半纤维素(单糖构成的异质多聚体)
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更新时间:2023-05-17
半纤维素
单糖构成的异质多聚体
正文
半纤维素
简介
半纤维素
半纤维素具有亲水性能,这将造成细胞壁的润胀,可赋予纤维弹性。在纸页成型过程中有利于纤维构造和纤维间的结合力。因此,半纤维素的加入影响了表面纤维的吸附,对纸张强度有影响。纸浆中保留或加入半纤维素有利于打浆,这是因为半纤维素比纤维素更容易水化润胀,半纤维素吸附到纤维素上,增加了纤维的润胀和弹性,使纤维精磨而不是被切断,因此能够降低打浆能耗,得到理想的纸浆强度。
组成
半纤维素(hemicellulose):指在植物细胞壁中与纤维素共生、可溶于碱溶液,遇酸后远较纤维素易于水解的那部分植物多糖。一种植物往往含有几种由两或三种糖基构成的半纤维素,其化学结构各不相同。树茎、树枝、树根和树皮的半纤维素含量和组成也不同。因此,半纤维素是一类物质的名称。
构成半纤维素的糖基主要有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。半纤维素主要分为三类,即聚木糖类、聚葡萄甘露糖类和聚半乳糖葡萄甘露糖类。
阔叶材与禾本科草类的半纤维素主要是这类多糖,在禾本科半纤维素的多糖中,往往还含有L-呋喃型阿拉伯糖基作为支链连接在聚木糖主链上。支链多少因植物不同而异。
聚葡萄甘露糖类 是由 D-吡喃型葡萄糖基和吡喃型甘露糖基以1,4-β型连接成主链。另一类聚半乳糖葡萄甘露糖类则还有 D-吡喃型半乳糖基用支链的形式以1,6-α型连接到此主链上的若干D-吡喃型甘露糖基和D-吡喃型葡萄糖基上,它们的结构如下:
式中Gβ为β-D-吡喃型葡萄糖基;Mβ为β-D-吡喃型甘露糖基;阔叶材的A和B都是羟基;针叶材的A为α-D-吡喃型半乳糖基,B为氧乙酰基。
复合体 半纤维素与纤维素间无化学键合,相互间有氢键和范德瓦耳斯力存在。
半纤维素
来源
半纤维素
应用
对卷烟影响
半纤维素
本研究的目的是探讨各种木浆中的半纤维素含量的差异,以及这些差异对木浆和卷烟纸热性质的影响。为了测定木浆中的半纤维素含量,将半纤维素用18%的NaOH溶液提取,然后调pH至7.0使之沉淀。分离后,通过在100~200℃范围内进行热提取试验并在300~700℃的范围内进行裂解实验,对从各种木浆得到的半纤维素的热性质进行了分析研究。
这些试验结果表明:不同的木浆之间有显著差异。就半纤维素来讲,木浆可以分为三类:长纤维素木浆、短纤维素木浆和一年生植物木浆。木浆中半纤维素的含量和成分都有差别,这些差别决定了木浆的热性质以及卷烟纸的热性质。
提取方法
从植物纤维中提取半纤维素的方法,其步骤是:将植物纤维、碱、水混合后放入带有搅拌装置和加热系统的反应釜中,将反应釜温度升至35℃~85℃,同时在300rpm~2000rpm的转速条件下,搅拌10s~10min,以常规方法过滤或离心,得到的滤液或上清液即为半纤维素的提取液;向半纤维素的提取液中加入其2~3倍体积量的80%~95%的乙醇,使可溶性半纤维素沉淀,常规过滤,收集产物并干燥,得半纤维素。本发明的方法反应物的浓度比水提取法要求的反应物浓度高,提取中不要求使用大量的水,明显降低了提取成本。