引起-0h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？碳水化合物的母体一糖核甘酸，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， 32 / 43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mn 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 = enimi /eni二（即数均分子量等于数量

45、分数n,及分 子量mx乘积总和）质均分子量定义：按质量统计的平均分子量。通常由光散射法测定mw = smi mi/ smi=sw1m1粘均分子量定义：用溶液粘度法测得的平均分子量n =km4 .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、相对粘度以表示在同温度下溶液的粘度（力及纯溶剂粘度（ijo）之比。随溶液浓度，7 1 =b、增比粘度nsp表示相对于纯溶剂来讲，溶液粘度增加的分数。c、比浓粘度n sp / c表示增比粘度及浓度之比。d、特性粘度同表示溶液无限稀释，即溶液浓度趋于零时，比

46、浓粘度值。及浓度无关。c-05 .写由staudinger黏度方程并加以说明。standinger方程一对线状分子sp 二 amcgnhl/ = kmcpcgm 溶液的浓度，以纤维素葡萄糖基环mol/l计算。即cgm=c/162； c一溶液的浓度（g/l）；k尸一分别表示线状高分子的分子量和聚合度；血一比例常数，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：jt=kmak一给定高分子化合物在给定溶剂中的常数a 一大分子溶液中的形状系数，0. 7-1. 00特性粘度瑁的值可用作图方法

47、得出或由经验公式计算得出，求出瑁 之后，可按公式/=刈0。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。的依赖常用的分级方法：沉淀分级法、溶解分级法（利用溶解度及时关系进行分级）和凝胶穿透色谱法（gpc）（利用大分子颗粒大小不同进行 分级）8 .有几种方法表示纤维素分子量的多分散性？ p173纤维素分子量的多分散性的表示方法有表格表示、图解表示和分布函数表 示，其中最重要的是图解法；表示分子量或聚合度分布的分布曲线有3种: 即积分重量分布曲线、微分数量分布曲线、微分重量分布曲线9、叙述mey

48、er-misch提出的纤维素i的结晶结构，并指出j. blackwell （honjo-watebe）提出的纤维素i及meyer-misch提出的纤维素i有何不 同？纤维素i是由平行分子链有规则排列组成的，在结构中所有链具有相 同的方向（例如链都是“向上”的）。链分子薄片平行于ac平面。所 有-ch20h侧链为tg构象。中心链在高度上及角上的分子链彼此相差半 个萄糖基单位。10.写出天然纤维素的d-毗喃式葡萄糖基和伯羟基的构象。p175纤维素的d-毗喃式葡萄糖基的构象为椅式构象，b-d-喷喃式葡萄糖环中 的主要取代基均处于平伏键位置，而氢原子是向上或向下的直立键。这种 模式的构象可命名为：匕构象。14.写出结晶度和到达度的基本概念。p179结晶度（crystallinity）：指纤维素构成的结晶区占纤维素整体的百分 数，反映纤维素聚集时形成结晶的程度。结晶区样品含量结晶度a = x100%结晶区样品含量+非结晶区样品含量纤维素的可及