[精品]印刷材料学教案

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1、《印刷材料学》教案第一章印刷纸的组成§1.1印刷纸的基本组成——植物纤维一、教学目的：1了解造纸用植物纤维的种类；2掌握植物纤维基木的化学组成及特点；3掌握植物纤维基木的结构。二、教学内容：1•造纸植物纤维原料的种类1)木材纤维原料(woodfiber)针叶木(needle-beeringtrees)：又称之为软木(softwood),质地松软，如云杉、冷杉、落叶松、柏树等属于针叶木阔叶木(briad-loafedtrees)：乂称之为硬木(hardwood),质地较硬，如杨木、桦木、枫木等都属于阔叶木。2)非木材纤维原料(non-woodfiber)草类纤维原料：如稻

2、草、麦草、芦苇、玉米杆等；韧皮纤维材料：各种麻类及某些树种的树皮，如亚麻、黄麻、大麻、檀皮等;籽毛纤维材料：如棉纤维。1)再生纤维原料(secondaryfiber)2造纸植物纤维原料的化学组成及特点⑴按照化学组分一般分为如卜•几类：第一类是碳水化合物，主耍是多糖，约占原料一半以上，它们包括纤维素和不溶水的非纤维索多糖，如半纤维索、淀粉、果胶质等。其屮含量最多，称之为主要组分的是纤维素和半纤维素。第二类为苯酚类物质，这类物质约占原料的15%〜35%。包含于该系统的犬部分苯酚类物质为木索，它也被称之为主要组分。第三类为诂烯类，主要指挥发性物质（如松节油）和松香酸。这类物质

3、在针叶木中约占5%,而在草类及阔叶木中含量较少。第四类为其它少量组分，如脂肪酸、醇类、蛋口质及无机物等。⑵三种主耍组分的结构和一般性质1）纤维素（cellulose）概念：纤维素是一个由脱水D•葡萄糖单元通过（3—1,4貳键连接而成的线形高分子化合物；结构特点：•脱水D一葡萄糖是纤维素的结构单元，D一毗喃式葡萄糖基是相互以B1,4一试键联接而成的多糖。•纤维素大分子屮每个基木单元上均有三个醇瓮基，可以发生氧化、酯化和瞇化反应，分子间形成氢键、吸水、润胀以及接枝共聚等等，都与纤维素分子屮存在的大量疑基冇关。•貳轻基具有潜在的还原性，整个大分了具有极性和方向性。纤维素分了的

4、两个末端基性质是不同的，在一端的葡萄糖基中，第四个碳原子上多一个仲醇瓮基，在另一端的葡萄糖基屮，则在第一个碳原子上多一个貳瓮基,此疑基上的氢原子易移位与氧环的氧结合，使环式结构变为开链式结构，因此第一碳原了便变成醛基，显还原性。•纤维素大分子的葡萄糖基间的联接都是弘貳键联接。由于貳键的存在，使纤维素大分子对水解作用的稳定性降低，在酸或高温下与水作用，可使试键断裂，使纤维素大分子降解。2)半纤维素(semi-cellulose)概念：半纤维素是以不同量的几种单糖基和糖醛酸基构成的往往具有支链的复合聚糖的总称。结构单元：构成半纤维素的单糖主要有：D—木糖、D—廿露糖、D—葡

5、萄糖、D—半乳糖、L一阿拉伯糖和4-0-T基一D葡萄糖醛酸。聚糖种类：一类是以戊糖为主的复合聚糖，简称聚戊糖；另一类为以己糖为主的复合聚糖，简称聚己糖。针叶木半纤维索中的聚糖以聚己糖为主。阔叶木半纤维素屮的聚糖以聚戊糖为主。性质：半纤维索含有大量轻基，吸水、润胀能力较纤维索大。在打浆过程屮增加纤维的润胀、水化和细纤维化，提高纤维的柔软性，因而能提高纸张的强度。但半纤维素含量高的纸张，形稳性差。3)木素(lignin)概念：存在于木化植物屮，由苯丙烷结构单元构成的、具有空间结构的天然高分子化合物。结构单元：愈疮木基、紫丁香基和对轻苯基。联结方式：三种基木结构单元通过C—0

6、键、C—C键联接起来性质：木索是疏水物质，不易吸水润胀。受光照口晒时产生发色基团使纸张变黄。⑶各类纤维原料的组成特点木材纤维原料中针叶木木素含量高，阔叶木则半纤维含量较高；草类纤维原料的灰分（矿物质燃烧后的产物）、半纤维素含量较高，而木素、纤维索含量较低；棉纤维差不多全是纤维素，仅含少量半纤维素和灰分，不含木素。3植物纤维的结构1）纤维细胞的结构原生质体（细胞质和膜系统、细胞核、质体、线粒体、其它细胞器）液泡及细胞内容物（淀粉、蛋白质、脂肪酶、维生素、植物激素等）细胞壁（胞间层I、初生壁P、次生壁S）2）细胞壁的组成物及构造（Fengel模型）纤维索大分子链原细纤维或基

7、微纤维（protofibrilorelementaryfibril）30nm次微纤维（finermicrofibril）12nm微（细）纤维（microfibril）250nm细纤维（fibril）300-500nm纤维（fibre）3）纤维的层次结构三、重点与难点:1掌握植物纤维原料的化淫组成、结构及特点；2掌握造纸工艺对纸张性能的影响。四、教学方法及手段：板书及多媒体讲授（4学时）五、作业1简述植物纤维原料的主要化学组成及其特点。2施胶的主要作用是什么？施胶冇哪两种主要形式？每种施胶形式所用的胶料有何特点？3表面施胶对印刷纸的性能有何