巨菌草的木素及半纤维素分析

通过碱性硝基苯氧化法测定巨菌草原料中木素结构单元的比例,采用透射电子显微镜(TEM)研究了巨菌草纤维的超微结构和木素分布情况;采用红外光谱研究了巨菌草原料中木素的结构,并与常规的硫酸盐浆和烧碱-蒽醌浆中残余木素结构进行了对比;使用离子色谱法分析了巨菌草原料半纤维素的组成。结果显示,巨菌草原料中愈创木酚基木素结构单元含量较高,达75.63%,对羟苯基木素结构单元和紫丁香基木素结构单元含量较少,分别为10.52%和13.85%。通过TEM观察巨菌草纤维超微切片,巨菌草纤维次生壁外层(S1)较薄;纤维细胞次生壁中层(S2)较厚,占据了细胞壁厚度的大部分,约为S1层的4倍左右,占细胞壁的80%以上;而次生壁内层(S3)最薄。离子色谱分析结果表明,木糖是巨菌草原料半纤维素中最主要的单糖,其含量为56.84%,其次为葡萄糖,其含量为42.48%,阿拉伯糖极少,仅为0.66%;未检测到甘露糖和半乳糖,说明巨菌草原料半纤维素中含痕量或不含甘露糖和半乳糖。     

天然沸石用作造纸填料的应用研究

以天然沸石为填料,研究了其对纸张性能的影响。结果表明：天然沸石可以直接加填在纸张中;纸张抄造过程中,直接加入沸石会导致纸张强度性能的明显下降;在加填量为15％时,采用先熬制后混合的阳离子淀粉包覆改性方法可提高纸张耐破指数33．64％,提高抗张指数29．74％。     

NaOH-尿素体系中纤维素季铵盐衍生物的均相合成与表征

在NaOH-尿素体系中,以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHPAC)为醚化剂,纤维素本体为原料,均相合成了纤维素季铵盐衍生物(QC)。以QC中季铵盐的取代度作为考核标准,探讨了QC在合成过程中的影响因素,并优化出最佳合成条件: 反应温度25℃,纤维素浓度3%(以纤维素在NaOH-尿素中的质量分数计),醚化剂用量15∶1(以CHPAC与葡萄糖糖苷元的摩尔比计),反应时间12 h。利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、氢核磁共振光谱(1H-NMR)、热重分析仪(TGA)和X射线衍射分析仪(XRD)对QC的化学结构及物理性能进行表征。     

阔叶木与非木材纤维原料混合制浆的研究

对阔叶木(杂交杨木)与非木材纤维原料(芒草、柳枝稷、玉米秸秆)的混合硫酸盐法制浆和ECF(无元素氯)漂白(漂序为OD(EP)D)进行了探讨。结果表明,在杨木木片中加入一定比例的上述非木材纤维原料(10%～30%)时,纸浆抗张强度有所提高,提高幅度在20%～25%之间。通过对纸浆碳水化合物组分进行分析发现,纸浆强度的提高与其聚木糖含量有关,即将少量聚木糖含量较高的非木材纤维原料与阔叶木一起混合蒸煮,能够获得品质优良的纸浆。     

AKD改性PETG/废纸粉木塑复合材料制备工艺

为了提高废纸的利用率,保护森林资源,开发绿色无污染的木塑复合材料,使用废弃纸箱和聚对苯二甲酸乙二酯–1,4–环己二甲酯(PETG)作为原料,利用烷基烯酮二聚体(AKD)对其进行改性制备木塑复合材料。选取碱处理浓度、时间、温度和AKD添加量四个方面进行实验,探究对PETG木塑复合材料力学性能、吸水性能和热稳定性的影响,并且结合红外和微观形貌表征,确定了对废纸纤维进行改性的木塑复合材料的最佳工艺为:NaOH溶液浓度15%,碱处理温度60℃,碱处理时间60 min,AKD最佳添加量为废纸粉质量的2%。     

利用可控层层自组装法提高纤维素膜的力学性能EI北大核心CSCD

通过水溶性耦合试剂N-(3-二甲氨基丙基)-N′-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)/N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)将小分子4-羧基苯硼酸(PBA)与壳聚糖以形成酰胺键的方式结合起来,成功制备了苯硼酸官能团接枝的改性壳聚糖,随后将其与聚乙烯醇(PVA)通过pH值可控的层层自组装方法处理再生纤维素膜表面,得到力学强度明显改善的纤维素膜材料。结果表明:在pH为9.5,自组装30层高分子膜时,再生纤维素膜的拉伸强度与伸长率可提高38%和43%。处理后的再生纤维素膜达到了较为理想的力学性能增强效果,本方法对于纤维制品的性能改善有一定的应用价值。     

石墨烯促进Fenton氧化处理制浆中段废水的研究

以制浆中段废水为研究对象,首先采用正交实验研究了石墨烯促进Fenton氧化的各影响因素间的显著程度,然后通过单因素实验研究了废水pH值、石墨烯加入量以及H₂O₂加入量对废水处理效果的影响。结果表明,石墨烯促进Fenton氧化的各影响因素间的显著程度为废水pH值>石墨烯加入量>H₂O₂加入量>n（Fe²⁺）∶n（H₂O₂）;加入石墨烯后,Fenton反应的最佳pH值由4提高至6;石墨烯最佳加入量为3 mg/L;随着H₂O₂的不断加入,制浆中段废水降解效果先不断升高而后趋于平稳,H₂O₂的最佳加入量为7 mL/L。Fenton反应体系符合一级反应动力学方程,加入石墨烯的Fenton反应速率常数k为0.0632 min-1,比传统Fenton反应速率常数大,表明制浆中段废水的降解速率明显加快。     

活性炭吸附结合TiO2光催化分离纯化杨木预水解液中的木糖

利用活性炭吸附和TiO₂光催化降解脱除杨木预水解液中的溶解木素,探讨了不同活性炭类型（木质基磷酸活化活性炭、食品质303活性炭、煤质活性炭）、活性炭用量、吸附时间、光催化时间、TiO₂用量对预水解液中木素、总木糖、糠醛、羟甲基糠醛（5-HMF）以及乙酸等有机组分含量的影响,优化确定了活性炭吸附和TiO₂光催化降解条件。研究结果表明,木质基磷酸活化活性炭对木素的吸附脱除效果最好,在活性炭用量为1.0%和吸附时间为10 min时,总木糖得率为93.1%,木素、糠醛、5-HMF、乙酸脱除率分别为75.1%、29.3%、22.4%、3.5%。单一TiO₂光催化处理,在TiO₂用量1.0%和光催化时间10 h条件下,总木糖得率为89.0%,木素、糠醛、5-HMF、乙酸脱除率分别为40.2%、24.2%、32.1%、3.1%。活性炭协同TiO₂光催化处理预水解液的较优工艺条件为：木质基磷酸活化活性炭用量1.0%、光催化时间6 h和TiO₂用量0.1%~0.5%,此条件下预水解液中木素的脱除率为84.4%~86.7%,总木糖得率为88.2%~89.8%,糠醛脱除率为53.8%~65.1%,5-HMF脱除率为48.6%~51.7%,乙酸含量变化不明显 。     

离子液体预处理对奇岗草木素脱除率及酶解效率的影响

本研究以奇岗草为原料,探讨了不同工艺条件下醇胺类离子液体对奇岗草木素的脱除率,并利用红外光谱、X射线衍射和扫描电子显微镜分析了醇胺类离子液体预处理后奇岗草的官能团、结晶度和微观形貌的变化。结果表明,5种离子液体中乙醇胺醋酸盐([EOA][OAc])预处理对奇岗草木素脱除效果最佳,处理效果优于咪唑类离子液体;[EOA][OAc]预处理较适宜的条件为:预处理温度140℃、预处理时间5 h和固液比1∶10,此条件下木素脱除率可达76. 67%;而且经过预处理后奇岗草在50℃、混合酶用量为20 FPU/g条件下酶水解72 h时,葡萄糖和木糖产率分别达到85. 78%和79. 78%,是未经过预处理奇岗草葡萄糖和木糖产率的5. 37倍和12. 97倍。经过[EOA][OAc]预处理的奇岗草纤维素含量在最优条件下由37. 99%增至52. 49%,纤维结构疏松,纤维素晶型不变,结晶度降低,纤维素可及度提高,且[EOA][OAc]循环使用至第5次时,其木素脱除率为(48. 46±2. 01)%,说明[EOA][OAc]具有良好的循环使用性能。     

纳米纤维素分散稳定剂的研究进展

本文对近几年国内外纳米纤维素作为分散稳定剂应用于造纸工业的研究报道进行了归纳总结。通过将纳米纤维素分散稳定剂分为涂料等无机颗粒分散和施胶乳液等有机颗粒分散两个应用领域进行介绍,概述了改善纳米纤维素分散稳定性的改性方法,分析了纳米纤维素作为新型分散稳定剂的重要地位,并对其研究开发前景进行了展望。