楊木共軛酸堿預(yù)處理過(guò)程中木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)變化及其沉積規(guī)律.pdf

1、在基于制漿造紙平臺(tái)的生物質(zhì)精煉過(guò)程中，預(yù)處理提取半纖維素作為木質(zhì)纖維原料全組分利用的重要反應(yīng)單元，對(duì)后續(xù)制漿過(guò)程起著關(guān)鍵性作用。自水解是從木質(zhì)纖維原料中提取低聚糖的有效方法。然而，在高自水解強(qiáng)度下，溶出的糖類(lèi)會(huì)進(jìn)一步降解為單糖、糠醛及其它小分子物質(zhì)，而且木質(zhì)素分子間以及木質(zhì)素與糖類(lèi)小分子降解副產(chǎn)物之間也容易發(fā)生縮合，不但會(huì)降低低聚糖的收獲率，還會(huì)對(duì)后續(xù)處理過(guò)程產(chǎn)生危害。
　　本研究采用乙酸/乙酸鈉緩沖溶液作為介質(zhì)對(duì)楊木木片進(jìn)行預(yù)水

2、解，以期在提高半纖維素提取效率的同時(shí)，防止低聚糖的過(guò)度降解以及木質(zhì)素的縮合。研究表明，乙酸/乙酸鈉共軛酸堿對(duì)可以將預(yù)水解體系的pH值維持在一定范圍內(nèi)，對(duì)半纖維素和木質(zhì)素的降解溶出以及溶出物質(zhì)在液相中的物化性質(zhì)產(chǎn)生影響。預(yù)水解過(guò)程中溶入液相中的物質(zhì)主要以DS的形式存在，預(yù)水解液中大約有20％的木素是以與聚糖集聚成微粒或膠體的形式存在的。在預(yù)水解過(guò)程中，隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，預(yù)水解液的電導(dǎo)率和顆粒粒徑逐漸增加，而其濁度和zeta電位（絕對(duì)值）

3、呈現(xiàn)先升高而后降低的趨勢(shì)。與自水解體系相比，乙酸/乙酸鈉緩沖溶液預(yù)水解體系的電導(dǎo)率較高。而在高預(yù)水解強(qiáng)度下，乙酸/乙酸鈉緩沖體系預(yù)水解液的濁度下降幅度要低于自水解體系。在預(yù)水解過(guò)程中，木片表面會(huì)出現(xiàn)微小類(lèi)球狀沉積物質(zhì)，表面木質(zhì)素含量增加。隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，表面沉積物增多，沉積物會(huì)由微小球狀變成較大的片狀。預(yù)水解后期固液分離時(shí)溫度的下降是導(dǎo)致木質(zhì)素類(lèi)疏水性物質(zhì)在木片表面沉積的主因。當(dāng)固液分離溫度降為80℃左右時(shí)，疏水性物質(zhì)在木片表面的沉

4、積基本完成；再繼續(xù)降低溫度，已溶于液相中的聚糖和木質(zhì)素類(lèi)物質(zhì)由于溶解度的降低而開(kāi)始聚集成顆粒，疏水性非糖類(lèi)物質(zhì)不會(huì)再在木片表面沉積。木片表面物質(zhì)的沉積程度也與遷移至木片表面的木質(zhì)素量以及溶于液相中的木質(zhì)素及產(chǎn)生的木質(zhì)素類(lèi)縮合產(chǎn)物在液相中的濃度有關(guān)。而與自水解體系相比，經(jīng)乙酸/乙酸鈉緩沖體系預(yù)水解的木片表面沉積程度較低。楊木木片經(jīng)乙酸/乙酸鈉緩沖溶液預(yù)水解后，木質(zhì)素結(jié)構(gòu)中的甲氧基被部分脫除，部分β-O-4連接鍵斷裂，總酚羥基和縮合型酚羥基