㈠ 纖維素,半纖維素,木質素分別是什麼,有什麼不同和相同點
纖維素(cellulose)是由葡萄糖組成的大分子多糖,是植物細胞壁的主要成分.
半纖維素(hemicellulose):是由幾種不同類型的單糖構成的異質多聚體,這些糖是五碳糖和六碳糖,包括木糖、阿伯糖、甘露糖和半乳糖等.它結合在纖維素微纖維的表面,並且相互連接,這些纖維構成了堅硬的細胞相互連接的網路.
木質素(lignin)是 有氧代苯丙醇或其衍生物結構單元的芳香性高聚物.形成纖維支架,具有強化木質纖維的作用.
㈡ 纖維素和半纖維素有什麼區別
一、性質不同
1、半纖維素:由幾種不同類型的單糖構成的異質多聚體。
2、纖維素:由葡萄糖組成的大分子多糖。
二、作用不同
1、半纖維素作用:半纖維素具有親水性,使細胞壁膨脹,賦予纖維彈性。在成紙過程中,有利於纖維結構和纖維間的結合力。因此,半纖維素的加入會影響表面纖維的吸附和紙張的強度。
2、纖維素作用:
(1)人體內沒有β-糖苷酶,不能分解和利用纖維素。但纖維素能吸收大量水分,增加糞便量,促進腸道蠕動,加速糞便排泄,縮短致癌物在腸道的停留時間,減少對腸道的不利刺激。
(2)人類膳食中的纖維素主要含於蔬菜和粗加工的谷類中,雖然不能被消化吸收,但能促進腸道蠕動和排泄糞便。
(2)工業半纖維素包括哪些擴展閱讀:
半纖維素廣泛存在於植物中,其中針葉林佔15%-20%,闊葉林和草佔15%-35%,但由於植物種類、成熟度、早晚材、細胞類型和形態部位的不同,其分布差異很大。
例如針葉材的主要半纖維素是聚半乳糖葡萄甘露糖類,闊葉木和禾本科的主要半纖維素是木糖;針葉木和闊葉木的射線細胞中木糖含量高於管胞細胞和纖維細胞;在針葉木次生壁的中層,木糖含量最低。但在次生壁內外較高,而多聚半乳糖葡萄糖甘露糖的分布正好相反。
㈢ 半纖維素是什麼
半纖維素(hemicellulose)是由幾種不同類型的單糖構成的異質多聚體,這些糖是五碳糖和六碳糖,包括木糖、阿伯糖、甘露糖和半乳糖等 。半纖維素木聚糖在木質組織中占總量的50%,它結合在纖維素微纖維的表面,並且相互連接,這些纖維構成了堅硬的細胞相互連接的網路。 構成半纖維素的主要糖基:糖基: D-木糖、D-甘露糖、D-葡萄糖、D-半乳糖、L-阿拉伯糖、4-氧甲基-D-葡萄糖醛酸及少量L-鼠李糖、L-岩藻糖等 。 半纖維素主要分為三類:聚木糖類、聚葡萄甘露糖類、聚半乳糖葡萄甘露糖類。㈣ 纖維素和半纖維素有什麼區別
一、組成成分不同:
半纖維素:是由幾種不同類型的單糖構成的異質多聚體,這些糖是五碳糖和六碳糖,包括木糖、阿拉伯糖和半乳糖等。
纖維素是由葡萄糖組成的大分子多糖,不溶於水及一般有機溶劑,是植物細胞壁的主要成分。
二、作為不同:
纖維素是自然界中分布最廣、含量最多的一種多糖,占植物界碳含量的50%以上。棉花的纖維素含量接近100%,為天然的最純纖維素來源。
半纖維素木聚糖在木質組織中占總量的50%,它結合在纖維素微纖維的表面,並且相互連接,這些纖維構成了堅硬的細胞相互連接的網路。
(4)工業半纖維素包括哪些擴展閱讀:
半纖維素具有親水性能,這將造成細胞壁的潤脹,可賦予纖維彈性。在紙頁成型過程中有利於纖維構造和纖維間的結合力。
因此,半纖維素的加入影響了表面纖維的吸附 ,對紙張強度有影響。紙漿中保留或加入半纖維素有利於打漿,這是因為半纖維素比纖維素更容易水化潤脹。
半纖維素吸附到纖維素上,增加了纖維的潤脹和彈性,使纖維精磨而不是被切斷,因此能夠降低打漿能耗,得到理想的紙漿強度。
纖維素是地球上最古老、最豐富的天然高分子,是取之不盡用之不竭的,人類最寶貴的天然可再生資源。
纖維素化學與工業始於一百六十多年前,是高分子化學誕生及發展時期的主要研究對象,纖維素及其衍生物的研究成果為高分子物理及化學學科的創立、發展和豐富作出了重大貢獻。
㈤ 半纖維素的組成
半纖維素(hemicellulose):指在植物細胞壁中與纖維素共生、可溶於鹼溶液,遇酸後遠較纖維素易於水解的那部分植物多糖。一種植物往往含有幾種由兩或三種糖基構成的半纖維素,其化學結構各不相同。樹莖、樹枝、樹根和樹皮的半纖維素含量和組成也不同。因此,半纖維素是一類物質的名稱。
構成半纖維素的糖基主要有D-木糖基、D-甘露糖基、D-葡萄糖基、D-半乳糖基、L-阿拉伯糖基、4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸基,D-半乳糖醛酸基和D-葡萄糖醛酸基等,還有少量的L-鼠李糖、L-岩藻糖等。半纖維素主要分為三類,即聚木糖類、聚葡萄甘露糖類和聚半乳糖葡萄甘露糖類。 是以1,4-β-D-吡喃型木糖構成主鏈,以4-氧甲基-吡喃型葡萄糖醛酸為支鏈的多糖,其結構如下:式中Xβ為β-D-吡喃型木糖基;(H3CO)4GA為4-氧甲基-吡喃型葡萄糖醛酸基;闊葉材的A和B都是氧乙醯基;針葉材的A為α-L-呋喃型阿拉伯糖,B為羥基。
闊葉材與禾本科草類的半纖維素主要是這類多糖,在禾本科半纖維素的多糖中,往往還含有L-呋喃型阿拉伯糖基作為支鏈連接在聚木糖主鏈上。支鏈多少因植物不同而異。 是由 D-吡喃型葡萄糖基和吡喃型甘露糖基以1,4-β型連接成主鏈。另一類聚半乳糖葡萄甘露糖類則還有 D-吡喃型半乳糖基用支鏈的形式以1,6-α型連接到此主鏈上的若干D-吡喃型甘露糖基和D-吡喃型葡萄糖基上,它們的結構如下:式中Gβ為β-D-吡喃型葡萄糖基;Mβ為β-D-吡喃型甘露糖基;闊葉材的A和B都是羥基;針葉材的A為α-D-吡喃型半乳糖基,B為氧乙醯基。
針葉材的半纖維素以聚半乳糖葡萄甘露糖類為主。主鏈上的葡萄糖基與甘露糖基的分子比也因木材種類不同而在1:1到1:2之間變動。大多數木材半纖維素的平均聚合度只有200。 半纖維素與纖維素間無化學鍵合,相互間有氫鍵和范德瓦耳斯力存在。
半纖維素與木素之間可能以苯甲基醚的形式連接起來,形成木素-碳水化合物的復合體,例如:
㈥ 什麼叫半纖維
中文名稱:半纖維素 英文名稱:hemicellulose 定義1:植物細胞壁中與纖維素緊密結合的幾種不同類型多糖混合物。包括木聚糖、木葡聚糖和半乳葡萄甘露聚糖等。 所屬學科:生物化學與分子生物學(一級學科);糖類(二級學科) 定義2:植物細胞壁中與纖維素緊密結合的幾種不同類型多糖混合物。包括木聚糖、木葡聚糖和半乳葡萄甘露聚糖等。 所屬學科:細胞生物學(一級學科);細胞結構與細胞外基質(二級學科)
半纖維素(hemicellulose):是由幾種不同類型的單糖構成的異質多聚體,這些糖是五碳糖和六碳糖,包括木糖、阿伯糖、甘露糖和半乳糖等。半纖維素木聚糖在木質組織中占總量的50%,它結合在纖維素微纖維的表面,並且相互連接,這些纖維構成了堅硬的細胞相互連接的網路。
植物細胞壁構成纖維素小纖維間的間質凝膠的多糖群中除去果膠質以外的物質,是構成初生壁的主要成分。包括葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖和半乳糖等,單糖聚合體間分別以共價鍵、氫鍵、醚鍵和酯鍵連接,他們與伸展蛋白、其他結構蛋白、壁酶、纖維素和果膠等構成具有一定硬度和彈性的細胞壁,因而呈現穩定的化學結構。原來是從總纖維素中
以17.5%NaOH以至24%KOH提取出來的多糖成分的總稱,而沒有相應的特定的化學結構。鹼提取液用醋酸中和沉澱的部分是半纖維素A,上清液用乙醇沉澱的部分是半纖維素B。作為重要的多糖除木聚糖、葡聚糖、阿拉伯木聚糖、葡萄甘露聚糖、阿拉伯半乳聚糖等中性多糖外。
編輯本段親水性
半纖維素具有親水性能,這將造成細胞壁的潤脹,可賦予纖維彈性。在紙頁成型過程中有利於纖維構造和纖維間的結合力。因此,半纖維素的加入影響了表面纖維的吸附 ,對紙張強度有影響。紙漿中保留或加入半纖維素有利於打漿,這是因為半纖維素比纖維素更容易水化潤脹,半纖維素吸附到纖維素上,增加了纖維的潤脹和彈性,使纖維精磨而不是被切斷,因此能夠降低打漿能耗,得到理想的紙漿強度。
編輯本段組成
總述
半纖維素(hemicellulose):指在植物細胞壁中與纖維素共生、可溶於鹼溶液,遇酸後遠較纖維素易於水解的那部分植物多糖。一種植物往往含有幾種由兩或三種糖基構成的半纖維素,其化學結構各不相同。樹莖、樹枝、樹根和樹皮的半纖維素含量和組成也不同。因此,半纖維素是一類物質的名稱。 構成半纖維素的糖基主要有D-木糖、D-甘露糖、D-葡萄糖、D-半乳糖、L-阿拉伯糖、4-氧甲基-D-葡萄糖醛酸及少量L-鼠李糖、L-岩藻糖等。半纖維素主要分為三類,即聚木糖類、聚葡萄甘露糖類和聚半乳糖葡萄甘露糖類。
聚木糖類
是以1,4-β-D-吡喃型木糖構成主鏈,以4-氧甲基-吡喃型葡萄糖醛酸為支鏈的多糖,其結構如下: 聚木糖結構
式中Xβ為β-D-吡喃型木糖基;(H3CO)4GA為4-氧甲基-吡喃型葡萄糖醛酸基;闊葉材的A和B都是氧乙醯基;針葉材的A為α-L-呋喃型阿拉伯糖,B為羥基。 闊葉材與禾本科草類的半纖維素主要是這類多糖,在禾本科半纖維素的多糖中,往往還含有L-呋喃型阿拉伯糖基作為支鏈連接在聚木糖主鏈上。支鏈多少因植物不同而異。
聚葡萄甘露糖類
是由 D-吡喃型葡萄糖基和吡喃型甘露糖基以1,4-β型連接成主鏈。另一類聚半乳糖葡萄甘露糖類則還有 D-吡喃型半乳糖基用支鏈的形式以1,6-α型連接到此主鏈上的若干D-吡喃型甘露糖基和D-吡喃型葡萄糖基上,它們的結構如下: 聚葡萄甘露糖結構
式中Gβ為β-D-吡喃型葡萄糖基;Mβ為β-D-吡喃型甘露糖基;闊葉材的A和B都是羥基;針葉材的A為α-D-吡喃型半乳糖基,B為氧乙醯基。 針葉材的半纖維素以聚半乳糖葡萄甘露糖類為主。主鏈上的葡萄糖基與甘露糖基的分子比也因木材種類不同而在1:1到1:2之間變動。大多數木材半纖維素的平均聚合度只有200。
復合體
半纖維素與纖維素間無化學鍵合,相互間有氫鍵和范德瓦耳斯力存在。 半纖維素與木素之間可能以苯甲基醚的形式連接起來,形成木素-碳水化合物的復合體,例如: 碳水化合物的復合體
編輯本段來源
半纖維素廣泛存在於植物中,針葉材含15%~20%,闊葉材和禾本科草類含15%~35%,但其分布因植物種屬、成熟程度、早晚材、細胞類型及其形態學部位的不同而有很大差異。例如針葉材的主要半纖維素是聚半乳糖葡萄甘露糖類,而闊葉材和禾本科草類的卻是聚木糖類;針、闊葉材的射線細胞比管胞細胞和纖維細胞含較多的聚木糖類;在針葉材細胞次生壁的中層,聚木糖類含量最低,在次生壁外和內層卻較高,而聚半乳糖葡萄甘露糖類的分布則恰恰相反。 任何植物原料的化學制漿工業處理中,在脫木素的同時半纖維素也會發生酸性水解或鹼性水解、剝皮反應和氧化反應等,雖然蒸煮溶出的半纖維素又可再沉積吸附於紙漿上,但仍將損失一定數量,而殘留的半纖維素對紙漿的性質影響很大,它可增進紙漿的抗拉強度、彈性模數和透明度等,但對撕裂強度無影響。在制纖維素衍生物用漿時則須盡量除去半纖維素。
編輯本段應用
半纖維素的工業利用正在開發,制漿廢液可制酵母,酵母又可抽提出10%的核糖核酸,再衍生為肌苷單磷酸酯和鳥苷單磷酸酯,可用作調味劑、抗癌劑或抗病毒劑等。林產化學品法是先用有機酸使纖維原料預水解,水解殘渣仍可制漿,質量可與未預水解的漿相媲美,而從水解液可分離出戊糖和己糖組分,所得木糖經處理後製成木糖醇,可作增甜劑、增塑劑、表面活性劑;木糖酸可作膠粘劑;聚木糖硫酸酯可作抗凝血劑。 高能酒精
半纖維素糖類發酵酒精是利用生物技術,由可再生的植物纖維原料製取酒精,一直是國際關注的研究熱點. 本項目以玉米棒芯為原料,經稀酸水解將半纖維轉化為戊糖,進一步發酵為酒精。其總體水平為中國首創,國際先進。此項技術的中試成功將對中國酒精工業的發展起到積極的推動作用,對於解決人類將面臨的能源危機、糧食緊缺及環境污染等問題均具有重大的意義。
編輯本段對卷煙影響
半纖維素是木漿的主要成分之一,與均由1,4-β糖苷鍵連接的葡萄糖組成的纖維素不同,半纖維素由各種碳水化合物以及戊糖和已糖組成。此外,單糖之間的連接方式也有很大的不同。 煙
本研究的目的是探討各種木漿中的半纖維素含量的差異,以及這些差異對木漿和卷煙紙熱性質的影響。為了測定木漿中的半纖維素含量,將半纖維素用18%的NaOH溶液提取,然後調pH至7.0使之沉澱。分離後,通過在100~200℃范圍內進行熱提取試驗並在300~700℃的范圍內進行裂解實驗,對從各種木漿得到的半纖維素的熱性質進行了分析研究。 為了分析碳水化合物組成,將半纖維素用三氟乙酸水解。用離子交換層析進行糖分析,用脈沖電流法檢測。 這些試驗結果表明:不同的木漿之間有顯著差異。就半纖維素來講,木漿可以分為三類:長纖維素木漿、短纖維素木漿和一年生植物木漿。木漿中半纖維素的含量和成分都有差別,這些差別決定了木漿的熱性質以及卷煙紙的熱性質。
編輯本段提取方法
從植物纖維中提取半纖維素的方法,其步驟是:將植物纖維、鹼、水混合後放入帶有攪拌裝置和加熱系統的反應釜中,將反應釜溫度升至35℃~85℃,同時在300rpm~2000rpm的轉速條件下,攪拌10s~10min,以常規方法過濾或離心,得到的濾液或上清液即為半纖維素的提取液;向半纖維素的提取液中加入其2~3倍體積量的80%~95%的乙醇,使可溶性半纖維素沉澱,常規過濾,收集產物並乾燥,得半纖維素。本發明的方法反應物的濃度比水提取法要求的反應物濃度高,提取中不要求使用大量的水,明顯降低了提取成本。
㈦ 半纖維素的應用
半纖維素的工業利用正在開發,制漿廢液可制酵母,酵母又可抽提出10%的核糖核酸,再衍生為肌苷單磷酸酯和鳥苷單磷酸酯,可用作調味劑、抗癌劑或抗病毒劑等。林產化學品法是先用有機酸使纖維原料預水解,水解殘渣仍可制漿,質量可與未預水解的漿相媲美,而從水解液可分離出戊糖和己糖組分,所得木糖經處理後製成木糖醇,可作增甜劑、增塑劑、表面活性劑;木糖酸可作膠粘劑;聚木糖硫酸酯可作抗凝血劑。
半纖維素糖類發酵酒精是利用生物技術,由可再生的植物纖維原料製取酒精,一直是國際關注的研究熱點. 本項目以玉米棒芯為原料,經稀酸水解將半纖維轉化為戊糖,進一步發酵為酒精。其總體水平為中國首創,國際先進。此項技術的中試成功將對中國酒精工業的發展起到積極的推動作用,對於解決人類將面臨的能源危機、糧食緊缺及環境污染等問題均具有重大的意義。
㈧ 半纖維素有哪些
陸生植物細胞壁成分中的非纖維素多糖。是木材的主要構造成分之一,占絕干木材重量的20~30%。德國科學家舒爾茨(E.Schultze)在1891年最先使用了半纖維素這一術語,用來指能溶於冷的5%氫氧化鈉水溶液,易被熱的無機酸稀溶液的植物細胞壁成分。後來的研究工作發現有些半纖維素成分能耐較溫和的酸水,不容易溶解在氫氧化鈉稀溶液中,很難與纖維素分離開來,而落葉松屬木材中的阿拉伯半乳聚糖卻易溶於水。這和舒爾茨的半纖維素定義不符,說明該定義有缺陷。在近些年的文獻上,可以看到木聚糖、甘露聚糖等一些名稱,則是以半纖維素分子的主要糖基組成來命名的。雖然有人主張廢棄半纖維素的叫法,但大多數人仍在使用這一名稱。
半纖維素的糖基組成和分子特徵
半纖維素是非均一多糖,除了含戊糖和己糖糖基外,還含有糖醛酸基等基團,在組成上和果膠質相似。對不同來源的半纖維素進行的研究表明,其分子鏈分別由D-木糖、D-甘露糖、D-葡萄糖、D-半乳糖、L-阿拉伯糖等縮聚而成,含少量D-葡萄糖醛酸、D-半乳糖醛酸和4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸基。有的半纖維素還含有痕量L-鼠李糖、L-岩藻糖和甲基取代的中性糖糖基。不同的半纖維素,糖基組成比例不同。半纖維素的聚合度為100~300,分子量分布很寬,具多分散性,比纖維素分子鏈短得多,分子量也小得多。有的半纖維素基本上是直鏈形,只帶少量支鏈,有的分枝度卻很高。分枝度的大小對半纖維素的性質有很大影響。半纖維素分子中的糖基連接方式不像纖維素那樣只有β-1,4-苷鍵一種形式,而是有多種形式,因此,分子中的還原性端基較多。加之半纖維素一般都是無定形物質,不像纖維素那樣有較高的結晶度。這些分子結構特點決定了半纖維素在性質上必然不同於纖維素,盡管二者都是多糖。
針葉樹材和闊葉樹材半纖維素的差異
針葉樹材和闊葉樹材半纖維素在糖基組成和分子性質上有明顯的不同。不同樹種木材的半纖維素都有不同程度的差異,差異的大小取決於樹種間親緣關系的遠近。針葉樹材的半纖維素含量約為25%,主要由O-乙醯基-半乳葡萄甘露聚糖和阿拉伯糖基-4-O-甲基葡萄糖醛酸木聚糖組成。分子中的糖基含量以甘露糖、半乳糖、木糖、葡萄糖和阿拉伯糖的順序遞減。這兩種聚糖的化學結構分別如圖1和圖2所示。闊葉樹材的半纖維素含量較高,約占絕乾材重量的30%,主要是部分乙醯化的4-O-甲基葡萄糖醛酸木聚糖,其結構如圖3所示。此外,闊葉樹材中還含有少量葡萄甘露聚糖。針葉樹材和闊葉樹材木聚糖的區別在於,前者不帶乙醯基,但有阿拉伯糖基支鏈;後者的木聚糖主鏈上帶有數量可觀的乙醯基。闊葉樹材甘露聚糖僅由葡萄糖和甘露糖基構成,而針樹葉材甘露聚糖除了由這兩種糖基構成的主鏈,還帶乙醯基和半乳糖基支鏈。落葉松屬木材中的阿拉伯半乳聚糖是分枝度很高的水溶性多糖,含量占木材重量的5~35%,從性質上說,應把這種多糖當作浸提物,但按其結構分類,仍屬於半纖維素。一般地說,各種聚糖的糖基組成比都不同,而且相互連接的方式也有差異,這就決定了半纖維素結構的多樣性和性質的變異性,給研究工作造成巨大困難。
圖2半纖維素在木材中的分布及功能
半纖維素在木材中呈不均勻分布,隨樹種、細胞類型及其成熟程度等不同而有較大變化。例如,針葉樹材管胞次生壁中層(S2)的木聚糖含量最低,但半乳葡萄甘露聚糖的含量卻很高;次生壁外層和內層(S1和S3)的木聚糖含量非常高。闊葉樹材細胞壁S2層中木聚糖含量最高。木材射線細胞的木聚糖含量明顯高於在管胞和纖維細胞中的含量。成熟的木材細胞比未成熟的細胞含有較多的葡萄甘露聚糖和較少的木聚糖。應壓木(見應力木)中半乳聚糖的含量特別高。有些應拉木中也含有結構復雜的半乳聚糖。針葉樹材早材的木聚糖含量比晚材高,葡萄甘露聚糖的含量比晚材低。半纖維素在細胞壁中的功能是起粘結作用。植物細胞在木質化之前,主要靠半纖維素把纖絲粘結在一起,保持直立生長所必須的挺度。木材纖維素的聚合度約為10000,半纖維素的聚合度為100~300,二者共存於木材細胞壁中,分子的大小相差懸殊,而且分子量分布范圍很寬,盡管半纖維素在細胞壁中分布不均勻,卻能穿插滲透在纖絲之間,形成多糖復合體系。分子鏈較短的半纖維素充斥在胞壁中,使其結晶度下降增加了無定形物質的量。木材初生壁中的半纖維素含量高,可能和把未木質化的細胞粘在一起的作用有關。半纖維素分子之間及半纖維素與纖維素分子之間沒有化學鍵,可能存在氫鍵。半纖維素與木質素之間存在部分共價鍵,形成所謂木質素—碳水化合物復合體。半纖維素還可能起著把纖維素和木質素粘結在一起的作用。
半纖維素的分離制備
已研究出多種分離半纖維素的方法,在使用時應根據具體情況進行選擇。對闊葉樹材和一年生植物原料,可用稀鹼水溶液直接提取。但在多數情況下,尤其是對針葉樹材,大都先分離出綜纖維素,然後再用鹼液或某些中性溶劑從綜纖維素中提取半纖維素。二甲基亞碸是提取木聚糖的較理想溶劑,雖然得率較低,卻能保證木聚糖在提取過程中不發生結構變化。鹼液則不然,它能使半纖維素中的乙醯基全部脫除。用氫氧化鈉溶液提取葡萄甘露聚糖的效果比用氫氧化鉀好。在提取時還可加入諸如硼酸鈉之類的鹽,促進有些聚糖的溶解,也可用不同濃度的鹼液分步提取。用醋酸酸化得到的提取液,即可使半纖維素沉澱出來。加入乙醇等溶劑,可使沉澱更完全。採用分級沉澱或加入某些有選擇性的沉澱劑(如氫氧化鋇等),能將半纖維素初步分離。把得到的半纖維素粗品用柱層析法精製,即可用於測定分子量分布、糖基組成等一系列研究。木材中半纖維素的定量是通過測定戊聚糖、甘露聚糖、半乳聚糖、糖醛酸和乙醯基含量實現的,測得的只是近似值。
半纖維素的用途
雖然半纖維素還沒有形成顯著的工業用途,但它在工業上所具有的重要意義和作為潛在的工業原料的價值卻是顯而易見的。半纖維素對於紙張的強度、物理特性,對纖維板和刨花板生產都有不容低估的作用。實際上,半纖維素在造紙和人造板工業生產中起著粘合劑的作用。這是半纖維素的間接應用。半纖維素還是生產糠醛的原料,木材加工剩餘物是糠醛生產的潛在原料,而糠醛則是許多有機合成的中間體。戊聚糠和己聚糠經水解、發酵,可生產酵母、乙醇,經催化加氫可生產木糖醇、甘露糖醇等,都是重要的化工原料。用造紙廢液中的半纖維素為原料發酵生產酒精,還可得到酵母粗蛋白,是營養價值很高的家畜和家禽飼料添加劑。阿拉伯半乳聚糖已被用作乳化劑、穩定劑、食品和化妝品、油墨的添加劑和葯品賦形劑等。總之,半纖維素的利用有著廣闊的前景。
㈨ 纖維素和半纖維素有什麼不同
纖維素是一種不被人體消化道酵素與酸液分解的多醣類。可分為: 一、可溶性纖維:會在消化道內形成類似膠狀物質,此物質會與膽固醇結合,使得膽固醇不被人體再吸收。 二、不可溶性纖維素:因具備減少食物在消化道運輸時間的特性,固有助於腸胃道廢物及毒素之排除。 主要功能: 消除血中不良膽固醇,防止動脈硬化。 排除腸內廢物毒素,增加益菌,避免產生大腸癌。 降低熱量及脂肪吸收,控制血糖與血脂肪。 瘦身、減重、增加飽足感。 可幫助維持正常血壓。 文明病的剋星,現代人的必需品。 可減緩人類的正常老化。 刺激胃壁而增加分泌液,促進腸胃蠕動,增加排便量,防止便秘。 天然植物纖維經臨床研究證明,可延緩胃排空、增加飽足感,並促進腸胃蠕動,減少脂肪及糖類的吸收,達到控制體重、血糖、血脂肪的功效。食物纖維素在人體的功能,具有強力的保水性、增加飽足感而避免攝取過量的食物,更可減少有害物質在腸道的吸收,促進腸道的通暢,達到體重控制,預防慢性病的目的。食物纖維素可以延緩及減少葡萄糖的吸收率,有助於血糖的控制,減輕胰臟的負擔。食物纖維素可以和膽汁中的膽酸、膽固醇結合,並隨糞便排出體外,而達到降低脂肪及有害物質,預防腸癌。 半纖維素 英文名稱:hemicellulose 半纖維素是纖維素原料在20℃浸於17.5%或18%的氫氧化鈉溶液經過45分鍾後溶解的部分。 半纖維素又可分為乙種纖維素和丙種纖維素。乙種纖維素是在酸化後沉澱而分離出來的部分。丙種纖維素是在酸化後不沉澱的部分。它們的聚合度比甲種纖維素小得多。實際上它們不是纖維素,而是由木糖、甘露糖、葡萄糖等組成的其他天然多糖類。在用粘膠法制鹼纖維素的過程中,很快地溶解而增加鹼液的粘度,減低紙漿的吸收力。在造紙工業中,使纖維易於水化和溶脹,有利於纖維間交織,可適當增加紙張的斷裂強度、折裂強度、透明性和防油性。
㈩ 纖維素包括哪些
纖維素包括哪些
纖維素包括哪些,纖維素在我們日常生活中是有很多不同的特質的,纖維素在我們生活又很多用處,纖維素的種類也有很多,對於纖維素的內容也是我們關注的一個點,以下分享纖維素包括哪些。
1、性質
纖維素1、溶解性
常溫下,纖維素既不溶於水,又不溶於一般的有機溶劑,如酒精、乙醚、丙酮、苯等。它也不溶於稀鹼溶液中。因此,在常溫下,它是比較穩定的,這是因為纖維素分子之間存在氫鍵。纖維素不溶於水和乙醇、乙醚等有機溶劑,能溶於銅氨Cu(NH3)4(OH)2溶液和銅乙二胺[NH2CH2CH2NH2]Cu(OH)2溶液等。
2、纖維素水解
在一定條件下,纖維素與水發生反應。反應時氧橋斷裂,同時水分子加入,纖維素由長鏈分子變成短鏈分子,直至氧橋全部斷裂,變成葡萄糖。
3、纖維素氧化
纖維素圖片(5)纖維素與氧化劑發生化學反應,生成一系列與原來纖維素結構不同的物質,這樣的反應過程,稱為纖維素氧化。(引自郭莉珠檔案保護技術)纖維素大分子的基環是D-葡萄糖以β-1,4糖苷鍵組成的大分子多糖,其化學組成含碳44.44%、氫6.17%、氧49.39%。由於來源的不同,纖維素分子中葡萄糖殘基的數目,即聚合度(DP)在很寬的范圍。
是維管束植物、地衣植物以及一部分藻類細胞壁的主要成分。醋酸菌(Acetobaeter)的莢膜,以及尾索類動物的被囊中也發現有纖維素的存在,棉花是高純度(98%)的纖維素。所謂α-纖維素(α-cellulose)這一名稱系指從原來細胞壁的完全纖維素標准樣品用17.5%NaOH不能提取的部分。β-纖維素(β-cellulose)、γ-纖維素(γ-cellulose)是相應於半纖維素的纖維素。
雖然,α-纖維素通常大部分是結晶性纖維素,β-纖維素,γ-纖維素在化學上除含有纖維素以外,還含有各種多糖類。細胞壁的纖維素形成微纖維。寬度為10—30毫微米,長度有的達數微米。應用X線衍射和負染色法(negative染色法),根據電子顯微鏡觀察,鏈狀分子平行排列的結晶性部分組成寬為3—4毫微米的基本微纖維。推測這些基本微纖維集合起來就構成了微纖維。
纖維素能溶於Schwitzer試劑或濃硫酸。雖然不易用酸水解,但是稀酸或纖維素酶可使纖維素生成D-葡萄糖、纖維二糖和寡糖。在醋酸菌中有從UDP葡萄糖引子(primer)轉移糖苷合成纖維素的酶(cellulose synthase(UDPformingEC2.4.1.12)
。在高等植物中已得到具有同樣活性的顆粒性酶的標准樣品。此酶通常是利用GDP葡萄糖(cellulose synthase(GDP forming) EC2.4.1.29),在由UDP葡萄糖轉移的情況下,發生β-1,3鍵的混合。微纖維的形成場所和控制纖維素排列的機制還不太明瞭。另一方面就纖維素的分解而言,估計在初生細胞壁伸展生長時,微纖維的一部分由於纖維素酶的作用而被分解,成為可溶性。
水可使纖維素發生有限溶脹,某些酸、鹼和鹽的水溶液可滲入纖維結晶區,產生無限溶脹,使纖維素溶解。纖維素加熱到約150℃時不發生顯著變化 ,超過這溫度會由於脫水而逐漸焦化。纖維素與較濃的無機酸起水解作用生成葡萄糖等,與較濃的苛性鹼溶液作用生成鹼纖維素,與強氧化劑作用生成氧化纖維素。
4、柔順性
纖維素柔順性很差,是剛性的,因為:
(1)纖維素分子有極性,分子鏈之間相互作用力很強;
(2)纖維素中的六元吡喃環結構致使內旋轉困難;
(3)纖維素分子內和分子間都能形成氫鍵特別是分子內氫鍵致使糖苷鍵不能旋轉從而使其剛性大大增加。
2、製法
生產方法一:纖維素是世界上蘊藏量最豐富的天然高分子化合物,生產原料來源於木材、棉花、棉短絨、麥草、稻草、蘆葦、麻、桑皮、楮皮和甘蔗渣等。我國由於森林資源不足,纖維素的原料有70%來源於非木材資源。我國針葉材、闊葉材的纖維素平均含量約43-45%;草類莖稈的纖維素平均含量在40%左右。
纖維素的工業製法是用亞硫酸鹽溶液或鹼溶液蒸煮植物原料,主要是除去木素,分別稱為亞硫酸鹽法和鹼法。得到的物料稱為亞硫酸鹽漿和鹼法漿。然後經過漂白進一步除去殘留木素,所得漂白漿可用於造紙。再進一步除去半纖維素,就可用作纖維素衍生物的原料。
生產方法二:用纖維植物原料與無機酸搗成漿狀,製成α-纖維素,再經處理使纖維素作部分解聚,然後再除去非結晶部分並提純而得。
生產方法三:將選好的工業木漿板疏解,然後送入已加1%~10%的鹽酸(用量為5%~10%)的反應釜進行升溫水解,溫度為90~100℃,水解時間0.5~2h,反應結束後經冷卻送人中和槽,用液鹼調至中性,過濾後濾餅在80~100℃下乾燥,最後經粉碎得產品。
生產方法四:由木漿或棉花漿製成的纖維素。經漂白處理和機械分散後精製而成。[3]
3、作用
纖維素是地球上最古老、最豐富的天然高分子,是取之不盡用之不竭的,人類最寶貴的天然可再生資源。纖維素化學與工業始於一百六十多年前,是高分子化學誕生及發展時期的主要研究對象,纖維素及其衍生物的研究成果為高分子物理及化學學科的創立、發展和豐富作出了重大貢獻。
生理作用
人體內沒有β-糖苷酶,不能對纖維素進行分解與利用,但纖維素卻具有吸附大量水分,增加糞便量,促進腸蠕動,加快糞便的排泄,使致癌物質在腸道內的停留時間縮短,對腸道的不良刺激減少的作用,從而可以預防腸癌發生。
膳食纖維
人類膳食中的纖維素主要含於蔬菜和粗加工的谷類中,雖然不能被消化吸收,但有促進腸道蠕動,利於糞便排出等功能。草食動物則依賴其消化道中的共生微生物將纖維素分解,從而得以吸收利用。食物纖維素包括粗纖維、半粗纖維和木質素。食物纖維素是一種不被消化吸收的物質,過去認為是「廢物」,2013年認為它在保障人類健康,延長生命方面有著重要作用。因此,稱它為第七種營養素。
纖維素分子結構膳食纖維素,一般採用從天然食物(魔芋、燕麥、蕎麥、蘋果、仙人掌、胡蘿卜等)中提取的多種類型的高純度膳食纖維。膳食纖維素的主要功能為:
1、治療糖尿病
膳食纖維可提高胰島素受體的敏感性,提高胰島素的利用率;膳食纖維能包裹食物的糖分,使其逐漸被吸收,有平衡餐後血糖的作用,從而達到調節糖尿病患者的血糖水平,治療糖尿病的作用。
2、預防和治療冠心病
血清膽固醇含量的升高會導致冠心病。膽固醇和膽酸的排出與膳食纖維有著極為密切的關系。膳食纖維可與膽酸結合,而使膽酸迅速排出體外,同時膳食纖維與膽酸結合的結果,會促使膽固醇向膽酸轉化,從而降低了膽固醇水平。
3、降壓作用
膳食纖維能夠吸附離子,與腸道中的鈉離子、鉀離子進行交換,從而降低血液中的鈉鉀比值,從而起到降血壓的作用。
4、抗癌作用
自七十年代以來,膳食纖維在抗癌方面的研究報道日益增多,尤其是膳食纖維與消化道癌的關系。早期在印度的調查顯示,生活在印度北部人們膳食纖維的食用量大大高於南部,而結腸癌的發病率也大大低於南部。
根據這個調查結果,科學家做了更加深入的研究,發現膳食纖維防治結腸癌有以下幾點原因:結腸中一些腐生菌能產生致癌物質,而腸道中一些有益微生物能利用膳食纖維產生短鏈脂肪酸,這類短鏈脂肪酸能抑制腐生菌的生長;膽汁中的膽酸和鵝膽酸可被細菌代謝為細胞的致癌劑和致突變劑,膳食纖維能束縛膽酸等物質並將其排出體外,防止這些致癌物質的產生;膳食纖維能促進腸道蠕動,增加糞便體積,縮短排空時間,從而減少食物中致癌物與結腸接觸的機會;腸道中的有益菌能夠利用膳食纖維產生丁酸,丁酸能抑制腫瘤細胞的生長增殖,誘導腫瘤細胞向正常細胞轉化,並控制致癌基因的表達。
5、減肥治療肥胖症
膳食纖維取代了食物中一部分營養成份的數量,而使食物總攝取量減少。膳食纖維促增加唾液和消化液的分泌,對胃起到了填充作用,同時吸水膨脹,能產生飽腹感而抑制進食慾望。膳食纖維與部分脂肪酸結合,這種結合使得當脂肪酸通過消化道時,不能被吸收,因此減少了對脂肪的吸收率。
6、治療便秘
膳食纖維具有很強的持水性,其吸水率高達10倍。它吸水後使腸內容物體積增大,大便變松變軟,通過腸道時會更順暢更省力。與此同時,膳食纖維作為腸內異物能刺激腸道的收縮和蠕動,加快大便排泄,起到治便秘的功效。
4、攝入
蔬菜中含有豐富的纖維素。不含纖維素食物有:雞、鴨、魚、肉、蛋等;含大量纖維素的食物有:粗糧、麩子、蔬菜、豆類等,其中棉花含量最高,達到98%。因此建議糖尿病患者適當多食用豆類和新鮮蔬菜等富含纖維素的食物。目前國內的植物纖維食品,多是用米糠、麩皮、麥糟、甜菜屑、南瓜、玉米皮及海藻類植物等製成的,對降低血糖、血脂有一定作用。
5、含量測定
纖維素不是纖維,兩者是兩個概念。纖維素使用纖維素分析儀測定其含量,一般會測定粗纖維,食品中也會測定膳食纖維素。
6、含量
富含纖維素的食品纖維素雖然不能被人體吸收,但具有良好的清理腸道的作用,是適合IBS(腸易激綜合征)患者食用的健康食品。常見食品的纖維素含量如下:
麥麩:31%
穀物:4-10%,從多到少排列為小麥粒、大麥、玉米、蕎麥面、薏米面、高粱米、黑米。
麥片:8-9%;燕麥片:5-6%
馬鈴薯、白薯等薯類的'纖維素含量大約為3%。
豆類:6-15%,從多到少排列為黃豆、青豆、蠶豆、芸豆、豌豆、黑豆、紅小豆、綠豆。
無論谷類、薯類還是豆類,一般來說,加工得越精細,纖維素含量越少。
蔬菜類:筍類的含量最高,筍乾的纖維素含量達到30-40%,辣椒超過40%。其餘含纖維素較多的有:蕨菜、菜花、菠菜、南瓜、白菜、油菜。
菌類(干):纖維素含量最高,其中松蘑的纖維素含量接近50%,30%以上的按照從多到少的排列為:香菇、銀耳、木耳。此外,紫菜的纖維素含量也較高,達到20%。
堅果:3-14%。10%以上的有:黑芝麻、松子、杏仁;10%以下的有白芝麻、核桃、榛子、胡桃、葵瓜子、西瓜子、花生仁。
水果:含量最多的是紅果乾,纖維素含量接近50%,其次有桑椹干、櫻桃、酸棗、黑棗、大棗、小棗、石榴、蘋果、鴨梨。
各種肉類、蛋類、奶製品、各種油、海鮮、酒精飲料、軟飲料都不含纖維素;各種嬰幼兒食品的纖維素含量都極低。
7、葯物
天然膳食纖維素片
食用目的:
潤腸通便,獲得飽腹感,分解脂肪。
產品特點:
取自天然成份的科學配方,有助於正常生理活動;獲得飽腹感。
纖維素能把產生疾病的毒素經消化系統排出體外。
縮短食物在腸道停留時間,使大便順暢。
由多種獨特的纖維素組合而成,能分解攝入的脂肪。
主要成份:
磷酸氫鈣、纖維素、蘋果纖維、洋槐花、卵磷脂、碳酸鈣、柑橘纖維、二氧化硅、燕麥纖維、硬脂酸鎂、糊精、麥芽糖糊精、羧甲基纖維素鈉、檸檬酸鈉。
建議用法:
潤腸通便每次一至兩片,每日三次,餐前20分鍾或餐後開水送服。
8、相關內容
纖維素與身體健康
纖維素並非所有的碳水化合物都可以被消化並轉化為葡萄糖。難以消化的碳水化合物被稱為纖維。它是健康飲食不可或缺的一個組成部分,水果、蔬菜、小扁豆、蠶豆以及粗糧中的含量較高。食用高纖維的食物可以降低患腸癌、糖尿病和憩室疾病的可能性。而且也不易出現便秘現象。
通常人們認為纖維就是「粗草料」,但是事實並非如此,纖維可以吸收水分。因此它可以使食物殘渣膨脹變松,更容易通過消化道。由於食物殘渣在體內停留的時間縮短了,因此感染的風險被降低;而且,當一些食物特別是肉類變質時,會產生致癌物質並引起細胞變異,食物殘渣在體內停留時間的減短同樣可以降低出現這種情況的可能性。經常食肉者的飲食中纖維的含量很低,這會將食物在腸道中停留的時間增加到24-72小時,在這段時間內,有一些食物可能出現變質。因此如果你喜歡吃肉,那麼你必須確保飲食中同時含有大量纖維。
纖維有很多種類,其中一些是蛋白質而不是碳水化合物。有些種類的纖維,如燕麥中含有的那一類被稱為「可溶性纖維」,它們與糖類分子結合在一起可以減緩碳水化合物的吸收速度。這樣它們就可以幫助保持血糖濃度的穩定。有一些纖維的吸水性比其他種類的纖維要強很多。小麥纖維在水中可以膨脹到原來體積的10倍,而日本魔芋中的葡甘露聚糖纖維在水中可以膨脹到原來體積的100倍。由於纖維可以使食物膨脹,減緩糖類中能量的釋放速度,因此高吸水性纖維可以幫助控制食慾,有助於保持適當的體重。
纖維理想的攝入量是每天不少於35克。如果食物選擇得恰當,很容易就可以達到這個標准而不需要進行額外的補充。薩里大學的營養學家約翰·迪克森(JOhn Dickerson)曾強調指出,在營養本不豐富的飲食中加入麥鼓會對健康造成危害。其原因是麥鼓中含有大量的肌醇六磷酸,這是一種抗營養物質,它會降低身體對包括鋅在內的各種礦物質的吸收。總之,最好還是從大量不同的食物來源中獲得纖維,這些食物來源包括燕麥、小扁豆、蠶豆、植物種子、水果以及生食或輕微烹制的蔬菜。蔬菜中大部分的纖維在烹制過程中都被破壞了,因此蔬菜最好還是生食。
工業中的應用
適用於乾粉砂漿建材,內外牆耐水膩子粉(膏),粘結劑,填縫劑,界面劑,水性塗料,自流平劑等新型建材。
全世界用於紡織造紙的纖維素,每年達800萬噸。此外,用分離純化的纖維素做原料,可以製造人造絲,賽璐玢以及硝酸酯、醋酸酯等酯類衍生物;也可製成甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素、聚陰離子纖維素等醚類衍生物,用於石油鑽井、食品、陶瓷釉料、日化、合成洗滌、石墨製品、鉛筆製造、電子、塗料、建築建材、裝飾、蚊香、煙草、造紙、橡膠、農業、膠粘劑、塑料、炸葯、電工及科研器材等方面。
羧甲基纖維素鈉,俗稱纖維素、羧甲基纖維素、cmc等多種稱呼,是可再生取之不盡用之不竭的化工原料,廣泛地用於紡織,印染,石油鑽探,造紙,陶瓷,合成洗滌,日用化工,石墨製品,鉛筆製造,卷煙,塗料,建築用膠等行業,特別是近幾年來在石油鑽探行業得到了開發利用,生產水平和品種也有很大的進步,這與纖維素的相關原料生產廠家,機械製造廠家的大力開發和科研分不開,較之十幾年前有很大的進步,石油鑽探用纖維素PAC在國際市場上也佔有了一席之地。
在其他工業如乾粉砂漿建材,內外牆耐水膩子粉(膏),粘結劑,填縫劑,界面劑,水性塗料,自流平劑等新型建材行業也取得了很大的進步,是有數量和質量都有很大的提高。在造紙業主要有兩種用途:漿內添加和表面施膠,漿內添加的添加量千分之三至千分之五,添加量不大可對紙張的縱向和橫向拉力提高30%至50%,對紙張的使用和書寫起到了很好的作用。表面施膠特別是銅版紙上面做保水劑是其他膠黏劑所不好替代的產品,對紙張的平整度,光潔度都起到了很好的作用。
9、具體介紹
多聚合纖維素
大連醫科大學第一臨床學院與中國科學院大連化學物理研究所(簡稱大連化物所),歷經多年合作完成的「多聚合纖維素預防組織粘連的基礎與臨床應用研究」研製成功一種可用來預防創作與手術後組織粘連的高科技新材料--多聚合纖維素,並在基礎實驗和臨床應用研究中證明它具有良好的粘連效果。
如何使外科手術既能達到治療疾病又不造成嚴重粘連並發症,是當今外科亟待解決的問題。自1993~1999年,由骨科姜長明教授主持的課題組研製一種新型可吸收的防粘連材料-多聚合纖維素(Poly-CMC),分別在骨科、普外、神經外科等多學科進行了廣泛的基礎與臨床前瞻性的研究。在基礎研究中,他們與大連化物所合作,以多聚合纖維素為原料,聚葡糖為交聯劑,成功地完成了多聚合纖維素的合成及葯物篩選工作。
動物實驗研究分別進行了多聚合纖維在防止肌腱、神經、硬膜、關節及腹腔術後粘連的研究,證明預防粘連效果明顯。臨床應用研究觀察了多聚合纖維防止肌健粘連的療效。多聚合纖維素具有良好的生物相容性,是一種理想的防粘連材料。它可杜絕或減少由於粘連引起起的術後並發症,降低手術死亡率和病殘率。
木質素纖維
木質素纖維木質素纖維是天然木材經過化學處理得到的有機纖維,外觀為棉絮狀,呈白色或灰白色。通過篩選、分裂、高溫處理、漂白、化學處理、中和、篩分成不同長度和粗細度的纖維以適應不同應用材料的需要.由於處理溫度高達250℃以上,在通常條件下是化學上非常穩定的物質,不為一般的溶劑、酸、鹼腐蝕,具有無毒、無味、無污染、無放射性的優良品質,不影響環境,對人體無害,屬綠色環保產品,這是其它礦物質素纖維所不具備的。
纖維微觀結構是帶狀彎曲的,凹凸不平的,多孔的,交叉處是扁平的,有良好的韌性、分散性和化學穩定性,吸水能力強,有非常優秀的增稠抗裂性能。
性能參數
長度:均<6mm 灰分含量:≤18%
pH值:7.0±0.5 吸油率:不小於纖維自身質量的5倍。
含水率:<5% 耐熱能力:230℃(短時間可達280℃)
主要功能
廣泛用於瀝青道路、混凝土、砂漿、石膏製品、木漿海棉等領域,對防止塗層開裂、提高保水性、提高生產的穩定性和施工的合宜性、增加強度、增強對表面的附著力等有良好的效果。其技術作用主要是:觸變、防護、吸收、載體和填充劑。
使用說明
建議摻量:通常用量為混合料質量的0.3%,具體執行設計用量。
施工工藝:間隙式拌合機看採用人工投料,投料時可將纖維整袋在熱集料投料時一同投放:連續式拌合機可使用纖維喂料機。
應用領域
F1方程式賽車道;高溫多雨地區路面、停車場;高速公路與城市快速路、干線道路的抗滑表層;
橋面鋪裝。特別是鋼橋面鋪裝;高寒地區、防止溫縮裂縫;城市道路的公交車專用道;
公路重交通路段、重載以及超載車多的路段;城市道路的交叉口、公共汽車站、貨場、港口碼頭。
10、建築纖維
纖維素醚
纖維素醚建築級纖維素醚是鹼纖維素與醚化劑在一定條件下反應生成一系列產物的總稱。鹼纖維素被不同的醚化劑取代而得到不同的纖維素醚。按取代基的電離性能,纖維素醚可分為離子型(如羧甲基纖維素)和非離子型(如甲基纖維素)兩大類。按取代基的種類,纖維素醚可分為單醚(如甲基纖維素)和混合醚(如羥丙基甲基纖維素)。按可溶解性不同,可分為水溶性(如羥乙基纖維素)和有機溶劑溶解性(如乙基纖維素)等,干混砂漿主要用水溶性纖維素,水溶性纖維素又分為速溶型和經過表面處理的延遲溶解型。
纖維素醚在砂漿中的作用機理如下:
1.砂漿內的纖維素醚在水中溶解後,由於表面活性作用保證了膠凝材料在體系中有效地均勻分布,而纖維素醚作為一種保護膠體,「包裹」住固體顆粒,並在其外表面形成一層潤滑膜,使砂漿體系更穩定,也提高了砂漿在攪拌過程的流動性和施工的滑爽性。
2.纖維素醚溶液由於自身分子結構特點,使砂漿中的水份不易失去,並在較長的一段時間內逐步釋放,賦予砂漿良好的保水性和工作性。
甲基纖維素
甲基纖維素(MC)分子式[C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n]x
將精製棉經鹼處理後,以氯化甲烷作為醚化劑,經過一系列反應而製成纖維素醚。一般取代度為1.6~2.0,取代度不同溶解性也有不同。屬於非離子型纖維素醚。
1.甲基纖維素可溶於冷水,熱水溶解會遇到困難,其水溶液在pH=3~12范圍內非常穩定。與澱粉、胍爾膠等以及許多表面活性劑相容性較好。當溫度達到凝膠化溫度時,會出現凝膠現象。
2.甲基纖維素的保水性取決於其添加量、粘度、顆粒細度及溶解速度。一般添加量大,細度小,粘度大,則保水率高。其中添加量對保水率影響最大,粘度的高低與保水率的高低不成正比關系。溶解速度主要取決於纖維素顆粒表面改性程度和顆粒細度。在以上幾種纖維素醚中,甲基纖維素和羥丙基甲基纖維素保水率較高。
3.溫度的變化會嚴重影響甲基纖維素的保水率。一般溫度越高,保水性越差。如果砂漿溫度超過40℃,甲基纖維素的保水性會明顯變差,嚴重影響砂漿的施工性。
4.甲基纖維素對砂漿的施工性和粘著性有明顯影響。這里的「粘著性」是指工人塗抹工具與牆體基材之間感到的粘著力,即砂漿的剪切阻力。粘著性大,砂漿的剪切阻力大,工人在使用過程中所需要的力量也大,砂漿的施工性就差。在纖維素醚產品中甲基纖維素粘著力處於中等水平。
羥丙基甲基纖維素
羥丙基甲基纖維素(HPMC)分子式為[C6H7O2(OH)3-m-n(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3]n]x
羥丙基甲基纖維素是產量、用量都在迅速增加的纖維素品種。是由精製棉經鹼化處理後,用環氧丙烷和氯甲烷作為醚化劑,通過一系列反應而製成的非離子型纖維素混合醚。取代度一般為1.2~2.0。其性質受甲氧基含量和羥丙基含量的比例不同,而有差別。
1、羥丙基甲基纖維素易溶於冷水,熱水溶解會遇到困難。但它在熱水中的凝膠化溫度要明顯高於甲基纖維素。在冷水中的溶解情況,較甲基纖維素也有大的改善。
2、羥丙基甲基纖維素的粘度與其分子量的大小有關,分子量大則粘度高。溫度同樣會影響其粘度,溫度升高,粘度下降。但其粘度高溫度的影響比甲基纖維素低。其溶液在室溫下儲存是穩定的。
3、羥丙基甲基纖維素的保水性取決於其添加量、粘度等,其相同添量下的保水率高於甲基纖維素。
4、羥丙基甲基纖維素對酸、鹼具有穩定性,其水溶液在pH=2~12范圍內非常穩定。苛性鈉和石灰水,對其性能也沒有太大影響,但鹼能加快其溶解速度,並對粘度銷有提高。羥丙基甲基纖維素對一般鹽類具有穩定性,但鹽溶液濃度高時,羥丙基甲基纖維素溶液粘度有增高的傾向。
5、羥丙基甲基纖維素可與水溶性高分子化合物混用而成為均勻、粘度更高的溶液。如聚乙烯醇、澱粉醚、植物膠等。
6、羥丙基甲基纖維素比甲基纖維素具有更好的抗酶性,其溶液酶降解的可能性低於甲基纖維素。
7、羥丙基甲基纖維素對砂漿施工的粘著性要高於甲基纖維素。
羥乙基纖維素
羥乙基纖維素(HEC)
由精製棉經鹼處理後,在丙酮的存在下,用環氧乙烷作醚化劑進行反應而製成。其取代度一般為1.5~2.0。具有較強的親水性,易於吸潮。
1、羥乙基纖維素可溶於冷水中,熱水溶解較為困難。其溶液在高溫下穩定,不具有凝膠性。在砂漿中高溫下可使用時間較長,但保水性較甲基纖維素低。
2、羥乙基纖維素對一般酸鹼都具有穩定性,鹼能加快其溶解,並對粘度略有提高,其在水中分散性比甲基纖維素和羥丙基甲基纖維素略差。
3、羥乙基纖維素對砂漿抗垂掛有好的性能,但對水泥的緩凝時間較長。
4、國內一些企業生產的羥乙基纖維素,因含水量大,灰份高而導致其性能明顯低於甲基纖維素。
羧甲基纖維素
羧甲基纖維素(CMC)[C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n
由天然纖維(棉、等)經過鹼處理後,用一氯醋酸鈉作為醚化劑,經過一系列反應處理而製成離子型纖維素醚。其取代度一般為0.4~1.4,其性能受取代度影響較大。
1、羧甲基纖維素吸濕性較大,一般條件儲存會含有較大水份。
2、羧甲基纖維素水溶液不會產生凝膠,隨溫度升高而粘度下降,溫度超過50℃時,粘度不可逆。
3、其穩定性受pH影響較大。一般可用於石膏基砂漿中,不能用於水泥基砂漿中。在高鹼性時,會失去粘度。
4、其保水性遠遠低於甲基纖維素。對石膏基砂漿有緩凝作用,並降低其強度。但羧甲基纖維素價格明顯低於甲基纖維素。[4]
11、期刊名稱
Cellulose,是北歐荷蘭的一本科技期刊,主要發表的是天然高分子之類的文章,影響因子在11年是3.6。在化學類的期刊中並不是非常的出名,但仍然是較好的高分子類的科技期刊。