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第1章 绪论1

1.1 天然高分子及其来源1

1.1.1 天然高分子的含义1

1.1.2 天然高分子的来源1

1.2 植物纤维原料的组成与形态结构9

1.2.1 化学组成9

1.2.2 生物结构11

1.2.3 纤维形态21

1.3 动物纤维原料的组织构造29

1.3.1 皮层的构造29

1.3.2 毛及毛囊的构造35

1.3.3 蚕丝38

1.4 天然高分子材料40

1.4.1 纸浆40

1.4.2 纺织纤维42

1.4.3 橡胶49

1.4.4 皮革50

1.4.5 原淀粉和变性淀粉53

1.4.6 甲壳素55

参考文献56

第2章 纤维素57

2.1 纤维素的化学结构57

2.1.1 纤维素的化学结构式57

2.1.2 纤维素的分子构象58

2.2 纤维素的物理结构59

2.2.1 纤维素单元晶胞的结晶变体60

2.2.2 纤维素结晶变体的相互转化65

2.2.3 纤维素的结晶结构理论67

2.2.4 纤维素的结晶度及其测定方法71

2.3 纤维素的化学性质73

2.3.1 纤维素的反应性能73

2.3.2 纤维素的水解降解反应76

2.3.3 纤维素的氧化反应80

2.3.4 纤维素的酯化反应83

2.3.5 纤维素的醚化反应87

2.3.6 纤维素的接枝与交联反应90

2.4 纤维素的物理与物理化学性质94

2.4.1 纤维素的多分散性94

2.4.2 纤维素的吸着102

2.4.3 纤维素的润胀与溶解103

2.4.4 纤维素的电化学性质107

2.4.5 纤维素的光、热和机械降解108

2.4.6 纤维素的离子辐射降解114

2.5 功能纤维素材料115

2.5.1 吸附分离纤维素材料116

2.5.2 膜分离纤维素材料117

2.5.3 高吸水性纤维素材料118

2.5.4 微晶纤维素材料118

2.5.5 液晶纤维素材料119

2.5.6 医用纤维素材料120

参考文献120

第3章 半纤维素122

3.1 概述122

3.1.1 半纤维素的含义122

3.1.2 半纤维素的分布122

3.1.3 半纤维素的命名124

3.2 半纤维素的化学结构125

3.2.1 半纤维素的分离125

3.2.2 半纤维素结构的研究方法133

3.2.3 半纤维素的化学结构式139

3.2.4 半纤维素与其伴生物的化学连接145

3.3 半纤维素的化学性质149

3.3.1 半纤维素的酸性水解反应149

3.3.2 半纤维素的碱性降解反应149

3.3.3 半纤维素的化学改性151

3.4 半纤维素的物理性质152

3.4.1 半纤维素的溶解度152

3.4.2 半纤维素的多分散性153

3.4.3 半纤维素的分支度154

3.5 半纤维素及其降解产物的利用154

3.5.1 在食品工业中的应用154

3.5.2 在生物和医药上的应用155

3.5.3 降解产物制备低分子产品156

3.5.4 在其他工业上的应用159

3.6 果胶159

参考文献160

第4章 木素161

4.1 木素在植物体内的分布及生物合成机理161

4.1.1 木素的存在161

4.1.2 木素的分类及其分布和组成的不均一性163

4.1.3 木素的生物合成途径164

4.2 木素的分离和精制168

4.2.1 天然木素的提取168

4.2.2 纸浆中木素的分离169

4.2.3 制浆废液中木素的分离172

4.2.4 木素-碳水化合物复合体的分离173

4.3 木素的定量法174

4.3.1 Klason木素的测定174

4.3.2 溶液中木素的测定175

4.3.3 基于氧化剂消耗量的木素定量方法178

4.4 木素的化学结构179

4.4.1 木素结构单元的主要连接方式179

4.4.2 木素官能团分析183

4.4.3 化学分解法研究木素的化学结构186

4.4.4 分光法研究木素的基本结构195

4.4.5 木素结构的模型图205

4.5 木素的物理性质209

4.5.1 一般物理性质209

4.5.2 木素的相对分子质量及木素分子的存在状态211

4.5.3 木素的溶解性213

4.5.4 木素的热性质214

4.6 木素的化学性质214

4.6.1 木素结构单元的化学反应性能214

4.6.2 木素的亲核反应216

4.6.3 木素的亲电取代反应231

4.6.4 木素的氧化反应235

4.6.5 木素的呈色反应244

参考文献249

第5章 天然橡胶251

5.1 概述251

5.1.1 天然橡胶概况251

5.1.2 天然橡胶的历史252

5.1.3 制胶方法及分类252

5.1.4 天然橡胶的组成和结构254

5.1.5 天然橡胶的配合256

5.1.6 天然橡胶的加工256

5.1.7 天然橡胶的用途257

5.2 天然橡胶的物理状态257

5.2.1 高弹态257

5.2.2 玻璃态258

5.2.3 黏流态258

5.3 橡胶的品质指标258

5.3.1 可塑度258

5.3.2 门尼黏度259

5.3.3 门尼焦烧259

5.3.4 抗张强度、定伸强度、扯断伸长率和扯断永久变形259

5.3.5 磨耗261

5.3.6 弹性261

5.3.7 耐低温性能262

5.4 天然橡胶的性质和改性262

5.4.1 物理力学性能263

5.4.2 化学性质264

5.4.3 天然橡胶的改性265

参考文献270

第6章 淀粉272

6.1 淀粉的化学结构272

6.1.1 淀粉的基本结构单元272

6.1.2 糖基之间的连接键273

6.1.3 直链淀粉与支链淀粉273

6.2 淀粉的物理结构275

6.2.1 直链淀粉与支链淀粉的分子结构275

6.2.2 淀粉颗粒的分子结构276

6.2.3 淀粉颗粒的环层结构277

6.2.4 淀粉颗粒的形态和大小278

6.3 淀粉的物理性质279

6.3.1 淀粉的一般物理性质279

6.3.2 淀粉的糊化280

6.3.3 淀粉的回生或老化282

6.4 淀粉的化学性质284

6.4.1 淀粉的水解284

6.4.2 淀粉的氧化反应285

6.4.3 淀粉的酯化反应288

6.4.4 淀粉的醚化反应289

6.4.5 淀粉的接枝反应291

6.5 变性淀粉的制备与应用292

6.5.1 酸变性淀粉292

6.5.2 酶转化淀粉293

6.5.3 氧化淀粉293

6.5.4 酯化淀粉296

6.5.5 醚化淀粉298

6.5.6 接枝淀粉301

6.5.7 交联淀粉303

参考文献304

第7章 蛋白质306

7.1 蛋白质化学基础306

7.1.1 氨基酸及其性质306

7.1.2 蛋白质的结构320

7.1.3 蛋白质的分类335

7.1.4 蛋白质的物理化学性质337

7.1.5 蛋白质的分离纯化及相对分子质量测定344

7.2 生皮蛋白质化学355

7.2.1 胶原蛋白355

7.2.2 弹性蛋白371

7.2.3 角蛋白373

7.3 蚕丝蛋白380

7.3.1 丝蛋白的化学组成和结构380

7.3.2 丝的物理机械性能383

7.3.3 丝的化学性质384

7.3.4 丝蛋白的用途386

参考文献387

第8章 甲壳素和壳聚糖389

8.1 概述389

8.2 甲壳素和壳聚糖的化学结构390

8.2.1 甲壳素和壳聚糖的基本组成单元390

8.2.2 甲壳素和壳聚糖的分子结构式391

8.2.3 甲壳素和壳聚糖的基本结构单元392

8.2.4 甲壳素和壳聚糖的聚合度393

8.3 甲壳素和壳聚糖的化学性质393

8.3.1 甲壳素和壳聚糖的碱化393

8.3.2 甲壳素和壳聚糖的酰化反应394

8.3.3 甲壳素和壳聚糖与含氧无机酸的酯化反应396

8.3.4 甲壳素和壳聚糖的醚化反应398

8.3.5 甲壳素和壳聚糖的N-烷基化401

8.3.6 甲壳素和壳聚糖的氧化404

8.3.7 甲壳素和壳聚糖的水解406

8.3.8 甲壳素和壳聚糖的交联406

8.3.9 甲壳素和壳聚糖的接枝共聚408

8.3.10 甲壳素和壳聚糖与酸的作用409

8.3.11 甲壳素和壳聚糖对过渡金属离子的吸附409

8.4 甲壳素和壳聚糖的物理性质410

8.4.1 一般物理性质410

8.4.2 甲壳素和壳聚糖的物理结构411

8.4.3 溶解性和溶液稳定性414

8.4.4 溶液黏度与相对分子质量416

8.5 甲壳素和壳聚糖制备和利用418

8.5.1 甲壳素和壳聚糖的制备原理418

8.5.2 甲壳素和壳聚糖的制备工艺420

8.5.3 甲壳素和壳聚糖的应用421

参考文献424