34.润涨度:离心机离心分离后纸张中存在水分。对于同种碱液，在同一温度下，纤维素的润涨度随浓度的增加而变大，至莫一浓度达到最大值。35.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除的电位之差。
二、填空题：1.针叶木的纤维细胞为（管胞），含量约为（90%95%）；阔叶木的纤维细胞为（木纤维）；草类原料的纤维细胞含量较低，但含有较多的（薄壁细胞）。2.植物纤维细胞壁可分为（复合胞间层）和（次生壁）两层，其中（次生壁）是细胞壁的主体。3.在酸性亚硫酸盐蒸煮法中，木素结构单元间的（α-醚键）容易断裂，并在此引入（磺酸）基，而木素结构中占比例很大的（β-醚键）是稳定的。在蒸煮法中特别要注意防止木素的（缩合）反应。4.木素的生物合成中形成二聚体的反应都是通过游离基互相结合，然后经水或木素的加成而稳定。5.工业半纤维素包括:（β-纤维素）和（γ-纤维素）。6.针叶木的有机溶剂抽出物主要成分是（松香酸、萜烯类化合物、脂肪酸及不皂化物等）；阔叶木的有机溶剂抽出物主要成分是（游离的己酯化的脂肪酸、中性物、不含或只含少量松香酸）；而草类的有机溶剂抽出物主要成分是（蜡质，伴有少量的高级脂肪酸，高级醇等）。7.木素大分子结构中主要的三种苯丙烷结构单元有（愈疮木基丙烷），(紫丁香基丙烷)和(对羟基苯丙烷)。8.纹孔分为(具缘纹孔)和（单纹孔）两类，而纹孔对却分为（具缘纹孔）(单纹孔对)和（半具缘纹孔对）三种。9.目前植物学家们广泛采用（紫外吸收光谱）（红外吸收光谱IR）（核磁共振吸收波谱HNMR）（电子自旋共振吸收波谱ESR）（质谱MS）（电子显微镜）等先进手段研究木素的结构。10.植物界种类繁多，而能用于制浆造纸的植物种类确只有（部分裸子植物）和（少数被子植物）。11.造纸工业将植物纤维原料分为（木材纤维原料）、（非木材纤维原料）和（半木材纤维原料）。12.一般来说，木材原料灰分低于（1%），禾本科原料灰分含量为（2%5%）。13.在制浆过程中，木素发生（亲核、亲电、游离基）反应，而在漂白过程中木素发生（氧化）反应。14.纤维素降解反应有（酸水解降解）（氧化降解）（碱性降解）（微生物降解）（热降解）（机械降解）。
三、概念辨析：1.心材：木质部中靠书中心的组织中，逐步被树脂、 色素等物质所填充而失去生理活性，变成死细胞。边材：木质部中靠近边缘，颜色较浅的部分，边材中的纤维较长，是造纸的好材料，由活细胞构成。2.早材：年轮中靠树心部分，颜色较浅的部分；晚材：年轮中靠外圈、颜色较深的部分
3.“天然木素”：布劳斯天然木素（BNL），只是原本木素的低分子部分；天然木素：原本木素，即木材中原本存在状态的木素4.果胶：果胶酸盐及酯化了的果胶酸；果胶物料：果胶质与其他聚糖伴生在一起的复合体5.纤维：两头尖长比宽大几十倍的纺 体永久厚壁细胞。是一种细胞结构；纤维素：β－D葡萄糖茎通过1,4－苷键连接而成的线状高分在化合物。是组成纤维的一种化学组分。
6.天然半纤维素：由多种糖基，糖酸基所组成的，分子中往往带有支链的复合聚糖总称；工业半纤维素：β-及γ-纤维素的总称，包含植物纤维原料制成漂白浆后留在浆中的天然半纤维素和一部分纤维素在制浆过程的降解产物。两者区别在于前者指植物纤维原料里的半纤维素这一部分，后者是经化学处理得出的产品。7.受压木：木素含量高，管胞少，S3层，S1层比正常厚；受拉木：木素含量低，纤维素含量高，纤维素结晶区大8.木素衍生物：木素大分子中的原子或原子团被其他原子或原子团取代而得到的物质；木素：是由苯丙烷基结构单元（即C6-C3单元）通过醚键、C-C键联接而成的芳香族高分子化合物；木素制备物：木素衍生物和木素的总称。9.α－纤维素：包括纤维素及抗碱的半纤维素；β－纤维素：为高度降解的纤维素及半纤维素；γ－纤维素：全为半纤维素10．果胶：聚半乳糖醛酸。果胶物料：果胶质与其他聚糖如阿拉伯糖，聚半乳糖和少量L-鼠李糖等半生在一起形成一个复合体。11．综纤维素：又称总纤维素，指造纸植物纤维原料中的纤维素和半纤维素的总称。克-贝纤维素：无提取物试料经湿氯气反复洗，再加H2SO4+2%NaSO4得到克-贝纤维素。乙醇纤维素：为抽提试料用HNO3(20%)和80%CH3CH2OH，加热到沸腾，即得乙醇法纤维素。
四、问答题：1.造纸用纤维原料分哪些类型：分为木材纤维原料（针叶木和阔叶木）非木材纤维原料（禾本科纤维、籽毛类纤维、叶部纤维，韧皮纤维）半木材纤维原料（棉纤维） 2.描述纤维原料细胞壁的主要成分：纤维素、半纤维素、木素 3.纤维素的特点?其性质和功能由什么决定：（1）不溶于水的均一聚糖；由D-葡萄糖构成的链状高分子化合物；D-葡萄糖基之间以纤维二糖（B-1-4）连接；具有特性的X-射线衍射图 （2）结构单元、连接键型、功能基、DP.
4.半纤维素的特点：由两种或两种以上的单糖组成的不均一聚糖；大多带有支链；构成线性单糖主链的单糖主要有：木糖、甘露糖、葡萄糖；构成短的侧链糖基有：阿拉伯糖、木糖、半乳糖、葡萄糖、岩藻糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸
5.阐述针叶木、阔叶木原料生物结构的特点：（1）年轮：早材管壁薄，腔大；晚材管壁薄，腔小，年轮明显；除环孔材外年轮不明显（2）纤维排列方向：在横切面上管胞壁有规则的呈辐射状排列；在横切面上纤维不规则排列（3）木射线：在弦切面上的木射线一般为单列；木射线多为双列或多列，有部分为单列或单列延伸。（4）树脂道：在横切面上可见纵向树脂道在弦切面上可见横向树脂道；常年与造纸的阔叶木无树脂道。6.针叶木 阔叶木 禾本科的抽提物：针：松香酸、脂肪酸、萜烯类化合物和不皂化物，主要存在于树脂道、木射线薄壁细胞；阔：游离或酯化的脂肪酸，少量中性物，无或少的松香酸，存在于木射线细胞和薄壁细胞；禾：蜡，存在于表皮7.原料树脂含量高对造纸的不良影响如何消除或减轻?答：4种方法：1）原料储备一段时间树脂因风化减少2)在备料车间钻孔去节3）蒸煮是通过大小放气回收松节油4）经过以上处理后，若纸浆中树脂含量还高，可加滑石粉或生物酶，然后在纸机净化系统中一并除去8.小放气的作用:排除空气，释放假压；产生向上现象；回收松节油；压迫纹孔膜。9.在测定原料中木素含量以前为什么要用有机溶剂对原料进行抽提：对原料抽提原因：木材原料中的松香酸、脂肪酸、萜烯类化合物及不可皂化物等成分，类原料中的蜡质等成分在分离木素时会和木素一起分离出来，有些多酚类物质还可能与木素发生缩合反应成为木素的组成成分，而导致结果偏高为了消除这种影响，故进行抽提。10.植物原料细胞壁各成分的主要分别是什么：（1）胞间层（M）木素（90%）少量果胶质 不含纤维素（2）初生壁（P）木素（70%）半纤维素 纤维素（3）次生壁（S）S1-S2-S3（由外向内）纤维素 半纤维素↑ 木素↓。胞间层和初生壁合称复合胞间层。 11.禾本科茎杆横切面有几种组织（生物结构、细胞形态）结构：表皮组织 基本组织 维管组织 形态：纤维细胞 薄壁细胞 表皮细胞 导管和筛管，及石细胞12.说非纤维细胞含量的多少是衡量草类原料优劣的标准之一的原因：1）非纤维细胞多，则纤维细胞少2）制浆时会吸收大量蒸煮液，增加液比，消耗药品3）滤水性差影响纸浆洗涤4）影响碱回收（硅干扰）5）纸浆湿强度低，影响纸机车速6）成纸强度差13.植物细胞壁的超结构主要研究什么？1）纤维细胞壁的层次构成2）不同层微细维的取向及其对材质的影响3）为细纤维的精细结构4)微细纤维与半纤维素，木素的维系结构关系。14.麦草浆不要打浆直接抄纸的原因：是由于其超结构特点决定的（1）S1层微细纤维较厚且S1与S2层连接紧密（2）S1层微细纤维交叉螺旋排列，S2层微细纤维与轴夹角约为30-40度在纤维末端又缠绕上去，角度比木材纤维的饶角还大，难于分丝帚化，故一般麦草浆不打浆，经过疏解即可抄纸。15.打浆过程纤维细胞的变化：（1）初期，S1层破裂，引起纤维表皮微细纤维变化（2）横向切断，纵向分丝帚化（3）破坏P层及S1层，完全打掉或者部分打掉，使S2裸露并使其分丝帚化（4）使纤维发生水化润胀，也叫内部微细纤维化16.简述木素的形成过程？答：（1）木素母体经酵母素作用脱氢形成游离体（2）游离基间结合形成次级结构（3）由中间产物逐步形成木素大分子。18.灰分对制浆造纸的影响：1):灰分对普通的化学浆的质量没什么影响，只对人造纸浆和电容器浆产生不良影响。2):纸浆中Cu.Fe.Mn等金属离子对纸浆的颜色以及纸浆过氧化氢.氧气.臭氧漂白会产生不良影响，而且会促进漂剂分解。3):纸浆中的Ca.Mg粒子对稳定漂剂，保护碳水化合物有着一定的作用，但过量的金属离子又会使木素稳定，降低纸浆白度。4):原料中尤其是草类原料灰分中SiO2和Na2O反应后溶于黑夜（Na2SiO3是粘合剂）给碱回收造成许多困难，如结垢，粘度大，不易蒸煮，苛化液澄清等困难。
19.如何证明LCC的存在？答：以含水二氯己环处理木粉制取磨木木素后，剩下的残渣用DMF,DMSO(二甲亚砏)和50%醋酸抽提，得到木素和糖构成的抽提物组分，这个组分即使用50%醋酸，二氯乙烷，乙烷作溶剂抽提，还是不能出去糖的组分。因此认为两者之间存在联接，认为是形成了某种形式的结合体。为此，贝克曼取名为多糖结合体LCC.20.木素的主要连接键型：（木素是由对羟基苯基、愈疮木基以及紫丁香基的苯基丙烷构成的高分子聚合物）木素苯基丙烷联接键型：醚键联接和C-C键联接，醚键联接可分为烷基醚键，芳基醚键和烷基芳基醚键联接及甲基芳基醚键 21.最好的木素制备物最好的木素溶剂：磨木木素 纤维素酶木素\乙酸中的乙酰溴 六氟丙醇22.新闻纸变黄原因？答：新闻纸在制浆造纸中对纸张白度要求不高。在抄纸中配有较多的机械浆和化学机械浆，含有较多的木素，在环境温度变化或日光照射时，空气中的氧会对木素进行氧化，形成一些有色基团，使纸张发黄。23.针叶木 阔叶木 草类所含木素的不同？木素的功能基，他们存在与木素结构单元的什么位置？（1）针叶木中主要为愈疮木酚基型木素，阔叶木中为愈疮木酚基 –紫丁香基木素；草类为愈疮木酚基 –紫丁香基-对羟基苯基木素。（2）木素的功能基主要有：-OCH3,-OH,-C=O及醚状氧原子等（3）-OCH3联接在芳基环上；-OH存在于木素结构单元苯环上（酚羟基）和侧链上（脂肪族羟基）；-C=O部分与苯环共轭，部分不共轭；醚态氧部分联接到芳环上，部分联接在侧链上24．硫酸盐法比烧碱法脱木素快的原因（KP法蒸煮的优点）答：（1）KP法蒸煮时，由于Na2S的解离，溶液中同时存在HS-,S2-,OH-,它们同时对木素发生反应，而烧碱法中只有OH-一种亲核试剂；（2）木素与HS-,S2-可以发生硫化作用。使酚型β-芳基醚键很快全部断裂（β-醚键联接与所有联接50%以上断裂对大分子成碎片溶出很有意义）而烧碱法中酚型木素的β-醚键只能断裂少（3）KP法脱木素反应中的硫可析出重新参与反应，保证了反应中亲核试剂的量，从而减少的木素的缩合反应。25.硫酸盐法蒸煮的优点：原料适用范围广；蒸煮时间短；纸浆强度高；蒸煮废液回收技术成熟；用途广泛；较少发生数值问题。26.烧碱中添加AQ的作用：1保护碳水化合物AQ氧化聚糖末端基合成稳定的糖酸，从而保护聚糖减少剥皮反应2降解木素AQ本身还原成AHQ，AHQ与酚型木素单元反应促进木素碎片化，而本身又被氧化成 AQ
27.碱处理中碱主要消耗在哪些方面？（为什么要进行碱处理）？答：碱处理中主要消消耗在;(1)中和氯化段后残余的氯，（2）中和氯化段后未完全洗涤除去的HCL,有机羧酸类（3中和氯化段后纸浆中未完全洗涤除去的酸化木素（4）溶解氯化后不溶于酸的氯化木素。28.氯化后制浆颜色变深得得原因？答：氯水溶液中形成的正氯离子（CL+）或它的水合正离子（H2O+CL）能使木素结构基因的β-芳基醚键和甲基芳基醚键受氯化作用而断裂，生成邻苯醌和相应的醚，邻苯醌是一种呈黄红色的深色基团。故……29.氯化后为什么要进行碱处理：1氯化后产生许多有色的氯醌类物质，这些物质不溶于酸性，中性溶液但溶于碱性溶液中，所以氯化后需进行碱处理30.简述禾本科植物茎杆的生物结构和细胞形态？答：(1) 禾本科植物的茎杆有实心的，有空心的，节间有分生组织，横切面上有三种组织：表皮组织（位于叶子和禾杆的外表面）由表皮细胞和表皮层组成；基本组织：全由薄壁细胞组成；维管组织主要又维管束组成。（2）纤维细胞属于韧皮纤维类，两端尖削，胞腔较小，壁上有单纹孔，占50%-60%，薄壁细胞形态各异，壁薄腔大，草类含量较高达40%，表皮细胞属长细胞，多呈锯齿形，导管（送水分），筛管（送养分）均沿茎杆纵向排列，石细胞属厚壁细胞，尺寸较小，呈腰鼓形。31.试比较木素酚型结构单元和非酚型结构单元的反应性能,并给予分析答：（1）酚型结构单元中苯环4位存在游离OH-这种羟基能通过诱导效应使酚羟基对位侧链上的α-C活化，反应能力增强，若α-C处于却电子状态，极易引入负电子；若α位存在游离羟基，则直接引入负离子，故酚型结构单元很容易引起反应。（2）非酚型结构单元中苯环4位上的羟基是醚化的，反应能力低，难使α-C活化，因此非酚型结构单元中存在α醚键，β-醚键都比较稳定或反应发能力较弱，既使α位是醇羟基，其反应能力也比酚型结构的醇羟基小得多，如果α醇羟基被醚化，则此位置就难以进行反应了。32.谈谈木素热塑性与磨石磨木浆生产的关系：生产磨石磨木浆时，以水润湿木片，吸水润胀后的木素软化点降低，在软化点以下，木素的分子链的运动被冻结，而呈玻璃状固体，随着温度的升高，分子链的布朗运动加快，到了玻璃转化点以上，分子链的布朗运动开放，木素本身软化，固体表面积减少，产生粘着力，从而利于木材加工和纤维分离。
33.影响木素结构单元反应性能的因素有哪些？答：（1）联接键型，（木素的笨丙烷结构单元通过醚键，C-C键等不同键型连接，其化学稳定性不同）（2）木素结构单元的类型（不同的功能键基，-OCH3，-OH，-CO等连在结构单元上，使其具有不同的化学反应性能）（3）木素的酚型和分型结构形式也会影响反应性能。
35.如何证明木素结构中存在醚键连接？ 答：前苏联学者绍雷金娜用木素在液态氨（-33度）中雨金属钠作用的实验证明木素中存在醚键连接。把铜氨木素，盐酸木素，工业水解木素在液态氨中与金属钠作用，结果得到多量的酚物是1-（4-羟基-3甲氧苯基）-丙烷及1-（4-羟基-3甲氧苯基）丙醇-2等，这与芳香类醚与金属钠所起的分解反应类似，故认为木素在此条件下也发生了醚键裂开反应，根据这个反应提出，木素结构单元之间存在醚键连接。36.为什么说原料中木素的含量是判定制浆漂白工艺的基本依据？ 答：植物原料的三大主要成分中木素是化学制浆中要脱除的，胞间层木素脱除，原料即可成浆，但要制取漂白剂还必须脱除细胞壁中的木素，残余木素是纸浆颜色的主要来源，原料中针叶木含量高，难蒸煮，禾本科原料木素含量低较易蒸煮，阔叶木介于两者之间，木素含量的高低及性质不同，蒸煮工艺也必然不同，纸浆的残余木素含量不同，所要求的白度不同，漂白工艺也必然不同。36.纤维素的化学结构特点是什么？影响纤维素化学性质的因素有哪些？（1）纤维素大分子的基本结构单元是D-吡喃式葡糖糖基（即失水葡糖糖）（2）纤维大分子的葡糖糖基间的联接都是β-苷键联接（3）纤维素大分子每个基环均具有3个醇羟基；（4）纤维素大分子的两个末端基，性质是不同的（一端存在还原性的隐性醛基，另一端没有，故整个大分子具有极性并呈现出方向性）。 37.什么叫纤维的水化润胀？答：纤维吸收水后，其体积变大但不失其表观均匀性，纤维分子间的内聚力减少，固体变软的现象称为纤维水化润胀。38.剥皮反应的反应机理是什么？如何采取措施防止剥皮反应？机理：（1）醛酮糖互变及β-烷氧基消除反应；（2）互变异构形成二羰基衍生物；（3）加成反应；（4）异构化反应形成异变糖酸；措施：（1）将末端羰基氧化为羧基;(2)将末端羰基还原为伯醇羟基；（3）加入能与羰基反应的化合物，将还原性末端封锁。39.根据二相结构理论，结晶区和无定形区各有和特点？答：结晶区的特点：纤维素分子链取向良好，密度较大，结晶区纤维的密度为1.558g\\cm3，分子间的结合力最强，故结晶区对强度的贡献大。非结晶区的特点：纤维分子的链取向较差，分子排列无秩序，分子间距离较大，密度较低且分子间氢键结合数量少，故非结晶区对强度的贡献小。40.纤维素纤维的氢键的形成条件？纤维素结晶区和无定形区氢键的区别？氢键对纤维素性质的影响？答;(1)必须有H；（2）必须有电负性很强的元素，且有孤电子对；（3）电负性很强的元素原子之间的距离在0.28~0.3nm。
41.纤维素表面的电化学性质对制浆造纸的影响。1抄纸。电位过高过低对其有着不同的影响。2施胶，由于纤维表面带负电，而对加入的胶料负离子想排斥，达不到施胶的目的，因此需要加入矾土。3纤维染色，可用碱性染料直接染色，因为纤维表面带负电，碱性染料带正电，染料粒子可以吸附在纤维上，如果用酸性染料染色，由于其粒子在水中带负电，故不能被纤维吸附，因此要加上媒染剂明矾，改变纤维表面电性，从而到到染色目的，4白水回收，在白水回收装置中合理控制高分子聚合物的量，以及zata电位即PH，史白水中的微小纤维，调料等微粒凝聚，可得到最好的澄清效果42.聚合度对纤维和纸张的影响1对纸张的影响：1同种原料同种制浆方法，制浆和纸张的强度随着聚合度的增加而增加。2聚合度低的制浆只能抄出强度低的纸。3不同原料不同制浆方法，聚合度高，纸张强度不一定高。4聚合度对纸张的裂度影响显著，对裂断，耐破度，耐折度影响甚微。2对纤维强度的影响：聚合度下降到1700——800，纤维素的机械性质下降很少，到聚合度下降到700，纤维素强度迅速下降。2当dp<200，纤维素裂断成粉末，失去纤维的特性。43.纤维分子的测定方法，化学法，热力学法，光学法，动力学法44.分布曲线的应用：1波峰多，分散程度大，波峰大，面积广，聚合度分布广，2波峰少，分散程度小，波峰高面积广，聚合度分不窄。3峰行越窄，峰数越少，相对分子量或聚合度分布越均匀。45.结晶区的特点。纤维分子链取向好，密度大，分子间结合力最强，故结晶区对强度贡献大。有清晰的x衍射图。非结晶区的特点：纤维分子链取向差，分子排列无秩序，分子间距离大，密度较低。切且分子间氢键结合数量少，对强度贡献小，46.纤维素在结晶体内的排列：是平行的，纤维素在主链上是B连接，但在折叠处是BL连接纤维素1)：分子内氢键 O(3)-H``````O(5’) O(2’)-H``````O(6) 分子间 O(8)-H``````O(3’’)纤维素2):分子内氢键O(2’)-H``````O(6) O(3)-H``````O(5’) 分子间 O(6)-H```````O(3’’) O6-H`````O(2) O2-H``````O(2)47.纤维素降解反应。酸性水解降解，氧化降解，碱性降解，微生物降解，热降解，机械降解。48.纤维素的剥皮反应，在碱的影响下，纤维素具有还原性末端的葡萄糖基会逐个掉下来，直到产生纤维素末端基转变为偏变糖酸基的稳定反应为止。掉落下来的葡萄基会转变为异变糖基。49.半纤维素定义制浆及纸张性能的影响。1对制浆硬度和漂白的影响（1）能增加漂剂的用量，（2）对纸浆中金属离子的影响，会使铁镁溶解度增大（3）增加ECF和TCF漂白系统的结垢（4）家中纸浆泛黄。2对溶解浆的影响。3对打浆行为的影响，纸浆中的半纤维素有利于纸浆中的打浆。半纤维素比纤维素吸水水化润张，二润张对纤维素的细纤维化有利。半纤维素的种类和结构对打浆影响很大，如硫酸盐浆中的半纤维素不少于亚硫酸盐浆，而其打浆却比亚硫酸盐浆困难，这与其中碱性聚糖的多少有关。4对纸张性质的影响（1）半纤维素含量高于有利于纤维素的结合，(2)对增加纤维的结合有效的并不全是半纤维素的组分，也不是聚戊糖的总量。(3)非木材植物浆所含的半纤维素比木浆多，但这并不能使他们成为理想的纸浆，(4)早稻草浆打浆是或打浆后添加甘蔗渣半纤维素都能使纸浆的裂断长，耐破因子，和撕裂因子增加，而耐折度下降。
50.半纤维素的结构，主要研究半纤维素中的巨木糖的主链和支链的组成，主链糖基间以及主链糖基与支链糖基德连接方式和位置。51.三种材料的半纤维素的组成，针叶木，聚o-乙酰基半乳糖葡萄糖甘露糖，次，聚阿拉伯糖4-o甲基葡萄糖醛酸木糖。阔叶木，聚o-乙酰基-4-o-甲基葡萄糖醛酸木糖。次，聚葡萄糖木糖。禾本科，聚阿拉伯糖4-o-甲基葡萄糖醛酸木糖。52.抽提方法：1浓碱溶解硼酸络合物分级抽提法，用于针叶木。2逐步增加碱浓度分级抽提法，用于针叶木，3单纯碱抽提法，阔叶木盒草类原料中的聚木糖4二甲亚砜抽提法。
53.抽提剂：苯醇混合物或丙酮， 抽提萜烯类化合物，脂肪，腊， 70%的乙醇，抽提单糖，低聚糖和水溶性聚糖。草酸盐，抽提，果胶质，半乳糖醛酸。54.半纤维素的酶降解：应用领域1）去除溶解浆中的半纤维素2）在纸浆预漂中的应用3）半纤维素酶法废纸脱墨4）半纤维素酶发剥皮5）半纤维素酶法抑制纸浆反黄 55.半纤维素和木素连接的主要键型：苯甲基醚键 苯甲基脂键 苯甲基苷键下载本文
