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木质素纤维精选(九篇)

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木质素纤维

第1篇:木质素纤维范文

(贵州师范大学生命科学学院,贵阳 550001)

摘要:运用超声波辅助提取、DFRC(衍生化后的还原裂解)法结合气相色谱-质谱法(GC-MS)对竹柳(Salix maizhokunggarensis N. Chao)细胞壁综纤维素和木质素单体进行了测定;采用差重法和Kalson法结合紫外分光光度法测定了竹柳细胞壁综纤维素和木质素含量。结果表明,竹柳细胞壁综纤维素单体包括D-木糖、L-阿拉伯糖、D-半乳糖、D-葡萄糖、L-岩藻糖和D-纤维二糖,木质素主要由愈创木基(G)和紫丁香基(S)组成。竹柳细胞壁综纤维素含量为80.16%,木质素含量为19.84%。

关键词 :竹柳(Salix maizhokunggarensis N. Chao);综纤维素;木质素;衍生化后的还原裂解(DFRC)法

中图分类号:S781.42文献标识码:A文章编号:0439-8114(2015)01-0097-03

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.01.025

Holocellulose and Lignin in Cell Wall of Bamboo Willow

LI Qiang,JIANG Shan

(School of Life Sciences, Guizhou Normal University, Guiyang 550001, China)

Abstract: The cell wall of bamboo willow(Salix maizhokunggarensis N. Chao) was extracted with ultrasonic wave-assisted technique. The monomer of holocellulose and lignin was extracted by DFRC (Derivatization Followed by Reductive Cleavage) method and analyzed via gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The total amounts of holocellulose and lignin in cell wall of bamboo willow were measured by dispersion method and Klason method combined with UV spectrophotometry. Results showed that holocellulose in cell wall of bamboo willow contained D-Xylose, L-Arabinose, D-Galactose, D-Glucose, L-Fucose and D-Cellobiose. The lignin from bamboo willow consisted of guaiacyl(G) and syringl(S) units. The total holocellulose content in cell wall of bamboo willow was 80.16% and the total lignin content was 19.84%. The method will provide reference for qualitatively and quantitatively analyzing of other timber.

Key words: bamboo willow(Salix maizhokunggarensis N. Chao); holocellulose; lignin; DFRC method

收稿日期:2014-05-15

基金项目:国家自然科学基金项目(30860158;31260426)

作者简介:李 强(1981-),男,安徽枞阳人,在读硕士研究生,主要从事植物抗病性研究,(电话)13538771922(电子信箱)

unsinkablesoul@163.com;通信作者,姜 山,教授,博士,主要从事植物防卫反应研究,(电话)13628501176(电子信箱)

kyosan200312@hotmail.com。

植物细胞壁主要由综纤维素、木质素和蛋白质组成,作为植物光合作用产物的主要贮积方式,构成了地球植物生物量的主要组成部分。纤维素是无水葡萄糖以β-1,4糖苷键组成的长链分子,半纤维素是戊糖、己糖和糖酸所组成的不均一聚糖[1],木质素是由苯丙氨酸经脱氨茎、羟基化、甲基化和氧化还原反应,生成3种主要单体香豆醇、松柏醇和芥子醇,这些单体经氧化偶联聚合生成相应的3种木质素:对羟基苯基木质素(H)、愈创木基木质素(G)和紫丁香基木质素(S)[2]。综纤维素和木质素是组成木材的主要成分,它们的组成及含量与木材的性质以及木材的加工利用密切相关[3]。一般情况下,纤维素含量越高,则制浆率越高;而木质素交联在纤维素和半纤维之间形成致密的网状结构,是木材造纸的一大难题,木质素含量越低,制浆漂白越容易,消耗的化学药品越少[4,5]。通过基因工程方法调控木质素含量和组成类型,优化植物光合作用所生产的生物量在综纤维素和木质素之间的分配对木材的制浆性能有很大的潜在价值[6]。测定细胞壁中综纤维素和木质素单体成分及含量无疑为提升木材工业化应用提供了重要参考依据。

竹柳(Salix maizhokunggarensis N. Chao)为杨柳科(Salicaceae)柳属(Salix)落叶乔木,是经选优选育出的一个柳树品种,由于其同时具有染色体加倍实现的倍性优势和杂种优势,故不仅具备柳树所有优良特性,且具有生长速度快、抗逆性强、材质好等特点,因此作为工业原料林具有一定优势[7]。以往对于竹柳的研究主要集中在纤维质量及制浆性能方面,对于其细胞壁中综纤维素和木质素的单体成分及含量报道非常少。为此,采用超声波辅助提取、衍生化后的还原裂解(DFRC)法结合GC-MS分析了竹柳细胞壁综纤维素和木质素单体成分,同时还采用差重法和Kalson法结合紫外分光光度法测定了综纤维素和木质素含量对DFRC法结果加以验证,以期为更好地开发利用竹柳奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料为取自贵州省黔南地区的一年生竹柳。

仪器:QP2010c型气相-质谱联用仪(Shimadzu公司,数据库为NIST27、NIST147);LX-02多功能粉碎机;101A-3型电热鼓风干燥箱;HHS型电热恒温水浴锅;分析天平(十万分之一,梅特勒-托利多仪器有限公司);KQ-500DE型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);N-1001型EYELA旋转蒸发仪;精密酸度计(上海大普仪器有限公司)。

试剂:乙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇、丙酮、乙酸、溴乙酰、二氧六环、锌粉、胆固醇,均为市售分析纯。

1.2 细胞壁样品提取

样品粉碎后,过60~80目筛,然后每克样品加40 mL体积分数80%的乙醇超声处理10 min,4 000 r/min离心5 min,去上清,重复4次,再依次用氯仿/甲醇(2∶1,V∶V)和丙酮抽提1次,空气风干[8]。

1.3 DFRC法分析细胞壁样品

1.3.1 溴乙酰衍生和细胞壁溶解反应 准确称量50 mg(W1)细胞壁样品加到50 mL具塞三角瓶中,加入10 mL新鲜配制的溴乙酰溶液(溴乙酰∶乙醇=1∶4,V/V),盖上玻璃塞于50 ℃轻轻搅拌3 h,然后在50 ℃以下负压蒸干[9]。

1.3.2 还原断裂反应 向具塞三角瓶中加入10 mL二氧六环/乙酸/水(5∶4∶1,V/V/V),再加入200 mg(W2)锌粉,常温搅拌30 min,然后用砂芯漏斗过滤,滤渣于60 ℃烘至恒重(W3),滤液全部转入预先备有15 mL二氯甲烷和15 mL饱和氯化铵的分液漏斗中,加入200 μL内标(80 mg胆固醇溶解于2 mL二氯甲烷),水相用3%的盐酸调到pH 3以下,充分混匀,静置分层并收集下部二氯甲烷相。另外用15 mL二氯甲烷萃取饱和氯化铵相,重复2次,合并二氯甲烷相,低压旋转蒸干,乙酰化后上GC-MS分析[10]。

1.3.3 计算反应率

1.4 竹柳细胞壁综纤维素含量测定

称取约1.5 g细胞壁样品,于60 ℃烘至恒重W4,再转入250 mL碘量瓶中,加入150 mL 2 mol/L的HCl,105 ℃保温50 min,然后用去离子水冲洗过滤至滤液pH 6.5~7.0,接下来依次用体积分数95%的乙醇、无水乙醇、丙酮各洗涤2次,残渣转入已恒重的坩埚(W5)中,于60 ℃干燥箱中烘至恒重(W6)。将残渣转入150 mL烧杯中,加入15 mL预冷过的72%的硫酸水解3 h,然后加去离子水135 mL,室温过夜,残渣次日用去离子水冲洗过滤至滤液pH 6.5~7.0,滤渣转入已恒重的坩埚(W7)中,于60 ℃干燥箱中烘至恒重(W8)。按公式(2)、(3)、(4)计算半纤维素、纤维素和综纤维素含量,平行测定样品6份,取平均值[11,12]。

综纤维素含量=半纤维素含量+纤维素含量(4)

1.5 竹柳细胞壁木质素含量测定

准确称量1 g(W9)细胞壁样品,加72%的硫酸15 mL,室温搅拌4 h,转入1 000 mL圆底烧瓶中,加560 mL去离子水稀释硫酸浓度至3%,加热回流2 h,再用砂芯漏斗过滤,收集滤液,残渣用热水洗涤至中性,转入已恒重的坩埚(W10)于105 ℃烘干至恒重,称量(W11)并按公式(5)计算酸不溶木质素含量,平行测定样品6份,取平均值[12,13]。

滤液在205 nm波长下测吸光度,如果吸光度大于0.7,则用3%的硫酸溶液稀释,当吸光度为0.2~0.7,按公式(6)和公式(7)计算,平行测定样品6份,取平均值。

式中,B为滤液中酸溶木质素的含量(g/1 000 mL);A为吸光度;D为样品滤液的稀释倍数;V为滤液总体积;110为吸光系数[L/(g·cm)]。

木质素含量=酸不溶木质素含量+酸溶木质素含量 (8)

2 结果与分析

2.1 DFRC法分析细胞壁成分

衍生化后的还原裂解(DFRC)法包括两个重要步骤:①细胞壁在溴乙酰和乙酸混合溶液中溶解,②锌粉催化还原裂解,在溴乙酰中植物细胞壁被溶解,酸性环境下细胞壁多糖进一步水解[14,15],结合GC-MS通过查找数据库可以确定样品DFRC法获得的化合物组成,进一步解析样品细胞壁成分。通过计算反应率得出,大于95%的竹柳细胞壁参加了反应,所以试验中DFRC法产物包含了竹柳细胞壁的主要物质组成。

表1是竹柳细胞壁DFRC降解物气相色谱检测到的主要化合物保留时间、名称以及含量,除9和10是内标胆固醇及其乙酰化产物外,1~8是竹柳细胞壁DFRC法检测到的主要产物:D-木糖乙酸酯、L-阿拉伯糖乙酸酯、D-半乳糖乙酸酯、愈创木基乙酸酯、D-葡萄糖乙酸酯、紫丁香基乙酸酯、L-岩藻糖乙酸酯和D-纤维二糖乙酸酯。根据构成综纤维素和木质素的单体类型可知,竹柳细胞壁综纤维素单体主要是D-木糖、L-阿拉伯糖、D-半乳糖、D-葡萄糖、L-岩藻糖和D-纤维二糖,木质素的单体主要是G型和S型,没有检测到H型单体。不计算内标的情况下,综纤维素和木质素的含量分别为80.16%和19.84%。

2.2 竹柳细胞壁综纤维素和木质素含量分析

半纤维素是戊糖、己糖和糖酸所组成的不均一聚糖,易水解,高温下经稀酸处理几乎可以把半纤维素全部水解成可溶性糖;纤维素是β-1,4糖苷键组成的长链分子,长链分子进一步形成一种具有高度结晶区的超分子稳定结构,该结构可以被浓酸溶解,在溶解过程中导致纤维素的均相水解[1],因此依次用盐酸、硫酸水解竹柳,准确称量水解前后的重量并计算差重可以得出半纤维素、纤维素以及综纤维素含量。采用Klason法和紫外分光法分别测定酸不溶木质素和酸溶木质素含量,试验没有检测植物含有的少量矿质元素,结果见表2。从表2可知,综纤维素含量为79.03%,木质素含量为20.35%,对比DFRC法测定的糖类和木质素类含量,可以得出两种方法测得的结果基本一致,说明DFRC法检测出的竹柳细胞壁各成分含量可靠。

3 小结

竹柳细胞壁综纤维素单体主要包括D-木糖、D-阿拉伯糖、D-半乳糖、D-葡萄糖、L-岩藻糖和D-纤维二糖,木质素单体主要为G型和S型。据文献报道,硬木H型木质素单体含量一般很少甚至没有,Lu等[9,14]在同是柳属的柳树中检测到的H型木质素单体含量相对于G型和S型也非常低(<1%),而试验在竹柳细胞壁中没有检测到明显的H型木质素单体,原因有可能是竹柳细胞壁中H型木质素单体的含量过低,或是没有H型木质素单体的存在,这需要进一步的试验论证。同时还测得综纤维素含量为80.16%,木质素含量为19.84%。试验中采用的DFRC法是美国威斯康星州牧草研究中心建立的用于解析细胞壁结构的新方法,具有对试验条件要求不高、操作流程简洁和结果可靠等优点,目前国内鲜有将该方法运用于硬木细胞壁的研究。利用该方法对竹柳细胞壁综纤维素和木质素单体及含量的研究,将为竹柳在工业木材应用中的深入发展奠定一定的基础,还可为其他工业木材的定性定量分析提供借鉴。

参考文献:

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第2篇:木质素纤维范文

【关键词】高速公路;风险控制;动态成本监控;全寿命周期风险管理

一、引言

发达的现代交通网络对于整个社会生产、流通和消费各环节的正常运转和协调发展发挥着重要的保障作用,是国民经济快速持续健康发展和人民生活水平不断提高的重要保证。其中,高速公路作为现代交通网络的重要组成部分,担负着城市内部和城际之间交通中转、集散的功能,在全社会交通网络中起着“节点”的作用,是衡量一个国家国民经济实力和现代化水平的重要标志。

潍坊至日照高速公路,简称潍日高速,高速公路网编号为S23,是山东省一条规划连接潍坊寿光市和日照市的高速公路,途经潍坊市、昌乐县、安丘市、诸城市、五莲县,跨越胶济铁路、胶济客运专线、青银高速公路和青兰高速公路,全长约185km,双向四车道,设计速度120公里/小时。本项目工程概算投资89亿元,是山东省“五纵、四横、一环、八连”的高速公路网规划中“八连”的重要路段。

高速公路建设项目关系国计民生,其风险管理至关重要。本文将项目风险管理的相关理论及方法与潍日高速公路建设项目实际密切结合,在对本项目进行风险识别的基础上,深入探讨了本项目的风险管理策略选择,以为加强本项目的风险管理提供充分的依据和指导。

二、潍日高速公路建设项目风险识别分析

潍日高速公路建设项目建设过程中所存在的主要风险包括政策风险、金融风险、自然风险、信用风险等。具体详见表1。

三、潍日高速公路建设项目风险控制策略的选择

为了全面控制本项目建设过程中所面临的各种风险因素,本文认为潍日高速公路建设项目应选取以下风险控制策略:

(1)项目全寿命周期风险控制

就工程项目而言,项目全寿命周期风险控制是指建设工程项目从立项到报废的全过程,包括勘察、设计、施工、使用、管理、维护、废弃处置等各个阶段所可能发生的风险监控过程。对于潍日高速公路建设项目而言,应在项目全寿命周期优化思想的指导下,综合运用各种理论方法,寻求降低项目全寿命周期风险的过程,具体分析如下:

投资决策阶段:在投资决策阶段,要从全寿命周期出发,综合考虑工程项目各阶段的潜在风险,制订多个可行性方案进行比选,按照全寿命周期总体风险最小化的原则,确定最合理的投资方案,实现投资决策方案的科学化。

设计阶段:工程设计是建设项目进行全面规划和具体描绘的过程,合理设计风险控制和防范方案将使工程风险大幅度降低,挖掘设计潜力将是控制工程风险的关键性环节。设计人员承担确保设计质量和降低建设项目风险的双重任务,同时要综合考虑建设项目的建造成本和运营维护成本,并为报废处理考虑最经济的处置方案;在工程设计经济合理的前提下,尽可能地采用多种可以降低风险的方法和措施,在确保设计质量的前提下实现全寿命周期风险的最优化目标。

工程施工阶段:工程施工阶段风险管理的重点在于协调与正确处理进度、质量和风险的关系;有效地控制工程现场情况突然变化和相关成本、施工进度相关关系;注重环保和生态环境,提高建设项目的经济效益和社会效益。

运营阶段:按国家和行业规范合理使用建设项目。同时,注意国家相关政策的变动和费率、税收等政策的调整,及时更新运营政策和完善运营体制,确保成本按时收回和可持续经营。

(2)建立动态风险监控体系

潍日高速公路建设项目的风险监控应贯穿在项目进行的整个过程中,建立动态的风险监控体系,掌握风险的变化规律,采取相应的风险应对措施来防范风险,具体如下:

风险识别阶段:在这一阶段,主要是识别项目建设过程中所面临的各种风险因素,为此,潍日高速公路建设项目应着重关注内外部环境的变化,保证能够及时地收集到有效、真实和可靠的相关资料和信息,以全面、准确识别本项目所面临的各种风险因素,为项目风险识别提供充分依据。

风险评估及防范阶段:这一阶段是风险监控的重要环节,应动态、全面地监控工程项目风险,建立一个完善的动态风险监控体系,选择动态监控体系的模式,明确项目动态监控的目标;采用合理的科学理论为基础,根据项目动态监控体系自身的特点,制定完善的规章制度,以激励性为主,并辅以一定的约束性。

项目运行阶:在这一阶段,先前各种矛盾和潜在的风险很有可能突然发生,迅速蔓延,并造成较大的损失。因此,对各种可能造成损失的事件要严加防范。如:在质量、成本、进度、技术等方面,应该做好充分的准备,加强定期质量检查、成本控制,制定柔性的进度计划,制定相关的技术应急预案和变更方案;优先使用先进的信息技术,在监控体系内部实行多样化的沟通方式,尽量减少甚至避免因沟通问题而造成的损失等。

(3)应注意的其他问题

根据对潍日高速公路建设项目风险识别分析,本项目的风险管理应该将重点放在与此相关的风险的防范上,比如施工阶段可以根据工程的工作内容、工作顺序、持续时间和衔接关系,充分考虑影响工期的因素,如人员、技术含量、运输、施工机具、资金、工程地质、气候条件、现场工作环境等,加强施工现场人员、材料、机械设备等管理,合理规划好施工总平面布置,确保工期目标和施工安全保障的实现;与政府政策相关的风险要事先和政府沟通协商好,准确把握工程建设期间和建成运营阶段相关政策变动情况和变动幅度,预先制定防范和损失降低的措施;与信用相关风险可以更多借助保险、金融市场工具进行风险分散和回避。此外,本项目与当地的经济、社会发展规划密切相关,项目建设应该加强与政府和相关管理机构的沟通和交流,认真听取专家意见,确保项目顺利进行。

四、结语

随着经济和社会的迅猛发展,建筑工程项目风险管理的地位会更加的突出,也将会向着智能化、一体化、动态化等方向呈现出新的发展态势。本文以潍日高速公路建设项目为研究对象,结合相关理论及方法对本项目风险管理所做的分析与研究,只是提供一种思路和方法,受篇幅限制,尚不够全面、详尽,后续研究将进一步深入分析本项目所选择的风险管理策略的具体实施,以进一步增强项目风险管理的应用性和可操作性。

参考文献:

[1]王卓甫.工程项目管理风险及其应对[M].北京:中国水利水电出版社,2005.

[2]李平.工程项目风险分析及最优承包合同的研究[M].郑州:黄河水利出版社,2007.

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[5]梅传书,钟登华,徐海燕.工程建设项目的风险分析[J].工程建设与设计,2000(6):38-40.

[6]盛淑凯,金维兴,刘字.多投资项目风险预警控制方法研究[J].工业技术经济,2006(25):

第3篇:木质素纤维范文

【关键词】木质素纤维;显微镜;长度

0 引言

路用木质素纤维,亦称为木质纤维素或木质纤维,是生产热拌沥青马蹄脂碎石混合料(SMA)的重要原料之一,在其中起吸附沥青,增强结合料粘结力和稳定作用。木质素纤维是天然木材经过化学处理得到的有机纤维,外观为棉絮状,呈白色或灰白色。通过筛选、分裂、高温处理、漂白、化学处理、中和、筛分成不同长度和粗细度的纤维以适应不同应用材料的需要.由于处理温度高达250℃以上,在通常条件下是化学上非常稳定的物质,不为一般的溶剂、酸、碱腐蚀,具有无毒、无味、无污染、无放射性的优良品质,不影响环境,对人体无害,属绿色环保产品,这是其它矿物质素纤维所不具备的。纤维微观结构是带状弯曲的,凹凸不平的,多孔的,交叉处是扁平的,有良好的韧性、分散性和化学稳定性,吸油及吸水能力强,有非常优秀的增稠抗裂性能。

1 作用机理

木质素纤维的直径一般小于20μm、长度小于6mm使其具有很大的比表面积,在沥青混合料中,纤维分散在沥青中,其巨大的表面积成为浸润界面。在界面层中,沥青和纤维之间会产生物理化学作用,使沥青呈单分子排列在纤维的表面,形成结合力牢固的结构沥青层面层。结构沥青比界面层以外的自由沥青黏结性强。与此同时,由于纤维及其周围的结构沥青一起包覆在集料的表面,使集料表面的沥青薄膜增大,同普通密级配沥青混合料相比,沥青薄膜大约增厚65%~110%,集料表面的沥青膜有利于减少沥青老化的速度,从而延长路面的使用寿命。

2 试验

2.1 检测依据标准及标准名称

2.2 检测仪器及主要检测设备

2.3 检测所用材料或试剂

2.4 检测环境要求

2.5 检测步骤

2.5.1 溶液的制备

2.5.2 试样制备

2.5.3 试验步骤

1)样品置好后,用吸管将含有木质纤维的溶液滴在玻璃片上(大约0.5ml)。

2)目测纤维的排列顺序,利用解剖针把纤维排列整齐。

3)将玻璃片放在样品台上,调节焦距,使影像清晰,然后从底玻片的第一个区格开始,顺序测量。

2.6 检测数据记录及计算

2.6.1 数据记录

2.6.2 数据计算

2.7 检测结果评定方法

3 结论

3.1 水溶-显微镜法测木质素纤维短纤维长度的方法简单,易懂。不需要复杂的试验仪器和过程。在短纤维长度测量中应可以得到广泛的应用。

3.2 水溶-显微镜法测木质素纤维短纤维长度的方法可以直接看出纤维的具体长度(mm)。

【参考文献】

[1]袁启东,等.路用木质纤维在SMA混合料中的应用[D].东北大学,2005,7.

第4篇:木质素纤维范文

关键词:黑液综合利用 木质素磺酸钠 水质达标排放 经济效益 社会效益

我公司在加快推进师市新型工业化进程中,以科技为核心,以资源为纽带,不断加大产业结构调整力度,加大科技投入,实施节能提速技术改造和项目建设,产品质量稳步提升,企业实力不断增强。在完成黑液资源化治污环保工程建设,彻底实现达标排放的同时,着力实施碱木素及其衍生品木质素磺酸纳、高效减水剂的开发和生产取得成功。

碱法造纸所产生的草浆蒸煮黑液的主要成分是木质素及其衍生物,半纤维素以及残留在黑液中的碱。制浆黑液所含COD及色度污染约占造纸厂污染负荷的90%,所以制浆废液的治理是解决造纸厂排水污染的关键。

我公司主要是以芦苇及麦草原料碱法制浆,制浆黑液存在粘度大、硅含量高、发热量低等问题而难于治理。目前碱回收技术在草浆治理方面虽然有一定的进展,但回收率仍然较低(草浆黑液在70%以下,木浆黑液在95%以上),也无法对草浆黑液进行有效的治理。

近年来,国内多家造纸厂先后投产了一批生产木质素产品的工程装置。人们已经开始从单一的环境治理,逐渐认识到多种资源的合理利用。从纤维素类单一造纸业的生产过渡到多种产品的开发,多元的产品结构扩大了企业的生存空间,增强了竞争力,不仅达到了污染治理的目的,而且产生了良好的经济效益,使工厂走上可持续发展之路。

本着“开发适用新技术,提高资源综合利用率,将污染消除在生产过程中,实现清洁生产”的指导思想,公司采用国内先进成熟的工艺技术和设备,新增黑液提取、浓缩、蒸发、喷雾干燥、生产反应实验等设备,形成年处理30万吨造纸黑液的规模,生产出年产3.0万吨的木质素系列产品市场已逐步打开,在减少污染的同时使废液得到综合利用,提高环境效益,并产生可观的经济效益。

研究概况及成果

1、研究概况

我厂多年来一直使用碱法草浆蒸煮,蒸煮黑液的达标排放一直是困扰我厂的技术难题。随着社会对环保意识的不断加强,治理制浆造纸废水污染成为迫在眉睫的问题。近年来有很多企业从资源化入手,不仅把制浆造纸废液的污染问题从源头上解决了,而且还带来一定的经济效益。黑液资源化处理技术就是集治理与再利用为一体,在对造纸黑液污染进行有效治理的同时,又通过联产工艺技术,将其内部有效成分改造成可利用资源,为企业带来一定的经济效益。

2、研究结果

我公司为了适应生产要求,将原来的烧碱法制浆改为亚硫酸钠法制浆,亚硫酸钠是一种无机氧化性蒸煮助剂,在蒸煮中与木素起磺化作用,降解和溶出木素,同时将纤维素、半纤维素的还原性末端基氧化成羧基,起到抑制剥皮反应的作用。加之亚硫酸钠法制浆的蒸煮液碱性较弱(与烧碱法制浆相比),大大降低了纤维素和半纤维素在碱性条件下的剥皮反应和碱性水解。

亚硫酸钠蒸煮关键是保证磺化的顺利进行,防止缩合发生。根据木质素磺酸钠成品控制标准,采用碱性亚硫酸盐法蒸煮,控制PH值≥10,蒸煮液中包含亚硫酸盐离子(SO32-)和氢氧离子(OH-)或硫氢离子(SH-),有利于木质素的磺化反应,使木素溶解到蒸煮脱除木素比较容易。

木质素磺酸钠作为化工改性产品,可用于石油开采助剂和水泥减水剂的生产工艺技术。形成该项目完整的成套技术,成果的整体水平达到国内先进水平。并填补疆内空白。

木质素磺酸钠的技术指标及应用领域

1、技术指标

现在生产出的木质素磺钠产品为了能够满足后续加工的需要,现生产的木质素磺酸钠产品均满足下列指标:

木钠含量: ≥40%;

PH值: 9.0±0.5;

钙镁含量: ≤0.5%

氯离子含量:0.1%

容重: 0.40―0.55g/cm3

水不溶解含量≤4%

水分: ≤6%

2、应用领域

木质素磺酸钠因其含有较多的磺酸基和羧基等活性基团,具有较好的溶解性能及较高的表面活性和分散性能,具有助磨性好、表面活性高、分散性好、热稳定性高、高温分散稳定性好等特点。木质素磺酸钠是天然木质素改性产品,呈棕黄色粉末状物体,无毒可燃,化学稳定性好。

我国木质素磺酸钠制品主要用于普通混凝土减水剂、石油钻井液稀释剂、农药分散剂和矿粉粘合剂、耐火材料粘合剂等,只有少量经过精加工制成染料分散剂等高附加值产品。因此目前木质素产品品种仍较为单一,还有很多用途有待开发,因此今后木质素系列产品的开发、品质的提高和应用领域及市场的开拓将会带来新的经济增长点。为此公司已了建立新疆木质素产品研发中心,以促进木质素产品的研究开发与产业化,加速科学技术转化为生产力。

木质素磺酸钠的社会效益

第5篇:木质素纤维范文

粗饲料是指在饲料中天然水分含量在60%以下,干物质中粗纤维含量等于或高于18%,并以风干物形式饲喂的饲料。如牧草、农作物秸秆、酒糟等。粗饲料营养价值低,采用适当的方法调制后可提高饲料的营养价值、减少营养损失、增加适口性、提高饲料转化率和适宜长期保存。粗饲料的化学处理指的是利用化学制剂作用于作物秸秆,使秸秆内部结构发生变化,有利于瘤胃微生物的分解,从而达到提高饲料消化率、提高秸秆的营养价值的目的。

粗饲料化学处理的机理如下:第一,利用化学制剂打断秸秆细胞壁中的半纤维与木质素之间的连接键,增加了木质素部分溶解,纤维素变得易于消化;第二,化学制剂使秸秆细胞壁膨胀,增加了纤维之间的孔隙度,表面积和吸水能力增加,有利于消化酶的接触和消化;第三,化学制剂使秸秆细胞壁中酚醛酸类物质减少。目前用做秸秆处理的化学制剂很多,有酸性制剂、碱性制剂、盐类制剂和氧化还原剂等等。碱性制剂主要有:氢氧化钠、氢氧化钾、尿素和氨水等。酸性制剂主要有:甲酸、乙酸、丙酸和硫酸等。盐类制剂主要有:碳酸氢铵、碳酸氢钠等。氧化还原剂主要有:双氧水、二氧化硫、氯及各种次氯酸盐等。然而在实际生产中被广泛应用的主要有氢氧化钠处理和氨化处理,其它处理还在试验摸索阶段。 1.碱化处理。碱类物质能使饲料纤维物质内部的氢键结合变弱,使纤维素分子膨胀,而且能皂化糖醛酸和乙酸的酯键,中和游离的糖醛酸,使有用细胞壁成分中的纤维素与木质素间的联系削弱,溶解半纤维素,利于家畜胃中微生物的发酵和利用。碱化处理的主要目的是提高粗饲料中干物质的消化率。用碱性试剂处理秸秆是为了中和秸秆中潜在的酸性,而并非溶解木质素或者打断纤维素和木质素之间连接键,使木质素和纤维素分离。碱性试剂中和粗饲料的酸性物质,可以为消化道内微生物的发酵提供良好的环境,从而提高饲料中干物质的消化率。

1 碱化处理

碱化处理主要是将粗饲料在碱性氢氧化钠溶解中浸泡,浸泡后用水冲掉,或者用碱性氢氧化钠或氢氧化钾轮换喷洒在饲料上,利用碱性试剂中和秸秆中的酸,从而有利于细菌分解纤维素。

2 氨化处理

秸秆的氨化处理是最经济实用而且操作简便的秸秆处理方法之一。秸秆氨化处理以后,家畜的消化率和采食量可提高20%左右,粗蛋白提高1.5倍左右。该方法不仅能起到碱化处理饲料作用,而且还能补充饲料中的氮素。秸秆的氨化处理是在秸秆中加入一定比例的氨水、尿素、液氮等,促使木质素与纤维素、半纤维素分离,使纤维素和半纤维素部分分解,细胞膨胀,结构疏松,破坏木质素与纤维素之间的联系,从而提高秸秆的消化率、营养价值和适口性。

氨化处理的原理主要表现在两方面,第一,氨化作用。当氮遇到秸秆时,就与秸秆中的有机物质发生化学反应,形成铵盐,铵盐是一种非蛋白氮化合物,是反刍家畜瘤胃微生物的氮素营养源。铵盐可代替反刍家畜蛋白质需要量的25%-50%。第二,中和作用。氨与秸秆中有机酸结合,消除了醋酸根,中和了秸秆中潜在的酸度。由于瘤胃呈pH值7.0左右。中和作用使瘤胃微生物更活跃,因而可提高消化率,同时铵盐改善了秸秆的适口性,从而提高家畜的采食量和消化率。

3 碱化处、氨化复合处理

氨化处理的缺点是秸秆消化率的提高不如氢氧化钠效果好,而且在氨化处理结束后,在干燥过程中,所用氮源的70%以上挥发损失掉了,而且氨氮的损失比例随用量的增加而上升。为此有专家提议将氨化处理和碱处理结合一起进行复合处理,最常用的有4%的氨和4%的氢氧化钙复合处理。

4 酸化处理

可用甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、稀盐酸、稀硫酸及稀磷酸等处理秸秆。利用1%的稀硫酸和1%的稀盐酸喷酸秸秆,可以提高消化率到65%;用氯化氢蒸汽处理稻草和麦秸,保持浸润5小时,然后风干,室温30℃保持70天,消化率可以提高1倍;用磷酸处理秸秆,可以提高秸秆的含磷量,弥补秸秆的磷的量,满足家畜对磷的需要。酸处理秸秆的原理与碱化处理基本相同,但效果不如碱化。

5 酸碱处理

把切碎的秸秆放在桶或水泥池中,在3%氢氧化钠溶液中浸透,转入水泥窖或壕内压实,经过12-24小时取出仍放回木桶或水泥池中;再用3%的盐酸溶液泡透,随后堆放在滤架上,滤去溶液即可饲喂。此法处理的秸秆干物质消化率可由40%提高到60%-70%,利用率可由30%提高到90%以上。

第6篇:木质素纤维范文

1工业废水处理机理研究

改性木质素磺酸盐中多个基团上的氧原子的未共用电子对能与金属离子形成配位键,产生螯合作用,生成木质素的金属螯合物,再利用其他物理化学方法将其沉淀就能将水体中的重金属清除,同时还具有一定的吸附、脱色等作用。改性木质素磺酸盐用作水处理剂通过吸附、絮凝、缓蚀、阻垢等多重作用来达到工业废水处理效果,改性后的木质素磺酸盐表面的阴离子增多,疏松结构表面使吸附和絮凝效果进一步增强,再加上其本身良好的缓蚀及阻垢性能作为水处理剂得到了研究者多方位的证实。化学改性中的酚化、羟甲基化、氧化、环氧化、酚醛化、脲醛花、聚酯化等功能性改性均能提高木质素磺酸盐的吸附能力。木质素磺酸盐的絮凝效果的提高主要通过交联及缩合反应引进的具有絮凝性能的官能团来实现,交联反应是用柔软的链段将多个木质素磺酸盐分子连接起来形成大分子,木质素磺酸盐的活性吸附点增多;同时还可通过羟甲基化、氧化、缩合、缩聚等反应来改变木质素磺酸盐的分子构型,增大分子量来提高絮凝效果。接枝共聚是改性木质素磺酸盐研究最多的改性方法,在引发剂的作用下木质素磺酸盐骨架上会产生活性反应点,将具有絮凝及吸附性能的官能团在活性中心的作用下引发聚合形成支链,也可以通过辐射来提高接枝效率,接枝到的活性官能团越多,絮凝及吸附性能就越好。纳米改性木质素磺酸盐是近年来改性木质素磺酸盐的又一新的研究领域,此方面的报道不多。

2工业废水处理效果研究

改性木质素磺酸盐具有良好的吸附、絮凝和螯合作用,作为水处理剂可有效除去废水中的金属离子、悬浮物及有色物质,而且资源丰富,处理效果较好,在工业废水处理中具有很大优势。

2.1处理造纸废水造纸废水主要分为蒸煮废水、中段废水及造纸白水,蒸煮废水中有大量的有机物,废液色度深、COD高、悬浮物多并伴有硫醇类恶臭气味;漂白、筛选和净化产生的中段废水中污染物成分复杂,含有纤维素、半纤维素溶解物及添加的各种填料和胶料,属难生化降解废水,排放量大,同时还有很多有毒的有机氯化物,是造纸工业的主要污染源,处理难度高,常规方法处理难以达到排放标准;造纸白水的成分主要为细小纤维、填料、胶料及有一些造纸添加剂,相对来说污染较小,但是排放量也比较大,因此也不容忽视。刘千钧[5]从有效地综合利用木质素这一天然可再生废弃资源的角度出发,对木质素磺酸盐与丙烯酞胺的接枝共聚反应进行了研究,并通过对木质素磺酸钙丙烯酞胺共聚物的曼尼希反应制备两性木质素絮凝剂LSDC,其能提高造纸混合污泥沉降速度、降低污泥含水率和污泥过滤比阻,效果优于对比样CPAM。将LSDC应用于废纸脱墨废水的处理试验表明:LSDC对溶液COD的去除率低于60%,但在降低废水浊度方面有较好的效果。木质素磺酸盐的复合改性是提高分子量,增加活性基团的有效方法之一,用于造纸废水处理时,更多的活性吸附点将会强化吸附及絮凝效果。Area[6]等利用亚硫酸制浆废液中的木质素磺酸盐,采用2种季铵型阳离子单体,2种接枝共聚方法,得到阳离子型木质素,并将其用于纸浆污泥和污水的处理,效果较好。乔瑞平[7]等选用聚合氯化铝(PAC)和木质素改性脱色絮凝剂(LDH)对制浆造纸废水进行了深度脱色处理研究。实验结果表明,单独使用LDH或PAC处理该废水时,废水色度和CODcr的脱除效果不理想。当PAC和LDH的投加质量浓度分别为400mg/L和5mg/L时,处理后废水色度和CODcr分别为33.3倍和84.88mg/L,满足国家造纸工业水污染物排放标准。LDH具有良好的絮凝脱色和脱CODcr的能力,而且生产成本较低。复配使用PAC和LDH不仅能降低投药量、还能提高处理效果,应用于制浆造纸工业废水深度处理的前景良好。

2.2处理电镀废水电镀工业是污染较严重的产业之一,废水排放量大,电镀过程产生的废水中往往含有多种重金属离子和氰化物,有些属致癌、致畸、致突变的剧毒物质,如果不加处理就直接排放将会严重污染水体。重金属离子最终经过食物链在人体内积累,造成的环境污染及生命安全问题都不容小觑。电镀废水中的重金属离子一般主要通过絮凝将其除去,因此寻找高效绿色的絮凝剂迫在眉睫。丙烯酰胺接枝共聚在木质素磺酸盐中引入-CONH2,使得木质素磺酸盐的分子量增大从而增加了絮凝剂的活性吸附点,絮凝性能得到提升。用此改性木质素磺酸盐处理电镀废水,当其用量为90mg/L,pH值控制在4~7,絮凝2h,在室温的条件下,可使电镀废水中的Cu2+、Zn2+、Pb2+和Ni2+去除率分别达到93%、90%、96%和90%以上。电镀废水中的Cd2+在pH=7,改性木质素磺酸盐用量80mg/L,絮凝60min,室温条件下的去除率达到99%以上。范娟等以木质素磺酸钙为原料,利用反相悬浮聚合技术制备的球状木质素基离子交换树脂对低浓度的Cr3+表现出良好的吸附性能,研究发现升高温度还能提高前期吸附速率,为改性木质素磺酸盐在电镀废水处理提供了参考。以木质素磺酸钠和尿素为原料,釆用甲醛作交联剂,进行氧化预处理然后再进行胺化改性合成改性的木质素磺酸钠对铜、铅的吸附过程的效果最好。吸附属于多孔固体物质单分子层慢吸附过程。木质素磺酸钠与甲醛反相悬浮缩聚反应,以液体石蜡为分散相,添加少量的非离子型表面活性剂为分散剂,制备的木质素基吸附材料的外表呈凹凸不平状,具有疏松多孔的结构特征,含有较多的活性基团包括羟基、磺酸基、甲氧基和少量的羰基,有利于金属离子吸附。对Pb2+和Cd2+的吸附速度快,室温下1h基本达到吸附平衡;温度升高,达到平衡吸附的时间越短;增加Pb2+、Cd2+溶液的初始浓度,木质素吸附材料的平衡吸附量会增大;吸附等温线符合Langmuir吸附方程,对铅的吸附饱和度和吸附能力大于对镉的吸附。对木质素磺酸钠进行超声和搅拌处理,并加入一定量丙稀酰胺、三聚磷酸钠,可制成纳米木质素磺酸钠吸附剂,其分布均匀且性质稳定,表面具有凸凹不平、疏松、规则的球形的结构,有利于重金属离子的吸附。对Cu2+、Cr6+、Pb2+的吸附率均大于98%,在同等条件下,纳米木质素磺酸钠制剂比木质素磺酸钠原剂具有更大的吸附量和吸附率,作为重金属吸附剂在水处理中具有很好的发展前景。

2.3处理印染废水印染是纺织工业废水产生的主要工段,印染废水排放总量占到了纺织行业废水排放总量的80%左右。印染废水包含了各种类型的助剂、染料、整理剂等,抗光解、抗氧化和抗生物降解的染料的应用使得印染废水处理难度进一步增大,废水的COD高,水质复杂,使得印染废水处理成本急剧增加[15]。改性木质素磺酸盐用于印染废水处理主要通过脱色及COD的变化来评价印染废水处理效果。王自军[16]先将从造纸黑液中提取的木质素进行磺化,与丙烯酰胺接枝共聚得到木质素磺酸钠,再与甲醛、多胺作用,进行羟甲基化和胺甲基化反应后制得有机高分子絮凝剂。处理印染废水效果较好且不会对模拟染料废液造成二次污染。Donald的专利中用碱处理木质素来增加酚基,再胺烷化增加链长,然后用双酷试剂交联,最后得到阳离子表面活性剂,用其处理染料废水获得了良好的效果。以木素磺酸钠为表面活性剂和结构导向剂通过水热法合成的纳米ZnO光催化剂对亚甲基蓝、偶氮染料刚果红和铬蓝黑R表现出较强的光催化活性。以木素磺酸钙(LS)为表面活性剂通过液相沉淀法合成的纳米ZnO光催化剂高温煅烧后对甲基橙显示了优良的光催化活性,60min的降解率达到98%以上。研究表明木质素接枝丙烯酸对活性染料苯胺有较强的吸附能力,通过调节吸附环境的pH值,碱木质素接枝丙烯酸对苯胺可实现吸附和脱附反应,可多次循环使用。Liu等以木质素磺酸钙为原料制备了两性木素絮凝剂LSDC,并将其用于活性艳蓝X-BR、活性黄X-R、活性紫K-3R、活性黑K-BR等多种模拟印染的废水的脱色处理。实验结果表明,LSDC对各种染料的脱色率在投加量在0~150mg/L范围内脱色率随投加量的增大而增大,不会造成二次污染。同时投加量增加会引起废水CODcr的提高,投加量应该适当控制,不同种类的染料的脱色效果不同,但脱色率均在82%以上。蒋玲以造纸污泥中提取的木质素为原料,合成了木素基阳离子絮凝剂,产物对几种模拟染料废水具有良好的脱色性能,其絮凝过程为静电中和及吸附桥连的双重作用。经磺化制得木质素磺酸盐,再与用三乙胺和环氧氯丙烷反应制得的季铵盐单体接枝共聚合成出两性木质素絮凝剂对多种染料都具有良好的脱色效果,脱色率均达82%以上。冷棉桃以碱法造纸过程中产生的污泥为原料,利用其中的木质素与亚硫酸钠和3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵(CHPT-MA)反应,制备出同时含有磺酸基和季铵基的两性絮凝剂,用其处理高浓度印染废水CODcr去除率最高可达72%。

2.4处理制药废水制药废水相对于其他工业废水而言因为原料成分复杂、生产过程多样、产品种类繁多等特点降解性差,因此水质变化也比较大。药废水成分复杂,有机物含量高、分子质量大、水中的有毒物质和抗生素类对生化处理的菌种有很强的抑制作用,因此絮凝法成为制药废水处理的最佳选择,但是单独絮凝处理并不能达到国家规定的废水排放标准,今后要从高效絮凝剂和其他水处理技术联用来强化制药废水处理效果[24]。李爱阳等制备的改性木质素磺酸盐处理100mL含有机物的制药废水2h,可使有机物废水的浑浊度、CODcr和UV254的去除率分别达97.4%,74.3%和61.4%以上。改性有机高分子絮凝剂处理有机物废水的效果远高于传统的絮凝处理方法,且处理费用较低,具有很好的推广应用前景。刘明华利用有机/无机复合型改性木质素絮凝剂MLF,处理抗生素类化学制药废水,并进行了絮凝条件的优选实验。结果表明,当抗生素制药废水的pH值为6.0,絮凝剂的用量为120mg/L时,废水中CODcr、SS和色度的去除率分别达到61.2%、96.7%和91.6%。不同类型絮凝剂的对比实验结果表明,MLF处理抗生素类化学制药废水的用量少,絮凝性能明显优于聚丙烯酰胺(PAM)、聚合硫酸铁(PFS)、硫酸铝钾(PAS)和硫酸亚铁(FS)等絮凝剂。

3结语

第7篇:木质素纤维范文

关键词:聚氨酯泡沫 液化 木质素 改性

聚氨酯是在泡沫、塑料、纤维、橡胶、胶黏剂、涂料以及高分子领域有重大应用与研究价值的一类合成的高分子材料,目前已被列为人类生产生活所不可缺的化工材料之一。聚氨酯产品的优点有强度高、密度小、绝热保温性能好、耐老化、耐酸碱且生产加工性能好等多种特点。其中聚氨酯泡沫是一种聚氨酯发泡填充密封弹性多用途的材料,被广泛应用于建筑、家电、绝热、冷藏、包装、运输以及家具等领域。利用各种循环或可再生的有机物质,通过加工,生产高附加值的各类工业产品的产业就是现代生物质产业,其中可利用的有机物质有树木、农作物以及有机废弃物[1],现代生物质材料随着环境问题与资源危机的日益凸显,正受到各方面越来越多的关注。

当今,由于酶解生物质在制备生物酒精与生物天然气上的技术既可利用可再生资源,关键是节省了粮食,因此受到国内外研究学者的广泛关注与研究。酶解木质素分子制备橡胶、塑料及聚氨酯等高分子聚合物,是利用其在酶解中含有大量的醇羟基与酚羟基,这样大大的从经济上提高了利用残渣的附加值[2]。目前,生物质液化改性技术已被广泛的应用于改性植物纤维原料[3]。E d i t a 等[4]通过研究在木材多元醇液化中木质素的行为,指出木质素结构中的脂肪族羟基经过液化改性后明显增加,且在多羟基醇中木材的可溶性得到显著提高。

本文采用液化改性方法制备木质素聚氨酯泡沫,并通过改变液化产物的百分含量来分析对聚氨酯泡沫的凝胶含量、密度和压缩强度的影响。

一、材料与方法

1.试验材料与试剂

含水率 3.50%、暗褐色玉米秸秆酶解木质素粉末,实验室自制。工业级聚醚多元醇4110和聚醚多元醇403、甲基磷酸二甲酯(DMMP)、1,1一二氯一1一氟乙烷(HCFC)、硅油、异氰酸酯。丙三醇、聚乙二醇400、浓硫酸和NaOH均为分析纯。

2.试验方法

2.1木质素的液化改性反应

将秸秆酶解木质素、3:1的比例的聚乙二醇400与丙三醇、浓硫酸加入到可分离烧瓶中(液固比为5:2),混匀后油浴锅加热至120℃保持50 min,结束后迅速降温后加入NaOH,调节pH值到中性,即得到木质素液化产物。

2.2液化改性聚氨酯泡沫制备

向烧杯中一次加入一定比例的聚醚多元醇4110、聚醚多元醇403、催化剂三乙烯二胺、 DMMP、硅油稳泡剂、HCFC、异氰酸酯和1.2.1中的液化产物。放在自动搅拌器下搅拌30S,均匀后倒入模具,20℃自由发泡1min,既得聚氨酯泡沫。其中通过添加不同比例(20%、30%、40%、50%、60%)的液化产物分析多元醇替代物的含量。

2.3聚氨酯泡沫性能测试

聚氨酯泡沫的表观密度测试按GB/T 6343-1995 泡沫塑料和橡胶表观(体积)密度的测定》方法进行;聚氨酯泡沫静态压缩性能测试按GB 8813~2008《硬质泡沫塑料压缩性能的测定》方法进行;聚氨酯泡沫的表观密度与静态压缩性能是测定去皮后其芯部的性能值。

二、结果与分析

1.不同比例的液化产物添加量对聚氨酯泡沫凝胶含量的影响

聚合物性能的一个重要因素指标是凝胶含量。试验结果表明,添加液化产物20%、30%、40%、50%、60%所得到的聚氨酯泡沫的凝胶含量分别是95.7%、97.5%、98.1%、97.8%、93.2%,凝胶含量随着液化产物的添加量呈现先升高后降低的趋势,当添加量为40%时,聚氨酯泡沫的凝胶量达到98.1%,之后出现降低现象。原因是添加量太多,多元醇替代物随之多,继而导致异氰酸酯基与羟基反应的黏度变大,这样不利于交联反应,最终导致泡沫塌陷。

2.不同比例的液化产物添加量对聚氨酯泡沫密度的影响

多异氰酸酯与木质素的交联反应、液化产物添加量的多少都可以影响到聚氨酯泡沫的密度。试验结果表明,添加液化产物20%、30%、40%、50%、60%所得到的聚氨酯泡沫的密度分别是30.1Kg/m3、40.5 Kg/m3、44.5 Kg/m3、47.2 Kg/m3、52.6 Kg/m3。从结果可以看出,液化改性型木质素基聚氨酯泡沫的密度随着液化产物含量的增多而呈递增的趋势,虽然液化产物添加量达到60%时,多异氰酸酯与木质素的交联反应会降低,但是液化产物可以作为填充剂增加材料的密度,所以其密度处于不断增加的状态。

3.不同比例的液化产物添加量对聚氨酯泡沫压缩强度的影响

不同比例的液化产物添加量对聚氨酯泡沫压缩强度的影响试验结果表明,添加液化产物20%、30%、40%、50%、60%所得到的聚氨酯泡沫的压缩强度分别是252kpa、298 kpa、286 kpa、265 kpa、234 kpa,从结果可以看出,聚氨酯泡沫的压缩强度随着液化产物添加量的增加先升高,在添加物达到30%时最高,之后降低。原因是木质素衍生物的某种基团可以作为填充物和骨架,增加聚氨酯泡沫的压缩强度,但是当液化产物量过大时,产物中木质素衍生物官能团减少,从而导致材料的压缩性能降低。

三、结论

本试验通过液化改性木质素的方法制备聚氨酯泡沫,并从聚氨酯泡沫的凝胶含量、密度以及压缩强度三个方面进行了分析,随着液化产物添加量的增加凝胶含量先增加后迅速降低,密度处于一直升高的状态,压缩强度在30%时达到最高,综合考虑各种因素,最终确定在液化产物添加量为40%时,聚氨酯泡沫的各方面指标都较优。

参考文献

[1]宋湛谦.生物质产业与林产化工[J].现代化工,2009,29(1):2-5.

[2]刘晓玲,程贤娃.酶解木质素的分离与结构研究[J].纤维素科学与技术,2007,15(3):41-46.

[3]李燕,韩雁明,秦特夫,等.填充型和液化改性型木质素基聚氨酯泡沫的性能比较[J].林业科学,2012,12(48):69-75.

[4]Edita J,Matjaz K,Claudia C. Lignin behavior during wood liquefaction characterization by quantitative P C-NMR and size-exclusion chromatography[J].Catalysis Today,2010,156(1/2):23-30.

作者简介:朱家兵,男,汉,甘肃永登,1982.2.12,工程师,兰州理工大学石油化工学院研究生, 目前在职于甘肃银光集团聚银化工有限公司。

第8篇:木质素纤维范文

不同于工艺日趋成熟的竹浆粘胶纤维和竹炭纤维,竹原纤维作为一种新型原纤维素纤维,其独特的杀菌、除臭、抗紫外线等理化性能在纺织行业中有着广泛的应用。其细度、可纺性方面的改善在近年也有了相关进展,竹原纤维和改性竹原纤维的各种新制备方法等加工工艺与应用也逐渐成为纺织行业研究的新焦点。

关键词: 竹原纤维;理化性能;制备工艺

1 前言

不同于近年来市场上所见的竹浆粕纤维和竹炭纤维,竹原纤维是一种真正意义上的环保天然纤维。竹原纤维吸放湿性能优异,具有天然抗菌和抗紫外线等保健功能。竹中含有一种天然物质“竹醌”,“竹醌”具有天然的抗菌、抑菌、防螨、防虫及能产生大量负离子的特性。经中国纺织纤维质量检测中心及上海微生物研究所检测,“竹醌”在24h内能杀灭75%的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和巨大芽孢杆菌。另外,竹原纤维中还含有叶绿素铜钠,具有良好的除臭功能,因此,竹原纤维有着良好的技术与市场发展前景,可广泛应用于纺织品服装领域。竹纤维是以数百根单纤维聚集成纤维束的形式分散在竹茎内,单独将单纤维分离出来较为困难。原生竹纤维的一般提取过程:(1)先去除竹节部分,将其分割成适当长度,再去掉外皮;(2)用压榨机将竹片压碎,破坏其柔细胞组织;(3)用2%~3%的NaOH水溶液煮沸2h;(4)水洗后再行压榨,破坏柔软的柔细胞组织,便于与纤维束分离;(5)在水槽中充分水洗,使纤维束与柔细胞分离;(6)过滤后即得浆粕状竹纤维,干燥后用搅拌机短时间搅拌便开纤成单纤维。竹原纤维制取过程中为避免单纤维发生脆化,必须确保原竹未经干燥,整个制取过程必须维持湿润状态[1-3]。

目前,有关竹纤维束应用于纺织上已有大量报道,并有相关产业应用,竹纤维用于复合材料制备也进入了起步阶段。但天然竹纤维成分中半纤维素和木质素含量很高,且单纤维较短,脱胶难度较大,影响了纤维的可纺性,此外在满足机械性能的条件下,竹纤维束的提取即是影响竹纤维复合材料应用开发的技术难点之一。针对可纺性的改善、细度改善以及各种制备与改性竹原纤维的方法也正在成为行业研究的新焦点。

2 竹原纤维的相关研究进展

2.1 新方法与工艺制备竹原纤维和改性竹原纤维

黄慧[4]等人采用10%碱处理、软化+1%碱煮和酸+1%碱煮等3种不同的预处理工艺提取获得竹纤维束,利用光学显微镜和X射线衍射法分别比较3种工艺下竹纤维束的微观形态和结晶结构。证明了竹材组织结构呈一定规律性,通过较低碱预处理后采用机械工艺可提取竹材中的纤维束。提取竹纤维束为黄褐色丝状物,并有一定柔韧性,长可达30cm以上,直径范围100μm~200μm。碱处理浓度高有利于竹纤维束分离。研究结果表明,低碱处理可分离提取竹纤维束,提取的竹纤维束为黄褐色丝状,直径范围为100μm~200μm;微观形态下,竹纤维束横截面呈蜂窝状,纵面呈多根柱形紧密排列状。3种工艺中,10%碱常温处理分离竹纤维最易,分离效果最好,残留基质粘附最少。由竹材经3种工艺提取的竹纤维束,结晶结构未改变,但相对结晶度均较原竹材有所提高。

张袁松[5]等人用闪爆—碱煮联合工艺的天然竹纤维提取,对闪爆压力、保压时间、碱浓度、碱煮时间这4个因素的单因素试验均采用联合脱胶,经研究表明闪爆—碱煮联合脱胶技术对天然竹纤维脱胶效果明显,纤维表面比较光滑,纤维直径明显减小。闪爆压力、保压时间和碱浓度是影响闪爆—碱煮联合脱胶效果的重要因素。在闪爆压力为0.8MPa、保压时间为15min、NaOH质量浓度为4g/L、碱煮90min的条件下,脱胶效果比较理想,纤维得率为77.16%,纤维的半纤维素和木质素含量分别下降41.61%和31.94%,纤维素含量从40.51%提高到63.59%,处理后纤维分散程度高,柔软性好,纤维拉伸强度接近麻类工艺纤维。

同时,张袁松[6]团队还以慈竹为研究对象,对常压下乙酸脱除天然竹纤维中的木质素进行了探讨。以反应温度、乙酸体积分数、催化剂硫酸体积分数和反应时间为单因子,考察这些因素对天然竹纤维木质素脱除率的影响。结果表明:影响因素从大到小依次为反应温度、催化剂硫酸体积分数、乙酸体积分数和反应时间。正交试验结果表明,乙酸在脱除天然竹纤维木质素的过程中也脱除了部分半纤维素和纤维素。在乙酸脱除天然竹纤维木质素的过程中,脱除木质素的同时也脱除了部分半纤维素和纤维素,脱除率为木质素脱除率>半纤维素脱除率>纤维素脱除率,木质素被大部分脱除而纤维素只脱除了一小部分。结合木质素脱除率、半纤维脱除率和纤维素脱除率,得到了最佳工艺条件,即90℃、乙酸体积分数88%、硫酸体积分数0.3%、反应时间3h,在该条件下木质素的脱除率达到55.84%。

关明杰[7]等人,从纺织材料学[8]出发,研究了竹纤维的性能。用实验室自制,细度范围为793tex~1445tex的竹纤维对几种不同仿生螺旋结构竹纤维束的纵向拉伸性能进行测试分析,结果表明:平行均布、单螺旋、双螺旋A、双螺旋B 型竹纤维束的拉伸强度分别为11.5MPa、51.7MPa、52.2MPa和56.1MPa;螺旋结构能够消除纤维束中的强度薄弱点,改善纤维束中各根纤维的结合,同时纤维束各层螺旋角的逐渐变化也有利于拉伸强度的提高。单螺旋、双螺旋A、双螺旋B型竹纤维束的拉伸弹性模量分别为9659MPa、5265MPa和491MPa,单螺旋竹纤维束的拉伸弹性模量优于双螺旋竹纤维束。宏观仿生螺旋结构提高了竹纤维束的拉伸强度,却降低了弹性模量。由螺旋纤维束的内层到外层,螺旋角的逐渐变化使得相邻层间的结合强度大为改善,避免了不同层面纤维力学性能的突变。

楼利琴[9]等人以自制平均线密度16.8dtex的竹原纤维为原料,用碱、漆酶、精练酶通过正交设计试验对竹原纤维进行纤细化处理,测定了处理后的竹原纤维细度变化率、木质素含量及强度。结果表明:精练酶去除木质素的效果比碱和漆酶处理好,木质素含量从原来的18.98%降为7.27%,处理后竹原纤维强度几乎没有损伤;碱去除木质素的效果比漆酶好,但强度损伤比漆酶处理大;生物酶脱胶方法有望成为竹原纤维脱胶加工的实际生产方法。

生物技术可以改变传统化学改性因大量使用化学助剂而严重污染环境的局面,同时使纤维性能得到改善,如纤维素酶对天然纤维织物进行抛光整理可改善其手感和柔软性。金文俊[10]等利用化学预处理结合纤维素酶的作用对竹原纤维进行改性,借助于扫描电镜、傅里叶红外吸收光谱、X-射线衍射等试验技术,研究处理前后竹原纤维的形态和内部结构变化。研究结果表明:酶处理切断并还原纤维素分子链为葡萄糖,同时也降解了部分半纤维素,使竹原纤维的结晶度降低;酶处理后的竹原纤维横截面微孔变大,纵面出现明显的侵蚀,裂纹有所增加;热稳定性基本不变。

2.2 竹原纤维在纺织中应用

用摩擦纺纱机纺织竹原纤维包芯纱具有芯纱与外包纤维双组分的特点,既可解决竹原纤维可纺性差的问题,又可提高竹原纤维纱的强力,提高产品的耐磨性。王显方[11]等人探讨竹原纤维摩擦纺包芯纱纺制方法及工艺优化,分析阐述了竹原纤维的特性,通过原料预处理,合理配置工艺参数,在摩擦纺纱机上开发出竹原纤维涤纶包芯纱,并利用正交试验优选了摩擦纺工艺参数。结果表明:竹原纤维涤纶48.6tex(68dtex)摩擦纺包芯纱较优的纺纱工艺参数为:分梳辊速度5000r/min,纺纱速度150m/min,摩擦辊速度5500r/min。毛雷[12]等针对纤维粗硬、可纺性差的特点,通过竹原纤维的预处理,提高其可纺性。采用原料混合的方式,各工序采用重定量、重加压、低速度的工艺路线,合理配置工艺参数,解决了梳棉成网困难、并条静电缠绕等问题,并注意保持各工序较高的相对湿度,使生产正常进行,成功试制出竹原/棉50/50的9.7tex混纺纱。

史丽敏[13]等人以线密度6.01dtex、长度80mm的竹原纤维和细度19.71μm~20.5μm(4.03dtex~4.27dtex)、长度70mm~120mm的羊毛为原料,在保证竹原纤维一定回潮率的前提下,成功纺制毛、竹(50/50)混纺纱线,并且依据针织面料流行趋势,结合毛、竹混纺织物优势互补的特点,设计并开发出了适合春夏季穿着的男装流行针织面料。面料色彩搭配与图案机理的设计不仅丰富了大众视觉,还打破了以往设计毛、竹混纺针织物的局限性。此外,还对毛、竹(50/50)混纺纱线的染色工艺进行了探讨,可为毛、竹混纺面料下游产品的进一步开发提供理论参考。此外,随着竹原纤维工艺的进步和纺织工业的发展,更加复杂的绢/苎麻/竹原纤维混纺物,如纬珠地平针组织、珠地平针横条组织、纬珠地组织、灰蓝珠地组织和纬平针组织的针织物的织造也有了相关报道[14]。

竹原纤维有着很好的抗菌性能,天然竹在制成竹浆粘胶纤维过程中经受了一系列化学和物理的加工,性能与竹原纤维有较大改变,原有的一些天然特性也必然遭到破坏,纤维的除臭、抗菌、防紫外线功能会有不同程度的下降。池田善光[15]对竹浆粘胶纤维的抗菌性能进行了研究,结果表明:竹浆粕试样并不具有抗菌性能。张慧等人[16]以巨大芽孢杆菌(革兰氏阳性菌)和黑曲霉(真菌中的霉菌)为菌种原料对竹原纤维抑菌性能的影响因素做了系统研究。采用吸收法对所制取的竹原纤维进行单因子试验,并通过计算抑菌率来评价其抑菌效果,研究对抑菌性能产生影响的因素。试验得出:回潮率、接种后培养时间及竹屑都对竹原纤维的抑菌性能有很大影响。

3 结语

当前粘胶纤维工艺已基本成熟,市场上所谓的竹纤维面料、服装也多是竹浆粕纤维产品或竹浆粕纤维混纺产品,同时由于大量使用化学助剂,导致所生产出的“竹纤维”发生改性,使其不再具有或基本不具备天然竹原纤维的优良特性。因此竹原纤维的技术发展趋势表现为:一是改善可纺性,这是竹原纤维应用的根本和前提;二是改善细度,向细旦或超细旦方向发展, 并改善均匀度,为纺高支纱打下基础;三是混纺,特别是与天然纤维、差别化化纤混纺,生产出具有特色的高档新型面料。在可预见的将来,竹原纤维、改性竹原纤维的制备和竹原纤维入纱纺织依然是纺织行业亟待解决的问题。不仅如此,竹原纤维的产业化还存在技术和市场两方面的风险,因为是一项新产品,其生产标准和质量标准有待探讨;新产品的问世,在消费者市场仍需要有一个认识和接受的过程,并且在价格上将受到价格相对低廉的化纤等产品的激烈挑战。

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第9篇:木质素纤维范文

关键词:空心箭竹(Fargesia edulis);竹青;竹黄;化学成分

中图分类号:S795.2 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)15-3679-04

DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2015.15.024

Abstract: The chemical components of Fargesia edulis were investigated. The results showed that the content in bamboo culms were as follows: the ash for 1.82%, the SiO2 for 0.33%, the hot-water extractive contents for 8.69%, the toluence-alcohol extractive for 3.54%, the holocellulose for 70.38%, and the ligin for 21.51%. According to the standards of pulping raw material, F. edulis is suitable for using as pulping raw material, because of superior holocellulose, and medium or low ligin and extractives, what’s more, fewer ash and SiO2.

Key words: Fargesia edulis;outer layer;inner layer;chemical components

近年来,随着社会经济的快速发展,人们对纸的需求量逐年上升,造纸业已经成为国家建设的重要经济增长点之一。竹子作为非木质资源,具有生长快、产量高、生长周期短等生物学优势,因此,竹浆造纸已成为国内外竹材开发利用的共同趋势[1-3]。云南省竹类资源丰富,却没有形成一定的栽培规模,许多适合造纸的优良竹种多为野生,尚需开发利用。

空心箭竹(Fargesia edulis)属禾本科(Gramineae)竹亚科(Bambusoideae)箭竹属(Fargesia)的竹类,主要分布于云南省的泸水、保山、云龙等地海拔1 900~2 800 m的阔叶林下。竹笋可食,竹材性能优良,篾性较好,是很好的编织和造纸原料[4]。另外,空心箭竹为中国一级濒危保护动物――滇金丝猴冬季的主要取食植物之一[5]。因空心箭竹的分布范围较小,且多为野生,目前国内外学者对空心箭竹的研究极少,仅王雨B等[5]和唐国建等[6]分别对空心箭竹地上部分生物量模型和纤维形态特征进行了研究,而对空心箭竹化学成分的研究尚未见相关的报道。为此,通过对空心箭竹不同部位、不同龄级及同一龄级不同部位的化学成分含量进行测定,以期为空心箭竹的开发利用提供理论基础,对竹浆制纸产业的发展具有重大的意义。

1 材料与方法

1.1 材料

材料取自云南省西北部大理白族自治州云龙县境内的天池自然保护区,采样时间为2013年7月下旬。参考王雨B等[5]的取材方法,随机选取10丛长势良好的竹丛,目测将这10丛竹子的单株划分为3个年龄级别,即竹龄≤1年为Ⅰ龄级,竹龄1~2年为Ⅱ龄级,竹龄≥3年为Ⅲ龄级,每个龄级选取无病虫害、竹秆通直的空心箭竹3~4株,齐地砍伐,分为基部(从秆基数第3节)、中部(第8节)以及梢部(15~18节)共3个部位,带回实验室烘干备用。

1.2 化学成分测定

化学成分的测定参考王曙光等[7]的方法,并略有改动,取500~1 000 g(风干重)的上述试材,劈成细片,并将3年生基部(即第3节)节间分成竹青和竹黄两部分;分别加工成刨花,刨花用粉碎机粉碎,过筛,截取能通过40目筛而不能通过60目筛的组分,凉至室温后,贮存于封口袋中供分析用。

各项指标按国家有关标准规定的方法进行,平行测定3次。灰分含量按GB/T 2677.3-1993[8]测定,二氧化硅(SiO2)含量按GB/T 7978-1987[9]测定,水抽提物按GB/T 2677.4-1993[10]测定,苯-醇抽提物按GB/T 10741-1989[11]测定,木素含量按GB/T2677.8-1994[12]和GB/T 10337-2008[13]测定,综纤维素含量按GB/T 2677.10-1995[14]测定,其中过滤改用定量滤纸过滤。统计试验数据,并用SPSS 19.0统计分析软件对不同部位、不同龄级及同一龄级不同部位化学成分的均值进行方差分析和多重比较。

2 结果与分析

竹类植物的化学成分非常复杂,不同种之间的竹材化学成分有较大的差别,同种不同年龄或不同生长环境的竹材化学成分也不相同,甚至同一根竹子的各个部位亦不一样,竹材不同的化学成分组成直接影响到竹子造纸的质量和性能[7,15-18]。空心箭竹的化学成分包括灰分、SiO2、木质素、苯-醇抽提物、热水抽提物、综纤维素等。具体测定结果见表1。

一般情况下,植物纤维原料中都含有一些矿物质,燃烧之后便会产生灰分,主要是SiO2和一些无机盐类如钾、钙、钠等,其组成和含量因原料的不同而不同,并对制浆造纸的碱回收操作产生一定的影响,且灰分含量越高,碱回收难度越大,化学耗费也就越大[7]。SiO2含量也会对碱回收过程产生一定的影响,过高的SiO2含量对黑液的蒸发、白泥回收等工序具有一定的影响,进而影响着经济效益[7]。对空心箭竹的化学成分进行测试,结果表明,空心箭竹的灰分和SiO2平均含量分别为1.82%和0.33%。植物纤维原料中的各种抽提物也会对纸浆性能造成一定的影响,尤其在酸性亚硫酸盐法制浆过程中,苯-醇抽提物含量越高,蒸煮时消耗的化学药品就越多,且严重时还会形成所谓的“树脂障碍”,对生产工艺很不利[7]。测试结果显示,空心箭竹的热水抽提物和苯-醇抽提物含量分别为8.69%和3.54%。

另外,木质素的含量也会对制浆造纸工艺造成一定的影响,木质素含量越高的原料,在蒸煮、漂白过程中消耗的化学药品越多,生产成本也就越高。木质素是一类具有三维空间结构的天然高分子化合物,由苯丙烷类结构单元构成,含量仅次于纤维素,它赋予了木材一定的强度和尺寸稳定性,然而,在化学法制浆过程中,常常需要尽量减少木质素的含量[7,15-19]。测试结果表明,空心箭竹的总木质素含量为21.51%。目前,纤维素含量的测定方法存在一定的缺陷,分析结果往往不能真实地反映纤维的含量,因此,选择综纤维素含量作为评价纤维原料纸浆性能的标准更为科学。综纤维素是植物纤维原料中碳水化合物的全部,包括纤维素和半纤维素,其含量是衡量植物是否适宜作为制浆造纸的重要经济指标,其含量越高,纤维得率可能也越高[7,15-20]。在空心箭竹中,综纤维含量为70.38%,含量较高。

2.1 竹龄对空心箭竹化学成分的影响

不同年龄段的空心箭竹化学成分,除热水抽提物和木质素含量外,其他各项指标差异均较为明显。其中,灰分含量随着竹龄的增加而逐年下降,而张齐生等[19]对毛竹材质生成过程中化学成分的变化进行了研究,研究表明,5年生以下竹材的灰分含量随着年龄的增加而减少,5年生以上竹材的灰分含量则随着竹龄的增加而增加;陈友地等[15]认为可能是随着竹子的生长发育,薄壁细胞逐渐减少,竹子从土壤中吸收营养成分的能力有所下降。而空心箭竹中SiO2的含量随着竹龄的增加而逐渐增大,王曙光等[7]认为这可能是由于竹子在生长发育过程中,不断地从土壤中吸收无机矿质元素,从而增加了SiO2的含量;笔者认为这可能与不同竹种间的硅积累机制以及同种竹子在不同环境中的各项代谢活动程度有关。热水抽提物和苯-醇抽提物具有与SiO2类似的变化规律。Hisham等[20]在分析Gigantochloa scortechinii的化学成分中指出,苯-醇抽提物含量在不同年龄的竹秆间并没有明显的变化趋势;而在空心箭竹中,这种变化趋势较为明显,即Ⅲ龄级中的苯-醇抽提物含量明显高于Ⅰ、Ⅱ龄级。在空心箭竹中,不同竹龄间的木质素含量呈现出Ⅲ龄级>Ⅱ龄级>Ⅰ龄级的变化趋势,但差异并不明显。在竹龄上,空心箭竹的综纤维素含量变化规律为随着竹龄的增加而逐年减少,与董荣莹等[18]对紫竹(Phyllostachys nigra)不同变异类型的竹材化学成分的研究结果一致;而王曙光等[7]认为综纤维素的含量随着年龄的增加而增加,并认为可能是采样时的目测差异及各样本的个体差异太大所致。笔者认为这种不一致可能与竹种有关,不同竹种间的化学成分含量及变化规律并不一致。

2.2 不同部位空心箭竹化学成分含量比较

不同部位的空心箭竹化学成分之间差异不显著(表2),其中,灰分含量变化规律呈现出从基部至梢部逐渐下降的趋势,综纤维素含量的变化趋势与灰分的一致,而苯-醇抽提物含量的变化趋势恰好与之相反;同时,SiO2和热水抽提物的含量变化趋势为梢部>基部>中部,总木质素含量变化趋势与SiO2和热水抽提物的类似。灰分在基部含量较高,原因可能与竹子不断从土壤中吸收矿质元素有关,竹子吸收矿质元素后,经木质部由下至上运输,再横向运输至韧皮部,根据各器官和组织对养分的需求进行双向运输,并可能向基部方向进行积累。梢部的SiO2和木质素含量高于中、基部,原因可能是梢部的细胞优先发育成熟,以增加植物的机械强度,抵制风力的破坏。在竹青和竹黄中,除抽提物外,其他各项指标的含量均是竹青>竹黄。竹青中的灰分和SiO2含量远高于竹黄中的,主要原因可能是竹青中含有较多的硅化细胞,增加竹青的硬度以保护竹子免受外力的侵害。

2.3 竹龄与部位对空心箭竹化学成分的影响

竹龄和部位对空心箭竹的化学成分造成了影响,其中,灰分含量在Ⅰ、Ⅱ龄级中呈现出从竹秆基部至梢部逐渐下降的趋势,而在Ⅲ龄级中,却表现出基部>梢部>中部的规律;SiO2含量的变化规律是Ⅰ、Ⅱ龄级的为梢部>基部>中部,Ⅲ龄级的为梢部>中部>基部;在Ⅰ、Ⅲ龄级中,热水抽提物含量的变化规律与Ⅰ、Ⅱ龄级中SiO2含量一致,而在Ⅱ龄级中的变化规律为基部>中部>梢部;在Ⅰ、Ⅲ龄级中,苯-醇抽提物的变化趋势为中部>梢部>基部,而在Ⅱ龄级中为梢部>中部>基部;Ⅰ、Ⅱ龄级中总木质素含量变化趋势与Ⅲ龄级中灰分含量的类似,Ⅲ龄级的与SiO2类似,但竹龄和部位对空心箭竹木质素含量的影响并不明显;Ⅰ、Ⅲ龄级综纤维素含量的变化规律与Ⅲ龄级中SiO2含量的类似,而在Ⅱ龄级中的变化趋势为基部>梢部>中部。由此可见,竹龄和部位共同对空心箭竹化学成分含量的变化产生影响。

2.4 空心箭竹与其他竹种间的化学成分比较

竹材的化学成分直接影响着竹浆造纸性能的优劣,是合理开发利用植物纤维原料的重要依据之一[7]。空心箭竹的灰分含量为1.82%,与云南箭竹(F. yunnanensis)的2.51%、料慈竹(Bambusa distegia)的2.23%相比含量较低,但比毛竹(P. edulis)的1.16%、青皮竹(B. textilis)的1.69%高[7,21]。空心箭竹SiO2的含量为0.33%,比云南箭竹的1.70%、料慈竹的1.15%都低[7]。空心箭竹的热水抽提物为8.69%,比毛竹的5.96%和青皮竹的6.78%都高[21]。空心箭竹的苯-醇抽提物含量为3.54%,与云南箭竹的含量相当,但与毛竹的0.66%和青皮竹的5.81% 差异较大[21]。空心箭竹的木质素含量为21.51%,与云南箭竹的24.57%、料慈竹的24.28%、毛竹的30.67%、青皮竹的22.98%相比含量较低[7,21]。空心箭竹的综纤维素含量为71.71%,含量比云南箭竹的65.29%、毛竹的45.50%高,与料慈竹的75.27%、青皮竹的72.24%相比含量稍低[7,21]。因此,不同竹种间的化学成分含量并不一致。

3 小结

研究结果表明,空心箭竹的综纤维素含量较高,木质素和抽提物含量等中等偏低,灰分与SiO2含量较低,从造纸原料的要求来看,空心箭竹是比较适合造纸的竹种。

不同年龄、不同部位间的空心箭竹化学成分含量差异较大,年龄和部位共同对空心箭竹化学成分含量的变化造成了明显的影响。因此,在选择空心箭竹作为造纸原料时,应综合考虑竹龄和部位对空心箭竹化学成分含量的影响,以便最大限度地利用原材料。

致谢:感谢云龙县天池自然保护区为本试验提供实验材料,感谢徐会明、张利周副局长对本试验取材的支持!

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