纤维素在氢氧化钠/硫脲/尿素/水溶液中的溶解和溶液特性

使用氢氧化钠/硫脲/尿素/水溶液作为纤维素的复合溶剂,研究了纤维素在其中的溶解行为和溶液性质,发现该体系在-10℃条件下能快速溶解纤维素,其溶解是一个没有衍生物生成的直接过程,该纤维素溶液在过高温度下易凝胶化.

氢氧化钠-硫脲-尿素水溶液高温预处理对麦草纤维酶解性能的影响研究

利用氢氧化钠-硫脲-尿素水溶液在高温条件下处理麦草纤维,通过单因素试验探究该体系对麦草纤维酶解性能的影响情况。结果表明:在用碱量(氢氧化钠计)10%、最高温度120℃、保温时间45 min(纤维浓度20%)的条件下,该体系对麦草纤维酶解性能的改善效果最佳。在上述条件下,纤维中苯-醇抽提物、灰分、木质素和综纤维素的脱除率分别为65.29%、55.82%、67.80%和21.04%,同时酶解总糖含量和总糖转化率分别为45.7%和74.8%,比在相同条件下经氢氧化钠水溶液处理后纤维的相应指标增加21.5%。

氢氧化钠/尿素水溶液中纤维素均相接枝制备高吸水材料

以氢氧化钠 /尿素 (NaOH/Urea)水溶液为纤维素溶剂 ,进行了纤维素均相接枝丙烯酸制备高吸水材料的研究。该吸水材料吸去离子水达 4 0 0多倍、自来水达近 2 0 0倍。讨论了纤维素在NaOH/Urea水溶液体系中的溶解 ,考察了反应温度、交联剂用量、引发剂用量对接枝产物吸水性能的影响。

氢氧化钠-尿素水溶液提高高得率浆强度的研究

通过浆浓、用碱量、浸渍时间和冷冻时间的单因素实验探究氢氧化钠-尿素水溶液对阔叶木漂白热磨机械浆成纸强度的影响。实验得出的最佳工艺条件为:浆浓15%、用碱量8%、浸渍时间15 min、冷冻时间60 min(-10℃);在该条件下,与原浆相比,处理后浆料的成纸抗张指数和耐破指数均可提高近60%,但松厚度有所降低,耐折度无明显变化。

氢氧化钠-尿素水溶液高温处理对桉木枝桠材纤维酶解性能的影响

本研究利用氢氧化钠-尿素水溶液(氢氧化钠∶尿素∶去离子水=6∶4∶90,质量比)在高温条件下处理桉木枝桠材纤维以求改善其酶解(纤维素酶、木聚糖酶和纤维二糖酶的混合酶)性能。酶解工艺条件为:纤维绝干质量2 g、酶解浓度5%、底物酶用量(以纤维素酶活计)10 FPU/g、酶解转速150 r/min、酶解温度50℃、酶解时间72 h,利用单因素实验探究最佳处理工艺。结果表明,在用碱量(以氢氧化钠计)11%、处理温度140℃、保温时间50 min的条件下,该体系对桉木枝桠材纤维酶解性能的改善效果最佳。在最佳条件下,纤维中苯-醇抽出物、木质素和综纤维素的脱除率分别为64.59%、56.45%和15.20%,同时处理后纤维中酶解总糖含量和总糖转化率分别为50.9%和81.18%,与经热水处理后纤维的上述两项指标相比分别提高了约133.5%。

氢氧化钠-尿素水溶液处理对麦草浆纸张强度性能的影响

利用氢氧化钠-尿素水溶液在低温条件下处理漂白麦草化学浆成纸,通过单因素试验探求碱浓度、浸渍时间、冷冻温度和冷冻时间等因素对纸张强度性能的影响,并利用红外光谱仪、X-射线衍射仪以及扫描电子显微镜表征处理前后纸张微观结构的变化。结果表明:在碱浓度6%、浸渍时间3s、冷冻时间12min以及洗涤时间10min的工艺条件下,处理后纸张的强度性能最好。处理前后纸张的红外光谱图和X-射线衍射图谱均没有明显变化,但纤维表面形态变化明显。

氢氧化钠-硫脲水溶液对纤维素纤维松厚性能的影响研究

利用氢氧化钠-硫脲水溶液处理漂白竹材硫酸盐化学浆(低温条件下),以求在保证纤维素纤维成纸强度性能的前提下改善其松厚性能,通过单因素试验探究最佳处理工艺。结果表明:在用碱量8%(以氢氧化钠计)、处理浓度15%、浸渍时间10min、冷冻时间70min的条件下,该体系对纤维素纤维松厚性能的改善效果最佳。处理后纤维成纸松厚度提高21.7%,抗张指数和耐破指数分别降低7.30%和8.16%,而纤维形态和成纸断面形态的变化更为明显。

氢氧化钠-尿素水溶液预处理对稻秆酶解性能的影响

本论文利用氢氧化钠-尿素水溶液在高温条件下处理稻秆盘磨机械浆纤维以求改善其酶解性能并用单因素试验探究最佳工艺条件。结果表明,在用碱量9%(氢氧化钠计)、最高温度110t、保温时间40min(液比1:4)的条件下,该体系对稻秆纤维酶解性能的改善效果最佳。在该条件下,稻秆纤维中有机抽提物、灰分、木质素以及综纤维素的脱除率分别达到52.67%,48.71%,55.52%和19.34%,酶解过程中被酶解的总糖含量和总糖转化率分别为44.9%和76.49%,比在相同条件下经氢氧化钠水溶液处理后纤维的相应指标提高22.7%。

氢氧化钠/尿素/硫脲溶剂体系对纤维素溶解性能研究

通过设计正交实验,研究不同组成的氢氧化钠/尿素/硫脲溶剂体系对纤维素的溶解性能,确定了该溶剂体系中各组分的最佳含量,并通过X-射线衍射分析、红外光谱分析、热重分析等手段,表征了该溶剂体系获得的再生纤维素膜的结构和性能。结果表明:该溶剂体系对纤维素有良好的溶解性能,且溶解的纤维素再生后为纤维素Ⅱ,但其热稳定性低于原纤维素。

氢氧化钠-硫脲-尿素-氧化锌-水体系对玉米秸秆机械浆强度性能的影响研究

本论文利用氢氧化钠-硫脲-尿素-氧化锌-水体系在低温条件下处理玉米秸秆热磨机械浆以求改善其成纸强度性能,用单因素试验探究最佳处理工艺。结果表明:在用碱量(氢氧化钠计)6%、纤维浓度15%、浸渍时间10min、冷冻时间50min的条件下,该体系对上述机械浆强度性能的改善效果最佳。和原浆相比,处理后浆料的抗张指数提高约52.1%、耐破指數提高约76.8%,松厚度降低约5.56%,但耐折度无明显变化。

氢氧化钠-硫脲-尿素体系中温预处理对玉米秸秆磨浆性能的影响

为探究碱脲体系在中温条件下对木质纤维原料磨浆性能的影响,在本课题中利用氢氧化钠-硫脲-尿素体系处理玉米秸秆,在中温以及高纤维浓度(20%)的条件下,通过单因素试验探求其最佳预处理工艺。结果表明:在浸渍时间15min、用碱量6%、处理温度70℃、处理时间60min的条件下,该原料的磨浆性能可得到有效改善。与经氢氧化钠水溶液预处理后制得漂白化学机械浆相比,经氢氧化钠-硫脲-尿素体系预处理制得漂白化学机械浆细浆得率、白度、抗张指数和耐破指数分别提高2.28%、5.94%、18.8%和20.5%,磨浆能耗和松厚度分别降低16.1%和4.65%。此外两种漂白浆纤维中元素含量差别不大。

纤维素在NaOH/硫脲/尿素水溶液中的流变性能研究

采用新型碱复合溶剂NaOH／硫脲／尿素水溶液作为溶剂溶解纤维素，对纤维素溶液的流变性能进行探索，从而为纤维素／NaOH／硫腑尿素溶液纺丝提供理论依据。研究结果表明，纤维素溶液表现出非牛顿流体的性质，溶液的粘流活化能随纤维素质量分数以及剪切速率的不同而有所差异，纤维素溶液的结构黏度指数随着温度的升高、纤维素质量分数的增大而增大。5～25℃是所测的纤维素溶液纺丝的适宜温度范围，随着温度的升高，凝胶点开始出现，且凝胶点随着温度的升高向高频率的方向移动。随着纤维素质量分数的增大，纤维素溶液凝胶温度降低。

中性亚硫酸盐-硫脲-尿素水溶液高温预处理对稻秆纤维酶解性能的影响研究

本论文利用中性亚硫酸盐-硫脲-尿素水溶液在高温条件下处理稻秆纤维以求改善其纤维酶解性能,利用单因素试验探究最佳工艺条件。结果表明,在用碱量(亚硫酸钠计,下同)11%、处理温度120℃、处理时间60min(浸渍时间15min,处理浓度20%)的条件下,该复合体系对稻秆纤维酶解性能的改善效果最佳。在上述条件下,处理后纤维中酶解葡聚糖含量为25.0%,葡聚糖转化率为63.13%,和相同条件下经氢氧化钠-硫脲-尿素水溶液处理后纤维的相应指标相比提升约10.1%。

NaOH/尿素低温溶解法测定烟梗木质素含量的研究

建立了一种准确测定烟梗木质素含量的新方法。用低温NaOH/尿素水溶液抽提烟梗,除去糖类等杂质,然后在优化条件(硫酸浓度17.5%、液固比80 mL·g-1、酸解温度100℃、酸解时间30 min)下采用酸处理打断烟梗中木质素与纤维素等组份之间的化学键,并得到酸溶木质素,残渣进一步用低温NaOH/尿素水溶液处理,溶解纤维素、半纤维素等天然高分子物质,得到酸不溶木质素。酸溶木质素采用分光光度法在325 nm处测定,酸不溶木质素采用灼烧法测定。本方法 RSD小于3%,准确度良好,且减少了有机溶剂预处理和浓硫酸处理,提高了测试的安全性。

大麻落麻纤维素膜制备及性能

将大麻长麻纺过程中产生的落麻溶解在氢氧化钠/硫脲/尿素水溶液中得到再生纤维素纺丝原液,通过相转化法制备出大麻落麻再生纤维素膜,并对大麻落麻纤维素的提取、溶解性能、成膜效果及再生纤维素膜的结构和性能进行研究。根据各项研究结果得出:4%浓度碱液处理后的大麻落麻纤维的纤维纯度较高,一定条件下能很好的溶解于氢氧化钠/硫脲/尿素溶剂中;当纤维素浓度达到6%时,可得到形貌较好的纤维素薄膜;纤维素经溶解制膜后,纤维素膜在较大程度上仍保留着纤维素的特征,纤维素晶型从纤维素Ⅰ转变为纤维素Ⅱ,纤维素薄膜的表面呈波纹状,并具有不均匀的多层结构。

秸秆基气凝胶的制备

以高粱秸秆为原料,经粉碎、球磨处理后,采用过氧化氢/氢氧化钠体系对秸秆进行预处理,处理后的秸秆在低温下溶解于氢氧化钠/尿素/硫脲/水体系中,通过溶剂置换、冷冻干燥制得纤维素气凝胶;考察了溶剂体系中氢氧化钠、尿素、硫脲用量对秸秆溶解效果的影响及温度对气凝胶制备过程和形成的气凝胶结构的影响。结果表明,预处理后秸秆的溶剂体系最佳配比为氢氧化钠7%、尿素9%、硫脲10%,0℃时该体系中预处理后的秸秆溶解度可达56.4%。扫描电镜(SEM)和物理吸附分析仪(DET)表征结果表明,制得的气凝胶具有三维网状结构。

碱脲体系对高得率浆淀粉增强性能的影响

使用氢氧化钠-硫脲-尿素-水溶液预处理漂白阔叶木化学热磨机械浆,促进纤维之间的结合及纤维表面淀粉的留着以提高纸张强度。通过单因素实验,评估淀粉用量、纸浆浓度、用碱量、冷冻时间对纸张强度的影响情况并探究最佳工艺条件。当淀粉用量为15%、纸浆浓度为15%、用碱量为7%、冷冻时间为45m i n时,该化机浆的增强效果最明显,在打浆度相当的前提下,成纸抗张指数、耐破指数都均较大提升,但耐折度没有明显变化。

氨基磺酸钠对碱/脲体系低温溶解棉纤维的影响

为改善棉纤维的低温溶解性能,在NaOH/尿素/硫脲/水溶液体系(SUT)中添加氨基磺酸钠。研究氨基磺酸钠用量、预冷温度和搅拌时间对纤维素溶解性能的影响,优化棉纤维溶解体系的组分配比及溶解条件,并测试棉纤维的溶解率。采用扫描电镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射和热重等表征、测试再生纤维素的结构和性能。结果表明优化的溶解体系为:NaOH、尿素、硫脲、氨基磺酸钠质量分数分别为7%、6%、6%、0.15%;优化的溶解条件为:预冷温度-12℃,搅拌时间20 min,此时棉纤维溶解率为92.00%,与未添加氨基磺酸钠的溶解体系相比,溶解率增加41.97%(在SUT体系中添加氨基磺酸钠可以提高棉纤维的溶解性);与原棉相比,再生纤维素晶型由Ⅰ型转变为Ⅱ型,热分解温度下降13.37%,说明热稳定性降低。

可降解天然黄麻纤维素膜的制备及性能

沤麻处理的黄麻纤维,经碱氧前处理后溶解于氢氧化钠/硫脲/尿素水碱性体系中制备纤维素膜,分别采用傅里叶变换红外光谱法、拉伸试验、X射线衍射法及堆肥法分析黄麻纤维质量分数对纤维素膜化学键、力学性能、结晶度及生物降解性能的影响。结果表明:纤维素分子内氢键在溶解过程中发生断裂,并形成了新的分子内氢键;纤维素膜断裂强度、断裂伸长率及结晶度均随着黄麻纤维质量分数的增加呈现先增大后减小的趋势,但其结晶度均低于黄麻纤维原料;而纤维素膜的失重率随着纤维质量分数的增加呈现逐渐降低的趋势。

两种化学预处理方法对小麦秸秆纤维素的影响

纤维素在小麦秸秆中含量丰富,但因其结晶度高而不易改性。以小麦秸秆为原料,采用NaOH/硫脲/尿素水溶液法和乙二胺法分别对小麦秸秆纤维素进行预处理,采用正交实验对2种化学预处理方法进行优化,通过FTIR、XRD对红外光谱、结晶度、晶型的测定,比较了2种化学预处理方法对小麦秸秆纤维素的影响。结果表明,采用优化的NaOH/硫脲/尿素水溶液法(NaOH、硫脲、尿素的质量分数分别为8%、7%、6%),能使纤维素结晶度降低51%,晶型由纤维素Ⅰ变为纤维素Ⅱ;而采用优化的乙二胺法[乙二胺质量分数70%、液固比16∶1(mL∶g)、处理温度40℃、处理时间4h],纤维素结晶度仅降低36%,且晶型未变,仍为纤维素Ⅰ。