预水解因子对杨木木片相关性能的影响

在碱法制浆前对杨木木片进行热水预水解处理,并借助扫描电镜（SEM）、X-射线衍射（XRD）及热重分析（TG）等手段探讨了不同预水解因子（P因子）对木片相关性能的影响。结果表明,随着P因子的增大,水解后木片的白度和得率逐渐降低并趋于稳定,处理后木片中的聚戊糖含量显著降低,酸溶木素和Klason木素含量也降低,纤维素的含量变化不大;热水预水解处理将导致木片纤维的数均长度和宽度均有所下降,且随着P因子的增大,纤维素的结晶度有所提高,但不改变纤维素晶体构型;预水解后木片表面形成较多孔隙,且纤维表面会形成由木素或木素 碳水化合物复合体（LCC）等组成的球形颗粒状物质,当P因子≥1355时,易发生物质的吸附沉积现象,在木片上形成一层光亮层;TG和发热量分析表明,经热水预水解处理后的木片,热失重要低于原木片,且预水解后木片的发热量随着P因子的增加而增加。     

杨木半纤维素在乙酸-乙酸钠缓冲体系预水解过程中的溶出规律

研究了乙酸-乙酸钠缓冲体系对杨木木片进行预水解过程中半纤维素的溶出规律。结果表明,缓冲溶液浓度(50~150 mmol/L)对半纤维素溶出的影响较小,而体系p H值(3.0~4.2)影响显著。随着预水解体系p H值的降低,水解液中总糖和单糖含量逐渐增加,p H值为3.4时低聚糖含量达最大值。与以水为介质的热水预水解相比,乙酸-乙酸钠缓冲体系可促进半纤维素溶出,抑制糖类物质(尤其是单糖)的进一步降解,可获得更多的低聚糖和单糖。在缓冲溶液浓度100 mmol/L、p H值3.4的优化条件下,乙酸-乙酸钠缓冲体系预水解液中低聚糖和单糖含量分别为6.47 g/L和2.47 g/L,降解产物乙酸和糠醛的含量分别比热水预水解减少了46%和47%。     

热水预水解过程杨木及水解液中组分的变化

探究了热水预水解对杨木组分、微观结构的影响及预水解液中降解产物含量变化的规律。结果表明,在保温时间60 min、保温温度155~175℃以及在保温时间0~120 min、保温温度170℃的条件下,随保温温度的升高或时间的延长,杨木热水预水解后的得率、聚戊糖和Klason木素的相对含量整体减少,纤维素的相对含量和结晶度有所增加;杨木热水预水解后的纤维形貌发生变化,出现不规则碎片和孔洞;预水解液中的酸溶木素含量增加,甲酸、乙酸、糠醛和5-羟甲基糠醛的浓度增加,糖含量随保温温度的升高不断增加,但随保温时间的延长呈先增加后减少的趋势。     

热水预处理过程中P因子对杨木半纤维素溶出效果的影响

制浆前对生物质原料进行热水预处理,可以有效地提取半纤维素,这对于生物质高值化利用具有重要意义。本实验研究了不同工艺条件下杨木热水预处理过程中半纤维素糖类组分的溶出规律以及酸溶木素、乙酸和醛类物质随预水解因子(P因子)的变化规律。结果表明,在热水预处理过程中,P因子较适宜的范围是685~1225,此范围内杨木中的半纤维素糖类能够较好地溶出,总木糖溶出率高达51.8%,预水解液中木糖、酸溶木素、乙酸、糠醛等含量与P因子的增加成正比,而低聚合度聚木糖(聚合度2~25)含量随P因子的增加先增加后降低。当P因子在717时,水解液中低聚合度聚木糖含量达最大值10.24 g/L,此P因子下原料中总木糖溶出率为44.2%,而且酸溶木素、乙酸、糠醛等非糖类物质含量较低,这有利于后续低聚合度聚木糖和木糖的分离提取生产功能性低聚木糖产品。     

杨木自水解过程中木素对木片颜色影响的研究

研究了杨木在自水解预处理过程中木素含量对木片颜色的影响。结果表明,在不同的自水解处理强度条件下,木片中的木素会发生降解,部分木素结构变化,木片颜色加深。水解木片得率从97.2%降低到83.2%,木片色品指数a~*从2.29升高到9.03,色品指数b~*变化很小,仅从17.07上升到18.58,明度指数L~*从83.26降低到54.96。在本实验自水解强度范围内,自水解液的p H值从5.28降低到3.55。Klason木素和酸溶木素含量之和(总木素)从26.1%降低到19.8%,当自水解强度因子(CHF)达到110.44时,二氧六环木素含量仅为总木素含量的57.5%。     

乙酸强化水热预水解对相思木半纤维素溶出及组分与结构的影响

在170℃下,分别采用水热预水解法和1.0%（质量分数）乙酸强化水热预水解法抽提相思木,通过乙醇沉淀法回收预水解液中的半纤维素,分析了乙酸对预水解液中溶解半纤维素的化学组分及含量、乙醇沉淀半纤维素回收率及其组分和结构的影响。结果表明,乙酸可显著提高预水解液中低聚糖和总糖含量;在170℃下预处理35 min时,乙醇沉淀半纤维素回收率最大;离子色谱和紫外光谱分析结果表明,乙酸强化水热预水解乙醇沉淀半纤维素的化学组分与水热预水解乙醇沉淀半纤维素相同,但木糖和木素含量较高,而阿拉伯糖和半乳糖含量偏低;凝胶色谱分析结果表明,乙酸强化水热预水解乙醇沉淀半纤维素平均分子质量低于水热预水解乙醇沉淀半纤维素;核磁共振分析结果表明,乙酸强化水热预水解乙醇沉淀半纤维素聚木糖主链上残留阿拉伯糖支链较少,有明显木素 碳水化合物复合体（LCC）存在。     

桉木木片高温预水解反应历程的研究

研究了桉木木片在不同温度下的高温预水解反应历程,探讨了预水解因子(P-因子)与预水解提取液中固形物、木糖、酸溶木素、糖醛、色度和pH值的关系。结果表明,提取液中固形物含量与木糖浓度随p-因子的变化趋势一致,随着反应时间的延长,木糖浓度先增加至最大值,后随保温时间的延长呈现下降趋势或者保持基本稳定.在升温阶段和保温初期,提取液的pH值下降较快,且相同P-因子下的pH值相近.pH值最低时的酸溶木素含量最高,pH值稳定时的酸溶木素含量也基本保持不变.随着P-因子的增大,糠醛含量增加,当P≤2120时,相同P-因子下提取液中的木糖浓度及糠醛浓度均相近.研究中还发现,不同温度下提取液的色度均在反应100 min左右时达到最大值.     

葡萄枝热水预水解脱木素选择性研究

植物纤维原料中木素含量对制浆造纸原料评价和制浆工艺过程优化具有重要意义。以葡萄修剪残枝为纤维原料,在蒸煮前进行热水预水解,分别对原料得率、水解液pH值、预水解后的水解"半料"中酸不溶(Klason)木素和酸溶木素含量进行测定,进而对葡萄枝热水预水解脱木素选择性进行了分析研究。结果表明,随着水解温度升高和水解时间的延长,固相产物得率下降,水解液pH值降低,脱木素去除率逐渐升高,脱木素选择性逐渐降低。     

桉木木片提取聚木糖后的制浆及漂白性能

桉木木片在硫酸盐法制浆前经自水解(也称高温水预水解,简称预水解)处理可以除去原料中的聚木糖类物质.文章探讨了工厂预水解后再经硫酸盐法蒸煮所得浆料的性能.当预水解温度165℃、保温60 min时,聚木糖的去除率为61％;预水解的浆料经硫酸盐法蒸煮后纸浆得率比未经预水解的参比浆样低9.4个百分点;未经预水解处理的硫酸盐浆(参比浆样)的氧脱木素效率为43.6％,而经预水解后所得的硫酸盐浆氧脱木素效率升至75％,预水解处理不仅使后续ECF漂白成本降低了36％,同时还提高了漂白段废水的质量.相比于参比浆样,经预水解后所得的硫酸盐浆松厚度高,但打浆性能、强度性能及聚木糖含量降低.桉木木片中的纤维素和聚木糖经预水解后在硫酸盐蒸煮过程中的稳定性降低,这是由于其分子质量较低和分散性高所致.与常规硫酸盐浆相比,经预水解后的硫酸盐浆中的聚木糖-木素及纤维素-木素复合体中木素的分子质量更高.     

预水解条件对桉木主要组分含量及预水解液中糖含量的影响

探究了预水解液比、保温时间和最高温度对泰国桉木主要组分含量和预水解液中糖含量的影响。采用单因素法,对桉木进行预水解实验,并对预水解后的桉木和预水解液进行分析。结果表明,当液比1∶6、保温时间60 min、最高温度160℃时,预水解效果最好,得率为82. 9%,α-纤维素保留率为90. 4%,聚戊糖去除率为61. 6%,总木素去除率为35. 4%;预水解液中木糖含量最高,最高可达总糖含量的72. 2%。     

乙酸/乙酸钠调控pH值对杨木预水解液物化性质的影响

采用乙酸/乙酸钠缓冲溶液对杨木木片进行预水解,研究了共轭酸碱调控体系的水合氢离子浓度对预水解液物化性质的影响。结果表明:乙酸/乙酸钠共轭酸碱可以抵抗预水解过程中由于果胶质及半纤维素侧链乙酰基等水解所形成的酸性物质,将预水解体系的pH值维持在一定范围内,在调控半纤维素和木质素降解溶出的同时,一定程度上防止单糖的进一步降解和木质素的缩合。预水解过程中溶入液相中的物质主要以DS的形式存在,但预水解液中大约有20%的木质素是以与聚糖集聚成微粒或胶体的形式存在的,会影响后续糖类的分离与纯化。     

桉木硫酸盐法蒸煮前预提取聚木糖的研究

研究了桉木硫酸盐法制浆前的半纤维素提取工艺。对桉木片进行预水解处理,通过改变温度和时间对半纤维素提取工艺进行优化。水解液中提取的聚木糖为12~38 g/L,相当于木片质量的9%-15%。对预水解后木片进行硫酸盐法蒸煮,结果表明,与未经预水解相比,预水解后木片更容易脱木素,成浆更易漂白,预水解中聚戊糖去除得越多,所得浆料的强度性能越低。     

杨木高温预水解工艺初探

研究杨木在不同条件下的高温预水解反应,探讨预水解温度、保温时间、液比及预水解因子(P因子)等对预水解的影响。研究结果表明:随着反应温度、保温时间及液比增大,预水解后杨木得率降低,预水解液(PHL)的pH值降低,固形物含量、酸溶木素含量和聚戊糖提取率升高,预水解温度过高(≥180℃),易发生木素或LCC吸附、沉积现象,不利于半纤维素的提取;P因子能较好地控制预水解反应,且相同的P因子条件下,所得预水解后的木片及PHL相关结果相近。通过P因子优化实验,得到杨木高温预水解的优选工艺条件为:预水解温度170℃,保温时间60min,相应的P因子约764h,液比5:1。     

预水解对硫酸盐蓝桉浆主要性质的影响性能的影响

进行了预水解硫酸盐蓝桉浆性能的研究。首先对蓝桉木片进行了5个级别的水预水解,然后对水预水解木片进行硫酸盐法蒸煮以得到3种不同卡伯值的硫酸盐蓝桉浆。实验从浆料组分、蒸煮条件、成浆卡伯值及得率、黏度、浆料纤维形态、浆料纤维表面性能及成纸主要强度性能等角度探讨了预水解对后续的硫酸盐法制浆的影响。结果表明,经过预水解的硫酸盐浆半纤维素含量从未预水解的21%~22%降到3%~4%,而纤维素含量从73%~75%增加到85%~90%。经过预水解的所有纸浆纤维长度均降低且纤维扭结指数大幅度增大。采用反相气相色谱分析法测出未预水解浆样和预水解120 min后制浆(成浆卡伯值为15)的浆样的表面能色散分量分别为30.8和34.9 mJ/m2。实验提出了2个模型方程来预估预水解中木片的质量损失和成浆卡伯值。     

热水预水解对杨木预水解液性能的影响

在硫酸盐法制浆(KP)前对杨木木片进行热水预水解处理,探讨了不同P因子对预水解液性能的影响.实验结果表明:随P因子增大,预水解液的p H不断降低,最终导致水解木片的得率不断降低,此外,预水解液中的固形物、聚戊糖、酸溶木素、糠醛和COD C r含量也呈增加趋势;当P因子≥1355时,预水解液体系中易发生物质的吸附与沉积,经傅里叶红外光谱(F T-I R)表征证实该沉积物为木素/LC C类物质;当P因子为608~1060时,预水解液和水解木片中的聚戊糖提取率具有良好的线性关系:y=1.340x+7.235,R 2=0.977;在热重分析(TGA)过程中,预水解液主要的失重温度范围为165~450℃,且当P因子由61增至1355时,失重由41%升至61%.     

麦草高温预水解工艺研究

研究了温度、时间、液比等工艺条件对麦草高温预水解的影响,优化了麦草高温顸水解的工艺参数。实验结果表明,麦草高温预水解的的最佳工艺条件为：预水解温度150℃,时间120min,液比1：6,在此工艺条件下,预水解后麦草的得率为85．33％,水解液固形物含量为26．12g·L^-1,酸溶木素含量为5．24g·L^-1。     

不同品种速生杨化学组分的比较

为了选择最佳品系和确定最佳工艺成熟期,本文对不同树龄（3-7a）三倍体圆叶、裂叶毛白杨及中林46的化学组分进行测试．并将结果进行纵横向的比较。结果表明：三种速生杨纤维素含量随树龄的增大呈递增模式,Klason木素含量随树龄的增大呈递减模式,酸溶木素和苯醇抽出物含量偏高。分析纤维形态和化学组成发现：三倍体毛白杨圆叶、裂叶的成熟期在5～7a,而中林46在7a以上。     

超滤分离麦草浆黑液主要成分的研究

利用截留相对分子质量分别为1K,5K,10K的改良纤维素膜对不同浓度的麦草浆黑液进行了超滤研究,研究结果表明：在种膜中,截留相对分子质量为10K膜的水通量最大,5K膜的水通量最小,黑液经超滤处理后,截留液中Klason木素,总木素含量增加,灰分,糖及糖醛酸含量有一定程度的降低,酸溶木素含量变化不大,透过液中酸溶木素,灰分,糖及糖醛酸含量增加,而Klason木素及总木素含量降低,同时黑液得到一定程度的浓缩,恒压越滤与普通超滤相比,其所得的截留液中Klason木素,酸溶木素及总木素均比普通超滤高,而灰分,糖及糖醛酸的含量则比普通超滤低,但黑液被稀释。     

相思木预水解液乙醇沉淀废液回用对水解木片木素抽提的影响

热水预水解处理相思木,在不同P因子条件下制备预水解液,采用乙醇沉淀法回收水解液中半纤维素,在半纤维素回收得率最大条件下,对水解木片分别进行乙醇/水抽提木素及乙醇沉淀回收半纤维素废液抽提木素的比较研究。结果发现,在P因子196条件下,水解液乙醇沉淀回收半纤维素达到最大值得率为6.01g·L-1,乙醇沉淀半纤维素废液回用的水解木片抽提液,经酸化处理后木素沉淀量高于乙醇/水的水解木片抽提液。在190℃/110min条件下,乙醇沉淀半纤维素废液回用后的水解木片抽提液,酸化沉淀回收木素量达到最大值15.77g(每100g绝干水解木片),占原料中总木素量的60.63%。通过木素的红外分析对比发现,回用乙醇废液提取木素中羟基的吸收峰强于乙醇/水抽提的木素。     

自水解预处理对杨木木素结构及杨木化学热磨机械浆白度的影响

为了探究自水解预处理过程中杨木木素结构的变化和杨木化学热磨机械浆(杨木CTMP浆)白度的影响,本研究对杨木进行自水解预处理,利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和核磁共振波谱仪(~1H,~(13)C, 2D-HSQC NMR)研究自水解预处理过程中杨木木素结构的变化,将自水解预处理后的杨木进行化学热磨机械法制浆并测定其白度,采用偏最小二乘法建立木素结构变化与浆料白度之间的关系。结果表明,当自水解强度因子(CHF)为73.63时,相比未经自水解预处理的杨木,自水解预处理杨木中的酸不溶木素和酸溶木素含量分别减小了4.59个百分点和1.21个百分点,木素的β-O-4、β-β、β-5和β-1连接键的断裂增多;木素中的G型单元结构变化程度大于S型单元结构,木素中的共轭羰基含量比CHF为2.78时增加了0.037 (个/C_9),木素中的醌式结构含量减小了0.104 (个/C_9),杨木CTMP浆白度最低为14.9%。因此,自水解预处理会影响杨木木素的结构进而使杨木CTMP浆白度降低,其中木素中的共轭羰基对杨木CTMP白度的影响最大。