【半(ban)(ban)纖維(wei)素】半(ban)(ban)纖維(wei)素是什么(me) 半(ban)(ban)纖維(wei)素的應用以及合成

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(he)果膠等(deng)構成具有一定(ding)硬度和(he)彈性的(de)細胞壁，因而呈現穩定(ding)的(de)化學結(jie)(jie)構。原來是從(cong)總纖(xian)維素(su)中(zhong)以17.5%NaOH以至24%KOH提(ti)取(qu)出來的(de)多(duo)(duo)糖(tang)(tang)成分的(de)總稱，而沒(mei)有相(xiang)應(ying)的(de)特定(ding)的(de)化學結(jie)(jie)構。堿(jian)提(ti)取(qu)液用醋(cu)酸(suan)中(zhong)和(he)沉淀的(de)部分是半(ban)纖(xian)維素(su)A，上(shang)清液用乙醇沉淀的(de)部分是半(ban)纖(xian)維素(su)B。作(zuo)為重要(yao)的(de)多(duo)(duo)糖(tang)(tang)除木(mu)聚(ju)(ju)糖(tang)(tang)、葡聚(ju)(ju)糖(tang)(tang)、阿拉伯木(mu)聚(ju)(ju)糖(tang)(tang)、葡萄甘露聚(ju)(ju)糖(tang)(tang)、阿拉伯半(ban)乳聚(ju)(ju)糖(tang)(tang)等(deng)中(zhong)性多(duo)(duo)糖(tang)(tang)外。

合成

非離子半纖維素

為了賦予半(ban)(ban)纖(xian)維(wei)(wei)素(su)的抗(kang)水性(xing)(xing)能(neng)或(huo)增加半(ban)(ban)纖(xian)維(wei)(wei)素(su)的熱塑性(xing)(xing)，可將半(ban)(ban)纖(xian)維(wei)(wei)素(su)酰(xian)(xian)化。半(ban)(ban)纖(xian)維(wei)(wei)素(su)與長鏈酰(xian)(xian)基氯反應可以生成熱塑性(xing)(xing)材(cai)料，半(ban)(ban)纖(xian)維(wei)(wei)素(su)的乙(yi)酰(xian)(xian)化是(shi)一種(zhong)改善聚合物(wu)疏水性(xing)(xing)能(neng)應用最廣泛(fan)的方法。酰(xian)(xian)化反應通(tong)常用酸(suan)酐或(huo)酰(xian)(xian)基氯作乙(yi)酰(xian)(xian)化試劑，這也是(shi)研究得(de)最為成熟的一種(zhong)改性(xing)(xing)方法。

陰離子半纖維素

羧甲(jia)基半(ban)纖(xian)維素(su)的(de)合成(cheng)一(yi)直(zhi)是人們熱衷(zhong)研(yan)究 重(zhong)點。將半(ban)纖(xian)維素(su)羧甲(jia)基化(hua)便(bian)可得到羧甲(jia)基變性(xing)(xing)半(ban)纖(xian)維素(su)（CMMH），其(qi)制備方法類似(si)予羧甲(jia)基淀粉（CMS）：把半(ban)纖(xian)維素(su)懸浮在堿性(xing)(xing)乙醇(chun)溶液中，再加入(ru)醚化(hua)劑一(yi)氯醋酸，反應完畢(bi)后過濾出產物，用乙醇(chun)洗至(zhi)無(wu)氯離(li)子(zi)。

陽離子半纖維素

改性(xing)對于(yu)增(zeng)加(jia)或改進基團的(de)(de)功能(neng)是很有(you)用的(de)(de)。季(ji)銨化的(de)(de)半纖維素能(neng)夠增(zeng)加(jia)它們的(de)(de)水溶性(xing)、得率及其(qi)陽(yang)離子性(xing)或兩性(xing)離子性(xing)等，并具有(you)較(jiao)高的(de)(de)取(qu)代度和與(yu)陽(yang)離子聚合(he)物、兩性(xing)聚合(he)物相似(si)的(de)(de)化學特性(xing)。因(yin)此有(you)許(xu)多(duo)學者對半纖維素的(de)(de)季(ji)銨化產生很大興趣，尤其(qi)是羥烷(wan)基陽(yang)離子半纖維素的(de)(de)合(he)成。

應用

半纖維(wei)素的(de)工業利用正在(zai)開(kai)發，制(zhi)漿廢液(ye)可制(zhi)酵(jiao)母(mu)，酵(jiao)母(mu)又(you)可抽提出(chu)10%的(de)核糖(tang)核酸(suan)(suan)(suan)，再衍生為肌苷單磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)酯(zhi)和(he)鳥苷單磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)酯(zhi)，可用作(zuo)(zuo)調味劑(ji)(ji)、抗(kang)癌劑(ji)(ji)或抗(kang)病毒劑(ji)(ji)等。林產化學品法(fa)是先用有機(ji)酸(suan)(suan)(suan)使纖維(wei)原料預水解(jie)，水解(jie)殘渣仍(reng)可制(zhi)漿，質量可與(yu)未預水解(jie)的(de)漿相媲美，而從水解(jie)液(ye)可分(fen)離出(chu)戊糖(tang)和(he)己糖(tang)組分(fen)，所得木(mu)(mu)糖(tang)經處理(li)后制(zhi)成木(mu)(mu)糖(tang)醇，可作(zuo)(zuo)增(zeng)甜劑(ji)(ji)、增(zeng)塑(su)劑(ji)(ji)、表面(mian)活性劑(ji)(ji)；木(mu)(mu)糖(tang)酸(suan)(suan)(suan)可作(zuo)(zuo)膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)；聚木(mu)(mu)糖(tang)硫酸(suan)(suan)(suan)酯(zhi)可作(zuo)(zuo)抗(kang)凝血劑(ji)(ji)。

半纖(xian)維素糖類(lei)發酵(jiao)酒(jiu)精(jing)是利用生物技(ji)術，由(you)可再生的(de)植(zhi)物纖(xian)維原料(liao)(liao)制取酒(jiu)精(jing)，一(yi)直是國際關注的(de)研究熱點. 本(ben)項(xiang)目以玉米(mi)棒芯為(wei)原料(liao)(liao)，經稀酸水解將(jiang)半纖(xian)維轉化為(wei)戊糖，進(jin)一(yi)步發酵(jiao)為(wei)酒(jiu)精(jing)。其總體水平(ping)為(wei)中(zhong)國首創，國際先(xian)進(jin)。此項(xiang)技(ji)術的(de)中(zhong)試(shi)成功將(jiang)對(dui)中(zhong)國酒(jiu)精(jing)工業(ye)的(de)發展(zhan)起到積極的(de)推(tui)動作用，對(dui)于(yu)解決人類(lei)將(jiang)面臨的(de)能源危機、糧食緊(jin)缺及環(huan)境(jing)污染(ran)等問題(ti)均具有重大的(de)意義。

對卷煙紙影響

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(zu)成的(de)纖維(wei)素(su)不同，半纖維(wei)素(su)由各種(zhong)碳(tan)水化合物以及戊糖(tang)和已糖(tang)組(zu)成。此外(wai)，單(dan)糖(tang)之間(jian)的(de)連接方(fang)式也有很(hen)大的(de)不同。

本研究的(de)目的(de)是探(tan)討各種木漿(jiang)(jiang)中(zhong)的(de)半纖(xian)維(wei)素(su)含(han)量的(de)差(cha)異，以及(ji)這些差(cha)異對(dui)木漿(jiang)(jiang)和卷煙紙(zhi)熱(re)性質的(de)影響。為了(le)測定(ding)木漿(jiang)(jiang)中(zhong)的(de)半纖(xian)維(wei)素(su)含(han)量，將(jiang)半纖(xian)維(wei)素(su)用18%的(de)NaOH溶液(ye)提取，然后調(diao)pH至7.0使(shi)之沉淀。分(fen)離(li)后，通過在(zai)100～200℃范圍內(nei)進行熱(re)提取試驗(yan)并(bing)在(zai)300～700℃的(de)范圍內(nei)進行裂解實驗(yan)，對(dui)從各種木漿(jiang)(jiang)得到的(de)半纖(xian)維(wei)素(su)的(de)熱(re)性質進行了(le)分(fen)析(xi)研究。

為了分(fen)(fen)析(xi)碳水化合物(wu)組成，將半纖(xian)維(wei)素用(yong)三(san)氟乙(yi)酸水解(jie)。用(yong)離子交換層析(xi)進(jin)行(xing)糖分(fen)(fen)析(xi)，用(yong)脈沖(chong)電流法檢測。

這(zhe)些(xie)試驗結果表明(ming)：不(bu)同的木(mu)(mu)漿(jiang)(jiang)(jiang)之間(jian)有(you)顯著(zhu)差異。就半纖(xian)維(wei)(wei)素來講(jiang)，木(mu)(mu)漿(jiang)(jiang)(jiang)可以分為(wei)三類：長纖(xian)維(wei)(wei)素木(mu)(mu)漿(jiang)(jiang)(jiang)、短纖(xian)維(wei)(wei)素木(mu)(mu)漿(jiang)(jiang)(jiang)和一年(nian)生植物木(mu)(mu)漿(jiang)(jiang)(jiang)。木(mu)(mu)漿(jiang)(jiang)(jiang)中半纖(xian)維(wei)(wei)素的含量和成(cheng)分都有(you)差別(bie)，這(zhe)些(xie)差別(bie)決定了木(mu)(mu)漿(jiang)(jiang)(jiang)的熱性(xing)質(zhi)(zhi)以及(ji)卷(juan)煙紙(zhi)的熱性(xing)質(zhi)(zhi)。