纤维素6 (2)
纤维素、半纤维素、木质素测定
纤维素含量的计算：纤维素=ADF（%）－经72%硫酸处理后的残渣（%）酸性洗涤木质素（ADL）含量的计算：ADL（%）=残渣（%）－灰分（硅酸盐,%）酸性洗涤木质素和酸不溶灰分（AIA）测定的优化：把酸性洗涤纤维置于50ml烧杯中，加入5ml 72%硫酸，20℃水解3h，然后加水45ml，室温过夜，次日用已称恒重的3号砂芯漏斗过滤，水洗残渣至pH6.5，于60℃烘干，称重。
把剩余残渣在马福炉中550℃经2.5h灰化，测得灰分重量。
洗涤优化：经过实际试验，发现中性洗涤纤维测定和酸性洗涤纤维测定中用丙酮冲洗这步效果不大，测量精度要求不高时，可省略。
方法一：化学滴定法（我们测定出来的结果较文献报道偏低）（一）纤维素含量的测定1.0.1N2.K（2）（3）（4）（5）（6）（7）定，用去（8）（9）1. 0.5%淀粉，2.（1）（2）5min （3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）移液管吸取10mL滤液，加入10mL碱性铜试剂，盖好在沸水中煮15min（10）冷却，加入5mL草酸-硫酸混合液，加入0.5mL 0.5%淀粉，用0.01N硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色消失，用去b mL（11）取10mL碱性铜试剂，加5mL草酸-硫酸混合液，再加10mL滤液，加入0.5mL 0.5%的淀粉，0.01N硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色消失，用去a mL（12）生物质中半纤维素的含量计算公式x% = 0.9×100 [ 248－（a－b）]（a－b）/10000×10×n（三）木质素含量的测定1. 所需溶液1%醋酸，丙酮，73%硫酸，10%氯化钡溶液，0.5N重铬酸钾溶液，浓硫酸，0.1 N硫酸亚铁铵溶液，试亚铁灵指示剂。
2. 实验步骤（1）标定新配的0.1N硫酸亚铁铵溶液, 滴定度为K（2）称取自然风干的生物质粉末0.05-0.1g，数值为n（3）装入离心管，加入10mL 1％醋酸，摇动5min混匀（4）离心，用5mL 1％醋酸洗沉淀（5）加丙酮3-4mL，在摇荡的情况下浸泡3min，洗三次（6）用玻璃棒将沉淀沿管壁分散开，将离心管放热水中使沉淀充分干燥（7）在干燥沉淀中加入73％硫酸3mL，用玻璃棒搅匀，挤压成均匀的浆液（8）室温下放置一夜（9）加入10mL蒸馏水，搅匀，置沸水中5min（10）冷却，加入0.5mL 10%氯化钡溶液，搅匀，离心，倒出清液，分别用10mL蒸馏水冲洗沉淀两次，每次要混匀原理：生物质（浒苔、锯末和玉米秸秆）在加热的情况下用醋酸和硝酸的混合液处理，在这种情况下，细胞间的物质被溶解，纤维素也分解成单个的纤维，木质素、半纤维素和其它的物质也被除去。
纤维素结构
纤维素的结构引言纤维素是地球上存在的最丰富的可再生有机资源, 在高等植物、细菌、动物、海藻等生物中广泛存在, 每年总量有几百亿吨, 具有巨大的经济开发价值[1]。
五十年代至六十年代，由于合成高分子材料的兴起，纤维素资源的开发研究受到极大的影响。
七十年代初期，由于国际上出现了石油危机，这种曾被忽视的可更新资源又再次被重视起来.能否利用这些丰富的可再生资源是解决未来能源问题的关键因素。
因此，世界各国都很重视纤维素的研究与开发[2]。
纤维素结构是纤维素性能研究及应用的基础，本文就纤维素的化学剂物理结构进行了概述。
1纤维素的化学结构纤维素的元素组成为：C=44.44%，H=6.17%,O=49.39%, 其化学实验式(C 6H 10O 5)n （n 为聚合度，一般高等植物纤维素的聚合度为7000—150000）[3]纤维素大分子的基环是脱水葡萄糖，其分子式为(C 6H 10O 5)。
纤维素的化学结构是由D-吡喃葡萄糖环彼此以β- 1, 4-糖苷键以C1椅式构象联结而成的线形高分子化合物[4]，其结构表达式如图1所示。
非还原端 纤维二糖 还原端图1 纤维素链结构除两端的葡萄糖基外，每个葡萄糖基上都有三个游离羟基，分别位于C 2、C 3和C 6位上，所以纤维素的分子可以表示为[[C 6H 7O 2(OH)3]n,其中C 2和C 3位上为仲醇羟基，C 6位上为伯醇羟基，他们的反应能力不同，对纤维素的性质具有重要影响，如纤维素的酯化、醚化、氧化和接枝共聚，以及纤维素之间的分子间氢键作用，纤维素的溶胀与水解都与纤维素的羟基有关。
纤维素大分子两端的葡萄糖末端基，其结构和性质不同，一端的葡萄糖末端基在C4上存在一个苷羟基，此羟基的氢原子易转移，与基环上的氧原子结合，使氧环结构转变为开链式结构，在C1处形成醛基，具有潜在还原性，固有隐形醛基之称。
左端的葡萄糖末端为非还原性的，由于纤维素的每一个分子链一端是还原性，另一端是非还原性，所以纤维素分子具有极性和方向性。
植物纤维化学课件第六节 纤维素溶剂及其溶液
6．1 聚合物的溶解特点 特点：（1）溶解过程一般都比较缓慢；（2）在
溶解之前通常要经过“溶胀”阶段。 两个阶段：先溶胀、后溶解。
溶胀实际上是溶剂分子单方面地和高分子链的链段 混合的过程。这时只有链段运动而没有整个大分子链 的扩散运动。
根据高分子的结构和溶胀的程度可分为无限溶胀和 有限溶胀。
NMMO对纤维素的溶解条纤比 较严格
由图可见，纤维素仅在一
个很小的面积区域内才被溶 解，在这个相对有限的面积 中，纤维素-水的比例有个极 限的变化。含水约2%时，纤 维素溶液28%，在含15％－20 ％水之间，才可得到5％的纤 维素溶液。含一分子水的 NMMO (monohydrate)，其含 水率为13.3％，故可使纤维素 溶 解 ， 若 NMMO 为 二 分 子 水 合物(dihydrate)，则不溶解纤 维素。
LiCl/DMAc 溶 解 纤 维 素 的 方 法 是，先需将纤维素活化，不经
过活化的纤维素是不被溶解的。 活化的方法有：
（1）水活化－DMAc交换； （2）蒸气活化－DMAc交换； （3）水活化－蒸馏至水含量 少于2％；
CH3
（4）热DMAC活化－加LiCl前 冷却；
图2-9纤维素与
（5）液氨活化－DMAc排代。
CH2O(CH2O)nH
O
H
H
O
OH
HH
DP-2
H
OHCHOH
2
2
（2-1）
该反应在C6、C2、C3、三个羟基上都可发生反应，当多聚甲 醛用量少时，C2、C3位上的反应减少，主要优先发生在C6上。 取代基不是以单羟甲基的形式取代，而是以形成低聚氧亚甲基 形式取代，即形成R-O-(CH2O)nH侧链，链长度与溶解条件有关， 随着溶解时间和温度的增加，侧链变短 取M代S 度降低。
纤维素知识
1.3.1 薄膜潮莫(film)是指戒而软的高分子材料制品，其厚度约为0.25pm以卜，一般由高分子熔体吹塑或挤塑以及高分了浓溶液流延成型。
它主要用于包装、地膜以及电了丁业等材料领域。
高分子薄般的应用主要取决于它的力学性能，如抗张强度(耳，MPC和断裂伸长率⑥，％)。
膜(membrane)则表示能使溶剂和部分溶质通过而其他溶质则不能通过的材料。
它具有传质功能，主要用于透析、超滤、分离领域。
因此它的孔径尺寸和水流通量是衡量它实用的主要指标。
互穿聚合物网络(IPN)分子量及结晶度纤维素的分子量及其分布常用黏度法、光散射法以及尺寸排除色谱等方法测定。
最简便的测定分子量方法是将纤维素溶解在金属络合物或其他极性溶剂中，如铜氨溶液(cuoxam)、铜乙一胺(cuen)、镉乙一胺(cadoxen)、酒石酸络铁酸钠溶液(FeTNa)、一甲亚矶 /多聚甲醛(DMSO/ PF)、L1C"二甲基乙酰氨(DMAc)或LiOH/尿素水溶液，采用黏度法测定其黏度。
然后，由特性粘数(⑷)按照Maik-Houwiiik 方程计算得到粘均分子量@纽。
Maik-Houwiiik方程是表达［切与分子量之间的关系：［^］因此只要已知高分子在一定溶剂和温度下的K、a常数，即可按该关系式由［“］求取M值。
表2.1汇集了几种纤维素溶液的5卜M方程的&和«(f15411 o天然纤维素的平均聚合度(QP)都很高，例如单球法表2.1不同洛剂中纤维素溶液的Maik-Houwink方程的K和&值卩“溶剂T(°C)Kx 10-(cm3 g1)文献a范围方法Cadoxei)25 3.850.76 1.0-943LS[7]25 5.510.7522.5-94.5SD⑸Cuoxain250.700.919.4-149.0SD⑸Cuen25 1.010.919.4-149.0SD[8] FeTNa30 5.310.775 3.3-56.0LS[9] 9%LiCl (®«:百分比)/DMAc300.0128 1.1912.5-70 0LS【3] 6%NaOH 百分比)“味乐素(ffiM百分比)25 2.450.815 3.2-12,9L$[10]水涪液6%L1OH (质虽百分比)水溶液25 2.780.79 3.1-11.5LS⑷4.6?oLiOH (质量百分比)M5%尿素(质量百分25 3.720.77 2.7-41.2LS比)水洛祓DMSO/ PF30 4.880.81 6.7-12.0L$[6]天然纤维素包括细菌纤维素、海藻与髙等植物(如棉花、芒麻、木材等)均属于纤维素I型。
纤维素前驱物6-^13C标记示踪研究纤维素与木质素连接方式
ｔ ｒ ａ ｃ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ ℃Ｎ ＭＲ．Ｃ ｅ ｌ ｌ ｕ ｌ ｏ ｓ ｅ ｐ ｒ ｅ ｃ ｕ ｒ ｓ ｏ ｒ ，ｉ ． ｅ ． ，ｕ ｒ ｉ ｄ ｉ ｎ ｅ ｄ ｉ ｐ ｈ ｏ ｓ ｈ ｐ ｈ ａ ｔ ｅ ｇ ｌ ｕ ｃ ｏ ｓ ｅ 一 ［ ６ ＿ ｊ ３ Ｃ］ ， ｗ ａ ｓ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｚ ｅ ｄ ，ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｊ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｏ ａ
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． ０ ２ ５ ３ － ２ ４ １ ７ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ ０ ７
纤维素前驱物 ６ ＝ １ ３ Ｃ标 记 示踪 研 究 纤维 素
与 木 质 素 连 接 方 式
ＸＩ ＡＮＧ Ｓ ｏ ｎ ｇ — ｕｉ ｒ ｎ ｇ
ｉ ｓ ｏ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｗ ｌ ｙ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｄ ｘ ｙ ｌ ｅ ｍ ｏ ｆ ｇ ｉ ｎ ｋ ｇ ｏ ｓ ｈ ｏ ｏ ｔ ｓ ．Ｔ ｈ ｅ ｎ ｉ ｔ ｗ ａ ｓ ｄ ｅ ｇ ｒ ａ ｄ ｅ ｄ ｂ ｙ ｃ ｅ ｌ ｌ ｕ ｌ ａ ｓ ｅ ａ ｎ ｄ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ｅ ｌ ｌ ｕ ｌ ａ ｓ ｅ ．Ｔ ｈ ｕ ｓ ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ｇ ｎ ｉ ｎ － ｒ ｉ ｃ ｈ
▲
摘
向松 明 ， 谢益 民 ， 杨 海涛 ， 姚 兰
（ 湖北工业 大学 制浆造纸工程 学院 ，湖北 武 汉 ４ ３ ０ ０ ６ ８ ）
要 ： 从 细胞壁 多糖的 角度分析糖单元与木质 素苯 丙烷 结构单元之 间的共价键 连接 方式 ， 合
成 了带 ６ ． １ ３ Ｃ标记的纤 维素前驱物尿苷二磷 酸葡 萄糖 ， 并将 其与 苯丙氨 酸解氨 酶（ Ｐ Ａ Ｌ ） 的抑制 剂 银杏植物体 内，分析 结果证明 了（ ６ ． ｘ ３ Ｃ ） 尿苷二磷酸 葡萄糖是 对植 物 中纤维素进行选择 性” Ｃ标记
纤维素分类及用途
纤维素分类及用途一、纤维素的定义和特点纤维素（Cellulose）是一种天然高分子有机化合物，由若干个葡萄糖分子通过β-1，4-糖苷键连接而成，呈线性结构。
其特点包括：1.高强度：纤维素是天然的纤维支撑体，具有很高的拉伸强度和抗压能力。
2.可降解：纤维素在自然环境中可被细菌和真菌降解，不会对环境造成污染。
3.表面亲水性：纤维素具有良好的润湿性和吸湿性，有助于水分传导和调节。
二、纤维素的分类根据来源和结构的不同，纤维素可以分为多种类型。
下面将介绍四种常见的纤维素分类及其特点。
1. 棉纤维素棉纤维素是从棉花中提取的纤维素，是最常见的纺织原料之一。
其特点如下：•韧性强：棉纤维素纤维强度高，适用于制作耐磨损的纺织品。
•吸湿性好：棉纤维素具有良好的吸湿性，穿着舒适，适合夏季服装。
•透气性佳：棉纤维素具有良好的透气性，有利于排汗和保持皮肤干爽。
2. 木质纤维素木质纤维素是从木材中提取的纤维素，广泛应用于纸浆、纸张和木质板材等领域。
其特点如下：•纤维细长：木质纤维素纤维细长，纸张质地坚韧，适合书写和印刷。
•耐酸碱性好：木质纤维素具有一定的耐酸碱性，不易受化学腐蚀。
•隔热性能优秀：木质纤维素是一种优良的隔热材料，广泛应用于建筑领域。
3. 大麦纤维素大麦纤维素是从大麦植物中提取的纤维素，具有一定的应用潜力。
其特点如下：•纤维粗糙：大麦纤维素纤维表面粗糙，不易滑动，适合制作防滑材料。
•耐磨性强：大麦纤维素具有较高的耐磨性，适用于制作耐磨材料。
•可食用：大麦纤维素可作为食品添加剂，具有增加食品纤维含量的功效。
4. 水晶纤维素水晶纤维素是从海藻等水生植物中提取的纤维素，是一种新型环保纤维素材料。
其特点如下：•透明度高：水晶纤维素具有极高的透明度，适用于制作光学材料和皮肤组织模拟器。
•生物相容性好：水晶纤维素对人体无毒无害，可作为医疗材料使用。
•可降解性优秀：水晶纤维素能够被自然环境中的细菌降解，对环境友好。
三、纤维素的用途纤维素在各个领域得到广泛应用，下面列举了几个常见的用途。
6-粗纤维的含量测定
六饲料中粗纤维的含量测定1适用范围本方法适用于粗纤维含量大于10g/kg的饲料。
本方法还适用于谷物和豆类植物。
2 原理用固定量的酸和碱，在特定条件下消煮样品，再用醚、丙酮除去醚可溶物，经高温灼烧扣除矿物质的量，所余量为粗纤维。
它不是一个确切的化学实体，只是在公认强制规定的条件下，测出的概略成分，其中以纤维素为主，还有少量半纤维素和木质素。
3 试剂3.1 水至少应为GB/T 6682规定的三级水；3.2 盐酸溶液c(HCl)=0.5mol/L；3.3 硫酸溶液c(H2SO4)=(0.13±0.005)mol/L；3.4 氢氧化钾溶液：c(KOH)=(0.23±0.005)mol/L；3.5 丙酮；3.6 滤器辅料：海沙，或硅藻土，或质量相当的其它材料。
使用前，海沙用沸腾盐酸[c(HCl)=4mol/L)]处理，用水洗至中性，在500℃±25℃下至少加热1h；3.7 防泡剂：如正辛醇；3.8 石油醚：沸点范围40℃~60℃。
4 仪器设备实验室常用设备，特别是下列各件。
4.1 粉碎设备：能将样品粉碎，使其能完全通过筛孔为1mm的筛；4.2 分析天平：感量0.1mg；4.3 滤埚：石英的、陶瓷的或硬质玻璃的，带有烧结的滤板，滤板板径40μm-100μm（按ISO7493：1980孔隙度P100）；在初次使用前，将新滤埚小心地逐步加温，温度不超过525℃±25℃下保持数分钟，也可使用具有同样性能特性的不锈钢坩埚，其不锈刚筛板的孔径为90μm。
4.4 陶瓷筛板；4.5 灰化皿；4.6 烧杯或锥形瓶：容量500mL，带有一个适当的冷却装置，如冷凝器或一个盘；4.7 干燥箱：用电加热，能通风，能保持温度130℃左右；4.8 干燥箱：盛有蓝色硅胶干燥剂，内有厚度为2mm～3mm的多孔板，最好由铝或不锈钢制成。
4.9 高温炉：用电加热，加以通风，温度可调控，在475℃～525℃条件下，保持滤埚周围温度准至±25℃。
六 档案保护
一、单选题（一共6道）1、明朝以前宣纸的主要生产原料是（）。
（1分）A、青檀树的树皮（正确答案）B、竹子C、稻草D、棉花2、下列哪个不属于档案害虫（）。
（1分）A、烟草甲B、档案窃蠹C、蚊子（正确答案）3、纸浆是指植物原料分离成（）后所得的粘浆状物质。
（1分）A、纤维（正确答案）B、半纤维C、碎片D、粉末4、绝对湿度不变时，温度降低，相对湿度会（）。
（1分）A、增大（正确答案）B、减少C、不变5、绝对湿度不变时，湿度升高，相对湿度会（）。
（1分）A、减少（正确答案）B、增大C、不变6、双档案库房的装具进行排列时，装具的端部与墙的间隔不应小于（）。
（1分）A、1米B、0.8米C、0.6米（正确答案）二、多选题（一共6道）1、造纸的原料有（）等。
（1分）A、植物纤维（正确答案）B、矿物纤维（正确答案）C、合成纤维（正确答案）D、人工纤维2、下列条件中哪些符合档案馆建筑选址要求（）。
（1分）A、纳入并符合城市规划的总体要求（正确答案）B、环境安静地段（正确答案）C、交通方便、便于利用地区（正确答案）D、没有高压输电线架空穿过的地段（正确答案）3、下列设备属于档案装具的是（）。
（1分）A、档案架（正确答案）B、档案箱（正确答案）C、档案柜（正确答案）D、集中式空调4、纸张的耐久性主要由（）等因素决定。
（1分）A、造纸植物纤维原料的质量（正确答案）B、造纸设备C、造纸植物纤维化学成分的性质（正确答案）D、纸张的生产过程（正确答案）5、常见字迹材料的色素成分有（）三类。
（1分）A、碳黑（正确答案）B、墨水C、颜料（正确答案）D、染料（正确答案）6、（）字迹的文件材料一般不用作归档。
（1分）A、热感记录传真件（正确答案）B、红墨水（正确答案）C、铅笔（正确答案）D、蓝黑墨水三、判断题（一共8道）1、纸张的耐久性与造纸植物纤维原料的质量及其化学成分有关外，还与纸张的生产过程有关。
（1分）正确（正确答案）错误2、设计建筑档案馆，必须与当地的经济发展水平相协调。
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2、纤维素纤维的吸湿和解吸机理及滞后现象 (5) 吸着水的性质 结合水： ① 水分子排列有一定的方向，密度高； ② 溶解能力降低； ③ 冰点下降（最初形成的结合水在-25℃不结冰）； ④ 纤维素纤维吸附结合水，放出吸着热并产生润胀。
植物纤维化学 第三章 纤维素及其衍生物
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相对湿度100％ （游离水) （结合水） 饱和湿分
·
植物纤维化学 第三章 纤维素及其衍生物
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微分吸附热 饱和湿分 吸水量
测不同吸水量时的微分吸附 热——作图——外推微分吸着热 为零——相应的吸水量即为饱和 湿分。
植物纤维化学 第三章 纤维素及其衍生物
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NMMO具有以下三个重要性质： 1）NMMO是一种强氧化剂，具有热不稳定性，在催化剂 作用下极易导致N-O键的断裂。 2）NMMO具有弱碱性(pKB =9.25),带负电荷的环外氧原 子是质子的接受体。 3）NMMO的碱性比N-甲基吗啉（简写为NMM）或吗啉 （简写为M）的碱性弱得多，对酚酞指示剂没有明显的变 色现象。
植物纤维化学 第三章 纤维素及其衍生物来自陕西科技大学轻工与能源学院
NMMO分子式的三种表示方法 NMMO的性质 由于N-O键的强极性，NMMO表现为很强的亲水性， 在水中的溶解度很大，可与水形成氢键，具有很高的 吸湿性。N-O键的能量较高，因此易于断裂，键的离解 能为222kJ/mol。
植物纤维化学 第三章 纤维素及其衍生物
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纤维素铜氨络合物在稀无机酸作用下迅速分解，发 生纤维素的再生作用；
OH R OH OH
Cu(NH3 ) 4 (OH) 2 + 3H2SO4
OH R OH + CuSO4 OH + 2(NH3 )2SO4 + 2H 2O
工业中曾用这种再生作用生产人造纤维和玻璃纸，后 被粘胶法所代替，目前粘胶法正在被一种叫Lyocell法所代 替。 Lyocell法用的纤维素溶液是N-甲基氧化吗啉（NMMO）
R
R
OH OH OH
植物纤维化学 第三章 纤维素及其衍生物
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（a） 无机酸、碱和盐 72% H2SO4 40%-42% HCl 77%-83% H3PO4 ZnCl2
植物纤维化学 第三章 纤维素及其衍生物
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（b） 铜氨络合物溶剂
植物纤维化学 第三章 纤维素及其衍生物
另一种是棕色溶液，它相应的比例为1：1：1， 溶于1.0-2.1mol/L NaOH溶液中制备成。
植物纤维化学 第三章 纤维素及其衍生物
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铁-酒石酸-钠溶剂的特性 纤维素的EWNN溶液中，受空气氧化的作用很小， 因此，纤维素-EWNN溶液的黏度下降比Cuen溶液的黏度 降低还小。实验表明：纤维素-EWNN溶液的ηsp/C，在 150min内保持不变，然而纤维素-Cuen溶液的ηsp/C，在 同样的时间内发生明显下降。
植物纤维化学 第三章 纤维素及其衍生物
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（二）纤维素纤维的溶解
高分子聚合物分子量大，内聚力大，其溶解过程与低 分子物质不同。 低分子物质溶解时，溶质和溶剂分子相互扩散，溶解 很快； 高分子聚合物溶解时，只有小分子溶剂的扩散，纤维 素与溶剂形成加成产物而溶解在溶剂中。
植物纤维化学 第三章 纤维素及其衍生物
小结： ★ 纤维素纤维的吸湿只发生在无定形区，解吸后其X— 射线图没有变化——结晶区没有破坏。 ★ 吸附结合水时产生热效应 ★ 发生润胀 ★ 滞后现象 ★ 纤维素纤维的吸着等温曲线呈现“S”形。 ★ 纤维素纤维可吸附多达200～300%的水－－结合水和 游离水。
植物纤维化学 第三章 纤维素及其衍生物
植物纤维化学 第三章 纤维素及其衍生物
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碱金属的碱溶液中真正起润胀作用的成分是？ 碱润胀时碱能否进入纤维素纤维的结晶区？ 润胀再恢复后结晶区是否发生变化？
植物纤维化学 第三章 纤维素及其衍生物
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碱金属的碱溶液润胀纤维素纤维有一最佳浓度 纤维素纤维S18 的测定，因为18%的NaOH溶液对棉浆和 木浆等纤维素物料达到最大润胀。
③ 不同纤维素物料绝干时的微分吸着热基本相同： 21-23kJ/mol水（氢键：20.9-33.5kJ/mol）， 表明结合水是以氢键结合的。
微分吸着热: 纤维素纤维吸收1g液态水所放出的热量。 积分吸着热: 1g纤维素纤维完全润湿时所放出的热量。
植物纤维化学 第三章 纤维素及其衍生物
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3．仿羊皮纸的制造 原纸在浓硫酸中适当润胀脱酸压榨干燥而成。 4．丝光纱或丝光布的制造 将张紧的棉纱或棉布在18—20%NaOH溶液中浸渍润胀 数分钟后迅速洗去碱液，干后产生丝光。 5．润胀在制人造丝过程中的应用 浆粕用碱处理，即借助润胀作用来破坏氢键，有利 于后面的磺化反应。
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纤维素的溶剂： （1）含水溶剂 含水溶剂 无机酸、碱、盐溶液 铜氨溶液 铜乙二胺溶液
R OH OH OH Cu(NH
++ 3)4
溶解机理：
R
OH OH OH
Cu(En) 2
++
R
OH OH OH Cu(NH OH OH OH
OH R
++ 3)4
OH OH
++
Cu (En) 2
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二、纤维素纤维的润胀和溶解
（一）纤维素纤维的润胀 1．润胀: 固体吸收润胀剂后,体积变大但不失其表观均 匀性, 分子间的内聚力减少,固体变软的现象。 2．润胀分类及特点: 有限润胀 分类 无限润胀-溶解
植物纤维化学 第三章 纤维素及其衍生物
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结晶区间的润胀：润胀剂只达到无定形区和结晶区的表面， 纤维素X—射线衍射图没有变化。 结晶区内的润胀：润胀剂进入整个无定形区和结晶区，并形 成润胀化合物，产生新的结晶格子，X— 射线图产生变化。 润胀度：纤维素纤维润胀时直径增大的百分率。
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纤维素纤维的润胀在工业上的应用： 1．润胀作用在纸浆打浆上的应用 纸浆经过打浆才能抄成强度好的纸，润胀过程是在打 浆时发生其他一切现象的必要前提。润胀会加速打浆过 程，易产生微细纤维化，有利于抄纸时的结合。但过分润 胀会使纤维的整体受到破坏，纤维强度便会剧烈下降。 2．钢纸的制造 用氯化锌的溶液浸渍润胀多层原纸→在压榨机内成型 →脱去未压去的氯化锌→干燥→钢纸。
4．影响润胀的因素： ① 润胀剂的种类 （极性越大，润胀作用越大） ② 润胀剂的浓度 ③ 温度 润胀是放热过程，T↗ 润胀度↘ T↘ 润胀度↗ ④ 纤维原料 原料不同，润胀不同（原料结构不同，半纤维素含 量不同）。 （有一最佳浓度）
植物纤维化学 第三章 纤维素及其衍生物
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5.纤维素的润胀及其在工业上的应用 纸浆的润胀程度可用润胀值来表示。 润胀值（保水值）：离心机离心分离后纸浆中保 留的水量（%）
植物纤维化学 第三章 纤维素及其衍生物
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日本齐藤政利等研究发现： NaOH含量4%－6%(wt)，LiOH含量2%－4%(wt)，ZnO 浓度从1%到饱和的三组分体系，可在室温下溶解纤维 素纤维，且所得纤维素溶液稳定,不发生凝胶化。
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3.吸湿对纤维素纤维与纸张性质的影响 （1）纤维素纤维吸着水分后发生润胀，润胀的方向主要 是径向。 （2）水的吸着对纤维强度的影响
纸张总是含有5～10%的水份，水是纸张的重要组分。
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（3）水的吸着对纸张强度的影响
植物纤维化学 第三章 纤维素及其衍生物
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原因： 数量 ：（浓度小于最佳浓度时为主要 水合离子 影响因素） 半径 ：（浓度大于最佳浓度为主要 影响因素） ① 开始时碱液浓度增加，碱金属水合离子数量也增加， 润张程度增加。 ② 但超过最佳浓度后，由于碱金属水合离子浓度太大， 所形成的水合离子的半径反而碱小，故润胀下降。
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角质化的程度与纸浆干燥条件和最终所达到的干度有关。
处理前的保水值－处理后的保水值 不可逆角质化＝ 处理前的保水值
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② 润胀对纸张的影响
③ 对套色印刷的影响 引起套印不准。
如何避免？
植物纤维化学 第三章 纤维素及其衍生物
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纸张水分含量随环境相对湿度的提高而增加;纤维的润 胀会影响纸页的物理性质。所以，纸的所有物理性能均需在 恒温恒湿条件下进行。
4、纤维素纤维的吸湿与纤维素纤维 的电学性质 水分增加，电阻下降，导电性能 增强；且呈现出滞后现象。
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（c）铜乙二胺螯合物（Cuen）溶剂
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铜乙二胺溶液的特性 纤维素铜乙二胺溶液对空气的稳定性，比铜 氨溶液好些。纤维素受到的氧化降解较少，从纤 维素聚合度的测定方法来看，铜乙二胺法常比铜 氨溶液法所测得黏度值高。