桉木热水预水解液有机酸离子色谱分析

建立了离子色谱法直接分析桉木热水预水解液中有机酸的方法,样品经简单处理后,就可采用离子色谱仪进行检测。结果表明,用IonPacTMAS11-HC阴离子分析柱(250 mm×4 mm),在2.0 mmol/L NaOH溶液等梯度淋洗15.0 min、淋洗液流速1.0 mL/min的条件下,用电导检测器可以测定桉木热水预水解液中的乙酸、甲酸和乙酰丙酸。乙酸、甲酸和乙酰丙酸的检出限分别为12.5μg/L、6.3μg/L、18.8μg/L,相关系数(r2)分别为0.9999、0.9997、0.9990,相对标准偏差(RSD)分别为1.91%、0.82%、1.96%,加标回收率分别为98.02%、103.00%、96.00%;该法具有操作简单、快速、结果准确、重现性好等优点。     

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.     

P因子对桉木水预水解及后续KP法制浆的影响

利用水预水解法先提取桉木片中的半纤维素,然后对水解后的木片进行硫酸盐法蒸煮。探讨了P因子(预水解因子)与水预水解及后续KP法制浆结果之间的关系,研究了水预水解提取液中戊糖和糠醛等成分随P因子变化的特点,以及P因子与浆料得率、卡伯值、黏度及物理强度之间的关系,分析了P因子变化对提取液和黑液中糖类组分的影响。     

微波辅助酸处理桉木预水解液纯化制备低聚木糖

为利用桉木预水解液制备低聚木糖,对经过Ca(OH)_2和活性炭处理的二级处理预水解液进行微波辅助酸处理,探讨了处理过程中酸类型、酸用量、处理温度和处理时间对预水解液中木糖及聚合度为2～4低聚木糖(低聚木糖_(DP2～4))含量的影响,并对处理后预水解液中的低聚木糖进行了分析与表征。结果表明,微波辅助酸处理二级处理预水解液较优工艺条件为:硫酸用量1. 4%、处理温度120℃、处理时间20 min,在此条件下,经过微波辅助酸处理所制备的三级处理预水解液中低聚木糖_(DP2～4)含量为9. 25 g/L,与未经微波辅助酸处理二级处理预水解液相比,其低聚木糖_(DP2～4)含量提高了38. 1%,预水解液中低聚木糖_(DP2～4)组分得到了进一步纯化。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和热重分析(TGA)结果表明,微波辅助酸处理桉木预水解液纯化制备的低聚木糖含有部分阿拉伯糖及糖醛酸侧链,且该低聚木糖具有较高的热稳定性。     

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。     

聚木糖酶处理桉木预水解液制备低聚木糖的研究

以桉木预水解液为原料,首先采用Ca(OH)_2和活性炭处理制备二级处理预水解液,然后采用聚木糖酶酶解制备低聚木糖。探讨了处理过程中聚木糖酶用量、处理时间、处理温度和pH值对二级处理预水解液中聚合度为2～4的低聚木糖(低聚木糖_(DP2～4))含量的影响,并对所制备的低聚木糖产品进行分析与表征。结果表明,聚木糖酶处理桉木预水解液制备低聚木糖的较优工艺条件为:聚木糖酶用量2 U/g、处理时间3 h、处理温度55℃和处理液pH值5.5,在此条件下,经酶处理后所得三级处理预水解液中低聚木糖_(DP2～4)含量为12.22 g/L,与未经过酶处理的二级处理预水解液相比,低聚木糖_(DP2～4)含量提高了67.2%;经过酶处理后三级处理预水解液中低聚木糖_(DP2～4)含量占桉木预水解液中总木糖含量的56.1%。红外光谱(FT-IR)和热重分析(TGA)表明,经过聚木糖酶处理预水解液所制备的低聚木糖中含有部分糖醛酸侧链,且具有较高的热稳定性。     

热水预水解对松木及其水解液主要化学成分的影响

研究了热水预水解对松木原料中主要碳水化合物的影响,探讨了阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖和甘露糖的溶出规律及热水预水解对水解液中各聚糖浓度变化的影响;并研究了170℃水解温度对松木原料的化学组成如聚戊糖、苯-醇抽出物、综纤维素、木素、灰分含量的影响。结果表明,预水解过程中,各种聚糖的溶出速度从快到慢依次是:阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、木糖和葡萄糖,水解过程只有部分半纤维素被降解,大量半纤维素还将依赖后续蒸煮和漂白过程予以除去;在180℃的水解温度下,水解液中各聚糖的浓度随水解时间快速下降,糠醛和羟甲基糠醛的浓度则迅速增加,不利于水解液发酵制备乙醇;随着水解时间的延长,松木聚戊糖、灰分含量逐渐减少;苯-醇抽出物含量逐渐增加;综纤维素含量先快速下降,90 min后基本保持不变;木素含量先减少后又略有增加。     

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。     

桉木水预水解提取液糖类组分分析及酒精发酵条件的初步研究

本文针对桉木制浆前水预水解提取半纤维素的方式,对不同工艺条件下的预水解提取液进行了糖类组分分析和发酵产酒精条件的研究。对糖类组分的分析结果表明,水预水解提取液中含有木糖和阿拉伯糖等五碳糖、葡萄糖和半乳糖等六碳糖、以及纤维二糖,水预水解工艺条件对提取液中糖类组分的含量有很大的影响,最高木糖含量（16．56g／L）的样品来自1600C下保温250min条件下所得的浓提取液。利用水预水解提取液进行酒精发酵的试验结果表明,当温度为33。C、初始pH为5．0、酵母接种量10％、100mL瓶装发酵液80mL时,总糖转化成酒精得率达到0．42g／g。结果表明控制工艺条件得到的桉木水预水解提取液具有较好的可发酵性及潜在的应用前景。     

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%。     

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。     

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。     

热水抽提半纤维素在制浆造纸领域的应用研究进展

在传统的化学法制浆过程中,植物纤维原料中的半纤维素蒸煮时会降解到蒸煮废液中,得不到有效利用。结合生物质精炼理念,可以在蒸煮前提取出部分半纤维素,提取出的半纤维素可以用于生产生物质乙醇等化学品,提取后的植物纤维原料仍用于制浆造纸。热水抽提法是目前提取半纤维素的最有效方法之一。本文对热水抽提法提取半纤维素工艺的原理、研究进展及发展前景进行了分析与综述。     

基于桉木预水解液的多形态碳微球的制备研究

以桉木溶解浆生产过程中的副产物预水解液为原料,采用水热碳化工艺对预水解液进行处理,以制备碳微球。探讨了水热碳化过程中聚（4-苯乙烯磺酸-马来酸共聚物）钠盐（PSSMA）用量对碳微球形貌及得率的影响,并探究了不同结构碳微球的成形机理。结果表明,预水解液是制备碳微球的理想碳源,PSSMA可通过在碳微球表面提供静电斥力以调控碳微球形貌,使碳微球由交联的球簇结构转变为单分散微球结构和微球超结构。随着PSSMA用量增加和碳化时间的延长,碳微球及其超结构的粒径均呈先下降再趋于平缓的趋势;但PSSMA对碳微球得率的影响较小。     

玉米秸秆制备微晶纤维素预水解的研究

研究了以水为介质和乙酸强化的预水解去除玉米秸秆中的半纤维素,以水为介质时,在液比为1:6,升温时间为30min,保温时间分别为90、120、150min,保温温度为150、160、170℃,确定最佳工艺条件,在此基础之上,确定乙酸浓度分别为1%,2%,3%时的最佳加酸浓度的工艺条件。得到预水解的最佳工艺条件为:液比1:6,升温时间30min,保温时间120min,保温温度170℃,酸强化的预水解工艺条件为:液比1:6,升温时间30min,保温时间120min,保温温度160℃,加酸量为1%。     

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.