木质复合材料化学

《木质复合材料化学》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、一、名词解释多糖：多糖（polysaccharide）是由糖首键结合的糖链，至少要超过10个的单糖组成的聚合糖高分子碳水化合物，可用通式（C6H10O5）n表示。木质素：是由苯基丙烷结构单元通过醯键和碳■碳键连接而成、具有三维结构的芳香族高分子化合物。生物炼制：生物炼制是利用农业废弃物、植物基淀粉和木质纤维素材料为原料，生产各种化学品、燃料和生物基材料。木质纤维素：主要是指以木质素、纤维素和半纤维素为主要成分的生物质，如秸秆、树干、稻草秆等等一类植物体。牛物质能：牛物质能（biomassenergy）,就是太阳能以化学能形式贮存在牛物

2、质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。二、简述题（本大题共5小题，每小题6分，总计30分）1＞绘制生物质细胞壁层结构示意图，并简述各壁层主要化学组分及分布；胞间层式细胞分裂以后，最早形成的分隔部分，胞间层主要由一种无定形、胶体状的果胶物质所组成；初牛壁式细胞分裂后，在胞间层两侧最早沉积、并伴随细胞继续增大时所形成的壁层。初牛壁的木质素浓度特别高，同时含有纤维素和半纤维素；次生壁是细胞停止增大

3、以后，在初生壁上继续形成的壁层，次生壁的主要成分是纤维素和半纤维素的混合，后期也经常含有大量木质素和其他物质。次生壁又分为次生壁外层（S1）、次生壁中层（S2）和次生壁内层（S3）。纤维素横向分布在整个细胞壁各层，绝大部分分布在S2层；半纤维素的浓度在S1层最高，从S1层向S2层方向降低。在SI、S2层交界处半纤维素浓度重新增加到S1外层水平。2、牛物质细胞壁中纤维素晶区结构对牛物质纤维化学处理的影响。构成木材细胞壁主要成份的纤维素，是一种高分子化合物，它是以D一葡萄糖为基元，通过化学键结合而成的长链线型巨大分子。当这些长链线型巨大分

4、子彼此定向有序平行排列时，则构成了纤维素的高度有序性，称为纤维素的结晶区；当这些长链线型巨大分子不是定向平行排列时，则纤维素的无序性增加，称为纤维素的无定形区。纤维素具有大量的极性疑基，木材吸湿，就是这些自由轻基对极性水分子的吸着。水分所以能进入无定形区，是因为极性疑基间未形成氢键，或氢键没有饱和；而水分不能进入晶区，是因为极性疑基间形成氢键而且己经饱和。晶区的胶束内部的经基内聚力处于饱和状态，化学试剂分不能浸入胶束内，无法与纤维素发牛化学反应。3、阐述木质复合材料挤出加工过程中温度对加工流变的影响；加工温度较低时，物料没有充分塑化，

5、而且低温下流动性差，物料混炼不充分，木粉在基体中分散不均匀，会以团聚体分布在塑料中中，从而使复合材料加工流变性能下降；随着温度的升高，体系剪切粘度降低，这是因为温度升高使分子间及分子链间的运动加快，导致物料分子链之间的缠绕降低，分子之间的距离变大，分子链变得柔顺，从而使粘度降低。但是，当加工温度较高时，木粉会发生降解，从而影响复合材料的性能。4、简述生物炼制的必要性与可行性生物炼制是利用农业废弃物、植物基淀粉和木质纤维素材料为原料，生产各种化学品、燃料和生物基材料。随着世界经济的不断发展，特别是石油资源濒临枯竭和环境污染日益严重，能源

6、和环境等问题日益突出。牛物炼制是以可再牛牛物质资源为原料，替代化石资源，牛产能源、化工产品和材料的低碳型工业模式，是社会经济实现可持续发展的重大战略需求,是环境可持续发展和能源经济转变的重要手段。随着全世界对生物炼制的深入研究，新的技术和产品不断涌现，各种生物技术平台和经济技术评价体系不断建立和完善，将解决人类社会冃前而临的资源、能源与环境等诸多重要问题。随着现代发酵技术的出现，一大批生物过程技术应用于化工产品的开发，如乙醇、乙酸、乳酸和柠檬酸等，形成了生物转化平台。热化学处理是生物炼制的另一个重要技术平台，主要包括牛物质气化、热解、

7、液化和超临界萃取等技术,衍牛出多种化学品和液体燃料，如直链烷炷、牛物油、芳香族化合物等。近年来，随着基因组学、蛋白质组学等生物技术的飞速发展，大大地推动了生物炼制技术在生物能源（乙醇、生物柴油、丁醇等），化工产品，生物材料（聚乳酸、木塑复合材料等）等领域的应用。5、简述木质生物质资源的主要利用形式及其存在的问题？木质生物质主耍是指农作物秸秆、林木资源等主要以木质素、纤维素和半纤维素为主要成分的生物质。目前我国生物质利用率较低，有近一半的秸秆在田间焚烧,一部分被加工成饲料和食用菌基料，还有很少一部分被加工利用成生物质复合材料；木材和林产

8、品主要被应用作加工材料，其加工产生的大量木屑、锯末等则大部分被废弃或直接燃烧，近年来随着木塑复合材料的兴起，一部分木粉等木材加工三剩物被用来生产木塑复合材料；食品加工产生的壳、皮等被当作垃圾填埋。此外，随着我国节能环保技