稻秸秆纤维的形态结构与性能

为深入了解稻秸秆纤维的形态结构与物理力学性能,利用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射等方法对纤维的外观形态、化学结构和结晶度、取向度等进行测定分析,并测试纤维的长度、细度、回潮率、断裂强度、断裂伸长率和可挠度等指标。结果表明:稻秸秆纤维纵向具有大量沟槽,比表面积很大;水稻秸秆中除含有天然纤维素外,还含有木质素、果胶等伴生物;结晶度、取向度较高;单纤维长度很短,必须采用半脱胶工艺获得工艺纤维;工艺纤维较粗,且纤维纵向细度均匀度差;属高强低伸型纤维,纤维刚硬,柔软度差;具有良好的吸湿性能。

稻秸秆纤维的吸湿性能

为拓展稻秸秆纤维的应用,利用扫描电镜对稻秸秆纤维的表面形态进行表征,测试了稻秸秆纤维、亚麻纤维、棉纤维在标准大气条件下的吸放湿特性,绘出了3种纤维的吸放湿回归曲线,推导出吸湿和放湿速率回归方程,对比分析了3种纤维吸湿性能的差异。结果表明:稻秸秆纤维纵向有大量沟槽,比表面积很大;稻秸秆纤维具有良好的吸湿、放湿性能,稻秸秆纤维的吸湿回潮率为9.3%,放湿回潮率为10.35%;3种纤维的吸放湿速率呈指数曲线衰减,亚麻纤维的吸放湿速率最高,稻秸秆纤维的吸放湿速率居中,棉纤维的吸放湿速率最低。

稻秸秆纤维短流程脱胶工艺

对稻秸秆的化学成分做了定量分析,确定其提取的方法及研究价值。采用同浴脱胶、漂白工艺,初步探讨了稻秸秆纤维的提取工艺。通过正交试验分析了碱量、温度、时间对纤维性能的影响。采用模糊数学及正交设计的理论方法,建立多个目标评价值的综合评价函数,解决了3个评价指标优化条件不一致的问题。对稻秸秆纤维的性能做出了合理的评价。得出最佳参数为:氢氧化钠40%,温度90℃,时间120 min,双氧水10 mL/L。通过试验所得的纤维性能良好,利于纺织工业的使用。

碱煮法提取稻秸秆纤维的工艺及性能探讨

通过L16(45)正交试验方法研究碱煮法提取稻秸秆纤维的工艺参数优化方案,确定烧碱浓度、碱液温度、反应时间、搅拌速度和固液比等因素与提取的稻秸秆纤维组成及性能的关系。结果表明:最佳的工艺组合是碱液温度90℃、反应时间120min、搅拌速度720r/min、固液比1g∶30ml、秸秆/氢氧化钠(质量比)1∶0.6;稻秸秆纤维的最佳性能是平均长度10.3mm,宽度19.3μm,成纤率25.88%,未离散率0.5%,纤维中纤维素成分质量分数为74.85%,灰分质量分数为2.21%。对最佳工艺参数下制备的稻秸秆纤维进行了微观结构和红外分析,为后期研究新型稻秸秆纤维复合材料提供参考依据。

稻秸秆纤维对Cu(Ⅱ)的吸附性能

为研究稻秸秆纤维对Cu^(2+)的吸附性能,测试了Cu^(2+)初始质量浓度、处理时间、处理温度、固液比和pH值等因素对稻秸秆纤维吸附效果的影响,并对吸附前后的稻秸秆红外光谱进行了分析比较。实验结果表明:稻秸秆纤维对铜离子的吸附以物理吸附为主,也存在少量化学吸附;稻秸秆纤维对Cu^(2+)具有快速、良好的吸附性能,尤其是对低质量浓度的Cu^(2+)溶液吸附效果较好;溶液的初始pH值对稻秸秆纤维吸附作用影响较大,环境温度对稻秸秆纤维吸附作用影响较小;当固液比值为7.5 mg/L、溶液初始pH值为5时,稻秸秆对Cu^(2+)的吸附性能达到最佳。

稻秸秆纤维的高碘酸钠选择性氧化

用碱煮法从稻秸秆中提取纤维,用高碘酸钠对提取的纤维进行选择性氧化,得到二醛基氧化纤维素。研究了氧化剂质量浓度、氧化温度和氧化时间对氧化纤维素的醛基含量和失重率的影响。结果表明,随着氧化剂质量浓度的增加、氧化温度的升高和氧化时间的延长,氧化纤维素的失重率逐渐增大,醛基含量先上升后下降。通过正交试验得出优化的氧化工艺:氧化剂质量浓度15g/L、氧化温度50℃、氧化时间3h。在此工艺下,氧化稻秸秆纤维素的失重率为12.2%,醛基含量为0.590 8mmol/g。

稻秸秆纤维的性能与结构分析

为了研究稻秸秆纤维的基本性能,对稻秸秆纤维及几种天然纤维的基本性能进行了测试分析,并分析了稻秸秆纤维的微观形态。通过对各种性能及结构分析得出稻秸秆工艺纤维长度在6-9cm、细度在2.6-3.9tex;纤维断裂强度大,可挠度较大;纤维摩擦系数较大,回潮率较大;稻秸秆纤维是由多根单纤维连在一起组成的工艺纤维,单纤维表面纵向有明显的沟槽。

超声波协同化学法制备稻秸秆微晶纤维素及其在面包中的应用

微晶纤维素颜色洁白,流动性好,一种应用广泛的食品添加剂,微晶纤维素可以作为乳化剂,增稠剂,脂肪替代剂等应用于不同种类食品中。由于其应用成本低,因此受到了广泛关注,而制备微晶纤维素需要利用稻秸秆,也为其利用提供了新的途径。

生物酶预处理对稻秸秆脱胶的影响

用半纤维素酶和木质素酶组成的复配酶对稻秸秆进行脱胶预处理,分析了生物酶作为前处理工艺对稻秸秆纤维残胶率的影响.以残胶率为评价指标,根据单因素分析的水平范围设计五因素四水平的正交试验,确定了复配生物酶脱胶的优化工艺,即半纤维素酶∶木质素酶为12%∶6%,时间12h,温度50℃,pH值5.0.经复配生物酶脱胶后,稻秸秆纤维残胶率为20.63%,纤维大多粘连在一起,残留的胶质还需要化学脱胶工艺进一步去除.

Optimum Condition of Rice Straw Hydrolysate Detoxification with Charcoal Powder for Cellulosic Ethanol Production by Pichiastipitis TISTR 5806

In this study, the rice straw was hydrolysed by using 3.0% （w/v） H2SO4 followed by enzymatic hydrolysis. The rice straw hydrolysate obtained was treated with charcoal powder and the optimal condition of detoxification with charcoal powder was investigated. The results showed that the optimal condition for detoxification was the use of 2.5 grams of non-sterilized charcoal powder in 100 mL hydrolysate. The mixture was operated at pH 5.0, 30 ℃ and 160 rpm for 5 min. The detoxified hydrolysate was then used for ethanol production using P. stipitis TISTR 5806. The condition of the detoxified hydrolysate fermentation which gave maximum ethanol concentration of 21 g/L was at pH 5.0, 30 ℃ and 160 rpm for 72 h. Without detoxification, the P. stipitis TISTR 5806 could not however utilize the hydrolysate for ethanol production.