1 绪论
1.1 开发利用毛竹纤维的意义
竹子是禾本科植物, 竹子纤维比阔叶木材纤维长, 所以竹子被视为有潜力的纤维原料。据统计, 我国竹林面积位居世界第二, 占世界竹林总面积的1/3以上, 竹林产量位居世界第一。在整个竹资源配比中, 毛竹占了70%以上。
1.2 蒸爆预处理技术
天然植物纤维原料主要由纤维素、半纤维素和木质素组成, 结构非常复杂。要充分利用纤维素类资源必须先对其进行有效的预处理。
预处理必须满足以下要求:
(1) 促进糖的形成, 或提高后续酶水解形成糖的能力;
(2) 避免糖的降解或损失;
(3) 避免形成副产物阻碍后续水解和发酵过程;
(4) 分离出的木素和半纤维素纯度较高, 可以制备相应的其他化学品, 实现生物质的全利用;
(5) 节约成本;
目前, 木质纤维原料预处理的方法主要有:物理法、化学法、化学-物理法 (蒸汽爆裂法) 、生物法、综合法等。而本文选用的预处理方法为化学-物理法 (蒸汽爆裂法) 。
2 用二氧己烷抽提毛竹蒸爆浆木素
2.1 本章目的
用含有低浓HCI的二氧己烷———水 (9:1) 溶液, 在一定的温度条件下, 回流萃取毛竹蒸爆浆木素。
2.2 实验
2.2.1 试样制备。
毛竹蒸爆浆:取自在浙江农林大学蒸爆法制备的毛竹浆。
2.2.2 试样水分的测定。
在预先烘干并恒重的称量瓶内将蒸煮得到的1号、2号、3号蒸爆毛竹浆, 分别称取1.1675g、1.1670g、1.1653g, 于一洁净的已经烘干至质量很定的扁形称量瓶中, (称准至0.0001g) , 同时应称取三份试样用于平行试验。称量后的试样放入105±2℃的烘箱中, 并将称量瓶的盖子打开一起烘干。每次烘干的时间应不少于240min, 当烘干结束时, 应在烘箱内盖上称量瓶的盖子, 然后移入干燥器冷却30 min, 冷却后称取称量瓶及试样的质量 (称准至0.0001g) 。将该称量瓶再次移入烘箱中重复上述步骤, 当两次连续称量间的差值不大于原试样质量的0.1时, 即可确定为试样达到恒重。而且两次连续称量间的干燥时间, 应至少为初始干燥时间的1/2。
2.2.3 二氧己烷抽提木素。
(1) 含有0.2mol/L HCI的二氧己烷———水 (9:1) 溶液的制备
用量筒准确量取450ml二氧己烷液体置于一洁净干燥的500ml烧杯中, 再用50ml量筒准确量取50ml蒸馏水置于上述烧杯中。经计算须取HCI固体0.1mol, 合3.65g, 实验室有密度为0.42g/ml的HCI溶液, 用移液枪准确量取8.69ml上述HCI溶液于以上烧杯中, 用玻璃棒搅拌使其混合均匀。用以上方法再配制1 000ml上述溶液置于一洁净干燥的1 000ml烧杯中, 用于做对比试验。
(2) 在预先烘干的3个250ml磨口锥形瓶上依次贴上1-1、1-2、1-3号标签, 分别称取3.1339g、3.1761g、3.1196g风干的毛竹蒸爆浆于上述已编号的3个250ml磨口锥形瓶中, (称准至0.0001g) , 把配好的500ml含有0.2mol/LHCI的二氧己烷―水 (9:1) 溶液分为三份, 每份100ml依次加入已编号的三个锥形瓶中。
打开恒温水浴锅, 温度调节为87℃。等达到设定温度把三个已编号的锥形瓶放入水浴锅中, 依次安装回流冷凝器, 准备完成后开始实验。三组试样依次按编号分别回流30min、60min、90min。每组回流完成后, 使锥形瓶内的反应物自然冷却到35℃以下, 随后用布氏漏斗进行抽滤, 抽滤完成后将漏斗上的反应物依次放入预先烘干并恒重的称量瓶内, 并依次贴上1-1、1-2、1-3号标签, 随后将称量瓶放入105±2℃的烘箱中, 并将称量瓶的盖子打开一起烘干, 烘4h后取出称量瓶, 然后移入干燥器冷却30min, 冷却后称取称量瓶及试样的质量 (称准至0.0001g) , 记录数据。
摘要：植物纤维是地球上最丰富的可再生资源, 植物纤维资源的转化利用已成为必然趋势, 而在植物纤维功能转化中预处理技术起着非常重要的作用。本文用二氧己烷抽提了毛竹蒸爆浆中的木素, 通过用二氧己烷抽提毛竹蒸爆浆木素后与未抽前浆料卡伯值的变化比较, 研究其抽提效果。
关键词：毛竹蒸爆浆,二氧己烷,二氧化氯漂白,卡伯值
参考文献
[1] 陈彬.竹材制浆技术发展现状[J].中国造纸, 2010, 10, 62-65.