蔗渣纤维素黄原酸酯的制备及应用研究

蔗渣纤维素经碱化后,与二硫化碳反应,得蔗渣纤维素黄原酸酯(CX).以产物的应用效果为目标,用正交设计法研究了蔗渣纤维素黄原酸酯合成的最佳工艺条件,并探讨了它对重金属离子的交换性能.实验结果表明,CX处理含重金属离子的溶液可达到国家排放标准,是一种效率较高且价廉的污水处理剂.     

“闪爆”处理对大麻纤维理化性能的影响

采用闪爆处理技术处理大麻纤维,分析阐述了闪爆处理过程。通过化学脱胶、化学分析、X—射线衍射、物理机械等手段分析闪爆处理前后大麻纤维脱胶、化学组分和理化性能的变化。结果表明,闪爆处理技术能够有效去除胶质,减少非纤维素成分,纤维素的比率明显提高;同时,经闪爆处理后的大麻纤维上染性能明显增强,提高了化学试剂的可及度,而且纤维(束)的强度没有降低。     

蔗渣纤维素黄原酸酯处理重金属废水的研究

采用甘蔗渣纤维素黄原酸酯盐处理重金属废水，对反应初始PH值、反应时间及含Cr^6＋的电镀废水处理进行了研究。结果发现，甘蔗渣纤维素黄原酸酯对废水的处理效果好，是一种效率较高且价格低廉的污水处理材料。     

甘蔗黄原酸酯处理六价铬的研究

对甘蔗黄原酸酯(SCX)的合成进行了研究,结果表明最佳合成条件为:蔗渣3g,用浓度为20%的NaOH溶液100mL,先电动搅拌1h,再交联24h,在碱性条件下,于制得的蔗渣碱性纤维素中逐滴加入0.4mLCS2/(g纤维素)进行黄化反应2h,采用浓度5%硫酸镁100mL进行转型反应,所得SCX产品去除金属离子的性能最佳,用于处理含100mg/L的六价铬离子废水,去除率高达99%。反应后的碱废液可以重复利用。     

“闪爆”处理大麻纤维的研究

采用“闪爆”新技术处理大麻纤维,分析了闪爆处理前后大麻纤维脱胶、化学组成和理化性能的变化。结果表明,“闪爆”后的大麻纤维经水洗处理后,纤维素的比率显著增加,木质素等非纤维素成分明显降低,而且脱胶效果理想,大麻纤维的的红外光谱也发生了变化,纤维的上染性能明显改善。     

废烟梗制备纤维素黄原酸酯及其吸附Cu2+研究

以废烟梗为原料,制备纤维素黄原酸酯,并将其用于吸附去除水中的Cu2 。实验结果表明,烟梗碱化的NaOH浓度、CS2的加入量、CS2的反应时间、MgCl2的浓度等4个因素对纤维素黄原酸酯去除Cu2 的性能影响较大。通过4因素3水平L9(34)的正交实验设计,得到废烟梗纤维素黄原酸酯的最佳制备条件:NaOH浓度为15%,CS2加入量为0.4mL,CS2反应时间为3.0h,1%MgCl2的加入量为25mL。浓度为100mg.g-1的Cu2 经在最佳制备条件下得到的烟梗纤维素黄原酸酯处理后,Cu2 的去除率可高达99.84%。吸附动力学研究表明,烟梗纤维素黄原酸酯对Cu2 吸附量为10.24 mg.g-1。废烟梗制备纤维素黄原酸酯,用于去除Cu2 具有价格低廉、制备简单、去除率高等优点。     

大麻纤维“闪爆”处理脱胶方法初探

采用闪爆处理的方法对大麻进行脱胶处理研究,分析了闪爆方法的作用机理,研究了不同闪爆条件对原麻处理的作用效果。结果表明,闪爆能够对原麻中的纤维束产生劈裂作用,去除纤维表面的杂质,并改善纤维表面的微孔隙结构。原麻经闪爆处理后,纤维素含量可由52.94%增加到84.37%,而木质素则由7.15%减少到3.91%;脱胶效果也明显改善,脱胶后残胶率可由14.75%下降到2.41%,脱胶时间也大大缩短;闪爆处理后纤维的上染速率明显加快;而纤维的密度和聚合度由于热压和冲击波的作用有所下降。     

甘蔗渣黄原酸酯铁对含酚废水的吸附性能研究

用甘蔗渣制备甘蔗渣纤维素黄原酸酯,然后将其与Fen反应,制得吸附材料甘蔗渣黄原酸酯铁。用此吸附剂吸附水溶液中的苯酚,对吸附pH、温度和时间等工艺条件和吸附动力学进行了研究。研究结果表明：甘蔗渣黄原酸酯铁对苯酚的吸附最佳pH为10．0,温度为40℃,时间为2．Oh。不同温度下,甘蔗渣黄原酸酯铁吸附苯酚符合Langmuir等温吸附方程。     

纤维素蒸汽闪爆改性前后的溶解性能及结构表征研究

采用蒸汽闪爆技术对天然纤维素进行改性处理,对处理前后的纤维素进行了溶解度测试、SEM及X-射线衍射分析,研究表明,蒸汽闪爆破坏了纤维素分子内氢键,使改性后的天然纤维素在一定温度下可直接完全溶解于特定浓度的NaOH水溶液中,且适当润胀剂的加入也有利于纤维素在NaOH水溶液中的溶解。     

纤维素黄原酸脂的制备及处理含铜废水的研究

以纤维素为原料,制备了纤维素黄原酸酯,并将其应用于去除模拟废水中的铜离子。采用5因素4水平正交实验法考察了氢氧化钠浓度、二硫化碳加入量、反应时间、反应温度、氯化镁用量对纤维素黄原酸酯增重率的影响。较优的制备条件:NaOH用量为30mL,CS2为0.3mL,反应时间为1.5h,反应温度为10℃,MgCl2用量为30mL。该制备条件下得到的黄原酸酯的增重率为66.35%,用其处理浓度为30mg/mL的含铜模拟废水,铜的去除率可高达99%。     

汽爆甘蔗渣转化乙醇的实验研究

研究了甘蔗渣的汽爆条件,并利用高效液相色谱（HPLC）对甘蔗渣汽爆产物进行了分析。在相同汽爆蒸汽压力下,随着汽爆保压时间的延长,降解产生的对后续酶解和发酵有害的物质甲酸、乙酸和糠醛等也随之增加。研究了汽爆甘蔗渣的酶解和发酵性能,在实验室小试的基础上,进一步利用50 L发酵罐进行放大的酶解和发酵实验,在酶解液固形物浓度27.09%（ω）条件下,48 h发酵液乙醇浓度6.17%（φ）,显示汽爆甘蔗渣能够较好地被转化用于生产乙醇。     

甘蔗渣纤维素磷酸酯的合成与应用研究

甘蔗渣纤维素为原料 ,用尿素作催化剂 ,研究了甘蔗渣纤维素磷酸酯合成的最佳工艺条件。将 5 .0g甘蔗渣纤维素与w(NaOH) =2 0 %的 3 0mL水溶液反应 1h ,水洗至中性 ,制得碱纤维 ,5 .0g碱纤维再用w (H3PO4) =2 0 %的水溶液 4 0mL进行预膨润 12h ,将滤饼用 5mLw(H3PO4) =85 %的水溶液、0 .3g催化剂尿素、甲苯作溶剂 ,5 0℃下反应 1h。产品对Ag+、Pb2 +、Fe3+、Zn2 +离子的平衡交换吸附量比活性炭平均增加 7.15mg/g ,对X -GRRL阳离子蓝染料的交换吸附性能比活性炭提高了 15 .7%。     

膨化/生物法预处理对纤维素酶酶解蔗渣的影响

膨化后的甘蔗渣再进行白腐菌处理,其酶解得率高达92％以上。膨化使甘蔗渣纤维素结晶度下降,蔗渣纤维的三大组分含量也有较大的变化。试验表明,最佳膨化条件为：浸泡碱质量浓度40g/L,浸泡时间6h,压力0．6MPa,保温时间5min。     

皇竹草预处理制备新型再生纤维素膜

以农林废弃物皇竹草茎为原料,采用蒸汽爆破和乙醇自催化制浆的方式分离出纤维素,将其溶解在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯代盐([bmim]Cl)中形成纤维素溶液并在水中再生得到纤维素膜。实验表明,汽爆采用1.55 MPa,维压5.45 min;乙醇制浆采用60%(V/V)乙醇溶液,160℃,维持2 h,可制备出α-纤维素含量达到92.65%,聚合度620,灰分低于0.3%的皇竹草纤维素。离子液体溶解并在水中再生的纤维素膜是一种无大孔结构的致密膜,其拉伸强度和断裂伸长率分别达到了165 MPa和5.90%,具有良好的液体渗透性能。     

PBS/蔗渣复合材料的制备与性能

用蒸汽爆破后的甘蔗渣纤维(BF)与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)制备复合材料,研究温度以及蒸汽爆破预处理对复合材料力学性能的影响,并通过红外光谱和电子扫描电镜分析其作用机理.结果表明:随着温度的升高,纤维的分散性、BF与PBS的界面粘结性能及复合材料力学性能提高,温度为200℃时复合材料的拉伸性能最佳,在温度为230℃时弯曲性能和冲击性能达到最佳;而蒸汽爆破预处理可提高纤维素的含量,增大纤维比表面积,使复合材料的力学性能得到改善.     

Enzymatic saccharification of lignocellulosic materials after treatment with supercritical carbon dioxide

Lignocellulosic materials, such as agricultural residues, are abundant renewable resources for bioconversion to sugars. The sugar cane bagasse was studied here to obtain simple sugars for the production of alcohols and other chemicals. The crystalline structure of cellulose and the lignin that physically seals the surrounding cellulose fibers makes enzymatic hydrolysis difficult by preventing the contact between the cellulose and the enzyme. Two different samples of sugar cane (bagasse pulp and skin) were used and compared with microcrystalline cellulose (Avicel). The investigated samples were pretreated with SC-CO₂ explosion before hydrolysis. The experiments were conducted at 12, 14 and 16 MPa at a temperature of 60 °C. In this process, particles of celluloses within the size range from 0.25 to 0.42 mm were placed in defined amounts inside the experimental vessel, CO₂ was injected and let stand for 5 and 60 min. The explosion pretreatment of cellulosic materials by SC-CO₂ was performed in an apparatus of a static type with 300 ml of volume. The hydrolysis reaction using cellulose enzyme was carried at 55 °C for 8 h. After the pretreatment, the glucose yield increased in 72% to the bagasse sample. The SC-CO₂ pretreatment together with alkali increased the glucose yield in 20% as compared with alkali only. X-ray, microscopy and thermal analysis were used to investigate the effect of the pretreatment.     

棉纤维蒸汽闪爆改性及其化学反应性能

研究采用高压热蒸汽闪爆技术,对棉纤维进行物理改性,并对闪爆前后棉纤维形态、溶解度、聚合度分析表征。通过改性前后棉纤维合成羧甲基纤维素研究发现,闪爆改性后其反应性能有大的提高。     

Comparison of alkali and steam (acid) pretreatments of lignocellulosic materials to increase enzymic susceptibility: Evaluation under optimised pretreatment conditions

The alkali pretreatment of sugar cane bagasse was optimised and compared with an optimised steam (acid) pretreatment. The optimised alkali pretreatment gave an overall sugar yield of 37.4 g sugars per 100 g bagasse accounting for 43.8% of the initial xylan and 64.5% of the glucan. Potential effluent problems were identified with the alkali treatment and several strategies were suggested to minimise them, with liquor recycling showing some promise. The optimised steam (acid) pretreatment gave an overall sugar yield of 55.7 g sugars per 100 g bagasse accounting for 76.5% of the xylan and 89.5% of the glucan. The superiority of the steam (acid) pretreatment over the alkali pretreatment depends on the ability to utilise the xylose produced.