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第一章 植物纤维原料的化学成分及生物结构1

第一节 造纸植物纤维原料概述1

一、植物的分类及命名1

二、造纸植物纤维原料的分类及其代表性植物2

第二节 植物纤维原料的化学组成3

一、植物纤维原料的主要化学组成3

二、植物纤维原料的少量组成6

三、常用植物纤维原料的化学组成13

第三节 木材纤维原料的生物结构及细胞形态19

一、树木的粗视结构19

二、植物纤维与细胞壁的构造21

三、针叶材的生物结构、细胞类型、含量及形态24

四、阔叶材的生物结构、细胞类型、含量及形态27

五、针叶材与阔叶材生物结构的区别30

第四节 非木材纤维原料的生物结构及细胞形态31

一、禾本科植物茎秆的生物结构与细胞形态31

二、其他非木材纤维原料的纤维形态34

第五节 纤维形态参数及对纸张（浆）强度的影响38

一、纤维的长度和宽度38

二、壁腔比40

三、纤维的粗度41

四、纤维的卷曲指数41

五、纤维的扭结指数42

六、细小纤维42

第六节 植物细胞壁的微细结构42

一、木材纤维细胞壁的微细结构43

二、非木材纤维细胞壁的微细结构47

三、其他细胞的微细结构49

四、主要化学组成在细胞壁中的分布51

习题与思考题55

主要参考文献56

第二章 木素57

第一节 概述57

一、木素的存在57

二、木素在细胞壁中的分布58

三、植物细胞壁的木素化过程59

四、木素的分类及生物合成60

第二节 木素的分离与精制63

一、从植物原料中分离木素64

二、从纸浆中分离木素64

三、从制浆废液中分离木素66

四、木素-碳水化合物复合体的分离66

第三节 木素的定量方法67

一、Klason木素和酸溶木素的测定67

二、溶解木素的测定67

三、基于氧化剂消耗量的木素定量方法69

第四节 木素的化学结构及其研究方法69

一、木素的结构单元69

二、木素的官能团91

三、木素结构单元间的连接键类型94

四、木素碳水化合物复合体97

五、木素苯基丙烷结构单元存在形式99

六、木素结构模型图99

第五节 木素的物理性质102

一、一般物理性质102

二、木素的相对分子质量及分子的聚集状态104

第六节 木素的化学反应106

一、木素的化学反应类型106

二、木素结构单元的化学反应性能107

三、木素的亲核反应108

四、木素的亲电取代反应126

五、木素的氧化反应131

六、木素的还原反应144

七、木素的颜色反应及其呈色机理147

第七节 木素的生物降解反应150

第八节 木素的改性及其利用153

一、木素磺化改性153

二、木素聚合改性155

三、木素胺化改性156

四、木素接枝改性157

五、木素降解改性157

习题与思考题159

主要参考文献160

第三章 纤维素162

第一节 概述162

第二节 纤维素的结构162

一、纤维素的分子结构——一次结构163

二、纤维素的聚集态结构——二次结构166

三、纤维素纤维的形态结构——三次结构181

第三节 纤维素的相对分子质量和聚合度183

一、概述183

二、常用的统计平均相对分子质量和平均聚合度183

三、纤维素的相对分子质量和平均聚合度测定方法184

四、纤维素的多分散性与相对分子质量分布及其测定187

第四节 纤维素的自然生物合成190

第五节 纤维素的化学合成192

一、纤维寡糖的合成192

二、通过开环反应合成纤维素197

第六节 纤维素的物理和物理化学性质198

一、纤维素纤维的吸湿与解吸198

二、纤维素的润胀与溶解200

三、纤维素纤维的表面电化学性质201

第七节 纤维素的降解反应202

一、纤维素的酸水解降解202

二、纤维素的酶水解降解204

三、纤维素的碱性降解205

四、纤维素的热降解207

五、纤维素的机械降解209

六、纤维素的光化学降解209

七、纤维素的离子辐射降解211

第八节 纤维素纤维的化学反应与化学改性212

一、纤维素的可及度与反应性213

二、纤维素的多相反应与均相反应215

三、纤维素的酯化反应217

四、纤维素的醚化反应225

五、纤维素的氧化229

六、纤维素的脱氧-卤代233

七、纤维素的接枝共聚与交联234

第九节 纤维素溶剂237

一、水体系的溶剂237

二、非水体系的溶剂240

三、离子液体243

第十节 纤维素功能材料244

一、微晶纤维素244

二、液晶纤维素245

三、医用纤维素245

四、纤维素膜材料246

五、吸附分离纤维素材料247

六、高吸水性纤维素材料248

第十一节 木质纤维素原料制取燃料乙醇248

一、木质纤维素原料的降解249

二、生物发酵制备燃料乙醇250

三、乙醇回收251

习题与思考题251

主要参考文献252

第四章 半纤维素255

第一节 概述255

第二节 半纤维素的生物合成255

第三节 半纤维素的分布与命名257

一、半纤维素的分布257

二、半纤维素的命名260

第四节 半纤维素的分离与提取261

一、分离前的准备261

二、半纤维素的抽提262

三、半纤维素的分离实例263

第五节 半纤维素的化学结构265

一、半纤维素聚糖的类型及化学结构式265

二、半纤维素与植物细胞壁中其他组分之间的连接276

第六节 半纤维素的聚集态结构和物理性质277

一、分支度和聚集态277

二、聚合度和溶解度278

第七节 半纤维素的化学性质280

一、半纤维素的酸性水解280

二、半纤维素的碱性降解282

三、半纤维素在化学制浆中的变化284

四、半纤维素的酶降解290

五、半纤维素的化学改性294

第八节 半纤维素的利用296

一、半纤维素作为溶解浆和纸浆组分297

二、半纤维素作为添加剂用于造纸工业301

三、半纤维素对纺织用植物纤维的影响303

四、制浆废液中半纤维素聚糖的利用303

五、直接从植物纤维原料中分离和利用半纤维素304

六、半纤维素的生物转化307

习题与思考题312

主要参考文献312