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木材化學性質;5.1木材的化學組成

;5.1.1木材的主要化學成分

;1.纖維素

2.半纖維素

3.木素;5.1.1.1纖維素（cellulose）;纖維素微纖絲

葡萄糖單體鏈

半纖維素

中性果膠

酸性的果膠

糖原蛋白質;5.1.1.2半纖維素(hemicellulose);5.1.1.3木質素(lignin);1.中間薄層

2.初生壁

3.原生質膜

4.果膠

5.纖維素

6.半纖維素;5.1.2木材的抽提物;木材抽提物包括的化學成分組成複雜，經鑒定，已有近800種化合物存在於木材抽提物中，主要有：

（1）脂肪族化合物包括飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、脂肪、蠟、低聚糖、果膠質、澱粉、蛋白質。

（2）萜烯及萜烯類化合物包括單萜（松節油等）、倍半萜、樹脂酸、植物甾醇等。

（3）芳香族化合物包括黃酮類化合物、單寧、芪等。

;5.1.3樹木的化學組成

;5.1.3.2樹幹與樹枝化學組成的區別;5.1.3.3樹皮的化學組成;5.2木質素

;5.2.1.2木質素的分佈;5.2.2木質素的分離;5.2.2.1木質素作為不溶殘子渣而分離的方法;5.2.2.2木質素被溶出而分離的方法;磨木木質素的製備方法;這種分離方法的缺點是，只能得到部分木質素，最大得率約木材天然存在木質素的25%。

在用振動球磨機中磨碎48h後，用對纖維素和半纖維素具有高活力的酶製劑處理，然後分別用96%二氧六環含水溶液和50%二氧六環含水溶液提取，得到纖維素酶木質素(CEL)。

磨木木質素（MWL）和纖維素酶木質素(CEL)是目前分離方法得到的最接近天然木質素的製備物，適宜於做木質素結構研究試樣。

但與原本木質素並不相同，因為在分離中木質素大分子已經部分發生碎片化，分離的仍是部分木質素，少量化學反應使木質素中游離酚羥基和α-羰基增加等。

;5.2.3木質素的結構

;5.2.3.1木質素的元素組成;5.2.3.2結構單元;針葉樹木質素以愈創木基結構單元為主，紫丁香基結構單元和對羥苯基結構單元極少。

闊葉樹木質素以紫丁香基結構單元和愈創木基結構單元為主，含有少量的對羥苯基結構單元，草類木質素與闊葉樹木質素的結構單元組成相似。

結構單元之間的連接方式主要是醚鍵，約占2/3~3/4，還有碳鍵約占1/4~1/3，各種鍵型如圖5-3所示。其比例列於表5-6。

;木質素結構單元的連接方式與比例

;5.2.3.3官能團;（3）羰基木質素結構中存在約6種羰基，其定量通常用鹽酸羥胺法，與芳香環共軛的羰基，可用紫外光譜法定量測定，磨木木質素的羰基含量為0.18-0.20/OCH3。

（4）羧基一般認為木質素中是不存在羧基的，但在磨木木質素中存在0.01-0.02/OCH3。

;5.2.3.4木質素與糖類連接;5.2.3.5木質素的結構模型;5.2.4木質素的物理性質;（3）光學性質木質素結構中沒有不對稱碳，所以沒有光學活性，雲杉銅胺木質素的折光率為1.61，表明木質素的芳香族性質。

（4）燃燒熱木質素的燃燒熱值是比較高的，如無灰份的雲杉鹽酸木質素的燃燒熱是110kJ/g，硫酸木質素的燃燒熱是109.6kJ/g。

（5）溶解度木質素是一種聚集體，結構中存在許多極性基團，尤其是較多的羥基，造成了很強的分子內和分子間的氫鍵，因此原本木質素是不溶於任何溶劑的。

分離木質素因發生了縮合或降解，許多物理性質改變了，溶解性質也隨之改變，從而有可溶性木質素和不溶性木質素之分。酚羥基和醇羥基的存在，使木質素能在濃的強鹼溶液中溶解。堿木質素可溶於稀堿或中性的極性溶劑中，木質素磺酸鹽可溶於水中，形成膠體溶液。

;5.2.4.2熱性質;5.2.4.3木素的摩爾氏反應與木材的顏色

1．木素的顏色反應可作為鑒定木材組織中或機械紙漿中有無木素存在的參考依據。

2．用摩爾氏反應來區別針、闊葉樹材。用1%高錳酸鉀溶液處理木材薄片，浸15-20分鐘，用蒸餾水沖洗10分鐘，最後放入氫氧化氨溶液中觀察。

針葉樹材顯黃色，闊葉樹材顯紅色。

3．木材的材色是由於木素中含有發色基及助色基，以及木材提煉物中含有色素，單寧和樹脂類等物質而引起的。

;5.2.5木素的化學反應簡述;5．木素的乙醯化

木素大分子上有羥基，所以與纖維素分子一樣可以乙醯化，因此木材可用乙醯化進行改性處理。

6.木素脫除（制漿）

是指將纖維素與木材其他組分分離。在木素脫除過程中，半纖維素、樹脂等也隨著分離出來。

把木素從木材中分離，溶解於處理液中，保留纖維素的纖維制得紙漿，木材