酶处理对UF麦秸纤维板性能的影响

利用木聚糖酶预处理麦秸纤维,采用常规热压工艺制备脲醛树脂(UF)麦秸纤维板,并测试木聚糖酶处理前后UF麦秸纤维板的性能变化.结果表明:与未经木聚糖酶处理的UF麦秸纤维板相比,处理后的UF麦秸纤维板的内结合强度、弹性模量、静曲强度均显著提高.其中,内结合强度由0.34 MPa提高到0.67 MPa,弹性模量由2386.05 MPa提高到3121.75MPa,静曲强度由18.25 MPa提高到27.13 MPa;24 h吸水厚度膨胀率显著下降,由36.45%降至18.40%,且各项指标达到国家标准合格品的要求.木聚糖酶处理后的UF麦秸纤维复合材料具有较大的刚度和阻尼;酶处理前后复合材料的Tg分别为98和127℃.因此,麦秸纤维经木聚糖酶处理后压制的UF麦秸纤维板热稳定性更好.     

麦秸的酶处理研究

选择了3种生物酶制剂对麦秸进行了处理.并用酶处理后的麦秸作原料,压制了脲醛树脂胶合的麦秸刨花板.结果表明在一定条件下,酶可以从细胞中分离出来,而不影响它的作用经纤维素和半纤维素的复合酶处理之后,麦秸表面的自由基都有了较大的提高;经脂肪酶处理后,可使麦秸的苯醇抽提物含量下降,处理时间延长,效果更好,这也间接地说明,脂肪酶处理麦秸,可降低其表面的蜡状物;用经酶处理后的麦秸作原料,可以压制出性能较好的脲醛树脂胶合的麦秸刨花板.其中,天津生物所研制的纤维素和半纤维素复合酶的效果最好.     

不同比例麦叶、穗轴对定向结构麦秸板性能的影响

以麦秸、麦叶及穗轴为原料,压制含有不同比例麦叶、穗轴的定向结构麦秸板,测定各板材的物理力学性能,分析麦叶、穗轴对板材性能的影响。结果表明:随着麦叶、穗轴含量的增大,板材的吸水厚度膨胀率增大,静曲强度、弹性模量和内结合强度均降低。     

麦秸碎料板贴面性能研究

探索麦秸碎料板的贴面性能,为麦秸碎料板替代木材和木质人造板作为家具和室内外装饰材料提供理论依据,扩大麦秸碎料板的使用范围。采用4种贴面材料（0.27 mm厚度薄木、0.60 mm厚度薄木、印刷装饰纸、三聚氰胺浸渍纸）和4种胶粘剂（异氰酸酯胶、脲醛树脂胶、白乳胶、脲醛胶与白乳胶混合胶）对麦秸碎料板进行贴面处理,通过测试贴面层的透胶率、耐水性能及表面胶合强度分析其贴面性能的优劣。结果表明,异氰酸酯胶贴的板件其耐水性能和表面胶合强度最好,用白乳胶贴面的胶层耐水性最差;薄木和三聚氰胺浸渍纸的贴面效果较好,印刷装饰纸的贴面性能好但其贴面效果较差;麦秸碎料板贴面前经过砂光处理能有效地改善贴面性能。用4种胶粘剂在经过砂光处理的麦秸板表面采用传统的贴面工艺贴4种饰面材料,贴面层的耐水性和胶合强度均能达到标准要求,其中印刷装饰纸贴面后板面光洁度较差。     

热压温度对麦秸塑料刨花板性能的影响

通过正交试验和单因子试验,以麦秸和废旧聚乙烯塑料为原料,使用异氰酸酯胶黏剂压制麦秸塑料刨花板,分析热压温度对麦秸/聚乙烯复合材料性能的影响。结果表明,热压温度对板坯中胶黏剂的固化速度、水分传递速度、塑料熔融程度、麦秸分解程度等都有不同程度的影响。当在热压时间、聚乙烯比例、施胶量、复合材料密度相同的条件下,热压温度为190℃时压制出的麦秸/聚乙烯复合板材各项物理力学性能较好。     

脂肪酶处理对麦秸纤维表面性能的影响

研究了脂肪酶处理的最佳工艺条件及脂肪酶处理对麦秸纤维表面性能的影响.结果表明,最佳工艺条件为:处理温度50℃,时间12h,pH值7.5,酶用量20g/L.借助扫描电子显微镜和傅立叶红外光谱分析技术,利用酶处理过的麦秸纤维,观察其微观结构和表面官能团的变化,发现经过酶处理的麦秸纤维表面粗糙,蜡质层部分脱落和翘起;3300cm-1处的羟基(-OH)峰增加,有利于提高其胶合性能.     

木聚糖酶处理对麦秸表面性能的影响

通过研究木聚糖酶处理条件对麦秸表面性能的影响,得出最佳工艺条件为:处理温度45℃、时间6 h、pH 5.0、酶用量205.0 IU.g-1.借助扫描电子显微镜和傅立叶红外光谱分析技术,分析酶处理后麦秸单元的微观结构和表面官能团变化的结果表明:酶处理的麦秸单元的外表面接触角显著减小;—OH峰明显增加,纤维素、木质素类物质大量暴露出来;蜡质层脱落和翘起,有明显纤维骨架露出,有利于提高其胶合性能.     

高温热处理对木材力学性能的影响

以毛白杨(Populus tomentosa)、云杉(Picea asperata)和樟子松(Pinus sylvestris)为试验材料,通过蒸汽热处理,研究热处理条件变化对该3种木材的抗弯强度(MOR)、抗弯弹性模量(MOE)及顺纹抗压强度的影响.结果表明:随着热处理温度的升高和处理时间的延长,3种木材的MOR、MOE和顺纹抗压强度均降低;与对照样相比,毛白杨在180℃以下,云杉和樟子松在190℃以下,木材主要力学强度没有降低;毛白杨超过190℃,云杉和樟子松超过200℃,随着温度的升高,强度降低;毛白杨超过200℃,云杉和樟子松超过210℃强度降低的更快.总之,毛白杨热处理温度不超过200℃,云杉和樟子松热处理不超过210℃.     

蓝藻蛋白基胶黏剂的制备与应用

以蓝藻蛋白为研究对象,主要研究了NaOH降解工艺和杨木等离子体处理工艺对蓝藻蛋白基胶合板胶合强度和耐水性能的影响。结果表明:NaOH处理能够显著提高蓝藻蛋白胶黏剂胶合性能,但仅有干状胶合强度,不具有耐水强度;NaOH降解蓝藻蛋白粉最佳工艺为7%NaOH (占蓝藻蛋白),料液比为70∶50,处理时间为0.5 h,处理温度为30℃;等离子体适宜的处理功率和处理有时间有助于胶合强度和耐水性的提高,最佳处理工艺为处理工艺1 kW,处理时间1 min。     

酶制剂对麦秸的特性影响

研究了不同类型酶制剂对麦秸的酸、碱性及缓冲容量、苯醇抽提物含量、表面自由基等特性的影响。用酶制剂处理的麦秸作原料压制了刨花板,测试了其主要性能。结果表明:在一定条件下,酶可以从细胞中分离出来,而不影响它的作用;经过酶制剂处理后,麦秸的pH值变化不大,但缓冲容量有所降低;经过纤维素和半纤维素的复合酶制剂处理之后,麦秸表面的自由基有了较大提高;脂肪酶制剂处理后,麦秸的苯醇抽提物含量下降,处理时间愈长,效果愈好,这也间接说明,脂肪酶处理麦秸,可以降低其表面的蜡状物;用经过酶制剂处理后的麦秸作原料,可以压制出性能较好的脲醛树脂胶合的麦秸刨花板。     

热压过程中毛竹材加工剩余物蒸爆纤维木质素结构变化规律

采用红外吸收光谱法、热分析法探讨在热压过程中毛竹Phyllostachys edulis材加工剩余物蒸爆纤维木质素（SEBPL）结构变化规律,为确定热压工艺及研究无胶黏结机制提供理论依据。①竹材加工剩余物蒸爆纤维木质素高于竹粉磨木木质素（MBL）。竹无胶纤维板木质素（SEBBL）低于SEBPL,表明部分低分子量的木质素在热压过程中形成木质素-木质素聚合物或木质素-多糖复合体（LCC）。②SEBPL保留了木质素芳香环的结构特征,但蒸爆过程中木质素侧链的酯键、醚键断裂,形成游离的酚羟基,使蒸爆纤维木质素游离酚羟基含量增加。③SEBBL分别在115 ℃和200 ℃附近有2个玻璃态转化的吸热峰。在200 ℃吸热峰可能源于在热压过程形成的木质素-木质素聚合物或木质素-多糖复合体。④蒸爆处理时间长,竹无胶纤维板的静曲强度和弹性模量降低,而内结合强度有所提高。竹材加工剩余物蒸爆纤维制备的无胶纤维板具有良好的尺寸稳定性。图5表1参15     

采用FTIR技术研究汽爆处理对羽毛角蛋白二级结构的影响

[目的]研究汽爆处理对羽毛角蛋白二级结构的影响,为其体外消化率的提高寻找依据。[方法]采用FTIR技术研究羽毛汽爆处理前后的光谱行为,经去卷积和曲线拟合等数学方法进一步处理后,得到其α螺旋、β转角、无规卷曲和β折叠的相对含量。[结果]经汽爆处理后,羽毛体外胃蛋白酶消化率显著提高;从二级结构的变化可看出,羽毛角蛋白经汽爆处理后β折叠含量明显减少,无规卷曲含量增加。[结论]汽爆处理后,羽毛角蛋白二级结构的改变可能是其消化率提高的原因。     

不同汽爆处理对藜麦秸秆化学组成及纤维结构的影响

为了提高藜麦秸秆资源利用率,研究了低强度蒸汽爆破技术（0.5 MPa、1.0 MPa、1.5 MPa,5 min）对藜麦秸秆化学组成变化的影响,并采用扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱及热重法对秸秆纤维结构特性进行分析。结果表明：汽爆处理对秸秆半纤维素影响最为显著,木质素次之,纤维素影响不显著,其中在1.0 MPa压力下半纤维素、木质素的降解率最大,且秸秆可溶性糖含量最高,达20.30%;汽爆后藜麦秸秆纤维表面受到不同程度的破坏,表面积增加,产生孔洞,纤维素的绝对结晶度降低,且热分解温度降低,热解速率加快。由此说明蒸汽爆破是一种有效的木质纤维处理方法。     

秸秆膨化技术的研究现状及发展展望

秸秆是一种重要的可再生资源,有着多种用途,将秸秆膨化加工成家畜饲料是目前最具有发展前景的秸秆利用技术。论述了挤压膨化和汽爆膨化加工技术的发展历史及研究成果,重点分析了目前国内外秸秆膨化饲料加工技术的研究现状,并在此基础上提出了优化汽爆工艺参数、重视原料的预处理和后处理以及降低汽爆加工的能耗等未来的主要发展方向。     

毛竹蒸汽爆破法高得率浆的研究

对毛竹蒸汽爆破法制浆进行了研究 .试验结果表明 ,采用适当预处理和爆破工艺 ,可以制得得率 80 %以上 ,裂断长大于 330 0 m的毛竹爆破浆 .采用 H2 O2 用量 4%的单段过氧化氢漂白 ,毛竹爆破浆漂后白度能达到 61 % (ISO)     

蒸汽爆破预处理油菜籽的多酚得率及抗氧化活性

油菜籽经0.4、0.7、1.0 MPa等3种压力及维压1、3 min的蒸汽爆破预处理后,采用低温压榨法分离菜籽饼及油,分别测定其多酚得率、组成及抗氧化活性,探究蒸汽爆破预处理对其的影响。结果表明：相同维压时间下提高爆破压力或相同的压力下延长维压时间,制备的菜籽油颜色逐渐加深;经蒸汽爆破处理后菜籽饼多酚得率为7.12~8.42 g/(100 g),菜籽油多酚得率显著提高,1.0 MPa下维压3 min时,菜籽油多酚得率最高,为0.56 g/(100 g);菜籽饼中生成了2,6–二甲氧基–4–乙烯基苯酚(canolol)、儿茶素、咖啡酸等物质,其中canolol的转化生成量最大,且一部分迁移到菜籽油中,0.7 MPa下维压3 min时,菜籽饼和油中canolol含量达到最大,分别为12 120.00、4680.00 mg/kg;DPPH、ABTS和FRAP法测定的菜籽油提取物的抗氧化能力显著提升,但菜籽饼的抗氧化能力变化幅度较小;多酚得率与提取物的抗氧化能力之间存在显著或极显著的正相关。可见,蒸汽爆破可作为提高菜籽油中多酚含量及抗氧化活性的一种有效预处理技术,蒸汽压力0.7 MPa、维压3 min可作为一个较优的汽爆条件用于油菜籽的加工处理。     

汽爆预处理对废弃烤后烟叶产甲烷潜力的影响

为资源化利用涉烟有机废弃物,以废弃烤后烟叶为底物进行了中温厌氧发酵实验,通过对比研究蒸汽爆破预处理及5种汽爆条件对烤后烟叶产甲烷潜力的影响,探讨汽爆在烤后烟叶厌氧发酵中应用的可行性。结果表明:未处理烤后烟叶L0的生化产甲烷潜力值高于绝大多数木质纤维素类废弃物,达到了252.7 mL·g~(-1)VS,且产气周期短,是优良的发酵原料;烤后烟叶在汽爆过程中发生固液组分分离,液体糖难以完全回收进而影响产气。与L0相比,汽爆后烟叶的生化产甲烷潜力均有下降,L1～L5分别降低了11.6%、23.0%、24.0%、22.4%及26.3%。对于烤后烟叶,尽管汽爆预处理能打开物料结构,但也会导致液体糖分大量流失,甲烷产量下降。综合考虑产品价值和处理能耗等因素,在实际应用中直接将烤后烟叶进行厌氧发酵是更优的选择。     

体外法评价汽爆处理对常见秸秆饲料品质的影响

为评估汽爆作为秸秆饲料化处理技术的可行性,通过常规化学分析、体外产气量法以及模型预测等方法综合评价3种常见秸秆的汽爆处理效果。结果显示:汽爆处理后,秸秆的干物质和灰分的比例显著升高(P0.05),同时中性洗涤纤维的比例显著降低(P0.01);不同种类秸秆的蛋白质、酸性洗涤纤维和木质素的比例变化不一致。汽爆处理消除(P0.01)了秸秆体外发酵的延滞期(lag),提高(P0.01)了产气速率(c),降低(P0.01)了理论最大产气量(B);汽爆处理对玉米秸和稻秸发酵产气的提升作用比小麦秸的效果好。汽爆处理显著提高(P0.01)秸秆的粗饲料相对值(%)和干物质采食量(%,BW)。以上结果表明,汽爆处理使秸秆理化特性发生很大变化,粗饲料品质显著提高。     

不同预处理提高棉花秸秆还原糖酶解效果的研究

为缓解饲草短缺的问题,采用硫酸处理、微波处理、蒸汽爆破处理等9种方法预处理棉花秸秆,软化棉花秸秆中的木质素,增强饲喂时的适口性,提高棉花秸秆的利用率。结果表明:蒸汽爆破处理棉花秸秆的损失量最大,为39.00%。纤维素含量除了蒸汽爆破处理较低,其它处理均高于对照。木质素含量,除氨化(16℃)与对照接近外,其它的处理均低于对照。对预处理的棉花秸秆分别添加筛选自牛粪一组纤维素降解复合系和绿色木霉进行酶解试验。酶解结果表明:微波处理、氨化处理(16℃)、碱+微波处理、双氧水处理、蒸汽爆破处理绿色木霉的活性强于纤维素复合酶,碱/微波处理、氨化处理(30℃)、碱处理、硫酸处理的预处理棉花秸秆进行酶解效果纤维素复合酶的作用优于绿色木霉的效果。微波处理、氨化处理、碱+微波处理、双氧水处理、硫酸预处理酶解的效果较好。碱+微波波处理失重率最高,达到19.32%、酶解率最高,达到32.20%;硫酸处理糖化率最高,达到18.20%、转化率最高,达到20.23%;碱+微波处理葡萄糖得率最高,达到1.013%。     

秸秆生产乙醇的预处理方法分析

对现有秸秆预处理技术进行分析和对比,认为蒸汽爆破和生物方法对秸秆进行预处理较为经济和可行,是未来发展的方向。其中,蒸汽爆破法较适合当前纤维素乙醇的产业化发展要求。