纤维素是什么(纤维素对人体有益吗)

纤维素是由长链和共价连接的葡萄糖单元组成的结构多糖。纤维素大分子的基环是D-葡萄糖分子通过β-1，4糖苷键连接形成的大分子多糖。

由于来源不同，纤维素分子中葡萄糖残基的数量，即聚合度(DP)在很大范围内。纤维素的分子式为(C6H10O5)n，通常N含有上千个葡萄糖单元，相当于300 ~ 15000个葡萄糖基团，分子量为5 ~ 250万。它的化学成分含有44.44%的碳、6.17%的氢和49.39%的氧。

首先，纤维素的存在

纤维素是自然界中分布最广、含量最丰富的多糖。它是维管植物、地衣和一些藻类细胞壁的主要成分，占植物界碳含量的50%以上。

在醋酸菌的荚膜和尾状动物的荚膜中也发现了纤维素。

棉花的纤维素含量接近100%，是最纯净的天然纤维素来源。

一般纤维素占木材的40 ~ 50%，还有10 ~ 30%的半纤维素和20 ~ 30%的木质素。

大麻、麦草、稻草、甘蔗渣等。都富含纤维素。

二、纤维素的制备

纤维素是世界上最丰富的天然高分子化合物，其原料来源于木材、棉花、棉短绒、麦秸、稻草、芦苇、大麻、桑皮、桑皮和甘蔗渣。由于我国森林资源短缺，70%的纤维素原料来自非木材资源。我国软木和硬木的纤维素含量平均约为43-45%。草状茎的平均纤维素含量约为40%。

实验室方法

首先用水和有机溶剂处理植物原料，然后用氯气、亚氯酸盐、二氧化氯和过氧乙酸除去其中所含的木质素，得到纤维素和半纤维素，再用各种方法除去半纤维素，得到纯纤维素。

工业制造方法

方法一:用亚硫酸盐溶液或碱溶液蒸煮植物原料，主要是去除木质素，分别称为亚硫酸盐法和碱法。得到的材料称为亚硫酸盐浆和碱性浆。然后通过漂白进一步除去残留的木质素，得到的漂白纸浆可用于造纸。进一步去除半纤维素后，可作为纤维素衍生物的原料。

方法二:将纤维状植物原料用无机酸制浆制成α-纤维素，处理后部分解聚纤维素，然后除去无定形部分并纯化。

方法:将精选的工业木浆板进行疏解，然后放入装有1% ~ 10%盐酸(用量的5% ~ 10%)的反应釜中，在90 ~ 100℃加热水解0.5 ~ 2h。反应结束后，冷却并送至中和槽，用液碱调节至中性。过滤后，滤饼在80 ~ 100℃下干燥，最后

方法四:用木浆或棉浆制成的纤维素。经过漂白和机械分散，它是精制的。

三。纤维素的性质

1.溶解度

在室温下，纤维素不溶于水和常见的有机溶剂，如乙醇、乙醚、丙酮、苯等。它也不溶于稀碱溶液。所以在常温下比较稳定，因为纤维素分子之间有氢键。

纤维素可溶于铜氨Cu(NH3)4(OH)2溶液和铜乙二胺[NH2CH2CH2NH2]Cu(OH)2溶液等。水可以引起纤维素有限的溶胀，一些酸、碱、盐的水溶液可以渗透到纤维的结晶区，导致纤维素无限的溶胀和溶解。当纤维素加热到150℃左右时，不会有明显变化，超过这个温度，会因脱水而逐渐结焦。

2.纤维素的水解

在一定条件下，纤维素会与水发生反应。氧桥断裂，水分子加入，纤维素从长链分子变成短链分子，直到所有氧桥断裂，变成葡萄糖。

纤维素可以溶解在Schwitzer试剂或浓硫酸中。虽然用酸很难水解，但稀酸或纤维素酶能使纤维素产生D-葡萄糖、纤维二糖和低聚糖。用浓无机酸水解生成葡萄糖等。与浓苛性碱溶液反应生成碱纤维素。

3.纤维素的氧化

纤维素与氧化剂发生化学反应，产生一系列与原纤维素结构不同的物质。这个反应过程被称为纤维素的氧化。与强氧化剂反应生成氧化纤维素。

4.服从

纤维素柔韧性差且坚硬，因为:

(1)纤维素分子具有极性，分子链之间的相互作用很强；

(2)纤维素中的六元吡喃环结构使得内旋转困难；

(3)纤维素中既可以形成分子内氢键，也可以形成分子间氢键，特别是分子内氢键使糖苷键无法旋转，从而大大增加了其刚性。

四。纤维的分类

(一)天然纤维

天然纤维存在于自然界，可以直接获得。按其来源可分为植物纤维、动物纤维、矿物纤维三大类。

1.植物纤维

植物纤维，即失去生长功能的植物的细胞，主要由分子式为(C6H10O5)n的葡萄糖大分子链组成的纤维素构成，其他纤维不属于此类。植物纤维的主要化学成分是纤维素，所以也叫纤维素纤维。

纤维素是指从纤维素聚合物中获得的所有纤维，可分为天然纤维素纤维、天然再生纤维素纤维和再生纤维素改性纤维。

天然纤维素纤维主要包括棉、苎麻、亚麻等纤维。植物纤维是一种天然纤维素纤维，来源于植物的种子、果实、茎和叶。

植物纤维包括种子纤维、韧皮纤维、叶纤维和果实纤维。

种子纤维:指由一些植物种子的表皮细细胞长出的单细胞纤维。如棉花和木棉。

韧皮纤维:从一些植物的韧皮中获得的单纤维或工艺纤维。如亚麻、苎麻、黄麻和竹纤维。

纤维:是从一些植物的叶子或叶鞘中获得的工艺纤维。如剑麻和香蕉。

水果纤维:从一些植物的果实中获得的纤维。例如椰子纤维。

由于耕地的减少和石油资源的枯竭，天然纤维和合成纤维的产量将越来越受到限制。人们在关注纺织品消费过程中的环保性能的同时，也在重新认识和发掘再生纤维素纤维的价值。如今再生纤维素纤维的应用在空之前获得了发展契机。

再生纤维素纤维的发展可以分为三个阶段，形成了三代产品。

第一代是20世纪初为解决棉花短缺而推出的普通粘胶纤维。

第二代是50年代开始工业化生产的高湿模量粘胶纤维。其主要产品有日本开发的Hukapok、美国开发的可变高湿模量纤维HWM、蓝晶公司80年代后期采用新技术生产的Modal纤维等。自20世纪60年代后期以来，由于合成纤维生产技术的快速发展，原料丰富，成本低廉，合成纤维极大地冲击了再生纤维素纤维的市场地位。许多研究机构和企业越来越重视新型合成纤维的开发和应用。

第三代产品以90年代推出的短纤(Tencel)和长丝为代表。受健康环保意识、崇尚自然等因素的影响，人们对再生纤维素纤维有了新的认识，新一代再生纤维素纤维的理化性能得到了全面提升。因此，再生纤维素纤维的应用再次迅速增加。

纤维素具有良好的皮肤接触性、穿着舒适性、生理安全性、吸湿性和易整理性，其产品易于生物降解，是一系列合成纤维所不能完全具备的。因此，由纤维素纤维制成的非织造布在医疗、护理、卫生用品、化妆品等工业领域具有独特的用途。在欧美和日本发达国家，纤维素纤维作为非织造布的重要原料已被广泛使用。可生物降解的纤维素纤维包括棉纤维、粘胶纤维、醋酸纤维素纤维、莱赛尔纤维和维思纯纤维素纤维。

1.动物纤维

动物纤维是从动物毛发或昆虫腺体分泌物中获得的纤维。动物纤维的主要化学成分是蛋白质，所以也叫蛋白质纤维。

动物纤维(天然蛋白质纤维)包括毛发纤维和腺体纤维。

毛发纤维:动物毛囊生长由角蛋白组成的纤维，具有多细胞结构。如:羊毛、羊绒、牦牛毛、驼绒、兔毛等。

丝:一些昆虫，尤其是鳞翅目幼虫的丝腺分泌的纤维，以及一些软体动物的分泌物。比如丝绸。

3.矿物纤维

矿物纤维是从具有纤维状结构的矿物岩石中获得的。其主要成分是各种氧化物，如二氧化硅、氧化铝、氧化镁等，主要来源是各种石棉，如温石棉、青石棉等。

(二)回收纤维

再生纤维是指由天然高分子制成的浆料经过高度提纯而制成的纤维，如再生纤维素纤维、再生蛋白质纤维、再生淀粉纤维、再生合成纤维等。

由天然聚合物经化学方法制成的化学纤维，其化学成分与原聚合物基本相同。同时，可以使用由纤维素制成的具有纤维素II结构的再生纤维。

化学成分与天然纤维素和蛋白质相同的人造纤维。有两种类型的再生纤维素纤维和再生蛋白质纤维。

再生纤维素纤维主要有粘胶、醋酸纤维、竹纤维、铜氨纤维、粘胶纤维和皂化醋酸纤维。

铵纤维是将纸浆溶解在四铵氢氧化铜溶液中制成的粘稠溶液，通过喷丝板的小孔挤入凝固浴中，再生为纤维素纤维。

粘胶纤维是由植物纤维素中的纤维素黄原酸酯，溶解在稀碱液中制成粘胶，从喷丝板挤出进入凝固浴，然后凝固分解成再生纤维素纤维。

皂化醋酸纤维是由纤维素制成的醋酸纤维素，经皂化后再生为纤维素。

再生纤维素的化学组成和性能与棉纤维相似，吸湿性高于棉纤维。产品有长丝和短纤维。再生蛋白纤维是从奶酪、大豆、玉米、花生等中提取蛋白质制成的蛋白纤维。制成粘稠的纺丝溶液，通过喷丝头挤出到凝固浴中。

㈢化学纤维

化学纤维是经过化学处理制成的纤维。可分为人造纤维和合成纤维。

1.人造纤维

人造纤维是指含有天然纤维或蛋白质纤维的材料，如木材、甘蔗、芦苇、大豆蛋白纤维等失去纺织加工价值的纤维原料，经化学加工制成的纺织纤维。

人造纤维也叫再生纤维。

纺织用的主要人造纤维有粘胶纤维、醋酸纤维和铜氨纤维。

人造纤维

合成纤维的化学成分与天然纤维完全不同。它是由一些不含纤维素或蛋白质的物质，如石油、煤炭、天然气、石灰石或农副产品等，先合成单元，再经化学合成和机械加工制成纤维。如聚酯纤维(聚酯)、聚酰胺纤维(尼龙或尼龙)、聚乙烯醇纤维(维纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚丙烯纤维(丙纶)、聚氯乙烯纤维(聚氯乙烯纤维)等。

㈣其他分类

按细度分，有棉型(38 ~ 51~76mm)、毛型(64 ~ 114 mm)、丝型(长丝)、中长型(51~76mm)、超细型(< < 0.9dtex)。

按表面形态分，有普通圆形、中空和不规则纤维，也有环状或皮芯纤维。

按冰壶评分:有高冰壶，低冰壶，不同冰壶，无冰壶。

按性能分:化纤；高性能纤维；或功能智能纤维。

根据天然纤维初级加工和改性的不同，有高速纺、拉伸丝(DTY)、预取向丝或全取向丝(POY或福伊)、变形丝等。

根据纤维资源状况，可分为散纤维和特种纤维。

动词 （verb的缩写）纤维的识别

纤维素燃烧无味，产生黑烟。这种方法可以用来鉴别人造丝和蚕丝(蛋白质，用烧焦的羽毛燃烧)。

各种纤维织物的燃烧特性:

1.棉、麻、竹等植物纤维和粘胶纤维(主要由纤维素组成):易燃烧，产生黄色和蓝色火焰，有烧纸或烧草的气味。骨灰是灰色的，容易飞扬。

2.羊毛和蚕丝(蛋白质):燃烧慢，冒烟慢；燃烧时缩成一团，有特殊的焦味；烟灰呈小球状，一按就会碎。

3.合成纤维:

(1)尼龙:燃烧熔化，无烟或微白。火焰又小又蓝。有芹菜烧焦的味道，骨灰是浅棕色的硬珠子，不容易拧。

⑵聚酯:燃烧时会卷曲、熔化、冒烟。火焰呈黄白色，芳香扑鼻，灰烬为褐色珠子，可用手捏碎。

(3)腈纶:在缓慢燃烧的同时，火焰融化成亮白色，有时略带黑烟，有鱼腥味，余火为黑色珠子，脆而易碎。

⑶维尼纶:燃烧慢，收缩快，火焰小，颜色红，冒黑烟，有特殊气味，灰烬为褐色小珠，可用手捏碎。

5]氯乙烯:很难燃烧。当它靠近火焰时，它收缩并燃烧。当它远离火焰时，就熄灭了。有氯气的味道，灰烬是黑色的块状物。

【6】聚丙烯:燃烧时卷曲熔化。火焰是明亮的蓝色，有燃烧的蜡的气味。灰烬是坚硬的，但是可以被压碎。

⑵玻璃纤维:不燃，熔化后不变色，灰烬呈小玻璃珠状。