木糖渣合成生物多元醇制备聚氨酯泡沫

本研究以木糖渣为原料,以聚乙二醇和丙三醇为改性剂,在特定条件下液化制备木糖渣多元醇,并以水和环戊烷为发泡剂,按比例加入催化剂、聚氨酯匀泡剂和多异氰酸酯制备聚氨酯泡沫。通过探索发泡剂、聚氨酯匀泡剂、催化剂的用量对发泡过程的影响,开发了组合料配方,并优化泡沫性能,同时解决了聚氨酯泡沫发泡速度慢的关键问题。结果表明,水系发泡下的最佳配比,压缩强度达257 kPa,而以环戊烷为发泡剂的最佳配比,压缩强度达320 kPa;同时,调整催化剂比例和多元醇的pH值,显著提高了聚氨酯泡沫的发泡速度。其中水系发泡下的聚氨酯泡沫,当KOH用量为0.55%,起泡时间从120 s缩短到了50 s,发泡时间从170 s缩短到了90 s;以环戊烷为发泡剂的聚氨酯泡沫,当KOH用量为0.69%时,起泡时间从104 s缩短到了52 s,发泡时间从101 s缩短到了80 s。

杨木水热处理过程中半纤维素和木质素的溶出以及比表面积及孔隙结构的变化

以杨木为原料,在温度180~200℃的高温条件下进行5~10 min的水热处理,探讨不同条件和不同处理次数对木质素和聚木糖溶出的影响以及水热处理前后杨木微观孔隙结构的变化。结果表明,提高温度能够显著强化聚木糖和木质素的溶出,聚木糖组分的残留率从180℃的74.5%降低至200℃的38.2%,木质素的残留率从180℃的91.7%降低至200℃的73.9%。多次水热处理能够进一步脱除聚木糖和木质素。水热处理后杨木的孔径、比孔容积和比表面积显著增加,平均孔径由未处理的19.03增加至200℃处理后的40.80,BJH比孔容积增加6倍以上,BET比表面积由未处理的2.67 m^(2)/g增加至200℃处理后的9.54 m^(2)/g。杨木水热处理后孔隙结构的变化使其具有制备碳吸附材料和催化载体材料的应用价值。

生物化学机械综合处理玉米秸秆制备高强纸浆纤维

玉米秸秆的髓由薄壁非纤维细胞构成,对制浆过程和纸页性能有负面影响。本研究利用复合酶进行除髓预处理,然后进行常规碱法蒸煮和机械精制生产纸浆。玉米秸秆下半部分的实验结果表明,秸秆除髓后的纸浆性能优异,纸浆得率介于 56.63% -79.94%,抗张指数和撕裂指数分别介于 40.00-61.79N·m/ g 和 4.99-8.89mN·m^(2)/ g。整株玉米秸秆的纸浆得率和强度均低于秸秆下半部纸浆,纸浆得率介于38.48% -52.28%,抗张指数介于33.64-52.22N·m/ g,撕裂指数介于 3.91-5.45mN·m^(2)/ g。在氢氧化钠用量为 10% 、蒸煮温度为 150℃ 、保温时间为60min、液比 1∶ 6 的优选制浆条件下,整株玉米秸秆所得纸的抗张指数、撕裂指数和耐破指数分别达 52.22N·m/ g、4.06mN·m^(2)/ g 和 3.56kPa·m^(2)/ g,远高于其他秸秆所得纸浆。

生物机械法处理玉米秸秆制备纸浆、葡萄糖和木糖

开发了基于机械生物处理法的玉米秸秆利用技术,该技术将玉米秸秆加工为机械浆、葡萄糖和木糖。首先对风干的玉米秸秆进行单螺旋搓丝和筛分,实现皮瓤分离,所得皮、瓤的质量比为1∶8;所得的玉米秸秆皮进行机械磨浆和0.18 m m缝筛精制,所得纸浆相对玉米秸秆的得率为75%。硫酸盐针叶木浆和玉米秸秆机械浆进行配抄,针叶浆加入量为20%时,纸浆撕裂指数为6.0 m N.m^(2)/g、抗张指数为22.7 N.m/g。所得的玉米秸秆瓤加入纤维素酶和木聚糖酶进行酶解糖化,50℃、48 h的葡萄糖产量为37.5 kg/t玉米秸秆瓤,木糖产量为16.28 kg/t玉米秸秆瓤。