【半(ban)(ban)纖維(wei)素(su)】半(ban)(ban)纖維(wei)素(su)是什么 半(ban)(ban)纖維(wei)素(su)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(jiao)等構成(cheng)具有一(yi)定(ding)(ding)硬度和(he)彈性的(de)(de)細胞壁，因而呈(cheng)現(xian)穩(wen)定(ding)(ding)的(de)(de)化學結(jie)構。原來是(shi)從(cong)總(zong)纖維(wei)素中(zhong)(zhong)以(yi)17.5%NaOH以(yi)至24%KOH提取(qu)出來的(de)(de)多糖(tang)(tang)成(cheng)分(fen)的(de)(de)總(zong)稱(cheng)，而沒有相應的(de)(de)特定(ding)(ding)的(de)(de)化學結(jie)構。堿(jian)提取(qu)液(ye)(ye)用(yong)醋酸中(zhong)(zhong)和(he)沉淀(dian)的(de)(de)部分(fen)是(shi)半(ban)纖維(wei)素A，上清(qing)液(ye)(ye)用(yong)乙醇沉淀(dian)的(de)(de)部分(fen)是(shi)半(ban)纖維(wei)素B。作為重要的(de)(de)多糖(tang)(tang)除木聚(ju)糖(tang)(tang)、葡聚(ju)糖(tang)(tang)、阿拉伯木聚(ju)糖(tang)(tang)、葡萄(tao)甘露聚(ju)糖(tang)(tang)、阿拉伯半(ban)乳聚(ju)糖(tang)(tang)等中(zhong)(zhong)性多糖(tang)(tang)外。

合成

非離子半纖維素

為(wei)了賦予(yu)半(ban)(ban)纖維(wei)(wei)素的(de)(de)(de)抗水(shui)性能或(huo)增(zeng)加半(ban)(ban)纖維(wei)(wei)素的(de)(de)(de)熱(re)塑性，可將(jiang)半(ban)(ban)纖維(wei)(wei)素酰(xian)化(hua)。半(ban)(ban)纖維(wei)(wei)素與長鏈酰(xian)基氯反(fan)應可以生成熱(re)塑性材料(liao)，半(ban)(ban)纖維(wei)(wei)素的(de)(de)(de)乙酰(xian)化(hua)是一種(zhong)改善(shan)聚合物疏水(shui)性能應用最廣泛(fan)的(de)(de)(de)方法。酰(xian)化(hua)反(fan)應通常用酸酐或(huo)酰(xian)基氯作乙酰(xian)化(hua)試(shi)劑，這也是研究得最為(wei)成熟的(de)(de)(de)一種(zhong)改性方法。

陰離子半纖維素

羧甲(jia)基半(ban)(ban)纖(xian)維(wei)素(su)(su)的合成一直是(shi)人們熱衷研究 重點。將(jiang)半(ban)(ban)纖(xian)維(wei)素(su)(su)羧甲(jia)基化便(bian)可(ke)得到(dao)羧甲(jia)基變性半(ban)(ban)纖(xian)維(wei)素(su)(su)（CMMH），其制(zhi)備方法類似予羧甲(jia)基淀粉（CMS）：把(ba)半(ban)(ban)纖(xian)維(wei)素(su)(su)懸浮在堿性乙醇溶液(ye)中，再加入(ru)醚化劑(ji)一氯(lv)醋酸，反應完畢后過濾出產物(wu)，用乙醇洗至無(wu)氯(lv)離子。

陽離子半纖維素

改性(xing)對于增(zeng)加或改進基團的(de)功能(neng)是很有(you)用的(de)。季(ji)銨(an)化的(de)半纖(xian)(xian)維(wei)素能(neng)夠增(zeng)加它(ta)們(men)的(de)水溶(rong)性(xing)、得率及其陽離(li)子(zi)性(xing)或兩性(xing)離(li)子(zi)性(xing)等，并具有(you)較高的(de)取代(dai)度和與(yu)陽離(li)子(zi)聚合物、兩性(xing)聚合物相似(si)的(de)化學特性(xing)。因此有(you)許多學者對半纖(xian)(xian)維(wei)素的(de)季(ji)銨(an)化產生很大興(xing)趣，尤其是羥烷基陽離(li)子(zi)半纖(xian)(xian)維(wei)素的(de)合成。

應用

半纖維素的(de)(de)工業(ye)利用(yong)正(zheng)在(zai)開(kai)發，制漿廢液(ye)可(ke)(ke)(ke)制酵母(mu)，酵母(mu)又可(ke)(ke)(ke)抽提(ti)出10%的(de)(de)核(he)糖(tang)核(he)酸(suan)(suan)(suan)(suan)，再衍(yan)生為肌苷單磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)酯和(he)鳥苷單磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)酯，可(ke)(ke)(ke)用(yong)作調味劑(ji)(ji)、抗癌(ai)劑(ji)(ji)或(huo)抗病毒劑(ji)(ji)等。林(lin)產(chan)化學品法是先用(yong)有機(ji)酸(suan)(suan)(suan)(suan)使纖維原料預水解(jie)，水解(jie)殘(can)渣仍可(ke)(ke)(ke)制漿，質量可(ke)(ke)(ke)與(yu)未預水解(jie)的(de)(de)漿相媲美，而從水解(jie)液(ye)可(ke)(ke)(ke)分離出戊糖(tang)和(he)己糖(tang)組分，所得木(mu)糖(tang)經處理后制成木(mu)糖(tang)醇(chun)，可(ke)(ke)(ke)作增(zeng)甜劑(ji)(ji)、增(zeng)塑劑(ji)(ji)、表面活性(xing)劑(ji)(ji)；木(mu)糖(tang)酸(suan)(suan)(suan)(suan)可(ke)(ke)(ke)作膠粘劑(ji)(ji)；聚木(mu)糖(tang)硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)酯可(ke)(ke)(ke)作抗凝血劑(ji)(ji)。

半(ban)纖維(wei)(wei)(wei)素糖(tang)類(lei)發(fa)酵(jiao)酒(jiu)(jiu)(jiu)精是利用生(sheng)(sheng)物技術，由可再(zai)生(sheng)(sheng)的(de)植物纖維(wei)(wei)(wei)原料制取酒(jiu)(jiu)(jiu)精，一(yi)直是國(guo)際關注(zhu)的(de)研究(jiu)熱點. 本項(xiang)目(mu)以玉米(mi)棒芯為(wei)(wei)原料，經稀酸水解(jie)將半(ban)纖維(wei)(wei)(wei)轉化為(wei)(wei)戊糖(tang)，進(jin)一(yi)步發(fa)酵(jiao)為(wei)(wei)酒(jiu)(jiu)(jiu)精。其總體水平為(wei)(wei)中(zhong)國(guo)首創，國(guo)際先進(jin)。此(ci)項(xiang)技術的(de)中(zhong)試成功將對(dui)(dui)中(zhong)國(guo)酒(jiu)(jiu)(jiu)精工業的(de)發(fa)展起到(dao)積極(ji)的(de)推動作用，對(dui)(dui)于(yu)解(jie)決人類(lei)將面臨的(de)能源危機、糧(liang)食緊缺及環境污染等(deng)問題均具有重大的(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成(cheng)的纖(xian)維素(su)不同，半纖(xian)維素(su)由各種碳水化合(he)物以及戊糖(tang)(tang)和已糖(tang)(tang)組成(cheng)。此外，單糖(tang)(tang)之間(jian)的連接方式也有很大的不同。

本研究的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)探(tan)討各種木(mu)(mu)漿(jiang)中(zhong)的(de)(de)半纖(xian)維(wei)素(su)含(han)(han)量(liang)的(de)(de)差(cha)異(yi)，以(yi)及這些(xie)差(cha)異(yi)對(dui)(dui)木(mu)(mu)漿(jiang)和卷煙紙熱性(xing)質的(de)(de)影響。為了測定木(mu)(mu)漿(jiang)中(zhong)的(de)(de)半纖(xian)維(wei)素(su)含(han)(han)量(liang)，將(jiang)半纖(xian)維(wei)素(su)用18%的(de)(de)NaOH溶液提取，然后調(diao)pH至7.0使之沉(chen)淀。分(fen)離后，通過在100～200℃范(fan)圍(wei)內進行(xing)熱提取試(shi)驗(yan)并在300～700℃的(de)(de)范(fan)圍(wei)內進行(xing)裂解(jie)實驗(yan)，對(dui)(dui)從各種木(mu)(mu)漿(jiang)得到的(de)(de)半纖(xian)維(wei)素(su)的(de)(de)熱性(xing)質進行(xing)了分(fen)析研究。

為(wei)了(le)分(fen)析碳水化合物組成，將(jiang)半纖維素用(yong)三氟乙酸水解。用(yong)離子交換層析進行糖分(fen)析，用(yong)脈沖電(dian)流法檢測。

這些試驗結果(guo)表明：不同的(de)(de)木漿(jiang)(jiang)(jiang)之間有顯著差(cha)異(yi)。就半纖(xian)維(wei)素(su)來講，木漿(jiang)(jiang)(jiang)可(ke)以分(fen)為三類：長纖(xian)維(wei)素(su)木漿(jiang)(jiang)(jiang)、短纖(xian)維(wei)素(su)木漿(jiang)(jiang)(jiang)和一年生植物木漿(jiang)(jiang)(jiang)。木漿(jiang)(jiang)(jiang)中半纖(xian)維(wei)素(su)的(de)(de)含(han)量和成分(fen)都有差(cha)別，這些差(cha)別決定了木漿(jiang)(jiang)(jiang)的(de)(de)熱性質以及(ji)卷煙紙的(de)(de)熱性質。