菊苣粕果胶的微波辅助提取工艺研究

提取是菊苣果胶生产技术的关键单元操作。本文以菊苣粕为原料,比较微波辅助提取法(Microwave-assisted extraction,MAE)及传统热酸法(Conventional heating extraction,CHE)对果胶得率、化学组成和分子量的影响。研究结果表明:两种提取方法对菊苣果胶的半乳糖醛酸、甲酯化度和乙酰化度等结构指标没有显著的影响;延长传统热酸法的提取时间有助于提高果胶得率,但会导致果胶分子链发生一定程度的降解;微波处理时间与果胶得率、重均分子量(Mw)间存在显著的正相关性;微波处理时间为120 s时,果胶得率(12.7%)与重均分子量(321 ku)均最高,且果胶分子结构降解程度较低。与传统热酸法相比,微波辅助提取法具有效率高和降解程度低等优点,是提取菊苣果胶的理想方法。     

旧报纸碳基气凝胶的制备及其吸附性能的研究

将富含纤维素的旧报纸先进行润胀、打浆,然后冷冻干燥,得到旧报纸气凝胶（WNA）,利用高温热分解的方式处理WNA制得旧报纸碳基气凝胶（CA）。采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）对CA的性能进行表征。结果表明,CA的密度（0.0348 g/cm³）较低,动态接触角为129.8°,表明CA的疏水性能优异。FT-IR结果表明,与WNA相比,CA中羟基、烷基及糖苷键等官能团含量减少。SEM分析表明,CA的纤维宽度在8～10 μm范围内,其具有连续纳米多孔三维网络结构。XRD分析表明,纤维素的结晶区受到破坏,导致无定形碳的形成。CA能高效、快速地吸附有机溶剂和石油化工产品,吸附量可达自身质量的21～37倍。利用燃烧的方法可将吸附的物质从CA中分离出来并对CA进行回收。经过6个吸附/燃烧循环过程,CA对甲醇和硅油的吸附能力分别是原吸附能力的83.9%和86.4%,表明CA可实现多次循环利用。     

基于支持向量机的造纸废水处理过程故障诊断

故障检测和故障诊断是工业过程监控的主要内容。针对造纸废水处理过程的多变量、非线性、大时变等特点,本课题首先采用主成分分析（PCA）对故障进行检测,然后分别采用马氏距离判别分析和支持向量机(SVM)对偏移、漂移和精度下降3种故障类型进行故障诊断。计算结果表明,基于主成分分析的故障检测率达97.50%;基于支持向量机故障诊断方法的故障分离能力为90.00%,而基于马氏距离判别分析方法的故障分离能力为73.75%。相比基于马氏距离判别分析的故障诊断方法,基于支持向量机的故障诊断方法更适合于非线性时变的造纸废水处理过程。     

生物基高效脱墨剂的制备及应用研究

采用廉价及可再生的脂松香、椰子油酸、棕榈酸为原料,制备生物基脱墨剂,并应用于废纸脱墨。采用FT-IR对原料进行了表征,以正交试验法优化了生物基脱墨剂的制备工艺,探讨了生物基脱墨剂的最佳用量及脱墨性能,并与传统脱墨剂做脱墨性能对比。FT-IR结果表明,生物质原料中既有饱和的脂肪酸也有不饱和的脂肪酸。生物基脱墨剂优化的制备条件为时间30min、温度90℃、m（脂松香）：m（椰子油酸）：m（棕榈酸）为2.5：3.5：4.0、NaOH溶液的质量分数40%。生物基脱墨剂是一种高效脱墨剂,最适加入量为0.20%;在加入量为0.20%,浮选温度为40℃,浮选时纸浆质量分数1.0%,浮选pH值为9,浮选时间为20min时,脱墨后废纸浆白度可达58.67%（ISO）,残余油墨值达274.42mm²/m²,油墨去除率达57.81%;实际应用结果表明生物基脱墨剂的脱墨性能优于传统的S型和天小脱墨剂。     

木质素在沥青中的应用研究进展

综述了木质素作为改性剂、抗氧化剂、乳化剂等在沥青中的应用进展。木质素的有效利用,不仅能够减少造纸废液对环境的影响,为废弃物寻找好的出路,而且也降低了改性沥青的成本,具有很好的环境和经济效益。     

纳米微纤丝纤维素及其在造纸中的应用研究现状

本文结合纳米材料定义,简述纳米微纤丝纤维素与传统意义纳米纤维素的共性与区别,在此基础上介绍此类纳米纤维素的制备方法及现阶段存在的主要问题。同时介绍了纳米微纤丝纤维素在造纸中潜在的应用方式,分析其对造纸规模化生产及纸张性能的影响并浅谈其发展面临的机遇与挑战。     

梅片树中高纯度右旋龙脑制备及其性质表征

通过水蒸气蒸馏法从梅片树叶中提取挥发油,冷冻、离心得粗右旋龙脑,用石油醚、120号汽油和无水乙醇分别进行重结晶,得到高纯度右旋龙脑晶体,并对晶体的成分、旋光性、形态和热性能进行了表征。结果表明,梅片树树叶挥发油中右旋龙脑含量为68.10%;重结晶后纯度达98%以上,质谱图分析结果和标准品基本一致,旋光度也相近;石油醚和120号汽油重结晶晶体呈规则六边形大片状,边界清晰,无水乙醇重结晶晶体形状不规则,呈分散或团聚的小颗粒状,但两者的热分析结果基本相同,说明重结晶晶体形貌不影响其热性能。右旋龙脑晶体非等温结晶过程中,莫志深方程能很好地描述右旋龙脑的非等温结晶动力学。本实验结果可为梅片树的综合利用及高纯度天然右旋龙脑新资源的研究开发提供参考。     

纤维素酶处理后造纸白水微细胶黏物失稳特性研究

采用激光、流式技术结合荧光示踪剂示踪法,对纤维素酶处理后的办公废纸造纸白水微细胶黏物的失稳特性进行研究。通过检测分析微米级胶黏物粒子尺寸分布特点及纤维素酶处理后白水体系阳离子需求量和浊度值的变化规律,探讨时间、温度和搅拌转速对纤维素酶处理后微细胶黏物粒子失稳特性的影响。结果表明,纤维素酶处理后的微细胶黏物,随时间的持续延长可能趋于聚集也可能趋于分散,具体与纤维素酶用量有关;随温度的升高,胶黏物微粒分散和聚集同时发生,且聚集的趋势相对较强,最终微细胶黏物粒子平均粒径增大;搅拌转速对微细胶黏物的影响与纤维素酶用量有关,用量40 U/L的纤维素酶处理后微细胶黏物微粒分散效果明显,而用量80 U/L的纤维素酶处理后微细胶黏物在剪切作用弱时分散、在剪切作用强时聚集。纤维素酶处理后的微细胶黏物粒子受时间和温度影响的变化与白水系统阳离子需求量变化基本一致,纤维素酶处理后胶黏物粒子受时间、温度和转速影响的变化可通过浊度值的变化间接体现。     

纤维素酶水解造纸污泥的工艺优化及水解产物分析

采用纤维素酶对造纸厂二沉池污泥进行水解处理,将污泥中的纤维素水解为小分子还原糖物质,为污泥制备复合材料提供更好的表面特性。探讨了酶水解造纸污泥的适宜工艺条件,进一步对水解产物进行了分析表征。结果表明,当反应温度60℃、p H值5.0、反应时间32.0 h、酶用量60.0 U/g、底物质量分数7.0%时,酶水解效果最好,污泥表面疏水性明显提高;污泥经水解后,其水解液中的化学需氧量和还原糖含量之间存在着良好的对应关系;对水解前后污泥试样的红外光谱分析显示,经纤维素酶水解后污泥中的部分纤维素组分可能水解成了葡萄糖类还原糖。     

荧光碳量子点-锂皂石乳化的ASA Pickering乳液及应用

利用荧光碳量子点(CDs)和锂皂石协同乳化烯基琥珀酸酐(ASA) Pickering乳液,研究了CDs-锂皂石对ASA乳液性能的影响,并将乳化的ASA Pickering乳液进行纸张施胶应用。结果表明,提高CDs用量,CDs-锂皂石复配颗粒接触角增大,在锂皂石用量0. 050 g、CDs用量1. 000 g时,CDs-锂皂石乳化的ASA Pickering乳液稳定性最好,乳液粒径最小,并且均为水包油型乳液。激光共聚焦显微镜下观察到CDs-锂皂石吸附在油水两相界面处,形成一层界面颗粒膜,提高了乳液的稳定性。当CDs-锂皂石用量为1%(相对于ASA)、ASA用量为0. 2%(相对于绝干浆)进行浆内施胶时,纸张施胶度为73 s,继续提高CDs-锂皂石用量时,纸张施胶度和ASA的水解稳定性提高。