《高分子纤维素》PPT课件.ppt
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1、,纤维素,纤维素定义 纤维素是葡萄糖分子通过-1,4-糖苷键连接而形成的葡聚糖。通式为(C6H10O5)n。纤维素通常含数千个葡萄糖单位,是植物细胞壁的主要成分。木材约一半是纤维素;棉花是自然界中较纯粹的纤维素(92-95%),脱脂棉和无灰滤纸是纯粹的纤 维素。含有几千个葡萄糖单元,分子量几十万。,纤维素存在于一切植物中。是构成植物细胞壁的基础物质。其中:棉花含纤维素9295;亚麻含纤维素约80;木材含纤维素约50。,棉花树,棉花花苞,棉花,亚麻,麻,麻丝,桉树,桉树木材,竹子,纤维素的物理性质 常温下,纤维素既不溶于水,又不溶于一般的有机溶剂,如酒精、乙醚、丙酮、苯等。它也不溶于稀碱溶液中。
2、因此,在常温下,它是比较稳定的,这是因为纤维素分子之间存在氢键。,纤维素的化学性质,纤维素的水解 在一定条件下,纤维素与水发生反应。反应时氧桥断裂,同时水分子加入,纤维素由长链分子变成短链分子,直至氧桥全部断裂,变成葡萄糖。,酯化反应 纤维素分子由几千个单糖单元构成,其中,每个单糖单元中含三个醇羟基,因此,能显示出醇的性质。发生酯化反应,生成酯。如:与硝酸反应,生成纤维素硝酸酯(俗名:硝酸纤维)、与乙酸反应,生成纤维素乙酸酯(俗名:醋酸纤维)。,纤维素与硝酸反应,3n HNO3,3nH2O,纤维素硝酸酯或纤维素三硝酸酯(硝酸纤维),纤维素与乙酸反应,纤维素的氧化,纤维素与强氧化剂发生化学反应,
3、生成一系列与原来纤维素结构不同的物质,称为氧化纤维。,纤维素与淀粉的简要比较,淀粉是与纤维素一样同是葡萄糖 的高聚体,通式也为(C6H10O5)n。淀粉有直链淀粉和支链淀粉两类。淀粉是植物体中贮存的养分,贮存在种子和块茎中,各类植物中的淀粉含量都较高。,淀粉、纤维素的结构和物理性质比较,淀粉 纤维素,(C6H10O5)n(C6H10O5)n,n值由几百几千 几千个葡萄糖单元 葡萄糖单元,白色无气味无味道 白色无气味无味道不溶于冷水,热水糊化 不溶于水也不溶于 一般有机溶剂,十几万几十万 几十万几百万,1不是同分异构体 2不是同系物 3均属天然高分子化合物,相对分子量,相互关系,物理性质,通 式
4、,结 构,淀粉、纤维素的化学性质比较,无醛基 每个单元中有三个羟基,无醛基每个单元中有三个羟基,1遇碘单质呈蓝色2无还原性3能水解成葡萄糖,1无还原性2能水解成葡萄糖(比淀粉难)3酯化反应,食用制葡萄糖和酒精,制硝酸纤维醋酸纤维粘胶纤维造纸,纤维素的制法,实验室制法 先用水、有机溶剂处理植物原料,再用氯、亚氯酸盐、二氧化氯、过乙酸去除其中所含的木素,得到纤维素和半纤维素,然后采用各种方法除去半纤维素,制得纯纤维素。,工业制法,用亚硫酸盐溶液或碱溶液蒸煮植物原料,除去木素,然后经过漂白进一步除去残留木素,所得漂白浆可用于造纸。,膳食纤维,膳食纤维是一种不被消化吸收的物质,过去认为是“废物”,现在
5、认为它在保障人类健康,延长生命方面有着重要作用。因此,称它为第七种营养素。人类膳食中的纤维素主要含于蔬菜和粗加工的谷类中,虽然不能被消化吸收,但有促进肠道蠕动,利于粪便排出等功能。,膳食纤维的作用治疗糖尿病预防和治疗冠心病 降压作用抗癌作用减肥治疗肥胖症治疗便秘清除外源有害物质,(1).制造纤维素硝酸酯(硝酸纤维)。根据 含N 量分为火棉(含N量较高,用于制造无烟 火药)、胶棉(含N量较低,用于制赛璐珞和喷 漆),(2).制造纤维素乙酸酯(醋酸纤维),不易 着火,用于制胶片,(3).制造黏胶纤维(NaOH、CS2处理后所得,其中的长纤维称人造丝,短纤维称人造棉),纤维素的用途,纯棉上衣,麻布,
6、法国棉麻,(4).棉麻纤维大量用于纺织工业,(5).木材、稻草、麦秸、蔗渣等用于造纸,(6).食物中的纤维素有利于人的消化。,多聚合纤维素,大连医科大学第一临床学院与中国科学院大连化学物理研究所,历经多年合作完成的“多聚合纤维素预防组织粘连的基础与临床应用研究”研制成功一种可用来预防创作与手术后组织粘连的高科技新材料-多聚合纤维素,并在基础实验和临床应用研究中证明它具有良好的粘连效果。,木质素纤维,木材经过化学处理得到的有机纤维,外观为棉絮状,呈白色或灰白色。由于处理温度高达250以上,在通常条件下是化学上非常稳定的物质,不为一般的溶剂、酸、碱腐蚀,具有无毒、无味、无污染、无放射性的优良品质,
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