高温高压制备微晶纤维素新工艺的研究

探讨处理温度、处理时间和盐酸浓度对高温高压制备微晶纤维素的影响,结果表明:从微晶纤维素得率角度,高温高压制备微晶纤维素的最佳工艺为:盐酸质量分数为2.5%、处理时间为180 min、水解温度为130℃;从表面膨胀体积角度,高温高压制备微晶纤维素的最佳工艺为:盐酸质量分数为1.0%、处理时间为120 min、水解温度为150℃。     

纳米纤维素制备优化及其形貌表征

通过硫酸水解微晶纤维素制备纳米纤维素,分析硫酸浓度、反应温度和水解时间对纳米纤维素得率的影响,采用正交实验优化了实验参数。用场发射环境扫描电镜(ESEM-FEG)和透射电镜(HR-TEM)表征了微晶纤维素与纳米纤维素的形貌,并对其尺寸分布进行了分析。结果表明,当硫酸浓度为56%,反应温度40℃,水解时间90min时,纳米纤维素得率最高,达55.40%;电镜观察纳米纤维素呈棒状,其尺寸较微晶纤维素明显减小,直径2-24nm,长度为50-450nm。     

碱处理芦苇浆纳米纤维素制备工艺条件优化

采用质量分数55%硫酸水解碱处理芦苇浆制备纳米纤维素,研究反应时间、反应温度和碱处理时间对纳米纤维素得率及其平均粒径变化的影响。单因素试验最优制备条件为碱处理时间1.0 h,反应温度60℃,反应时间2.0 h,纳米纤维素得率为54.50%,平均粒径为156.9 nm;通过傅里叶红外和X射线衍射分析,结果表明碱处理芦苇浆制备纳米纤维素为纤维素Ⅱ型。在单因素试验基础上进行正交优化试验,对纳米纤维素得率而言,正交优化最佳工艺条件为碱处理时间1.0 h,反应温度60℃,反应时间3.0 h,此条件下纳米纤维素得率最高,为55.64%,平均粒径为166.3 nm。     

微波辅助磁性固体酸催化纤维素水解的研究

以生物质基磁性固体酸为催化剂,采用微波相结合的辅助手法对预处理的微晶纤维素进行水解研究。以还原糖得率为指标,通过单因素试验和正交试验(四因素三水平)考察水解时间、水解温度、纤维素与催化剂量的比例和微波功率对纤维素水解的影响,利用红外光谱(FT-IR)分析纤维素水解残渣。结果表明,微波辅助生物质基磁性固体酸催化剂催化纤维素水解的最佳工艺条件为:水解时间30 min、水解温度80℃、催化剂量与纤维素的比例2:1、微波功率450 W,此时还原糖得率最高,达57.4%;4个因素对纤维素水解影响的主次顺序为:微波功率催化剂量水解时间水解温度。FT-IR分析表明微波辅助纤维素水解残渣中几乎没有纤维素存在,即纤维素基本被完全水解。     

芦苇浆纳米纤维素的制备工艺条件优化及形貌分析

采用硫酸水解芦苇浆制备纳米纤维素,并用正交试验优化了工艺参数,分析了硫酸质量分数、反应温度和水解时间对芦苇浆制备纳米纤维素得率的影响.用透射电镜表征了芦苇浆制备的纳米纤维素的形貌.结果表明硫酸水解芦苇浆制备纳米纤维素的3个工艺参数对其得率的影响为硫酸质量分数的影响最大,反应温度的影响次之,而水解时间的影响较小;硫酸水解芦苇浆制备纳米纤维素的优化工艺条件为硫酸质量分数52％,反应温度47℃,水解时间4h,此条件下纳米纤维素得率最高(82.81％).芦苇浆制备的纳米纤维素经透射电镜观察呈棒状,纤维素长度达到纳米级.     

蒸汽爆破预处理条件对麦草酶水解影响的研究

在预处理温度分别为190℃和210℃,停留时间分别为2、4、8min的条件下,分析不同预处理条件对麦草原料得率、半纤维素组分、纤维素的回收率、纤维素的酶水解得率产生的影响.研究结果表明,随着预处理条件的加剧,汽爆原料的得率呈下降趋势,而纤维素和半纤维素组分的溶解程度提高,酶水解得率相应提高.在温度为190℃,停留时间为2min的条件下,汽爆麦草原料得率和纤维素回收率最高,分别达到80.7%和57.6%;在温度为210℃,停留时间为8min的条件下,汽爆麦草原料的纤维分离程度最佳,并且纤维素的酶水解得率最高,达到72.4%.     

倍花浸提液水解制备没食子酸的工艺

采用碱水解法,以倍花为生产原料制备没食子酸,研究了温度、碱度和反应时间对没食子酸制备的影响.结果表明:不同温度、不同碱度和不同反应时间对没食子酸得率均有一定影响,经正交实验及极差分析可知,倍花碱水解最佳工艺条件为:n(单宁酸)∶n(氢氧化钠)为1∶38,水解时间为100 min,温度为106℃.优化后的工艺条件,可使没食子酸得率达到48.3%.     

杉木小径材化学浆制备微晶纤维素工艺研究

属于长纤原料的福建杉木小径材化学浆,制备微晶纤维素工艺与传统的加工工艺的反应机理基本一致,只是反应的时间、温度、压力需加以调整,才能保证反应完备。在HCl浓度1.5%条件下,只有增高制备温度到130℃和压力加大到0.2MPa,才能获得纯净的微晶纤维素产品。该纤维素具有容重轻、白度高、光泽强、体积膨松等特性。     

甲酸水解纤维素制取纤维低聚糖的研究

研究了盐酸催化下甲酸水解生物质纤维制取纤维低聚糖的过程,探讨了时间与温度对水解的影响,并对工艺条件进行优化.实验表明,随着反应时间增加,棉花结晶度随之减少并不断水解;水解的最佳工艺条件为:1g棉花、24g含4%(质量分数)盐酸的甲酸溶液在65℃下水解8h,总还原糖得率25.06%,葡萄糖得率16.71%,纤维低聚糖得率8.35%.     

杉木微晶纤维素制备工艺的研究

以杉木木材为原料，对杉木微晶纤维素的制备工艺进行了正交试验，选出了最佳的制备工艺。结果表明：3％Na2SO3、4％HCl、90℃下水解60min时得率最高；1％Na2SO3、6％HCl、94℃下水解30min时200目的通过率最高。