低取代度季铵型半纤维素合成及其结构的研究

以蔗渣提取的半纤维素为原料,通过醚化反应制备出低取代度季铵型半纤维素.主要讨论了醚化剂3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHMAC)、催化剂NaOH用量对改性产品取代度的影响.当CHMAC与半纤维素的物质的量之比值为1.0、NaOH与CHMAC物质的量之比值为1.2时,得到取代度为0.02的季铵型半纤维素.通过红外、核磁共振光谱表征了改性前后半纤维素的结构.     

一种新型纤维素吸附剂的制备研究

采用蔗渣纤维素、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(MAETAC)为原料,通过接枝共聚反应制备出一种新型纤维素吸附剂,对制备该吸附剂的影响因子如碱化时间、碱质量分数、单体的用量、引发剂(NaHSO3、(NH4)2S2O8)用量、温度和时间等条件进行了分析研究.该纤维素吸附剂的最佳合成工艺为:碱化时间90 min,NaOH质量分数30%,AA中和度60%,相对于吸附剂整体,纤维素质量占20%,单体AA占47.3%,AM占26.3%,MAETAC占6.4%,引发剂占2.6%(相对于单体用量),反应温度70℃,反应时间3 h.该工艺条件下所得吸附剂对Cu2 的吸附量达25.1 mg/g.     

欧美杨107的制浆性能

为给欧美杨107应用空间的扩大提供理论依据,对其木材的化学组成成分、纤维形态、制浆性能及纸张的物理指标进行了测定分析.结果表明:欧美杨107的综纤维素含量为81.07%,硝酸-乙醇纤维素含量为48.59%,木质素含量为z1.08%,1%NaOH抽提物含量为19.39%,欧美杨107的纤维平均长度为1171 um,长宽比为57.54,壁腔比为0.56,且纤维长度呈现正态分布趋势;在保温时间60min,硫化度24%,蒽醌用量0.1%的条件下,对于未漂浆而言,欧美杨107硫酸盐-蒽醌法制浆工艺条件为14%的用碱量,最高温度为168℃;对于漂白浆而言,欧美杨107的制浆工艺条件为16%的用碱量,最高温度168℃;在相同的制浆条件下,用碱量为14%时的纸张综合强度指数较用碱量16%时高.     

纸浆纤维素苄基化及其反应动力学

通过纸浆纤维素的苄基化试验,研究反应温度和反应时间对苄基化产物取代度的影响,证明适当延长反应时间、提高反应温度有利于提高产物的取代度。傅里叶红外光谱仪、差示扫描量热仪、X射线衍射仪等对纸浆纤维素苄基化产物的分析表明:原料中的部分羟基被苄基取代,原有的结晶结构被破坏,产物热稳定性略有下降。维卡软化点和熔融温度测试显示产物的热塑性随取代度的增加而增加。本文还确定纸浆纤维素苄基化在4个不同温度下的反应速度常数,计算出纸浆苄基化反应的表观活化能为46.1kJ·mol-1。     

丙烯酸改性松香的合成工艺研究

松香在一定的条件下与丙烯酸发生Diels-Alder双烯加成反应,本文对影响反应的各因素:反应温度、催化剂的质量用量、反应时间、原料配比等进行了系统研究;通过正交试验,确定了松香与丙烯酸的最佳反应工艺条件:反应温度230℃,催化剂的质量用量为松香质量的3.0%,反应时间3.5 h,松香与丙烯酸的质量用量配比4.5∶1.经过3次稳定性试验证明,所得反应条件为最佳合成工艺,加成物含量均在86%左右.     

微晶纤维素氰乙基化及其反应动力学研究

通过微晶纤维素的氰乙基化试验,研究了反应温度和反应时间对氰乙基化产物取代度(DS)的影响,表明在50℃以下,微晶纤维素的氰乙基化取代度随反应温度的升高和反应时间的延长而增加。傅里叶红外光谱分析显示微晶纤维素氰乙基化后羟基峰明显减弱,并形成了新的碳氮三键吸收峰,证明纤维素中的部分羟基氢被氰乙基所取代。X射线衍射分析显示微晶纤维素中原有的结晶结构被破坏。X4显微熔融温度测定仪、维卡软化点测定仪等的分析表明微晶纤维素氰乙基化产物的热塑性先随取代度的升高而提高,取代度超过1.43后,产物的热塑性又随取代度的升高而下降。确定了微晶纤维素氰乙基化在不同温度(30、35、40和45℃)下的反应速率常数(分别为1.30、1.61、1.94和2.26 s-1),计算出了微晶纤维素氰乙基化反应的表观活化能为29.8 kJ/mol。     

酸预处理对毛竹酶解糖化的影响

竹子富含纤维素和半纤维素,是生产纤维素乙醇的潜在原料来源。而预处理过程是研究的重点和难点之一。本文以毛竹为原料,研究了微波消解稀酸预处理对其化学组成及其酶水解的影响。结果表明,预处理条件为酸用量为2%(w/w干物质),固液比1∶6,温度180℃,时间30min时,能脱除97.2%的半纤维素。预处理得到的底物在酶用量为纤维素酶20FPU/g纤维素和β-葡萄糖苷酶40IU/g纤维素,水解48h,纤维素水解得到葡萄糖的收率由2.41%(未经预处理)提高到52.72%。酶水解过程中,酸不溶木质素的存在,可导致葡萄糖收率的降低。     

甘蔗渣苯甲基化改性研究

以NaOH作为润胀荆及催化剂，以氯化苄为醚化剂对甘蔗渣进行了苯甲基化改性，研究了氯化苄用量、反应温度、碱用量及反应时间对甘蔗渣苯甲基化反应的影响，并用红外光谱对苯甲基化甘蔗渣进行了初步表征。     

TiO_2/木材复合材料的制备及其性能研究

为提高木材的防潮阻燃性,采用水热法在木材表面负载二氧化钛(TiO_2)晶粒。观察TiO_2/木材复合材料表面形貌组织,检测其质量变化量(△m)、体积变化量(△v)、尺寸稳定性变化量(△D)、氧指数(LOI)和热稳定性。结果表明:木材表面TiO_2晶粒尺寸越小,TiO_2负载区域越密集,材料防潮阻燃性越好。最佳制备条件为反应温度80℃,反应时间1h,钛酸丁酯用量10mL,可使复合材料△m下降48.8%,△v下降24.3%,△D提高24%,LOI提高24.2%,半纤维素和纤维素的热解温度分别提高17.4%和5.4%。     

羧甲基纤维素改性高吸水树脂合成及性能研究

为了解决现有高吸水树脂(SAP)产品耐盐能力低、生物降解性差的缺点,利用反相悬浮聚合法,将羧甲基纤维素(CMC)与丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(MAETAC)接枝共聚,创新合成了分子中同时含有阳离子和非离子亲水基团的CMC改性高吸水树脂(ICAM).对合成反应的影响因素进行了探讨和研究,得出的反相悬浮聚合法制备ICAM树脂的优化工艺条件为油水比2∶1,分散剂采用Span 60与Tween 80复配,二者质量比为3∶1,总用量为水相质量的5%,CMC加入量为单体的5%,单体水溶液体系pH值为4,引发剂(NaHSO3、(NH4)2S2O8)用量为单体的2.5%,交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)用量为单体的0.5%,反应温度为65℃,反应时间2 h.该条件下得到的树脂产品吸蒸馏水倍率为657g/g、吸0.9%NaCl溶液为116g/g.     

甲脒亚磺酸漂白废旧新闻纸脱墨浆

采用甲脒亚磺酸(FAS)对废旧新闻纸脱墨浆进行了单段漂白实验,探讨了FAS用量、NaOH和FAS用量比、浆浓、漂白温度和时间对纸浆漂白的影响。结果表明:废旧新闻纸脱墨浆采用单段FAS漂白,其最佳工艺条件为FAS用量0.6%,NaOH用量0.3%,浆浓5%,温度70℃,时间60 min,纸浆白度可达57.9%SBD。     

桉树CTMP法制浆性能的研究

应用正交试验设计方法分析预浸时间、预浸温度、NaOH用量、Na2SO3用量对尾巨桉CTMP制浆性能的影响并选取最优方案,在此基础上,对4年生和6年生尾巨桉分别进行制浆抄纸,并对纸张物理性能进行测定。研究表明,适当的预浸时间、预浸温度、NaOH用量、Na2SO3用量可制得质量较好的CTMP。     

油茶饼粕的苯酚液化及产物的结构表征

为了综合利用油茶饼粕,分析了油茶饼粕的基本组成,采用苯酚为液化剂,硫酸为催化剂,对油茶饼粕进行了液化实验。结果显示油茶饼粕中糖类、粗纤维和粗蛋白质的总质量分数约为75%,能够有效进行液化。研究了反应温度、苯酚与油茶饼粕的质量比(液比)、催化剂的用量及液化时间对液化反应的影响,实验得出较佳的液化工艺条件为:硫酸用量4%,液化时间1.5 h,液化温度140℃,液比值4,此时液化残渣率16.25%。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)分析了油茶饼粕及其液化残渣和产物的结构特征,结果显示苯酚与油茶饼粕组分发生了明显酚化反应和醚化反应,形成了更多的活性官能团。油茶饼粕中蛋白质结构遭到破坏,蛋白质也发生了液化反应。     

超临界水中蔗渣的液化反应及其产物的结构表征

以Na2CO3、K2CO3、NaOH为催化剂,在375~400℃的超临界水中进行蔗渣的液化反应。考察了液固比、反应时间、反应温度和催化剂对蔗渣液化的影响。在380℃、液固比18∶1(质量比)、反应时间20 min条件下,NaOH或Na2CO3催化剂用量为1%时,液化残渣率降到10%以下,而在同样条件下,KCO催化剂用量为3%时,液化反应的残渣率降到7%以下。对液化产物进行了表征。GC-MS分析表明,液体产物的主要组成是含环状结构的酮和一些含甲基、羟甲基等官能团的苯酚类化合物,气体产物主要为C1~C4烷烃和CO、CO2、H2等无机气体,且其组成因液化温度而变化。液化残渣经过FT-IR分析和扫描电镜分析,发现其主要由焦炭以及尚未完全分解的木质素组成。     

麦草低温氧碱蒸煮黑液降黏技术

麦草经碱法蒸煮后,所得浆料不经洗涤,直接通入氧气进行处理。以黑液黏度,浆料卡伯值为考核指标,设置4因素3水平正交试验,对试验结果作极差分析发现,在用碱量0～2%、氧压0.2～0.6 MPa、温度70～100℃和时间30～90 min内得到较适宜的工艺条件为:用碱量1%,氧压0.6 MPa,温度85℃,时间60 min。氧碱蒸煮结果为:黑液黏度3.4 mPa.s,浆料卡伯值17.9。与第一段碱法蒸煮相比,黑液黏度降低33.3%,浆料卡伯值降低11.8%。     

氢氧化钠活化杉木屑制备活性炭的研究

采用杉木屑为原料,氢氧化钠为活化剂制备木质活性炭产品,探讨活化时间、活化温度、氢氧化钠浓度等工艺参数对木质活性炭的得率和吸附性能的影响.结果 表明,随活化温度、氢氧化钠浓度和活化时间的增大,木质活性炭的得率呈不断下降的趋势,木质活性炭的吸附性能呈先上升后下降的趋势.较优的工艺条件为:活化温度850℃、活化时间1.0h、...     

两种提取红松种子蛋白质的工艺方法比较研究

为寻找新的植物蛋白资源,研究发现,红松种子中蛋白质含量在13％～20％,具有明显的生理活性,是一种新的具有活性的植物蛋白质资源。以脱脂红松种子粉为原料,比较PBS-NaCl缓冲液盐溶法和NaOH碱溶法提取红松种子蛋白质工艺。分别通过单因素和正交试验,确定最佳的提取工艺：研究了料液比、提取温度、提取时间、溶液浓度对蛋白质提取率的影响,并进行了L9（4^5）的正交试验,并测定了两种工艺得到的红松种子蛋白的等电点。PBS-NaCl缓冲液盐溶法得到的红松种子蛋白等电点pI=3．7,碱溶法提取蛋白的等电点pI=4．0。PBS-NaCl缓冲液盐溶法提取红松种子蛋白质的提取工艺：在温度30℃水浴环境下,以0．12mol／LPBS-NaCl缓冲液盐溶液提取,按1：25的料液比搅拌浸提150min,蛋白提取率达到62．86％。碱溶法提取红松种子蛋白质的最佳工艺参数是以0．0005mol／LNaOH溶液,按1：30料液比,在45℃条件下低速搅拌浸提60min,此时蛋白的提取率为72．07％。结论：从蛋白质提取率的角度考虑,碱溶法优于PBS-NaCl缓冲液盐溶法;从蛋白质稳定性和提取率两方面考虑,PBS-NaCl缓冲液盐溶法优于碱溶法。     

柠檬酸用颗粒活性炭化学法再生的研究

论述了具有焦糖脱色能力的颗粒活性炭(GAC)在柠檬酸溶液脱色精制应用中的再生处理方法.对传统应用的NaOH再生方法进行了不同工艺方法和条件的研究.结果表明,在NaOH的再生过程中添加少量的氧化剂和表面活性剂,能提高再生GAC的吸附能力10 %以上.氧化剂的加入量为GAC用量的3 %,表面活性剂为0.1 %.本研究为柠檬酸行业的液体精制脱色提供了一条经济的GAC再生方法.     

油橄榄果脱苦实验及其单宁含量的变化研究

以云南油橄榄中两个具有代表性的品种阿斯和佛奥果实为原料,应用不同浓度的氢氧化钠水溶液对其进行脱苦实验,测定实验中单宁含量变化,结果表明,阿斯脱苦最佳氢氧化钠浓度为1.5％ ～3.0％,其中浓度为1.5％、2.0％、2.5％、3.0％,所需脱苦时间分别为11.5h、9h、6h、5.5h；佛奥脱苦最佳氢氧化钠浓度为2.0％～3.5％,其中浓度为2.0％、2.5％、3.0％、3.5％,所需脱苦时间分别为9.5h、8h、6h、5h.存脱苦过程中,溶液浓度愈低的油橄榄相对单宁含量越高.实验得出阿斯及佛奥两品种在不同氢氧化钠水溶液及不同脱苦时间的单宁含量变化曲线,对工业生产具有指导意义.