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第一章制浆原料主要成分的化学结构1

第一节 纤维素的化学结构与物理结构1

一、纤维素的化学结构2

(一)纤维索大分子链的构型2

(二)纤维素大分子链的构象3

(三)纤维素大分子功能基的红外光谱分析6

二、纤维素的物理结构11

(一)微细结构11

(二)结晶结构13

第二节 半纤维素的化学结构及其在纤维细胞壁中的分布45

一、半纤维素及其各组分的分离与鉴定46

(一)半纤维素的抽提与各种聚糖的分离46

(二)聚糖中糖类组分的分离与鉴定49

(三)半纤维素中酸性基团的测定57

二、半纤维素中各种聚糖的化学结构61

(一)聚戊糖的种类及其化学结构61

(二)聚己糖的种类及其化学结构65

(三)聚戊糖或聚己糖的结构分析70

三、各类植物半纤维素中聚糖的种类及半纤维素在纤维细胞壁中的分布80

(一)针叶木半纤维素中聚糖的种类80

(二)阔叶木半纤维索中聚糖的种类81

(三)禾本科植物半纤维素中聚糖的种类81

(四)半纤维索在纤维细胞壁中的分布82

第三节 木素的化学结构及其在纤维细胞壁中的分布83

一、木素的分离84

二、木素的化学结构85

(一)木素结构单元及其生物合成过程85

(二)木素母体合成木素二聚体、三聚体…多聚体(木素大分子)的过程89

(三)不同原料中的木素结构模式95

三、木素-碳水化合物复合体101

(一)木素-碳水化合物复合体的结构101

(二)木素-碳水化合物复合体的研究方法106

(一)木素在纤维细胞壁中的分布情况107

四、木素在纤维细胞壁中的分布107

(二)木素在纤维细胞壁中分布的研究方法108

参考文献116

第二章硫酸盐法蒸煮化学125

第一节 硫酸盐蒸煮液的性质125

一、硫酸盐蒸煮液中各组分的溶解度125

二、硫酸盐蒸煮液中各组分的电离与水解126

三、多硫化钠蒸煮液的制备与性质128

(一)多硫化钠蒸煮液的制备方法128

(二)多硫化钠蒸煮液的性质132

四、硫酸盐蒸煮液和多硫化钠蒸煮液新的分析方法138

(一)离子选择性膜电极的电位滴定139

(二)离子选择性膜电极的直接电位测定144

(三)连续电位滴定法146

一、硫酸盐法蒸煮时脱木素的化学反应149

(一)硫酸盐法蒸煮时木素结构单元间联接的断裂反应149

第二节 硫酸盐法蒸煮的脱木素化学149

(二)木素结构单元的缩合反应156

二、硫酸盐法蒸煮时脱木素的顺序159

(一)木材硫酸盐法蒸煮时纤维细胞主要部位脱木素的顺序159

(二)草类原料硫酸盐法蒸煮时纤维细胞主要部位脱木素的顺序161

三、硫酸盐法蒸煮时脱木素的反应历程和蒸煮曲线的制订162

(一)木材硫酸盐法蒸煮时脱木素的反应历程和蒸煮曲线的制订162

(二)草类原料硫酸盐法蒸煮时脱木素的反应历程和蒸煮曲线的制订166

(三)竹子硫酸盐蒸煮时脱木素的反应历程和蒸煮曲线的制订171

四、硫酸盐法蒸煮时的脱木素反应动力学和蒸煮质量的控制172

(一)硫酸盐煮的脱木素动力学172

(二)硫酸盐蒸煮脱木素反应速率常数(K)和活化能(E)的计算174

(三)硫酸盐蒸煮时H因子的计算及其应用180

五、硫酸盐纸浆中残留木素的特性185

六、硫酸盐蒸煮黑液中木素的特性及其降解产物的种类186

(二)浓缩黑液直接制取胶合板粘合剂190

(一)提取纯木素作染料分散剂190

七、硫酸盐蒸煮黑液中木素的利用190

(三)制减水剂191

第三节 硫酸盐法蒸煮的碳水化合物降解化学192

一、硫酸盐法蒸煮时碳水化合物降解的化学反应192

(一)剥皮反应192

(二)碱性水解197

二、硫酸盐法蒸煮时碳水化合物降解动力学198

三、硫酸盐法煮时碳水化物的降解历程198

四、硫酸盐蒸煮黑液中的木素-碳水化合物复合体200

五、硫酸盐蒸煮时蒸煮液中半纤维素在纤维素纤维上的吸回200

(一)吸回的形式200

(二)影响吸回的条件201

第四节 添加助剂的硫酸盐(和烧碱法)蒸煮化学201

一、添加无机氧化性助剂的蒸煮化学202

(一)添加多硫化钠(铵)的硫酸盐法蒸煮化学202

(二)添加亚硫酸钠的硫酸盐法(和烧碱法)蒸煮化学202

二、添加无机还原性助剂的蒸煮化学203

三、添加有机氧化性助剂的蒸煮化学204

(一)添加葸醌及其类似物的蒸煮化学204

(二)添加硝基苯的蒸煮化学213

(三)添加羟胺的蒸煮化学213

(四)添加甲醇的蒸煮化学214

四、添加有机还原性助剂的蒸煮化学214

五、采用助剂预处理的硫酸盐法(和烧碱法)蒸煮化学217

(一)采用多硫化钙预处理的硫酸盐法(和烧碱法)蒸煮化学217

(二)采用H2S预处理的硫酸盐法(和烧碱法)蒸煮化学218

(三)采用紫外线照射预处理的硫酸盐法蒸煮化学220

第五节 预水解硫酸盐法蒸煮化学220

一、预水解化学221

(一)预水解反应历程和动力学221

(二)预水解反应速率与预水解因子232

(三)预水解液中碳水化合物和木素降解产物的分离与鉴定236

参考文献240

二、预水解半料的硫酸盐蒸煮化学240

第三章亚硫酸盐蒸煮化学244

第一节 亚硫酸盐法蒸煮的发展前途244

第二节 亚硫酸盐法蒸煮的脱木素化学246

一、亚硫酸盐法蒸煮的脱木素化学反应246

(一)碱性和中性亚硫酸盐法蒸煮时的脱木素化学反应246

(二)酸性亚疏酸盐蒸煮时的脱木素化学反应248

(三)亚硫酸盐法蒸煮和碱法蒸煮时形成的无色发色基团及其变成有色基团的反应251

二、亚硫酸盐法蒸煮脱木素的反应历程257

(一)木素磺化阶段257

(二)磺化木素溶出阶段259

三、亚硫酸盐法蒸煮脱木素的动力学260

四、亚硫酸盐法蒸煮脱木素的顺序262

第三节 亚硫酸盐法蒸煮的碳水化合物降解化学264

一、酸性水解反应264

三、单糖的氧化和分解反应265

二、酸性氧化反应265

四、酸性条件下碳水化合物的降解反应历程267

第四节 添加助剂的亚硫酸盐法蒸煮化学267

一、添加蒽醌的中性亚硫酸钠和碱性亚硫酸钠蒸煮268

(一)中性亚硫酸钠-蒽醌(NSAQ)蒸煮268

(二)中性亚硫酸盐半化学法-蒽醌(NSSC—AQ)蒸煮273

(三)碱性亚硫酸钠-蒽醌(ASAQ)蒸煮274

二、添加有机溶剂的亚硫酸盐法蒸煮278

第五节 亚硫酸盐纸浆的性质280

第六节 亚硫酸盐法蒸煮废液的利用286

参考文献288

第四章纸浆漂白化学290

第一节 纸浆漂白的历史和发展趋势290

第二节 氯化化学291

一、氯-水系统的性质292

二、氯化的脱木素化学295

(一)氯化脱木素化学反应295

(二)氧化脱木素的反应历程301

(三)氯化脱木素的反应动力学305

三、氯化时碳水化合物降解化学306

(一)氯对碳水化合物的氧化降解机理与动力学306

(二)氯化时添加助剂的阻止降解反应311

四、烧碱-蒽醌浆和硫酸盐 蒽醌浆的氯化漂白特性313

五、氯化工艺条件的改进与新发展316

第三节 碱处理化学317

一、碱的种类对碱处理的影响318

二、氯化木素的碱性水解化学319

(一)化学反应319

(二)反应历程和反应动力学320

三、碱处理的碳水化合物降解化学321

(一)溶解321

(二)剥皮反应321

(三)碱性水解322

(二)添加Na2SO8323

四、添加助剂的碱处理323

(一)添加KBH4323

(三)添加Cl2或H2O2324

(四)添加有机抗氧剂325

五、碱处理工艺条件的讨论325

第四节 次氯酸盐漂白化学328

一、次氯酸盐漂白液328

二、次氯酸盐漂白的脱木素化学331

(一)次氯酸盐漂白脱木素化学反应331

(二)次氯酸盐漂白脱木素反应动力学333

三、次氧酸盐漂白的碳水化合物降解化学334

(一)次氯酸盐漂白时纤维素的氧化解334

(二)次氯酸盐漂白时半纤维素的氧化降解337

四、次氯酸盐漂白工艺的讨论与新发展338

(一)次氯酸盐用量338

(二)漂白时的pH值340

(三)漂白时的温度341

(四)漂白时的浮液浓度343

(五)漂白时的浆浓343

(六)漂白时间343

第五节 二氧化氯漂白化学343

一、二氧化氯的制备与性质344

二、二氧化氯漂白的脱木素化学347

(一)二氧化氯与木素的化学反应347

(二)二氧化氯漂白动力学349

三、二氢化氮漂白的碳水化合物降解化学350

四、二氧化氯漂白工艺的讨论与新发展351

(一)影响二氧化氯漂白的因素351

(二)二氧化氯单段漂358

(三)二氧化氯预漂的作用359

(四)氯作为二氧化氯漂白的助剂362

(五)五氧化二矾作为催化剂的二氧化氯漂白362

(六)二氧化氯与过醋酸混合漂白363

第六节 氧碱漂白化学364

一、氧碱漂白的脱木素化学365

(一)脱木素化学反应365

(二)脱木素反应历程和动力学369

二、氧碱漂白的碳水化合物降解化学371

(一)碳水化合物降解化学反应371

(二)碳水化合物降解功力学376

(三)添加助剂的保护作用376

三、氧碱漂白工艺条件的讨论380

(一)用碱量380

(二)碱液浓度381

(三)浆料浓度383

(四)温度386

(五)氧压388

(六)反应时间388

(七)酸预处理和添加保护剂388

(一)一级蒸煮390

四、氧碱蒸煮390

(二)二级蒸煮393

第七节 过氧化氢和过醋酸漂白化学394

一、过氧化氢的性质与漂白液的组成395

二、过氧化氢漂白的脱木素化学反应398

(一)过氧化氢漂白时发色基团的改变与脱木素化学反应398

(二)过氧化氢漂白动力学402

三、过氧化氯漂白的碳水化合物降解化学403

四、过氧化氢漂白工艺的讨论403

(一)木材种类403

(二)过氧化氢用量405

(三)漂液的碱度(或pH)和稳定性406

(四)浆料浓度406

(五)漂白温度与时间406

五、过醋酸(过氧醋酸)漂白化学408

一、臭氧的性质412

第八节 臭氧漂白化学及氧化性漂白化学的总结412

二、臭氧漂白时的脱木素化学413

(一)木素苯环的臭氧氧化反应414

(二)木素侧链双键、醇羟基、醚和醛的臭氧氧化反应414

三、臭氧漂白时的碳水化合物降解化学416

四、臭氧漂白工艺条件的讨论417

(一)臭氧用量418

(四)pH值419

(三)浆料浓度419

(二)臭氧浓度419

(五)温度420

(六)时间420

五、氧化性漂剂脱木素化学反应总结420

第九节 低亚硫酸盐漂白化学425

一、低亚硫酸盐的制备与性质425

(一)低亚硫酸盐的制备原理425

(二)低亚硫酸盐的性质426

二、低亚硅酸盐的漂白原理429

三、低亚硫酸盐漂白工艺的讨论430

(一)低亚硫酸盐的用量430

(二)漂白时的pH值431

(三)浆料浓度432

(四)温度与时间432

(五)添加助剂432

第十节 置换漂白433

一、置换漂白原理433

二、置换漂白生产流程434

第十一节 漂白过程的组合和不同纸浆的漂白438

第十二节 纸浆的返黄439

一、纸浆返黄程度的测定方法440

二、纸浆返黄的原因441

三、防止纸浆返黄的方法442

第十三节 漂白废液的组成与处理443

一、氯化废液的组成445

二、氯化废液中氯酚处理的新方法447

三、碱处理废液的组成448

四、碱处理废液的色处理450

(一)超滤法450

(二)污泥沉淀法451

(三)白腐菌脱色法451

五、漂白车间逆流封闭循环和净化处理452

参考文献453

第五章纸浆改性化学461

一、接枝共聚461

(一)接枝共聚的方法461

(二)接枝共聚产物的鉴定473

(三)纤维素接枝共聚的大分子结构和超分子结构474

(四)纤维素接枝共聚产物的性质475

二、交联478

参考文献480