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以慈竹为原料,先经过抽提处理除去抽提物,再经次氯酸钠和氢氧化钠溶液处理,除去其中的木质素与半纤维素而得到α-纤维素,将得到的α-纤维素通过33%(wt.)硫酸溶液与超声波处理相结合的方式分离出慈竹纳米纤维素。通过扫描电镜(SEM)与透射扫描电镜(TEM)对纳米纤维素的形态特征进行了分析,结果表明纳米纤维素径级范围约10～25 nm。傅里叶红外光谱(FTIR)分析显示慈竹中木质素以及半纤维素已被完全分离,α-纤维素与纳米纤维素化学成分基本一致;热重分析(TGA)显示分离出慈竹纤维中的半纤维素与木质素后,α-纤维素与纳米纤维素热稳定性明显提高,但纳米纤维素的热解温度略低于α-纤维素;X射线衍射(XRD)分析表明在各个分离阶段所得产物中,α-纤维素以及纳米纤维素晶体的结晶度得到较大提高,且均呈现出典型的纤维素Ⅰ结构。 相似文献
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《林产工业》2021,58(1)
研究以竹片为原料,经氢氧化钠蒸煮预处理后匀浆,再用次氯酸钠与氢氧化钠的混合液对匀浆液干燥物进行氧化处理,以考察处理过程对纤维素结构的影响和除杂效果。同时,利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)和X射线衍射(XRD)对各阶段竹材的变化进行表征。结果表明:以8%(w/v)浓度的氢氧化钠溶液蒸煮竹材30 min,6%(w/v)的次氯酸钠(NaClO)与8%的氢氧化钠(NaOH)混合液以4∶1的体积比在40℃条件下氧化处理24 h后,得到的竹纤维平均直径为10.33μm,半纤维素和木质素可被有效去除,相对结晶度为62.93%,比原材料略有提高,制得竹纤维的热稳定性相比原材料和碱处理后样品出现下降。 相似文献
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以慈竹为原料,先经过抽提处理除去抽提物,再经次氯酸钠和氢氧化钠溶液处理,除去其中的木质素与半纤维素而得到α-纤维素,将得到的α-纤维素通过33％(wt.)硫酸溶液与超声波处理相结合的方式分离出慈竹纳米纤维素.通过扫描电镜(SEM)与透射扫描电镜(TEM)对纳米纤维素的形态特征进行了分析,结果表明纳米纤维素径级范围约10 ～ 25 nm.傅里叶红外光谱(FTIR)分析显示慈竹中木质素以及半纤维素已被完全分离,α-纤维素与纳米纤维素化学成分基本一致;热重分析(TGA)显示分离出慈竹纤维中的半纤维素与木质素后,α-纤维素与纳米纤维素热稳定性明显提高,但纳米纤维素的热解温度略低于α-纤维素;X射线衍射(XRD)分析表明在各个分离阶段所得产物中,α-纤维素以及纳米纤维素晶体的结晶度得到较大提高,且均呈现出典型的纤维素Ⅰ结构. 相似文献
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杉木炭化前后化学成分变化的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
研究了杉木炭化前后化学成分的变化情况。分析了杉木经160、190、220℃炭化后,苯-醇抽提物、木质素、纤维素、综纤维素及1%NaOH提取物含量的变化。研究表明:随着炭化温度的升高,苯-醇抽提物、木质素含量呈现上升趋势;纤维素含量总体上呈下降的趋势,综纤维素的含量也呈现下降的趋势,比纤维素的下降要明显;1%NaOH提取物的含量稍微上升。炭化温度较高时,木材内部的营养成分破坏越严重,木材的防腐性能越好,但强度有所下降;炭化温度较低时,能够更好的保持木材的强度及性能,因此应根据实际需要来选择木材的炭化温度。 相似文献
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福寿螺蛋白质含量丰富且营养成分高,若能将其高效转化植物纤维的能力运用在慈竹上,对增加竹子利用途径、促进竹产业发展具有重要的现实意义。本研究采用一次回归正交设计的试验研究方法,测定饵料中添加慈竹纤维含量对福寿螺生长速率的影响。结果表明,当福寿螺饵料中慈竹纤维含量达到50%时,其生长速度显著增加,体重增长率最高可达85.5%。福寿螺体重增长率主要由慈竹纤维、豆粕、玉米粉共3种处理效应构成,慈竹纤维添加在饵料中对福寿螺体重增重率的贡献最大,并达到极显著水平(P0.01),增重率Y与慈竹纤维X1、豆粕X2、玉米粉X3的回归方程式为Y=13.862X1+8.988X2+5.237X3+55.358。此研究结果为竹纤维向动物蛋白转化提供了理论基础,对竹纤维的饲料化利用具有重要参考价值。 相似文献
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竹天然纤维是安全无毒的绿色资源,但其利用途径有一定制约。本实验采用60Co-γ射线辐照竹纤维,定向改变其结构和理化性质,以期提高其利用价值,拓宽它的应用范围。通过红外光谱技术详细分析了慈竹纤维经不同辐照剂量处理下官能团的改变,研究了其水合性(平均吸水率、结合水力、持水力)、膨胀力以及重金属离子吸附性能的变化。结果表明,辐照处理没有改变慈竹纤维的特征峰型、位置及峰的数量,只使其部分特征吸收峰强度发生改变,但辐照改性后,慈竹纤维的水合性、膨胀力和重金属离子吸附性均有增加,均在辐照剂量为5 kGy时达到最大值:平均吸水率达到689%,持水性达7.49(g·g~(-1)),结合水力达到6.84(g·g~(-1));膨胀力为4.03(ml·g~(-1));水中Ni~(2+)去除率最高值为41.0%,而Cu~(2+)去除率高达81.8%。这说明~(60)Co-γ射线辐照改性可提高天然慈竹纤维的一些理化性能,而当辐照剂量持续增加达到10 kGy,其水合性、膨润力和重金属离子吸附性都会有所下降。 相似文献
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以3年生毛竹材为原料,研究了毛竹竹粉和竹原纤维的纤维形态和化学成分。纤维形态分析结果表明:竹原纤维的宽度(143μm)与竹粉(136μm)相当,长度(22.63 mm)远高于竹粉(0.61 mm),使其长宽比(158.25)远高于竹粉(4.49)。化学成分分析表明:竹原纤维的纤维素含量(65.6%)比竹粉(37.3%)高得多,聚戊糖含量(17.1%)略低于竹粉(20.1%)。竹粉中的木质素含量为24.5%,是竹原纤维中木质素含量(11.5%)的2倍多。竹原纤维的高纤维素含量和低木质素含量是其广泛应用于制浆造纸行业的重要原因。 相似文献
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【目的】将微波加热与甘油利用相结合的综合炼制工艺用于木质纤维素生物质预处理,探索其在燃料乙醇制备中的可行性,为实现经济可行、经济有效的木质纤维素生物质酶解预处理技术和生物燃料生产提供基础信息。【方法】以银腺杨、日本落叶松、刚竹和柳枝稷为试验材料,采用微波液化法对其进行液化处理,将液化产物分为纤维素、半纤维素和木质素组分,并对纤维素纤维组分进行综合表征。【结果】化学分析结果表明,纤维素纤维具有较高的葡聚糖含量;红外光谱显示,木质素和半纤维素的信号逐渐减弱,说明半纤维素和木质素经液化处理后有效脱除;XRD分析结果表明,纤维素纤维结晶度高、表面积大。【结论】相比原木质纤维素生物质,银腺杨、日本落叶松、刚竹和柳枝稷4种原材料纤维素纤维的酶解糖化效率均有不同程度提升(最高酶解转化率可达70%),液化固体产物--纤维素纤维在制备燃料乙醇中具有广阔的潜力和前景。 相似文献
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杨木木质素常压分离方法的比较研究 总被引：1，自引：0，他引：1
常压下采用硫酸盐法、亚硫酸氢盐法和有机溶剂法对分离杨木中的木质素进行了比较。实验方案采用正交试验设计,结果表明:3种方法处理木屑对木质素的去除率分别为:硫酸盐法55.8%,亚硫酸氢盐法47.3%,有机溶剂法83.3%,结果显示有机溶剂法对分离木质素的效果最好,该法所得固体物中木质素的残留率最低,仅为6.3%。通过对有机溶剂法所得的废液进行蒸馏,可得到木质素,其得率为原料中所含木质素的82.11%,回收率达98.75%。回收的有机溶剂经处理可循环使用。 相似文献
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蒸汽爆破-乙醇蒸煮两步法预处理对麦秆结构的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
对麦秆采用先蒸汽爆破后乙醇蒸煮的两步法进行预处理,研究预处理对麦秆组分及结构变化的影响。蒸汽爆破过程实验条件选取200 g绝干麦秆,压力1.75 MPa和时间3.5 min。乙醇预处理过程选取80 g蒸汽爆破麦秆(绝干),55%乙醇,两者固液比1∶5(g∶mL),温度170℃、时间30 min。通过高效液相色谱法测定,预处理最终产物组分中半纤维素降低89%左右,木质素降低35%左右。采用红外光谱、纤维形态分布分析及SEM分析对预处理过程中麦秆结构变化情况进行研究,结果表明:蒸汽爆破过程破坏了半纤维素酯键连接且半纤维素降解非常明显,但对纤维素链结构影响和降解作用相对较低;麦秆经过蒸汽爆破预处理后,纤维平均长度明显降低,而平均宽度却显著增加;再经乙醇预处理后纤维平均长度基本保持不变,但平均宽度降低;经两步预处理后麦秆纤维的天然物理结构由紧密到蓬松,纤维束呈松散状态且纤维表面基本无碎片附着物,利于后续加工利用。 相似文献
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采用机械球磨对竹纤维进行预处理,再经纤维素酶水解制备纳米竹纤维。通过光学显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)对竹纤维的形貌、组成、光谱学性能以及晶体特性进行了表征。实验结果表明:球磨法和酶解法在一定程度上都可以细化竹纤维;球磨预处理有助于竹纤维的酶解过程,且球磨-酶解法制备的纳米竹纤维粒径在100 nm左右;所制备的纳米竹纤维仍然保持竹纤维的基本化学结构,但球磨处理破坏了纤维素的结晶结构,其结晶度由64.15%降低到了38.55%。 相似文献
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提出了非木材木质纤维生物质碱性亚硫酸盐制浆(ASP)生物炼制的理念,研究了总用碱量、亚硫酸化度、温度和时间对麦草碱性亚硫酸盐法蒸煮深度脱木质素特性和木质素磺化的影响。结果表明:麦草ASP法具有高的深度脱木质素选择性;深度脱木质素延伸与木质素磺化度提高具有一致性;总用碱量、亚硫酸化度、最高温度和保温时间对深度脱木质素选择性和木质素磺化度都有重要的影响;在总碱用量18.0%,亚硫酸化度85.0%,液比值3.5,最高温度168℃,保温150 min的条件下,可制得卡伯值8.8,得率56.8%,黏度为33.3 mPa.s的优良纸浆,此时黑液中磺化木质素磺酸基含量达2.16 mmol/g(以固形物计)。从深度脱木质素选择性、木质素磺化和纸浆基本特性考虑,麦草ASP法具有制浆生物炼制的前景。 相似文献
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为实现生物质的溶解,同时克服传统离子液体溶解生物质的缺点,制备了新型转极性离子化合物1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)/CH3OH/CO_2(DCC)的甲醇溶液,考察了不同温度、时间和溶液浓度对香樟木屑的溶解性能和再生效果,分析了溶解前后香樟木屑中纤维素、半纤维素和木质素的溶解率及结晶度的变化,并对溶解前后的木屑进行FT-IR、XRD和SEM表征,对溶解液中再生的物质进行FT-IR和UV分析。结果表明:较高温度(≥120℃)下,香樟木屑在DCC的甲醇溶液中的溶解率随温度升高和时间延长而有所增加;DCC甲醇溶液对半纤维素和木质素的溶解能力较强,对纤维素的溶解能力较弱;2.5 mol/L的DCC甲醇溶液在溶解温度180℃,溶解时间6 h时,木屑溶解率达到48.6%,半纤维素溶解率达62.4%,木质素溶解率为55.7%,纤维素溶解率为19.6%,溶解效果与传统离子液体相当。FT-IR、XRD和SEM分析表明,DCC甲醇溶液溶解木屑时,主要溶解木屑中无定形的半纤维素、木质素和少量非晶态的纤维素。FT-IR和UV分析表明溶解液中再生的物质是木质素,其质量分数在90%以上。DCC甲醇溶液重复使用3次时,每溶解一次其溶解能力下降2~3个百分点。 相似文献
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Yasuki Takeichi Masato Yoshida Kohei Kitano Noritsugu Terashima Hiroyuki Yamamoto 《Journal of Wood Science》2013,59(2):104-111
We attempted to measure in situ the tensile elastic moduli of individual component polymers with a three-dimensional (3D) assembly mode in the cell walls of Sugi (Cryptomeria japonica D. Don) without isolating the polymers. To prepare wood tangential slices [50 × 6 × 0.2 mm (L × T × R)] consisting of lignin with a 3D assembly mode in the cell walls, cellulose and hemicellulose were removed using the method of Terashima and Yoshida (2006) to obtain methylated periodate lignin slices. To prepare wood slices consisting of polysaccharide with a 3D assembly mode in the cell walls, lignin was removed using the method of Maekawa and Koshijima (1983) to obtain holocellulose slices. Static tensile test was applied to determine the elastic moduli of 3D lignin and 3D polysaccharide slices. The followings were revealed. The elastic modulus of the 3D lignin slices was 2.8 GPa, regardless of the microfibril angle (MFA) in the slices. The elastic moduli of the 3D polysaccharide slices with MFAs of 14°, 23°, 34°, and 42° were 18, 12, 9, and 4 GPa, respectively. The former shows that the lignin with a 3D assembly mode behaves as an isotropic substance in the cell walls, while the latter suggests that the 3D polysaccharide slice shows marked anisotropic structure in the cell wall. Despite the fact that cellulose content increased after lignin removal, values of substantial elastic modulus of the cell wall slightly decreased regardless of MFA. Following two possible reasons were pointed out for explaining this phenomenon. First, lignin removal caused an artifactual deterioration in the polysaccharide slices at the level of macromolecular aggregate. Second, rigid and fusiform-shaped cellulose crystallites are dispersed in the soft matrix of amorphous polysaccharide, and those are loosely connected to each other by the intermediary of matrix polysaccharide. Those suggest that the rigid cellulose crystallite can optimize its strong mechanical performance in the polysaccharide framework of the wood cell wall in combination with the ligninification. 相似文献