楠竹水预水解半纤维素溶出动力学的研究

以楠竹为原料,在液比1∶10、温度140～170℃、保温时间0～300 min范围内进行了水预水解半纤维素溶出动力学的研究,经数据拟合得到水解反应动力学参数。研究表明,楠竹在140～170℃内,半纤维素水解存在明显的快反应和慢反应,其反应的活化能分别为83.29 kJ/mol和138.79 kJ/mol;温度对水预水解影响很大,在水预水解过程中必须严格控制反应温度,以达到在短时间内去除半纤维素、减少纤维素降解的目的。     

竹材预水解过程中木质素对半纤维素溶出的抑制作用

以竹片为研究对象,分析预水解过程中半纤维素脱除率与木质素脱除率的关联性,特别是预水解后期木质素对半纤维素溶出的影响。将竹片用植物粉碎机粉碎后,取40～60目竹粉模拟预水解实验,分析竹粉在预水解过程中的孔隙变化,结合预水解过程中竹片表面微观结构变化及木质素的迁移行为,探讨木质素对半纤维素溶出的抑制作用。结果表明,预水解过程中,半纤维素的脱除率与木质素存在一定关系;预水解前期,木质素和半纤维素同时降解溶出;预水解至一段时间后,木质素和半纤维素脱除率均达到最大值。继续预水解,木质素脱除率急剧下降,而半纤维素脱除率不再提高。环境扫描电子显微镜(ESEM)分析显示预水解后期的竹片表面基本被疏水木质素涂层覆盖,疏水涂层的存在可能会阻碍半纤维素的降解溶出。竹粉的模拟实验结果也证实了预水解后期竹粉的孔体积和孔径明显下降。因此,预水解固体基质中较高的木质素含量及由木质素迁移导致的纤维表面和纤维孔隙结构变化是阻碍预水解后期半纤维素进一步溶出的主要原因。     

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。     

预水解对玉米秆和甜根子草烧碱-蒽酿法制浆的影响

玉米秆和甜根子草都是农业废弃物.这两种原料中髓的存在(占原料总量的20％～35％)使得蒸煮后的浆料很难达到满意的效果.若想得到较高质量的浆料,就需要在蒸煮前将髓去除.在对玉米秆和甜根子草烧碱-蒽醌法制浆前进行预水解,主要是去除原料中的髓和半纤维素,并以此来生产燃料和化学品.在150℃条件下预水解反应1h,每吨玉米秆/甜根子草能够溶出50～60kg糖、28～34 kg木素以及8～22 kg乙酸.与未预水解的原料相比,预水解的原料制浆后细小纤维含量较少,浆料滤水性能提高,撕裂指数较高,但抗张指数较低.为降低化学品用量,需对预水解条件进行优化.采用D0EPD1漂白之后,预水解原料后制得的浆料的得率、强度性能及漂白性能均与未预水解原料制得的浆料相近.     

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。     

溶解浆粕制备过程中降低聚戊糖含量的方法

在溶解浆粕的制备过程中,能否大量去除纸浆中的半纤维素从而提高其α-纤维素的比例是关键。研究了由木材原料通过蒸煮制备溶解浆粕过程以及由竹浆直接制备溶解浆过程中降低其半纤维素含量的方法。在由木片为原料通过蒸煮制备溶解浆的实验方案中,主要研究了预水解硫酸盐法中预水解工艺对纸浆中半纤维素含量的影响,认为预水解保温2h能较为有效地降低蒸煮所得纸浆的半纤维素含量;在由竹浆原料直接制备溶解浆的实验方案中,重点研究了酸处理工艺以及碱处理工艺对去除竹浆中的半纤维素以及降解纤维素聚合度方面的影响,并得出酸处理与碱处理相结合的方法能够最大限度地去除半纤维素同时保护纤维素聚合度。     

芦苇预水解硫酸盐法人纤浆粕的制备及其预水解动力学研究

对芦苇预水解硫酸盐法试制人纤浆粕的预水解硫酸盐蒸煮最佳工艺条件及其动力学进行了研究。结果表明,芦苇的预水解反应为一级反应。水解过程中,只要控制P-因子相同,即可获得同样品质的半料浆。芦苇在175℃下、保温90min即可溶出约75%的戊聚糖和50%的木素。芦苇预水解的最佳条件为:最高温度175℃,保温时间90min,液比1∶6。芦苇预水解后硫酸盐蒸煮的最佳工艺条件为:用碱量10%(对绝干原料,以Na2O计),硫化度15%,最高温度160℃,保温时间30min,液比1∶4。经CEHA四段漂白后,所制得的人纤浆粕各项指标符合标准要求。     

相思木水预水解过程中半纤维素的溶出和解聚

在不同的水解温度和时间下对相思木进行水预水解处理,采用离子色谱分析了水解液中单糖和低聚糖含量以及水解物料中葡萄糖和木糖保留率,以研究水预水解温度和时间对相思木半纤维素水解溶出和解聚行为的影响。结果表明,水预水解温度170℃、水解60 min时,水解液中总低聚糖含量达到最大值17.29 g/L,其中低聚木糖含量为12.45 g/L;水预水解温度170℃、水解80 min时,水解液中总糖含量达到最大值25.86 g/L。水解液中总低聚糖和总糖含量达到最大值后,再提高水解温度和延长水解时间,虽然可提高原料中半纤维素溶出量,但水解液中总低聚糖和总糖含量降低。     

麦草预水解后有机溶剂制浆

国外对在水一有机溶剂中用酸和碱催化制浆作为可替代传统制浆方法，已经产生了越来越大的兴趣。麦草原料通过预水解除去部分半纤维素组分，预水解处理可以改善以后的制浆效率，半纤维素转变成水溶性的糖单聚物和齐聚物进入预水解液中，而制浆段的主要任务则是脱水素作用。半纤维素的水解，使得水素一纤维素多聚物矩阵的孔隙率增高，而具有低半纤维素含量的纸浆有较好的机械性质。有机溶剂脱木素作用是一种复杂现象，包括木素的裂解和降解产物的溶解，而后者和孔隙大小及其在纤维结构内的分布关系密切。因此，预处理增加孔隙率，选择性地除去…     

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。