從棉稈中提取纖維素漿粕的研究.pdf

1、隨石化資源的日益減少，如合成纖維、合成薄膜等以此為原料的產(chǎn)品的發(fā)展將受到越來越大的制約，故對生物質(zhì)資源的開發(fā)和利用逐漸得到重視。農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量大，生長周期短，是自然界中最為豐富的可再生資源。各國對環(huán)境污染問題日益關注，故對天然纖維素原料利用環(huán)保的分離方法制得高純度的纖維素漿粕是實現(xiàn)生物質(zhì)原料高值化利用的關鍵。本論文以棉稈為原料，進行利用有機溶劑混合體系提取高純度纖維素漿粕的相關技術和工藝研究。
　　首先，研究了高溫高壓水煮對棉稈組

2、份、形貌和結構的影響，通過對蒸煮溫度和時間參數(shù)的探索。水蒸氣預處理最佳工藝條件為：反應溫度120℃、保溫時間120 min。預水解后的所得底物得率90.2％、綜纖維素含量80.1%、纖維素50.2%、多戊糖21.8%、酸不溶木素17.9%、灰分4.2%。研究表明：溫度過低，半纖維素水解不充分，溫度過高，纖維素降解比較嚴重，得率低；最高溫度下的保溫時間也不宜過長，過長將損傷纖維素。棉稈與處理前后樣品的形貌也發(fā)生了明顯的變化，棉稈最初呈片狀

3、或棒狀，表面碎片較多。經(jīng)預處理后，纖維表面變的光潔，同時纖維表面出現(xiàn)細微的溝槽結構，形成的溝槽結構有利于下一步纖維底物的制漿過程。
　　為得到更高純度的纖維素漿粕，本文在預處理的基礎上進一步開展了有機溶劑混合體系乙醇/過氧酸/水處理棉稈樣品的研究。通過考察各試驗參數(shù)，得到最佳藝條件：甲酸、H2O2總量（脫木質(zhì)素含量）10%，甲酸、H2O2質(zhì)量比20:20，乙醇/脫木素成份質(zhì)量比5:2，蒸煮溫度80℃，蒸煮時間4.5 h。在此條件下

4、所得樣品結果為：得率50.6%、綜纖維含量94.3%，α-纖維素70.2%、多戊糖15.4%、酸不溶木素4.2%、灰分3.5%。
　　本文除了要提取纖維素含量高的纖維樣品，同時還要合理高效的達到漂白的目的。故進一步嘗試有機溶劑乙醇蒸煮與漂白化學試劑H2O2混合，脫木素與漂白同時進行，得到高純度纖維素的漂白漿。通過正交實驗，得到最佳工藝條件為：H2O2質(zhì)量分數(shù)20%，乙醇濃度65%，溫度80℃，反應時間6 h，浴比1:10，PH=1