植物纤维化学

第一章 植物纤维原料的化学成分及生物结构

第一节 造纸植物纤维原料概述

一、植物的分类及命名

二、造纸植物纤维原料的分类及其代表性植物

第二节 植物纤维原料的化学组成

一、植物纤维原料的主要化学组成

二、植物纤维原料的少量组成

三、常用植物纤维原料的化学组成

第三节 木材纤维原料的生物结构及细胞形态

一、树木的粗视结构

二、植物纤维与细胞壁的构造

三、针叶材的生物结构、细胞类型、含量及形态

四、阔叶材的生物结构、细胞类型、含量及形态

五、针叶材与阔叶材生物结构的区别

第四节 非木材纤维原料的生物结构及细胞形态

一、禾本科植物茎秆的生物结构与细胞形态

二、其他非木材纤维原料的纤维形态

第五节 纤维形态参数及对纸张（浆）强度的影响

一、纤维的长度和宽度

二、壁腔比

三、纤维的粗度

四、纤维的卷曲指数

五、纤维的扭结指数

六、细小纤维

第六节 植物细胞壁的微细结构

一、木材纤维细胞壁的微细结构

二、非木材纤维细胞壁的微细结构

三、其他细胞的微细结构

四、主要化学组成在细胞壁中的分布

习题与思考题

主要参考文献

第二章 木素

第一节 概述

一、木素的存在

二、木素在细胞壁中的分布

三、植物细胞壁的木素化过程

四、木素的分类及生物合成

第二节 木素的分离与精制

一、从植物原料中分离木素

二、从纸浆中分离木素

三、从制浆废液中分离木素

四、木素-碳水化合物复合体的分离

第三节 木素的定量方法

一、Klason木素和酸溶木素的测定

二、溶解木素的测定

三、基于氧化剂消耗量的木素定量方法

第四节 木素的化学结构及其研究方法

一、木素的结构单元

二、木素的官能团

三、木素结构单元间的连接键类型

四、木素-碳水化合物复合体

五、木素苯基丙烷结构单元存在形式

六、木素结构模型图

第五节 木素的物理性质

一、一般物理性质

二、木素的相对分子质量及分子的聚集状态

第六节 木素的化学反应

一、木素的化学反应类型

二、木素结构单元的化学反应性能

三、木素的亲核反应

四、木素的亲电取代反应

五、木素的氧化反应

六、木素的还原反应

七、木素的颜色反应及其呈色机理

第七节 木素的生物降解反应

第八节 木素的改性及其利用

一、木素磺化改性

二、木素聚合改性

三、木素胺化改性

四、木素接枝改性

五、木素降解改性

习题与思考题

主要参考文献

第三章 纤维素

第一节 概述

第二节 纤维素的结构

一、纤维素的分子结构——一次结构

二、纤维素的聚集态结构——二次结构

三、纤维素纤维的形态结构——三次结构

第三节 纤维素的相对分子质量和聚合度

一、概述

二、常用的统计平均相对分子质量和平均聚合度

三、纤维素的相对分子质量和平均聚合度测定方法

四、纤维素的多分散性与相对分子质量分布及其测定

第四节 纤维素的自然生物合成

第五节 纤维素的化学合成

一、纤维寡糖的合成

二、通过开环反应合成纤维素

第六节 纤维素的物理和物理化学性质

一、纤维素纤维的吸湿与解吸

二、纤维素的润胀与溶解

三、纤维素纤维的表面电化学性质

第七节 纤维素的降解反应

一、纤维素的酸水解降解

二、纤维素的酶水解降解

三、纤维素的碱性降解

四、纤维素的热降解

五、纤维素的机械降解

六、纤维素的光化学降解

七、纤维素的离子辐射降解

第八节 纤维素纤维的化学反应与化学改性

一、纤维素的可及度与反应性

二、纤维素的多相反应与均相反应

三、纤维素的酯化反应

四、纤维素的醚化反应

五、纤维素的氧化

六、纤维素的脱氧一卤代

七、纤维素的接枝共聚与交联

第九节 纤维素溶剂

一、水体系的溶剂

二、非水体系的溶剂

三、离子液体

第十节 纤维素功能材料

一、微晶纤维素

二、液晶纤维素

三、医用纤维素

四、纤维素膜材料

五、吸附分离纤维素材料

六、高吸水性纤维素材料

第十一节 木质纤维素原料制取燃料乙醇

一、木质纤维素原料的降解

二、生物发酵制备燃料乙醇

三、乙醇回收

习题与思考题

主要参考文献

第四章 半纤维素

第一节 概述

第二节 半纤维素的生物合成

第三节 半纤维素的分布与命名

一、半纤维素的分布

二、半纤维素的命名

第四节 半纤维素的分离与提取

一、分离前的准备

二、半纤维素的抽提

三、半纤维素的分离实例

第五节 半纤维素的化学结构

一、半纤维素聚糖的类型及化学结构式

二、半纤维素与植物细胞壁中其他组分之间的连接

第六节 半纤维素的聚集态结构和物理性质

一、分支度和聚集态

二、聚合度和溶解度

第七节 半纤维素的化学性质

一、半纤维素的酸性水解

二、半纤维素的碱性降解

三、半纤维素在化学制浆中的变化

四、半纤维素的酶降解

五、半纤维素的化学改性

第八节 半纤维素的利用

一、半纤维素作为溶解浆和纸浆组分

二、半纤维素作为添加剂用于造纸工业

三、半纤维素对纺织用植物纤维的影响

四、制浆废液中半纤维素聚糖的利用

五、直接从植物纤维原料中分离和利用半纤维素

六、半纤维素的生物转化

习题与思考题

主要参考文献

《教育部高等学校轻工与食品学科教学指导委员会推荐教材：植物纤维化学（第4版）》从植物纤维的化学组成、化学结构、聚集态结构、纤维细胞的形态结构到植物纤维的物理机械性能及化学性质，系统地阐述了植物纤维化学的基本概念、基本理论和基本应用。围绕着制浆造纸过程所需的植物纤维原料，详细地介绍了植物纤维的结构、性质及其应用，内容丰富，适用性广。除供轻化工程专业制浆造纸方向作为核心课程的教材外，也可作为林产化工、天然产物、生物资源科学与工程等相关专业的教学参考书，并可供相关行业从事生产、管理、科研开发的工程技术人员参考。