蒸汽闪爆处理对生姜纤维吸附性能的影响

生姜纤维来源于废弃的生姜渣,以生姜纤维资源化利用为前提,以制备一种高效处理染料废水的生物质吸附剂为目的,该文对生姜纤维进行蒸汽闪爆、冷冻粉碎联合处理得到闪爆粉碎生姜纤维吸附剂,探究了蒸汽闪爆处理及冷冻粉碎处理、不同吸附条件(吸附时间、pH值、盐浓度和蒸汽压强)对生姜纤维吸附性能的影响。结果表明:蒸汽压强为1.9 MPa时,闪爆粉碎生姜纤维对活性染料RB19的吸附量最高,其最大吸附量(115.12 mg/g)是原生姜纤维(48.80 mg/g)、粉碎生姜纤维(54.10 mg/g)的2.36倍、2.13倍,其吸附动力学过程符合准二阶动力学模型(R2为0.99),吸附等温线符合Langmuir模型(R2为0.99)。闪爆粉碎生姜纤维吸附能力经过吸附、解吸5次循环后仍保留80%,循环吸附性能良好。扫描电镜分析显示,随着蒸汽压强从1.3升高到1.9 MPa,生姜纤维内表面暴露出来,染料分子RB19更容易进入生姜纤维内部。X射线衍射(X-ray diffraction)分析显示,闪爆粉碎生姜纤维与生姜纤维相比,结晶指数从39%下降到20%,无定形区扩大,从而提高其吸附能力。研究结果可为生姜纤维用作染料废水吸附剂提供参考依据。     

蒸汽爆破玉米秸秆热解特性及其动力学分析

生物质的热解作为生物质能研究开发的前沿技术已得到较为广泛的重视。本文采用热重分析法(thermo gravimetric analysis,TGA)对蒸汽爆破预处理后玉米秸秆的热失重特性及其动力学进行了研究。试样加热速率分别为10、20、30、40、50℃/min,加热终温为800℃,采用高纯氮气作为保护气体。结果表明：蒸汽爆破预处理后玉米秸秆在同样加热速率条件下,热解过程特性显著改变,最大热分解速率提高34.57%;分别利用Coats-Redfern法和Kissinger法确定了热解动力学参数,并获得热解动力学模型;试样与原玉米秸秆相比活化能（E）降低24.13%～32.56%,指前因子（A）提高8%～10%。     

低木质素含量棉秆皮纤维的提取和表征

为了实现棉秆皮纤维在纺纱上的应用,该文在150℃以上的温度下用质量分数为4%的碱从棉秆皮中提取了纤维,测定了温度和时间对棉秆皮纤维细度、木质素质量分数及力学性能的影响。将棉秆皮纤维与棉按质量比30/70的比例进行混纺,研究了木质素的质量分数对混纺纱性能的影响。结果表明:随着温度的升高和时间的延长,棉秆皮纤维的细度和木质素质量分数逐渐下降。但是,当温度升高至170℃后,棉秆皮纤维的断裂强度迅速降低。160℃、60 min提取的纤维性能较理想:纤维细度28.3 dtex、木质素质量分数4.5%、断裂强度1.8 c N/dtex、杨氏模量46 c N/dtex。与闪爆及常压碱处理等方法相比,高温方法提取的纤维木质素质量分数低60%以上。棉秆皮纤维的木质素质量分数从5.5%降至4.5%后,混纺纱的条干变异系数和毛羽指数分别降低了75.1%和29.6%,而断裂强度和伸长率分别提高了11.1%和9.8%。高温提取的棉秆皮纤维可纺出细度为22.4 tex、断裂强度为12.0 c N/tex的纱线。