植物纖維化學（第五版）

第一章 植物纖維原料的生物結構與化學組成1
第一節(jié) 植物界的基本類群和分類1
一、植物的分類及拉丁學名1
二、造紙植物纖維原料的分類3
第二節(jié) 植物纖維原料的化學組成4
一、植物纖維原料的主要化學組成5
二、植物纖維原料的少量組成10
三．常用植物纖維原料的化學組成22
第三節(jié) 木材纖維原料的生物結構及細胞形態(tài)30
一．樹木的宏觀結構30
二．植物纖維與細胞壁的構造33
三．針葉材的生物結構、細胞類型、含量及形態(tài)39
四、闊葉材的生物結構、細胞類型、含量及形態(tài)43
五．針葉材與闊葉材生物結構的區(qū)別47
第四節(jié) 非木材纖維原料的生物結構及細胞形態(tài)48
一．禾本科植物莖稈的生物結構與細胞形態(tài)48
二．其他非木材纖維原料的纖維形態(tài)53
第五節(jié) 纖維形態(tài)參數(shù)與紙張（漿）性能的關系58
一．纖維的長、寬度58
二．壁腔比62
三．纖維的粗度（Coarseness）63
四．纖維的卷曲指數(shù)（Curl Index）63
五．纖維的扭結指數(shù)（Kink index）64
六．細小纖維（Fines）65
第六節(jié) 植物細胞壁的微細結構65
一．木材纖維細胞壁的微細結構66
二、非木材纖維細胞壁的微細結構74
三．其他細胞的微細結構76
四．主要?學組成在細胞壁各層中分布79
習題與思考題86
主要參考文獻87
第二章 木素89
第一節(jié) 木素概述89
一、木素的存在89
二、木素的生物合成89
（一）木素先驅(qū)體的生物合成89
（二）木素先驅(qū)體的脫氫聚合91
第二節(jié) 木素的分離與精制93
一、從植物原料中分離木素93
二、從紙漿中分離木素95
三、從制漿廢液中分離木素與提純96
（一）分離木素96
（二）工業(yè)木素提純97
四、木素-碳水化合物復合體的分離97
第三節(jié) 木素的定量方法98
一、Klason木素和酸溶木素的測定98
二、溶解木素的測定99
三、基于氧化劑消耗量的木素定量方法99
第四節(jié) 木素的化學結構及其研究方法100
一、木素的結構單元100
（一）濕法化學法101
（二）光譜分析法105
（三）色譜分析法115
三、木素的官能團115
（一）元素分析115
（二）羥基116
（三）羰基118
（四）羧基118
（五）碳-碳雙鍵118
（六）木材類天然木素官能團含量118
（七）工業(yè)木素官能團含量119
四、木素結構單元間連接鍵類型119
五、木素-碳水化合物復合體120
（一）木素-碳水化合物復合體的存在120
（二）木素-碳水化合物之間的連接鍵類型121
六、木素結構模型圖123
第五節(jié) 木素的物理性質(zhì)124
一、一般物理性質(zhì)124
二、木素的相對分子量及分子的聚集狀態(tài)128
第六節(jié) 木素的化學反應131
一、木素結構單元的化學反應性能131
二、木素的親核反應131
（一）常用于木素親核反應的試劑131
（二）木素的結構單元在酸、堿介質(zhì)中的變化規(guī)律132
（三）木素在堿性蒸煮中的反應136
（四）木素在酸性蒸煮中的反應150
四、木素的親電取代反應155
（一）木素親電取代反應的特點155
（二）氯與木素的反應156
（三）木素的硝化反應156
五、木素的氧化反應156
（一）次氯酸鹽與木素的反應157
（二）二氧化氯與木素的反應157
（三）過氧化氫與木素的反應160
（四）氧與木素的反應?164
（五）臭氧與木素的作用168
六、木素的還原反應170
（一） 連二亞硫酸鈉171
（二） 甲脒亞磺酸172
七、木素的顏色反應及其呈色機理174
（一）呈色試劑174
（二）呈色機理及呈色反應的應用174
第七節(jié) 木素的生物降解反應175
第八節(jié) 木素的改性及其利用178
一、木素磺化改性179
（一）亞硫酸鹽法制漿廢液中的磺酸鹽179
（二）堿木素改性磺酸鹽179
（三）木素磺酸鹽應用180
二、木素聚合改性181
三、木素胺化改性182
（一）胺化木素的制備182
（二）胺化木素的應用183
四、木素接枝改性184
五、木素降解184
（一）香草醛（香蘭素）及其衍生物184
（二）二甲基亞砜185
（三）制造苯酚186
六、木素制備碳纖維186
習題與思考題188
主要參考文獻189
第三章 纖維素192
概述192
第一節(jié) 纖維素的結構193
一、纖維素的分子結構—— 一次結構193
二、纖維素的聚集態(tài)結構——二次結構197
三、纖維素纖維的形態(tài)結構——三次結構220
第二節(jié) 纖維素的相對分子質(zhì)量和聚合度221
一、概述221
二、常用的統(tǒng)計平均相對分子質(zhì)量和平均聚合度222
三、纖維素的相對分子質(zhì)量和平均聚合度測定方法224
四、纖維素的多分散性與相對分子質(zhì)量分布及其測定227
第三節(jié) 纖維素的自然與生物合成231
一、纖維素的自然生物合成231
二、細菌纖維素（Bacterial cellulose）233
第四節(jié) 纖維素的化學合成234
一、纖維寡糖的合成235
二、通過開環(huán)反應合成纖維素242
第五節(jié) 纖維素的物理和物理化學性質(zhì)243
一、纖維素纖維的吸濕與解吸243
二、纖維素的潤脹與溶解244
三、纖維素纖維的表面電化學性質(zhì)246
第六節(jié) 纖維素的可及度與反應性247
一、纖維素的可及度與反應性247
二、纖維素的多相反應與均相反應250
三、纖維素的預處理（提高纖維素可及度和反應性的途徑）252
第七節(jié) 纖維素的降解反應253
一、纖維素的酸水解降解254
二、纖維素的酶水解降解256
三、纖維素的堿性降解257
四、纖維素的熱降解259
五、纖維素的機械降解263
六、纖維素的光化學降解264
七、纖維素的離子輻射降解266
第八節(jié) 纖維素纖維的化學反應與化學改性268
一、纖維素的酯化反應268
二、纖維素的醚化反應279
三．纖維素的氧化285
四、纖維素的脫氧-鹵代292
五、纖維素的接枝共聚與交聯(lián)294
第九節(jié) 纖維素溶劑299
一、水體系的溶劑299
二、非水體系的溶劑303
三、離子液體306
第十節(jié) 纖維素功能材料309
一、微晶纖維素309
二、納米纖維素309
三、液晶纖維素312
四、醫(yī)用纖維素313
五、纖維素膜材料314
六、吸附分離纖維素材料315
七、高吸水性纖維素材料316
第十一節(jié) 木質(zhì)纖維素原料制取燃料乙醇317
一、木質(zhì)纖維素原料的降解317
二、生物發(fā)酵制備燃料乙醇318
三、乙醇回收320
習題與思考題320
主要參考文獻321

第四章 半纖維素327
第一節(jié) 概述327
第二節(jié) 半纖維素的命名與分布328
一、半纖維素的命名328
二、半纖維素的命名法329
三、半纖維素在細胞壁中的分布330
四、半纖維素與植物細胞壁中其他組分之間的連接333
第三節(jié) 半纖維素的生物合成334
第四節(jié) 半纖維素的分離與提取336
一、研究用半纖維素的分離與提取336
二、工業(yè)半纖維素（低聚糖、單糖）的提取341
第五節(jié) 半纖維素的化學結構343
一、針葉木半纖維素的類型及化學結構式343
二、闊葉木半纖維素的類型及化學結構式347
三、禾本科植物半纖維素的類型及化學結構式354
第六節(jié) 半纖維素的聚集態(tài)結構和物理性質(zhì)356
一、分支度和聚集態(tài)356
二、聚合度和溶解度357
第七節(jié) 半纖維素的化學性質(zhì)360
一、半纖維素的酸性水解360
二、半纖維素的堿性降解361
三、半纖維素的酶降解364
四、半纖維素在化學制漿中的變化367
五、半纖維素的化學改性374
第八節(jié) 半纖維素對纖維素相關產(chǎn)品的影響381
一、對制漿造紙過程和紙張性能的影響381
二、對溶解漿和纖維素衍生物性能的影響388
三、對紡織用植物纖維的影響391
第九節(jié) 半纖維素的綜合利用392
一、制漿廢液?半纖維素降解產(chǎn)物的利用392
二、用半纖維素降解產(chǎn)生的單糖生產(chǎn)化學品393
三、半纖維素的催化轉化395
四、半纖維素的生物轉化397
五、半纖維素基功能材料制備402
六、 其他利用408
習題與思考題411
主要參考文獻412