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三倍体毛白杨木素结构的研究

作　者: 刘鑫宇
导　师: 蒲俊文；谢益民
学　校: 北京林业大学
专　业: 林产化学加工工程
关键词: 三倍体毛白杨木素结构 LCC 红外核磁共振
分类号: TS72
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

我国现有的以草为主的原料结构已经成为我国造纸业发展的严重障碍，发展木材造纸已经成为各方的共识。培育适宜纸浆基地林的树种成为当前最紧迫的任务之一。“速生、质优、成熟期短”是纸浆基地林对树种的基本要求。三倍体毛白杨是北京林业大学毛白杨研究室运用染色体加倍技术和部分染色体替换技术培育成功的一系列新品种。它们具有明显的速生优势，是优良的制浆造纸用材。为了深入了解三倍体毛白杨的制浆漂白性能，本研究用硝基苯氧化法分析了三倍体毛白杨的木素结构单元，用红外光谱（IR）、核磁共振碳谱(¹³C-NMR)对三倍体毛白杨的磨木木素（MWL），木素-碳水化合物复合体（LCC）进行了研究，并对三倍体毛白杨进行了硫酸盐法（KP法）和碱性亚钠—蒽醌法（AS-AQ法）制浆，提取了两种未漂浆的浆中残留木素，用红外光谱和¹³C-NMR详细分析了其结构，最后得到了如下的主要结论：三倍体毛白杨的木素结构中对羟基苯丙烷结构占2.22％，愈创木基丙烷结构占44.16％，紫丁香基丙烷结构占53.62％。与普通毛白杨相比，三倍体毛白杨木素含有较少的对羟基苯丙烷结构和紫丁香基丙烷结构，含有较多的愈创木基丙烷结构。因此三倍体毛白杨的木素降解应略难于普通毛白杨。三倍体毛白杨LCC中碳水化合物主要是由木聚糖以及葡萄糖醛酸组成，其他单糖含量较少；碳水化合物与木素的联接主要是碳水化合物和愈创木基的联接，其中纤维素和木素有可能产生的化学键联接将会使制浆及漂白过程中脱木素更为困难。硫酸盐法制得的三倍体毛白杨未漂木浆，浆中含有较多的缩合性木素结构和木素与碳水化合物复合体，不太利于后续漂白，而碱性亚钠-蒽醌制浆法对比硫酸盐法，缩合性木素结构和木素与碳水化合物连接较少，因此理论上分析，碱性亚钠法制得的三倍体毛白杨木浆可漂性较硫酸盐法好。总的来说，三倍体毛白杨略为复杂的木素结构和其存在较多的LCC可能是造成制浆及漂白过程中脱木素难的原因；就制浆方法来说，碱性亚钠-蒽醌法制得的未漂浆可漂性较硫酸盐法好，较适用于三倍体毛白杨。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-11
1 前言  11-21
  1.1 造纸业的全球发展趋势与我国的现状  11
  1.2 林纸结合是振兴我国造纸工业的唯一出路  11-13
  1.3 林纸一体化及国外的成功范例  13-15
  1.4 三倍体毛白杨简介  15-16
  1.5 三倍体毛白杨的研究现状  16-19
    1.5.1 对三倍体毛白杨纤维材性的研究  16-17
    1.5.2 三倍体毛白杨化学成分及制浆性能研究  17-19
      1.5.2.1 化学成分研究  17-18
      1.5.2.2 制浆造纸性能研究  18-19
  1.6 三倍体毛白杨作为纸浆材的研究展望及本研究的目的  19-21
2 三倍体毛白杨木素结构研究  21-47
  2.1 三倍体毛白杨的木素结构特征研究  21-34
    2.1.1 材料及实验方法  21-23
      2.1.1.1 材料  21-22
      2.1.1.2 木粉的碱性硝基苯氧化实验  22
      2.1.1.3 磨木木素(MWL)的制备  22-23
      2.1.1.4 红外光谱(IR)的测定  23
      2.1.1.5 核磁共振(~(13)C-NMR)的测定  23
    2.1.2 结果与讨论  23-32
      2.1.2.1 硝基苯氧化实验  23-27
      2.1.2.2 红外光谱特征  27-29
      2.1.2.3 ~(13)C-NMR特征  29-32
    2.1.3 结论  32-34
  2.2 三倍体毛白杨中LCC结构的研究  34-39
    2.2.1 材料和方法  34-35
      2.2.1.1 LCC的提取  34-35
      2.2.1.2 红外光谱(IR)的测定  35
      2.2.1.3 核磁共振(~(13)C-NMR)的测定  35
    2.2.2 结果与分析  35-38
      2.2.2.1 红外光谱分析  35-36
      2.2.2.2 ~(13)C-NMR分析  36-38
    2.2.3 结论  38-39
  2.3 不同制浆方法中浆中残留木素结构的研究  39-47
    2.3.1 材料及实验方法  39-40
      2.3.1.1 材料  39
      2.3.1.2 浆中残留木素的提取  39-40
      2.3.1.3 红外光谱(IR)的测定  40
      2.3.1.4 核磁共振(~(13)C-NMR)的测定  40
    2.3.2 结果与分析  40-45
      2.3.2.1 红外光谱分析  40-42
      2.3.2.2 ~(13)C-NMR分析  42-45
    2.3.3 结论  45-47
3 结论与建议  47-49
  3.1 结论  47-48
    3.1.1 三倍体毛白杨木素结构特点  47
    3.1.2 三倍体毛白杨LCC的结构特点  47
    3.1.3 三倍体毛白杨不同制浆方法中浆残余木素的比较  47-48
  3.2 论文存在的问题和建议  48-49
参考文献  49-55

三倍体毛白杨木素结构的研究

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