染整生产中疑难问题解答

问一:在制订棉织物前处理工艺时,人们常说:工艺处方要合理,防止产生氧化纤维素和水解纤维素。请问氧化纤维素和水解纤维素是怎样产生的?两者有何主要区别?在前处理工艺中哪些工序容易产生氧化纤维素和水解纤维素,如何防止?答:在传统棉织物前处理工艺中,包括原布准备→烧毛→退浆→煮练→丝光→漂白等工序。在这些工序中都有严格的操作规程和注意事项。如果不遵守这些操作要求和注意事项,那么每一工序都将产生各种疵病,包括氧化纤维素和水解纤维素。     

纳米纤维素制备方法的研究现状

纳米纤维素由于其生物可降解性、低密度、高机械性能和可再生性而受到广泛关注。本文主要介绍了由木材或农业/林业剩余物生产的纳米纤维素的分类及制备方法,包括制备纤维素纳米晶体的无机酸水解法和酶水解法以及有机酸水解法、固体酸水解法、离子液体法、低共熔溶剂法和美国高附加值制浆法(American value added pulping,AVAP)等新型制备方法,同时介绍了制备纤维素纳米纤丝常用的预处理法和后续机械处理法,其中预处理法主要包括氧化、酶、有机酸、高碘酸盐氧化、低共熔溶剂、离子液体和溶剂辅助等多种预处理手段。最后分析了纳米纤维素的制备方法中亟待解决的问题,并展望了纳米纤维素的广阔应用前景。     

纤维素纳米化处理技术研究现状

纳米纤维素因具有可再生、易改性以及优异的机械性能,在众多领域具有广阔的应用前景。植物来源的纳米纤维素主要包括纤维素纳米晶体和纤维素纳米纤维,本文主要介绍了以农副产品为原料的纤维素纳米化处理技术及其分类,包括制备纤维素纳米晶体的经典无机酸水解法以及有机酸水解法、低共熔溶剂法和离子液体法等新型制备方法。此外,还介绍了制备纤维素纳米纤维常用的预处理手段和制备方法,预处理方法包括以2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基氧化为代表的氧化法预处理以及酶法预处理;制备方法包括高压均质、精细研磨、高强度超声和高压微射流等技术。最后,对现行纤维素纳米化处理技术中存在的问题进行综合分析,并探讨了其未来研究需求,以期为纳米纤维素的绿色高效生产提供理论参考。     

甲酸水解法清洁制备纳米纤维素及其功能性应用和展望

纳米纤维素是一种绿色可再生的生物基纳米材料,由于其特殊的物化性质备受学术界和工业界的广泛关注。清洁高效的纳米纤维素制备方法的建立对实现其规模化生产和商业化应用尤为重要。本文主要综述了甲酸水解法清洁制备纳米纤维素的研究进展。与传统的无机强酸水解法相比,甲酸水解法制备纳米纤维素的主要优点包括：甲酸易回收和回用,可确保整个制备过程的清洁;甲酸在水解纤维素的同时,也与纤维素表面羟基发生反应,从而在纤维素表面引入酯基,同步实现纳米纤维素的制备与表面改性;通过反应条件的控制,可实现纳米纤维素形貌和性质的可控制备。此外,本文还概括介绍了甲酸水解法制备的纳米纤维素的功能性应用和展望。由于其特殊的表面性质,甲酸水解法制备的纳米纤维素在构建异质膜器件、Pickering乳液,以及橡胶和塑料复合材料加填等领域具有广阔的应用前景。     

谈碧纹绉产品在染整加工中的绉效应

碧纹绉产品是以表面均匀的波浪纹命名的，产品原料是再生纤维素，通过特殊的起绉工艺处理，使之具有立体感的波浪绉纹。那么绉效应是如何产生的呢？它主要来自染整加工中的特殊方法。一、前处理工艺研究由于再生纤维素其纤维结构较松弛，对碱的稳定性较差，所以在碱尤其在强碱的作用下会发生膨化而造成解捻，导致前处理不好，绉效应永久消失。一般织物前处理通常采用精练剂，各类型洗涤剂均带有碱性物质，能去除织物上的浆料或各类杂质，也只有如此，才会使织物吸色均匀、艳丽。因此，我们在前处理方面进行了几种方法试验研究。a、采用高效…     

酸解均质制备纳米豆渣纤维素工艺

以富含纤维素的豆渣为原料,采用酸水解辅以均质法制备纳米纤维素,研究HCl浓度、水解时间、水解温度、液料比4个因素对豆渣水解率和纤维素粒度的影响,通过正交试验确定制备豆渣纳米纤维素的最佳工艺条件。结果表明： 最佳工艺条件为HCl溶液浓度3mol/L、水解温度100℃、水解时间120min、液料比45:1(mL/g)、均质压力30MPa;通过激光粒度分析和扫描电镜分析,纳米豆渣纤维素呈微球状,粒度为50～100nm。盐酸水解辅以高压均质工艺处理能有效制得纳米大豆纤维素。     

木质纤维素酸水解利用现状

介绍了木质纤维素酸水解的应用现状,对纤维素酸水解制备微晶纤维素及微晶纤维素的应用、纤维素酸水解制备燃料乙醇作了简要概述。     

酸水解和酶水解对纤维形态结构的影响研究

分别采用盐酸和纤维素酶对漂白针叶木浆进行水解,制得酸水解纤维素和酶水解纤维素,通过分析比较水解后纤维素在聚合度、粒径、微观形态以及理化性能上的区别,研究这两种方法制备的纤维素在形态、结构、性能上的差异。结果表明,漂白针叶木浆经盐酸在高温下水解1 h,纤维素聚合度下降到200左右,纤维平均长度下降到0.1~0.2 mm,经机械粉碎后呈椭圆形颗粒状,平均粒径27.49μm;漂白针叶木浆经纤维素酶水解24 h后,纤维素聚合度降低到700左右,纤维平均长度也下降到0.1~0.2 mm,经机械粉碎后呈棒状颗粒,平均粒径38.77μm。酸水解纤维素较酶水解纤维素具有较大的表观密度、持水力以及较好的流动性。     

用木质素原料制乙醇

国内外专家对木质纤维素原料转化为乙醇燃料进行了大量的研究。木质纤维素转化为乙醇的步骤主要分为两步：纤维素水解成糖,糖发酵成醇。由于木质纤维素结构复杂,纤维素、半纤维素不但被木质素包裹,而且半纤维素部分共价和木质素结合,纤维素具有高度有序晶体结构．因此必须经过预处理,使得纤维素、半纤维素、木质素分离开,切断它们的氢键,破坏晶体结构,降低聚合度,以提高水解效率。     

微生物纤维素的非均相氧化研究

将微生物纤维素进行氧化改性,以开发其在生物材料领域的新用途.研究了微生物纤维素与高碘酸钠非均相氧化的过程.利用红外光谱技术验证了氧化微生物纤维素的结构.考察了一定条件下氧化温度,氧化时间,反应体系pH值对氧化产物中醛基含量的影响.实验结果表明,微生物纤维素被成功氧化产生了醛基基团,适当提高温度和酸性环境反应有利于醛基生成,氧化时间则存在一个最佳值.     

金属离子催化纤维素酸水解制备微晶纤维素的研究

本文以漂白阔叶木浆为原料,研究了制备微晶纤维素过程中不同金属离子对纤维素酸水反应的催化作用,并采用X射线衍射图谱(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法对水解纤维素进行了分析和表征。结果表明,添加Fe3+、Al3+、Cu2+和Co2+有利于促进纤维素的酸水解反应,其中Fe3+的催化作用最佳;当Fe3+的浓度为0.3mol/L时,水解纤维素的得率为91.27%,聚合度为166,达到了微晶纤维素的极限聚合度;XRD分析表明,添加Fe3+更有利于纤维素无定形区的选择性酸水解,提高水解纤维素的结晶度。     

椰棕丝中纤维素及木质素含量的测定方法

阐述了测定椰棕丝中纤维素及木质素含量的方法。通过分析,选用浓硫酸水解、重铬酸钾氧化测定椰棕丝中的纤维素;利用醋酸分离,硫酸水解法测定椰棕丝中的木质素含量。     

表面活性剂对纤维素酶水解过程的影响

分别以湿氧化、稀酸常压水解和蒸汽爆破预处理麦草为底物,考察了不同表面活性剂及用量对纤维素酶解过程的影响.实验表明,添加表面活性剂对纤维素酶水解过程有明显影响;添加非离子型表面活性剂(PEG6000、吐温80)可以提高纤维素的可溶性、可发酵糖的转化水平,其中向湿氧化处理的麦草中加入PEG6000后转化水平提高得最大;而添加离子型表面活性剂对酶解起抑制作用.非离子型表面活性刑和纤维素水解底物的最佳比例大约是0.05 g/g DM.     

木质纤维素原料预处理技术研究进展

纤维素原料的预处理是木质纤维素转化乙醇过程中的关键步骤,其直接影响着纤维素的水解效率和纤维素产生乙醇的生产成本.对各种纤维素原料预处理方法进行了简要综述,并对各种方法的优缺点进行了分析和讨论,最后对生物质预处理技术发展的前景进行了展望.     

高效催化水解纤维素的固体酸特性及其影响因素的研究进展

本文综述了固体酸催化水解纤维素的最新研究进展。基于固体酸的酸性位点和孔隙结构,研磨预处理和均匀水解可以作为提高固体酸水解纤维素效率的方法,分析了纤维素与固体酸之间的相互作用,对固体酸水解纤维素的发展前景进行了展望。     

纤维素乙醇生产中的预处理技术

当前,寻求可再生的清洁能源成为全球亟待解决的问题。纤维素原料十分丰富,又是可再生资源,利用纤维素制备纤维素燃料乙醇是发展新能源的重要途径,具有巨大的潜力和可再生性。纤维素原料的预处理是其转化乙醇过程中的关键步骤,直接影响着纤维素的水解效率和纤维素产生乙醇的生产成本。本文简要综述了各种纤维素原料预处理方法,并对各种方法的优缺点进行了分析和讨论。     

高碘酸钠选择性氧化纤维素研究进展

高碘酸钠对纤维具有选择性氧化作用,可使纤维素链单元的两个仲羟基氧化成醛基,改变了纤维素的结构,拓展了纤维素的应用范围.文章综述了纤维素的氧化机理、氧化程度的表征方法、氧化程度的影响因素以及氧化纤维素在医学、功能材料和纺织方面的应用.通过对现有研究成果分析的基础上,文章展望了氧化纤维素研究中需要关注的问题,以期望实现高性能氧化纤维素的开发,实现其多领域应用.同时探讨了氧化纤维素的未来的发展方向.     

木质纤维素水解过程中发酵抑制物的产生与脱毒

木质纤维素是自然界最丰富的可再生资源,含有大量的碳水化合物。自水解/稀酸水解是木质纤维酶解糖化和生物转化高附加值产品的重要预处理手段。水解过程中碳水化合物解聚溶解转化成可发酵糖,但目前所采用的水解预处理方法中,同时还会产生一些低分子发酵抑制性物质,一般包括低分子有机酸、糠醛类和溶解性酚类物质等,这些抑制物严重影响了微生物对水解产物的发酵活性,从而大大降低了发酵目标产物的得率。本文对木质纤维素水解过程中发酵抑制性物质的产生途径和影响因素,发酵抑制物的种类与抑制机理,以及目前对这类物质的脱毒方法进行了综述和前景展望。     

人造纤维素织物的酶整理

Lyocell是溶纺纤维素纤维的普通名称,它是利用木浆从封闭胺氧化物溶剂中纺出的一种新型纤维。酶处理前在其表面可看到明显的松散纤维缠绕,其截面呈不规则的锯齿状。 除了纤维素酶对β1—4葡萄糖甙键的专一性外,再生和化学改性纤维素也都对纤维素水解敏感,但对一给定被作用物,纤维素酶的活性取决于影响因素的多少,如非纤维素木浆衍生物的数量、聚合度、结晶形式和结晶度、纤维素上化学取代物的类型和数目等等。纤维素酶需要一种非结晶聚合物表面,以便接近β1—4葡萄糖成键。高结晶度（尤其是Ⅱ型纤维素）或被化学取代的纤维素对纤维素酶的水解不太敏感。     

非离子表面活性剂在生物质发酵生产乙醇中的应用及影响

表面活性剂广泛应用于各个领域,在制备纤维素乙醇过程中添加非离子表面活性剂,研究发现,非离子表面活性剂对木质纤维素原料的预处理和水解过程都产生积极的作用,同时总结了针对不同的木质纤维素原料可以起促进作用的非离子表面活性剂.探讨了非离子表面活性剂在水解过程中对木质纤维素原料结构以及对纤维素酶的影响,着重从纤维素酶的扩散及吸附两个方面阐述了非离子表面活性剂对纤维素酶的影响机制.