竹材化学组成和半纤维素结构的特性

为了掌握竹材化学组成及其半纤维素结构的特性,本文对已发表的24篇国内外文献进行了综述。     

广西10种野生竹材的化学组分分析及木质素结构表征

本研究采用NREL法、硫醇酸解法、凝胶渗透色谱法（GPC）以及二维核磁（2D NMR）等分析检测手段对广西10种野生竹材纤维原料的化学成分与分离木质素的结构进行了表征。结果表明,10种野生竹材的纤维素含量为37.09%~44.21%,半纤维素含量为17.16%~23.32%,木质素含量为21.73%~25.81%;所有竹材分离木质素均为GSH型,基本结构单元均以S型和G型为主,H型结构单元含量均不高于5%;木质素结构单元间的主要连接键方式为β-O-4、β-β与β-5,其中β-O-4含量占主要侧链连接的80%以上、占总芳环总量的47.41%~52.07%;此外,木质素中还存在与阿魏酸和对香豆酸的酯键连接。综合分析,撑篙竹在10种竹材中最适合用于生物质精炼、木质素降解以及制浆造纸等领域的开发利用,耳垂竹、大绿竹次之。     

绿竹不同部位竹材的物理化学特性研究

为了探究绿竹梢部、中部、根部及各部位竹材(竹青、竹肉、竹黄、竹节)的差异性,采用纤维测量仪、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）仪、电感耦合等离子体（ICP）发射光谱仪、X射线衍射（XRD）仪及扫描电镜（SEM）等对绿竹不同部位的竹材进行了纤维形态及化学成分的分析和比较。结果表明,绿竹不同部位竹材均由纤维素、木质素及半纤维素组成;绿竹根部竹肉的纤维素含量最高,梢部竹黄的纤维素含量最低;同一部位竹材中,竹肉的纤维素含量最高,而竹黄的纤维素含量最低;竹青、竹黄、竹节的木质素、半纤维素、灰分、抽出物、金属离子等非纤维素成分的总量高于竹肉的;竹肉、竹节的纤维素结晶度均高于竹青、竹黄的;竹青、竹黄、竹节的表面结构致密,表面密度大于竹肉的。与竹青、竹黄、竹节相比,竹肉在作为溶解浆原料方面具有更大的优势。绿竹各部位竹材的差异性对溶解浆化学成分的均一性及反应性能均会产生一定的影响。     

甲酸脱除竹材非纤维素物质

 用甲酸对天然竹材非纤维素成分的脱除效果进行了探讨。结果表明：使用催化剂后,竹材非纤维素脱除作用明显增强,在硝酸、硫酸和盐酸三种常用催化剂中盐酸的催化作用最好;甲酸对竹材中非纤维素成分有较强的选择性脱除作用,而对纤维素的降解作用很小;甲酸的浓度、反应温度和反应时间是影响竹材非纤维素成分脱除率的三个重要因素,通过正交试验得出这三个因素对竹材非纤维素成分脱除作用的影响程度为：甲酸体积分数＞温度＞时间;得到甲酸脱除竹材非纤维素成分的最佳工艺条件为：体积分数为0.3%HCl做催化剂,甲酸体积分数为80%,温度为100℃,时间为2h,在此条件下脱除率为42.8%。     

苹果膳食纤维中半纤维素的化学组成

采用碱法和二甲亚砜法从苹果膳食纤维中提取出4种半纤维素,分别命名为半纤维素A、B、C和E,通过红外分析和电镜扫描对其化学组成和表面微观结构进行了研究。结果表明:苹果膳食纤维中半纤维素由木葡聚糖(半纤维素A)、木聚糖1(半纤维素B)和木聚糖2(半纤维素C)以及半乳甘露聚糖(半纤维素E)等组成,4种半纤维素的表面微观各不相同,木聚糖1颗粒表面呈规则的晶形外观,具有成晶性;木葡聚糖颗粒表面具有很多颗粒状结构,具有一定的成晶性;木聚糖2和半乳甘露聚糖颗粒表面呈不规则形状,不具有成晶性。     

绿茶茶渣半纤维素的提取及组成性质研究

目的:从绿茶茶渣中分离半纤维素,研究其组成性质.方法:利用碱性过氧化氢法浸提、乙醇沉淀提取得到茶渣半纤维素.红外光谱法测定其糖苷键类型;离子色谱法分析其单糖组成;高效凝胶色谱法测定其相对分子质量.结果:红外光谱中半纤维素具有糖类物质的特征吸收峰;茶渣半纤维素主要由葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖组成,另外还含有少量的鼠李糖、木糖和氨基半乳糖.高浓度乙醇沉淀的茶渣半纤维素相对分子量在2000左右;结论:该茶渣半纤维素是一种酸性半纤维素多糖.     

半纤维素-甲基纤维素复合膜的制备及其性能分析

将甲基纤维素和山梨醇分别添加到半纤维素中制备半纤维素-甲基纤维素复合膜及半纤维素-山梨醇复合膜,对复合膜的成膜性和强度性能进行分析,并探讨半纤维素-甲基纤维素及半纤维素-山梨醇混合溶液的粒径和Zeta电位。结果表明,随着甲基纤维素质量分数增加,半纤维素-甲基纤维素混合溶液粒径先增大后减小;Zeta电位则随着甲基纤维素质量分数的增加先降低后提高,甲基纤维素质量分数为75%时,半纤维素-甲基纤维素混合溶液的Zeta电位达到最小值。当甲基纤维素质量分数为35%时,可形成完整的半纤维素-甲基纤维素复合膜,增加甲基纤维素质量分数,复合膜强度提高;当甲基纤维素质量分数为75%时,复合膜强度最大,但继续增加甲基纤维素的质量分数,复合膜强度降低。山梨醇质量分数为35%～50%时,可形成完整的半纤维素-山梨醇复合膜,且随着山梨醇质量分数增加,复合膜强度降低。     

竹龄对竹材化学成分及制浆造纸性能的影响

以3种竹龄竹材为原料,研究了竹龄对竹材化学成分的影响,并进行了竹材硫酸盐法蒸煮和竹浆的筛分、打浆实验,研究了竹龄对竹材制浆及手抄片性能的影响。结果表明,竹材的综纤维素,冷水、热水和1%NaOH抽出物含量随竹龄的增长逐渐减小;苯-醇抽出物含量随竹龄的增长变化不大;Klason木质素、酸溶木质素及总木质素含量随竹龄的增长呈增加趋势。在相同的制浆工艺条件下,黑液中木质素含量随竹龄的增长逐渐增加;竹材细浆得率、竹浆白度、黑液中残碱含量随竹龄的增长逐渐减小;蒸煮粗渣率、竹浆卡伯值随着竹龄的增长逐渐增加。相同打浆度下,1年生和2年生竹材所抄纸张的抗张指数、耐破指数相近,均大于4年生竹材,纸张的撕裂指数和耐折度随竹龄的增长逐渐减小。     

“一种大片竹束帘及其制造方法和所用的设备”等2项专利获中国专利优秀奖

<正>国家林业局政府网2月10日讯,近日,中国林科院木材工业研究所"一种大片竹束帘及其制造方法和所用的设备"和"一种增强、阻燃改性人工林木材及其制备方法"等2项发明专利获国家知识产权局第十六届中国专利优秀奖。"一种大片竹束帘及其制造方法和所用的设备"专利技术,发明了纤维化竹单板,解决了竹材青黄难以胶合、竹材难以单板化的传统技术瓶颈问题,为竹材大规模工业     

竹材SCMP浆各筛分组份在H2O2漂白中的行为

研究结果表明：竹材ＳＣＭＰ浆中的细小组份虽然有较高的发色基团浓度，但由于其光散射能力大，细小组份纸浆的亮度比相应的纤维组份亮度高，即说明竹材ＳＣＭＰ浆中保留细小组份对纸页光学性能有利，对Ｈ２Ｏ２漂白动力学研究发现：竹材ＳＣＭＰ浆的纤维组份和细小组份在Ｈ２Ｏ２漂白对表现相似的反应规律。     

竹纤维素分离级分的结构特性

为促进竹纤维素的高效利用,研究了竹纤维分级分离所得3种竹纤维素级分的结构特性.结果表明,随着分离级数增加,纤维素分子链发生断裂的程度加剧,重均相对分子质量MW值逐渐减小.第一级、二级和三级纤维素是高纯度的,它们的红外图谱上没有出现与木质素和半纤维素有关的特征吸收峰.经分级分离后,3种纤维素的物理结构发生了很大变化,其纤...     

乙酸脱除天然竹纤维木质素的研究

以慈竹为研究对象,对常压下乙酸脱除天然竹纤维中的木质素进行了探讨。以反应温度、乙酸体积分数、催化剂硫酸体积分数和反应时间为单因子,考察这些因素对天然竹纤维木质素脱除率的影响。结果表明:影响因素从大到小依次为反应温度、催化剂硫酸体积分数、乙酸体积分数和反应时间。正交试验结果表明,乙酸在脱除天然竹纤维木质素的过程中也脱除了部分半纤维素和纤维素。结合木质素脱除率、半纤维脱除率和纤维素脱除率,得到了最佳工艺条件,即90℃,乙酸体积分数88%,硫酸体积分数0.3%,反应时间3 h,在该条件下木质素的脱除率达到55.84%。     

Effect of Hemicellulose on Viscosity of Rice Flour

Effects of water-soluble bran and endosperm hemicelluloses on Brabender viscosity curves of intact and hemicellulose-free rice flour were examined over the complete cooking and cooling curves. Amylograph curves of long- and medium-grain rice flour with added bran hemicellulose showed no difference; both had lowered viscosity. Similarly, addition of a ferulic acid-containing polysaccharide isolated from bran hemicellulose to the intact rice flour also lowered viscosity. This complex polysaccharide may, therefore, be responsible for at least part of the viscosity reduction upon addition of the bran hemicellulose. Amylograph curves of long- and medium-grain rices were different when endosperm hemicellulose was added back to the intact flour. When hemicelluloses were completely removed and increasing amounts added back, changes in viscosity correlated with the amounts of added hemicellulose.     

纤维化学组分对再生植物纤维品质衰变影响的研究

通过选择性的脱除纤维细胞壁中的半纤维素和木素,研究半纤维素和木素含量对再生植物纤维品质衰变的影响.研究结果表明:随着半纤维素含量的减少,再生植物纤维的保水值降低,结晶度增加.当半纤维素含量从27.62%降至9.09%时,保水值下降了41%,纤维素结晶度从1.011增加到1.514.半纤维素含量与再生植物纤维成纸性能的变化有明显的线性相关性.较高含量的半纤维素可以缓解回用过程中再生植物纤维成纸性能的损失.同时发现木素对再生植物纤维性能的影响很小.木素含量与纤维的保水值、结晶度与成纸性能的变化没有明显的线性相关性.     

Water Holding Capacity of Hemicelluloses from Fruits, Vegetables and Wheat Bran

The water-holding capacities of freeze-dried bean, cabbage, lettuce, onion, peach, pear, pumpkin, tomato, wheat bran and their hemicelluloses were determined by the centrifugation method. Cabbage had the greatest water-holding capacity at 35.8g of water per gram of dry food; bran the lowest at 5.2g water per gram. The waterholding capacity (WHC) of the hemicelluloses from fruits and vegetables varied considerably from 3.3 g/g in beans to 12.0 g/g from cabbage. Hemicelluloses extracted from wheat bran showed a marked increase in WHC from 5.2 g/g of water per gram of‘whole’bran to 22.8 g/g for hemicellulose. This decreased to 15.3g of water bound by hemicellulose that had been extracted after chlorite delignification. WHC of hemicelluloses from wheat bran and cabbage may account for their ability to increase stool weight.     

从APMP制浆废液分离所得半纤维素的改性和应用

以从APMP制浆废液中分离的半纤维素为原料,将其用醚化剂阳离子化后用于纸张物理性能的增强.结果表明,阳离子半纤维素的最佳制备条件是醚化剂用量为100%、NaOH用量为6%(均为对半纤维素绝干质量比)、反应时间为4 h和温度为65℃,此时得到取代度为0.08的季铵型半纤维素.采用红外光谱对改性前后半纤维素的结构进行表征.改性后的季铵型半纤维素对阔叶木浆、针叶木浆以及OCC纸浆均具有明显的增强作用.     

半纤维素热水预提取及其沉积对竹浆性能的影响

本论文以南方混合竹片为原料,考察了半纤维素热水预提取及其沉积对竹子制浆造纸性能的影响.结果表明:半纤维素热水预提取降低了蒸煮后纸浆的卡伯值,得率和耐破强度也相应降低,但纸页的撕裂强度提高;相对于未沉积半纤维素的纸浆,预处理后竹片制得的纸浆沉积半纤维素后,得率、卡伯值和机械强度均升高.在本实验条件下,热水预提取较佳的工艺条件为升温时间30min、保温时间30min、最高温度150℃;后续蒸煮的较佳工艺条件为用碱量16%,硫化度25%,最高温度165℃,升温90min,保温60min.     

一种快速测定毛竹半纤维素中糖醛酸含量的方法

采用间羟基联苯比色法测定毛竹半纤维素中葡萄糖醛酸含量,并研究了四硼酸钠/硫酸、间羟基联苯溶液添加量及沸水浴时间对测定结果的影响,建立了适合于毛竹半纤维素中糖醛酸含量的测定条件,同时证明了该方法测定毛竹半纤维素中葡萄糖醛酸的稳定性、可重复性和精密度。     

椰衣半纤维素的提取及其结构表征

以新鲜椰衣粗纤维为原料,采用NaOH溶液提取分离椰衣中的半纤维素,并对其结构进行分析表征。结果表明:在料液比1∶50(g/mL)条件下,NaOH溶液质量分数5%,提取时间4.0 h,提取温度65℃时,椰衣半纤维素的产率最高,达14.33%。对所得样品进行红外光谱分析,确认为椰衣半纤维素,采用凝胶渗透色谱分析,数均分子质量为49 049 D,质均分子质量为368 354 D。所得椰衣半纤维素,用稀硫酸水解,高效液相色谱分析,其保留时间与标准木糖保留时间高度吻合。