疏水性椰壳纤维的制备及其对油水体系的分离性能

将椰壳纤维经过碱处理、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)疏水化改性制备了具有孔隙结构的疏水椰壳纤维吸附材料(HCF)。通过SEM、EDS、FT-IR、XRD对HCF的表面形貌及化学结构进行了表征,通过静态水接触角研究了HCF的表面润湿性能。结果表明,HCF的静态水接触角为126°,在不同pH的溶液中水接触角都保持在125°以上。HCF对原油、泵油、葵花籽油、机油、大豆油、四氯化碳等油类及有机溶剂的吸附倍率为8.49~12.88 g/g,在3 min内达到吸附饱和,具有较好的吸附量和较快的吸附速率。在0.09 MPa压力下,HCF可用于水上浮油的连续分离过程,分离通量为57 326.14 L/(m^(2)·h),分离效率为97.02%,具有一定的处理大量油水混合物的能力。HCF经过10次循环后依然保持良好的吸附性能,具有很好的使用稳定性。

棉秆制浆下脚料制造有机肥技术

棉秆制浆备料除尘工序的下脚料含有多种营养元素,利用简单易行的传统制浆设备及方式配以一定的工艺路线,可以将其生产为富含黄腐酸的液态肥和掺混肥,废物利用、将秸秆吃干榨尽,创造更高的经济价值和社会价值。

汉麻浆全无氯漂白工艺研究

用于生产卷烟纸的汉麻麻皮纤维含量高、易漂白,但是残留在麻皮中的麻秆木素含量高,不易漂白,在全无氯漂白中会产生纤维性尘埃。本文研究了“高温高p H值下H2O2强化的碱抽提(Ep)-螯合预处理(Q)一段H2O2漂白(P1)二段H2O2漂白(P2)”四段漂白技术用于汉麻浆漂白的可行性,发现白度可以达到85%以上,但是无法彻底解决由麻秆产生的尘埃问题。在P1段加入乙酸使之变为乙酸和H2O2混合漂白(A P),将漂白工艺改良为Ep(A P)P三段漂白工艺的实验结果显示,可以彻底解决由麻秆产生的尘埃问题,且纸浆白度可达到88%以上。此工艺方案无需利用特殊漂白设备,采用现有的CE M P等含氯漂白工艺设备即可实现,为目前麻浆厂漂白工段升级改造成全无氯漂白提供了有效的方法。

酸性低共熔溶剂预处理制备含木质素的纤维素纳米纤丝及其复合膜的研究

采用酸性低共熔溶剂(deep eutectic solvent,DES)预处理并结合高压均质法制备了含木质素的纤维素纳米纤丝(lignin-containing cellulose nanofibril,LCNF),并与聚乙烯醇(PVA)共混制备了LCNF/PVA复合膜,探讨了2种酸性DES预处理的效果,分析比较了LCNF的特性及LCNF/PVA复合膜的性能。结果表明,乳酸-氯化胆碱(LC)和乙酸-氯化胆碱(AC)对半纤维素的提取率均达到78%以上,其中LC预处理后用乙醇洗涤的处理方式对木质素的提取率高达61.2%;DES预处理后,乙醇洗涤有利于木质素的分离;利用LC制备的纤维素纳米纤丝(LC-E-LCNF)的直径为50~100 nm;相较于纯PVA膜,LCNF/PVA复合膜的疏水性明显提高,应力提升至70.3 MPa,紫外屏蔽性接近100%,且具有良好的热稳定性和雾度,以及一定的保鲜性能,该复合膜有望应用于食品包装领域。

玉米秸秆不同部位化学组成及纤维形态分析

本研究以玉米秸秆皮、髓、叶、鞘部位为研究对象,通过多种手段对玉米秸秆不同部位的化学组分及纤维形态进行分析研究。研究结果表明,玉米秸秆全秆纤维束含量为51.19%,杂细胞含量高。其中,玉米秸秆皮中纤维束含量最多,占全秆纤维束的47.96%,α-纤维素含量为36.99%;叶和鞘纤维束含量占比分别为22.33%、23.65%;髓纤维束含量最少,为6.06%;秸秆皮纤维数均长度为1.17 mm,长宽比最大,为80.41,髓部纤维最短,对全秆纤维贡献率最低。

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。

自催化乙醇法玉米秸皮浆的制备及其性能

以纸张耐破度、耐折度、撕裂度、抗张强度以及浆料的白度和粗得浆率为指标,通过对保温温度、保温时间、乙醇体积分数以及液比的优化,考察了玉米秸皮对自催化乙醇法制浆的适应性,同时考察了增强剂对该浆料的抄纸性能的影响。结果表明,玉米秸皮适于自催化乙醇法制浆,制浆最优条件为保温温度180℃,液比1∶8,乙醇体积分数50%,保温时间100 min;阳离子淀粉、阳离子聚丙烯酰胺以及羧甲基纤维素均可以改善玉米秸皮自催化乙醇法浆料的抄纸强度,其中羧甲基纤维素的使用可使纸张性能达到牛皮纸一等品的要求。

疏水魔芋葡甘聚糖基气凝胶的制备及其油水分离性能

以魔芋葡甘聚糖、淀粉、玉米秸秆纤维为原料制备了三维多孔魔芋葡甘聚糖基气凝胶(KA),通过十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)对其进行改性制备了疏水魔芋葡甘聚糖基气凝胶(HKA),并研究了改性条件对HKA疏水性的影响。采用FT-IR、SEM和EDS等对HKA进行表征,并研究了其对不同油品的吸附性能和油水分离性能。当HDTMS用量为2%、改性时间为1.5 h、改性温度为110℃时,HKA的水接触角为141°,疏水性最佳;制备的HKA对正己烷、柴油、氯仿等油品的吸附倍率为21.7倍~46.5倍,对正己烷/水乳液的油水分离效率高达90.8%,具有较高的吸附性能和优良的选择性吸附效果;HKA对乳液中甲苯的吸附行为符合准一级吸附理论模型,吸附容量达904.60 mg/g。

碱预处理对大麻秆浆纤维素性质的影响

采用氢氧化钠溶液对大麻秆浆进行预处理,研究了温度、氢氧化钠浓度、预处理时间对纤维得率、R-10值、聚合度、碘吸附值和纤维素晶型的影响。结果表明:低温下氢氧化钠溶液对分子质量较低的纤维素有较强的溶解能力,温度越低,纤维素可溶的分子质量分布越宽,且纤维素Ⅰ越易通过氢氧化钠溶液的润胀转变为纤维素Ⅱ。适当提高氢氧化钠溶液的浓度有助于浆料中半纤维素及低分子质量纤维素的溶解,有利于纤维素的充分润胀。当氢氧化钠质量分数超过9%时,纤维素的晶型开始明显由纤维素Ⅰ转变为纤维素Ⅱ,导致可及度降低。在预处理时间为1～3h时,预处理时间对纤维得率、R-10值、聚合度、碘吸附值及纤维素晶型等的影响不大。

木棉纤维的基本性质与结构研究

木棉纤维是热带木棉的果实纤维,具有中空、壁薄、拒水吸油等特点而被用于被褥、枕头絮填料、浮力及吸油材料等,而在造纸领域的应用研究未见报道。本研究对木棉纤维的化学成分及结构进行了测定和表征,对木棉纤维的打浆性能进行了初步研究。研究表明,木棉纤维的硝酸-乙醇纤维素、Klason木素、戊聚糖含量分别为43.73%、11.36%、37.43%;光学显微镜和扫描电镜(SEM)研究显示木棉纤维表面光滑、壁薄中空、壁/腔比很小;X射线衍射测定木棉纤维的结晶度为31.29%。槽式打浆对木棉纤维主要起切断作用,用PFI磨磨浆11000转后,木棉纤维浆料的打浆度由17°SR提高到26°SR。

棉秆硫酸盐法和烧碱-蒽醌法蒸煮历程的研究

研究了棉秆全秆硫酸盐法蒸煮和烧碱蒽醌法蒸煮历程,分析了木素含量、木素脱除率、纸浆得率和碳水化合物降解率的变化。结果表明,棉秆硫酸盐法蒸煮与烧碱蒽醌法蒸煮具有相似的蒸煮历程,脱木素过程分3个阶段第1阶段,升温到140℃,属于脱木素初期阶段,木素脱除率达到45%左右;第2阶段,温度由140℃升到160℃,保温30min,属于大量脱木素阶段,木素脱除率达到90%左右;第3阶段,160℃下保温30min至蒸煮终点,属于补充脱木素阶段,木素脱除率达到98%以上。烧碱蒽醌法蒸煮升温初期和保温初期反应比硫酸盐法强烈;硫酸盐法脱木素的选择性好于烧碱蒽醌法;保温时间对棉秆蒸煮是必需的;这表明棉秆脱木素反应历程与一般草类原料有很大区别。

蔗秆表皮层的SEM-EDAX研究

用SEM EDAX法研究蔗秆表皮层的超微结构及元素组成。结果表明 ,在实验条件下 ,蔗秆表皮层的外表面由C、O、Mg、Al、Si、Cl6种元素组成 ,Si的含量为 30 .464% ;颗粒状物的Si含量为 53 .833 %。蔗秆表皮层径切面中含C、O、Mg、Al、Si、K、Ca 7种元素 ,自外向里各种元素的含量呈规律性变化。表皮层是Si等矿质元素高度密集、超微结构非常复杂的多层结构 ;表皮层中的Si绝大部分在碱法制浆的低温蒸煮阶段就被溶解转移到黑液中 ,残留物几乎为纯C组成。蔗秆表皮层的超微结构、Si等元素的存在状态及脱除机理有待进一步研究。

香蕉茎的化学成分及其微观形态分析

分析了香蕉茎的主要化学成分;与其他非木材纤维原料相比,香蕉茎的纤维素和综纤维素含量较高,木素含量低。此外,对其微观结构进行了光学显微镜(LM)和扫描电子显微镜(SEM)观察,结果显示,香蕉茎的纤维细长,并具有独特的纤维盘旋结构和薄膜结构。

纤维用大麻的开发利用

大麻在我国种植较广，但过去在造纸上应用较少。随着天然纤维在纺织上应用的逐渐增多，大麻在纺织、造纸等方面的用途又重新受到人们的重视。纤维用大麻用于造纸，具有长纤维和短纤维原料配合使用的特点，可适当弥补我国长纤维原料的不足。

碱处理棉纤维结构及其在LiCl/DMAc中的溶解特性

采用NaOH溶液对棉纤维进行处理。通过X射线衍射研究了不同碱处理条件下棉纤维的晶面结构变化,表征了棉纤维的结晶度和晶粒尺寸。考察了碱处理棉纤维在LiCl/DMAc中的溶解性和溶解稳定性。结果表明碱处理后,棉纤维的晶面结构明显变化,棉纤维衍射峰发生明显的变化,结晶度和晶粒尺寸也有变化,且随碱的质量分数的变化非常明显,而处理温度和时间对这些变化影响不大。经过碱处理的棉纤维可以溶解于LiCl/DMAc中,在LiCl质量分数为10%时,棉纤维可以完全溶解,棉纤维/LiCl/DMAc溶液从第48 h开始产生相分离,数天后溶液开始结冻,形成冻胶,并且析出溶剂。

棉纤维在LiCl/DMAc极性溶液中的溶解性能研究

采用不同方法将棉纤维活化并溶解在LiCl/DMAc极性溶液中,研究了活化方法、溶解温度、时间及LiCl浓度对棉纤维素溶解性的影响。结果表明:DMAc热活化法为较好的活化方法;提高溶解温度,延长溶解时间及提高LiCl浓度均有利于棉纤维溶解;棉纤维在LiCl质量分数为12%的LiCl/DMAc溶液中,150℃下搅拌4h,溶解度可达3%。碱活化法使棉纤维素聚合度大幅度降低,可提高棉纤维溶解度至8%。通过扫描电镜和X射线衍射方法研究了棉纤维在前处理和溶解过程中的形态和结构变化,初步揭示了纤维素高温处理后在低温下发生溶解的机理。

大麻木质芯秆碱-H_2O_2机械浆的研究

对大麻木质芯秆的APMP制浆进行了研究。结果表明 ,药液热浸渍的适宜条件是 :NaOH用量 6 0 % ,H2 O2 用量 3 0 % ,EDTA用量 0 0 5 % ,MgSO4用量 0 0 5 % ,Na2 SiO3 用量 2 0 % ,热浸渍的处理浓度 2 5 % ,70℃下处理 50min。在此条件下做一段药液热浸渍 ,然后经过两段磨盘间隙为 0 0 2的盘磨磨浆 ,所得大麻木质芯秆APMP的特性为 :得率 79 0 % ,打浆度 66°SR ,抗张指数 35 0Nm/g ,白度 61 8%ISO ,撕裂指数 3 75mNm2 /g,耐破度 0 0 8MPa。

红麻纤维及其造纸基本特性(上)

红麻的长纤维组分主要在韧皮部，约占纤维总重量的３０％～４０％，纤维细长柔软；木质部纤维较短，杂细胞含量高，但其细胞壁极薄，如与某些厚壁纤维配合使用可起到补强性填料浆的作用。韧皮部纤维的微纤维缠绕角大，打浆不易产生纵裂状帚化。红麻浆质量介于针叶木浆。

全秆红麻硫酸盐法模拟连续蒸煮的研究

进行了硫酸盐法模拟连续蒸煮实验,详细探讨了全秆红麻的制浆性能。结果表明,全秆红麻制浆可采用常规连续蒸煮工艺,适宜的制浆工艺条件为:用碱量20%(Na2O计),硫化度22%,液比1∶4;预浸温度为80℃,时间10 min,蒸煮最高温度为168℃,保温时间60 min,粗浆得率45.5%,卡伯值26.6,白度21.1%ISO,所制取的红麻浆具有较高的成浆强度。

玉米秸皮微晶纤维素制备实验研究及参数优化

目的开辟玉米秸秆综合利用的新途径,减少对环境的污染和破坏。方法利用玉米秸皮进行微晶纤维素的制备,并对制备的微晶纤维素的成分、含量及不同制备条件下微晶纤维素的聚合度进行测定和分析。结果根据实验结果可知,当反应时间为69 min,反应温度为50℃,纤维素酶质量为0.98 g时,玉米秸秆皮微晶纤维素的聚合度取得最优值为104;同时,利用响应面法分析了各因素对响应值的影响规律,建立了回归方程,根据方差分析结果,所建立的方程具有极显著性。结论玉米秸皮微晶纤维素的制备及在喷墨打印纸制备产业的应用,为玉米秸秆的综合利用提供了有效的途径。