麦草热水预抽提工艺探讨

研究麦草在不同条件下的热水预抽提反应历程,探讨抽提温度、时间及液比等条件对热水预抽提的影响。研究结果表明:随着抽提温度升高及时间延长,液比降低,抽提后麦草的得率下降,抽提液的pH值降低,固形物含量和酸溶木素含量升高。通过正交实验优化,得到热水预抽提的较佳工艺条件为:抽提温度150℃,抽提时间100min,液比1:6。     

热水预抽提半纤维素工艺的研究进展

对制浆前热水预抽提半纤维素的工艺进行了综述。抽提液中的半纤维素经分离后可以用来生产乙醇或乙酸等化学品,抽提后的植物纤维原料仍用于制浆造纸。     

热水预抽提半纤维素的研究进展

本文从热水预抽提半纤维素的研究背景与国内外研究现状做出论述,得出了热水预抽提半纤维素具有低能耗和环保性等优点,对于传统制浆造纸行业提升附加值、提高竞争力有实际意义。另外,本文对热水预抽提半纤维素后固相和液相的利用做出了概括。液相:1)水解热水提取物;2)水解物的分离提纯;3)发酵制作糖类乙醇和生物聚合物。固相:1)热水提取后续制浆漂白和造纸;2)利用残余木质生物质生产重组木产品;3)剩余木质生物质进一步分离/水解,制作葡萄糖和芳烃等化合物。希望有更多的热水预抽提半纤维素的基础研究,为生物质精炼与制浆造纸的结合提供更多的理论基础。     

热水预抽提对南方松碱法制浆过程影响的研究

本文研究了热水预抽提对南方松碱法制浆过程的影响。结果表明:热水预抽提可使蒸煮过程中黑液固形物含量和木素的溶出量增加,提高后续蒸煮过程中有效碱的作用效率。合适时间的热水预处理可使木片具有更好的制浆性能,但预处理时间过长会导致蒸煮后成浆强度下降。     

半纤维素生产燃料乙醇的热水预抽提技术

结合生物质精炼的理念,可以在植物纤维原料蒸煮之前,通过热水预抽提的方式,先抽提出部分半纤维素。抽提出的半纤维素经分离后可以通过水解、发酵制取燃料乙醇;抽提后的植物纤维原料仍用于制浆造纸。这样既可以做到生物质资源的充分、可持续利用,又能为制浆企业带来附加经济效益。     

热水预抽提对麦草化机浆性能的影响

在不同温度条件下,对麦草制浆前进行热水预抽提处理,然后制备化学机械浆,探讨热水预抽提对麦草化机浆浆料性能的影响。研究结果表明:麦草经过热水预抽提后,其化机浆的抗张强度、撕裂度和耐破度均有所提高,碱浸渍段用碱量降低,打浆能耗降低,但纸浆得率有不同程度的下降。     

热水预抽提木质生物质中半纤维素的研究

对热水预处理法抽提半纤维素的研究进行了综述,该方法成本低、对环境无污染,能耗低、半纤维素的水解率和回收率高,具有很好的发展前景。     

竹材热水预抽提对硫酸盐法制浆的影响

以绿竹为原料,采用不同热水预抽提时间以及蒸煮前将热水预抽提液与竹片分离的方法,通过对比KP法制浆黑液残碱含量以及KP浆的卡伯值、得率、黏度含量等探讨了对硫酸盐法制浆性能的影响。结果表明：热水预抽提可以提高竹片蒸煮脱木素效率,达到相同的脱木素程度（相同卡伯值20）可节省约52%的有效碱用量。在预抽提时间80 min时,浆料的最低卡伯值为7.03。另外,预抽提工艺有利于提高纸浆的黏度,同时纸浆的得率也产生了较大的下降。     

竹子热水预抽提过程中糠醛和羟甲基糠醛生成规律的研究

本文研究了不同反应条件下热水预抽提过程中糠醛(F)和羟甲基糠醛(HMF)的生成规律。结果表明:H因子(分别为Hp和Hh因子)及氢离子浓度能很好地描述抽提液中F和HMF生成量的变化规律。据此,分别建立了竹子热水预抽提液中F和HMF浓度的预测模型,即CF0.5=0.0005713×HP、C0F.6=9453.8×[H+]和C0H.M4F=0.000189×Hh+0.0545、C0H.M6F=2394.6×[H+]+0.0112。为了控制F和HMF的生成量,预抽提的Hp因子和Hh因子应分别控制在2000和2400以下,抽提液的氢离子浓度不应高于0.0013mol/L。这将为竹子热水预抽提过程中F和HMF生成的控制提供理论依据和技术支持。     

热水预抽提对碱法蔗渣浆纤维表面性能的影响

研究了热水预抽提除髓蔗渣碱法制浆及其浆料纤维表面性能的变化。热水预抽提条件为：最高温度170℃,升温时间90 min,保温时间10 min,固液比1∶8;碱法制浆条件为：活性碱用量分别为11、14%和17%,在160℃下处理1 h,液比1∶5。结果表明,热水预抽提因为半纤维素降解而提高了蔗渣纤维表面的多孔性结构,进而制浆时加快脱木素;当活性碱用量一定时,利用预抽提蔗渣进行制浆,细浆得率更高、卡伯值更低,如当活性碱用量为17%时,预抽提蔗渣浆得率比未抽提蔗渣浆高11.3%。反相气相色谱分析表明,热水预抽提改变了蔗渣纤维表面的活性位点,降低了表面能色散分量和碱性,同时还影响粒子形态。制浆过程降低了蔗渣纤维表面的疏水性和碱性。未抽提和预抽提蔗渣浆纤维表面具有相似的性能,但形态却有所不同。预抽提蔗渣浆纤维具有提高反应活性更大的比表面积和更高的渗透性。     

烤烟成熟过程中部分酶活性及碳水化合物变化规律研究

通过对烤烟成熟过程中转化酶和淀粉酶活性,以及碳水化物的变化规律进行研究,为优质烤烟的生产中烟叶采收成熟度以及采收时间的把握提供依据。结果表明,在成熟过程中,中上部烟叶转化酶活性呈现先升高再降低的趋势,淀粉酶活性表现为双峰曲线,在上部叶中表现更为明显,碳水化合物含量整体表现为先升高再降低的趋势,但上部叶中糖含量在移栽100 d后又略有回升。在叶片达到生理成熟之前,碳水化合物含量的增加主要来自烟株体内光合产物的积累,淀粉的积累大于降解,达到生理成熟时碳水化合物的积累和降解达到动态平衡状态,淀粉含量最高,之后进入工艺成熟,淀粉含量开始降低,糖含量略有回升。中上部烟叶分别在移栽后85 d和110 d,达到生理成熟,之后分别在移栽后90 d和115 d达到工艺成熟。     

采用热水预抽提火炬松木片对硫酸盐制浆和造纸特性的影响

通讯员姚光裕报道 美国Maine大学化学工程系与综合性林产品生物精炼厂科技人员研究了热水预抽提火炬松木片对硫酸盐制浆和造纸特性的影响,热水预抽提针叶木片得到的纯半纤维素是聚酯和化学品的原料。在硫酸盐蒸煮过程中半纤维素降解成复合的混合糖酸,难以从黑液中分离和提纯为有价值的副产品,而半纤维素作为燃料,其热值仅是木素的1／2（半纤维素热值13．6MJ／kg,木素热值27MJ／kg）。     

蔗渣的热水抽提和碱法制浆

蔗渣在160℃下保温30 min进行热水抽提或预水解处理,可以溶解15%左右的物质.经热水抽提后的蔗渣在降低用碱量约15%(从18.9%降到16.0%)的情况下进行碱法蒸煮,可降低蒸煮后浆料的卡伯值约16%(卡伯值从13.1降到11.0),而且浆料黏度提高.在相同的卡伯因子情况下进行ECF漂白,生产漂白浆可以节省二氧化氯约20%,而且纸浆的白度明显提高(从77.6%提高到83.7%),从而达到减少排放和降低化学药品消耗的日的.     

稻草热水抽提物中碳水化合物的近红外分析

热水抽提物可以作为获得单糖和低聚糖的途径.一般用高效液相色谱(HPLC)研究这些碳水化合物,然而,利用其他方法可以避免HPLC方法存在的一些缺点.本研究以稻草为原料评估了利用近红外光谱来替代HPLC的可行性.结果表明,近红外分析可以被用来检测单糖和低聚糖,检测速度快,而且,是一种无损检测技术,同时能够降低分析过程中的费用,减少对环境带来的不利影响.     

热水预水解过程杨木及水解液中组分的变化

探究了热水预水解对杨木组分、微观结构的影响及预水解液中降解产物含量变化的规律。结果表明,在保温时间60 min、保温温度155~175℃以及在保温时间0~120 min、保温温度170℃的条件下,随保温温度的升高或时间的延长,杨木热水预水解后的得率、聚戊糖和Klason木素的相对含量整体减少,纤维素的相对含量和结晶度有所增加;杨木热水预水解后的纤维形貌发生变化,出现不规则碎片和孔洞;预水解液中的酸溶木素含量增加,甲酸、乙酸、糠醛和5-羟甲基糠醛的浓度增加,糖含量随保温温度的升高不断增加,但随保温时间的延长呈先增加后减少的趋势。     

粉单竹木素-碳水化合物复合体在APMP制浆过程中的变化规律

本课题主要研究了粉单竹木素-碳水化合物复合体(LCC)在碱性过氧化氢机械法制浆(APMP)(包括制浆和漂白)过程中的结构变化规律。结果表明,未漂白APMP浆LCC提取率增加,绝对质量增加约2.6倍,LCC中木素与半纤维素的连接增加,木素的质量比从竹片7.29%增加为9.04%,葡萄糖质量比大幅下降。漂白后受木素和半纤维素溶出的影响,LCC提取率下降,绝对质量减少,LCC中的木素质量比提高至25.07%;漂白后的LCC分子发生部分的碎解和重组,分子质量分布出现明显的“分峰”,多分散性增加1倍,分子质量减少。在粉单竹APMP制浆过程中,LCC对木素的保留作用会阻碍浆料白度的提高并加速返黄。     

麦草热水预水解过程产物分析及木糖生成模型

为了探究麦草热水预水解过程中产物的生成变化规律,分别采用离子色谱和高效液相色谱检测预水解液中糖类(阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖和木糖)和发酵抑制物(甲酸、乙酸、5-羟甲基糠醛和糠醛)的含量,分析了单因素实验中糖类和发酵抑制物的生成变化规律;同时采用响应面法对影响麦草热水预水解液中木糖生成的固液比、水解温度和水解时间进行了优化研究,建立了木糖生成量的二次多项式数学模型。结果表明,在固液比1∶11.67、水解时间57.76 min和水解温度173.96℃的条件下,木糖的生成量达到最高,为83.91 mg/g麦草。     

粉单竹APMP制浆过程中木素结构的变化

采用化学分析方法和FF-IR、GPC、~1H-NMR等测试技术对粉单竹(Lingnania chungii McClure)及其APMP的磨木木素进行了研究。结果表明,粉单竹木素为GSH型,并且含有较多的缩合G型单元,示性式为C_9H_(9.80)O_(3.44)(OCH_3)_(1.33),β-O-4结构是木素的主要连接方式,另外还含有部分β-β结构和共轭酯键连接。在APMP制浆过程中,木素结构的H型和非缩合G型单元容易溶出,缩合G型和S型单元得到保留,甲氧基含量增加,酚羟基和醇羟基含量下降,β-O-4连接相对含量增加,β-β和共轭酯键连接减少,制浆后木素的分子结构受到较大程度的碎解。邻酚、邻醌类结构是竹材木素的主要发色基团,制浆后醌类结构含量有很大增加。     

桉木热水预水解过程中木糖反应动力学的研究

研究了桉木热水预水解生成木糖水解液的反应动力学,分别测定了不同热水预水解条件下木糖质量浓度及其降解产物糠醛的质量浓度。研究表明,以木糖质量浓度及糠醛的质量浓度为指标,确定桉木最佳热水预水解条件为:液比1∶8,水解温度170℃,保温时间105 min。此条件下,预水解液中木糖和糠醛质量浓度分别为7. 97 g/L、1. 74 g/L,桉木热水预水解生成木糖的反应活化能为72. 62 kJ/mol。