Extraction of Hemicellulose from Acacia Wood via Autohydrolysis and Ethanol Precipitation

Isolation and utilization of hemicellulose are important processes in the pulp mill-based biorefinery. Considering the potential end use of the hemicellulose,this study investigated the concentration of monomeric and oligomeric sugars in the hydrolysate derived from autohydrolysis of acacia wood and the obtainment of these sugars via ethanol precipitation. The rate of generation of monomers and oligomers increased dramatically with an increase of the temperature from 160℃ to 180℃. The maximum content of oligomers and total sugars was achieved under conditions of 180℃ and 10 min,170℃ and 85 min,respectively. Interestingly,the maximum yield of hemicellulose via ethanol precipitation was achieved in a much shorter time,compared with the maximum yield of oligomer from the hydrolysate by autohydrolysis. A 6. 66 g / L quantity of hemicellulose was obtained by intensifying the conditions of ethanol precipitation. The hemicellulose characteristics were analyzed by Fourier transform infrared,nuclear magnetic resonance,and ultraviolet spectroscopy,and the molecular weight was determined by gel permeation chromatography and thermal analysis.

马大相思无性系材性变异研究与综合评价

研究马大相思无性系材性性状遗传变异情况并综合评价其优良无性系,以期为马大相思工业用材林定向培育和木材利用提供理论依据。测定广东四会大南山林场马大相思5年生9个无性系材性性状(木材基本密度、木材纤维形态、木材组织比量),对测得的12个材性性状进行遗传变异分析、相关性分析和聚类分析,并利用主成分分析法综合评价马大相思9个无性系木材品质。结果表明:12个材性性状的变异系数在2%~14%之间,其中腔径比的变异系数最小,导管比量的变异系数最大,基本平均密度为0.506g·cm^(-3),变异幅度为0.459~0.569g·cm^(-3);各材性性状指标间存在不同程度的相关性。主成分分析提取了3个主成分,累积贡献率为85.0%,基本可以代表全部的遗传信息。根据3个主成分得分和相应的权重进行线性加权,建立了马大相思9个无性系木材品质综合评价模型,综合得分排名前三的是2号、8号和9号无性系;聚类分析将马大相思9个无性系分为3类,与主成分分析结果基本一致。

5年生和7年生黑木相思木材干燥特性研究

为了改善黑木相思木材干燥质量,促进其合理高效利用,采用百度试验法对5年生和7年生黑木相思的木材的干燥特性展开研究,通过分析试件的初期开裂、内裂及截面变形等干燥缺陷,以期制定5年生和7年生黑木相思木材的干燥基准。结果表明:5年生和7年生黑木相思木材干燥特性基本一致。初期开裂等级为3级,内部开裂等级为1级,扭曲变形等级为3级,截面变形等级为2级,干燥速度等级为2级,综合等级为2级。木材的平均径向收缩率为4.48%,平均弦向收缩率为6.29%,平均差异干缩为1.40;黑木相思木材干燥初期干球温度为60℃,初期干湿球温度差为3℃,干燥末期温度为90℃,干燥时间约为8.5 d。

不同施肥量对黑木相思生长特性影响研究

本研究旨在探究不同施肥量对黑木相思的生长特性的影响。通过对黑木相思的株高、胸径、枯梢植株比例、枯梢长度等指标进行观察和测定,并采用统计分析方法,研究了施肥量与这些生长特性之间的关系。实验结果显示,施肥量对黑木相思的生长特性有着显著的影响。随着施肥量的增加,株高和胸径呈逐渐增加的趋势,枯梢植株比例和枯梢长度则呈逐渐减少的趋势。此外,不同施肥量还对黑木相思叶片的营养元素含量产生了影响。

6年生黑木相思木材的生材性质研究

以6年生黑木相思为研究对象,对其木材的生材性质进行分析,为人工林黑木相思木材的合理利用提供参考。通过排水法、质量法及数值法对黑木相思的树皮率、心材率、生材含水率及木材密度进行测定,结果表明:黑木相思树皮体积分数、树皮质量分数、心材率、生材含水率、生材密度和基本密度平均值分别为15.94%,17.06%,49.53%,77.70%,0.773,0.437 g/cm3。自树干基部向上,黑木相思的树皮体积分数、树皮质量分数、基本密度总体上均呈波动性增加的趋势,心材率总体上均呈递减的趋势,生材含水率、生材密度总体上呈波动性递减的趋势;自髓心向外,黑木相思的生材含水率均逐渐降低,生材密度南北向上均呈先平稳后下降的趋势,基本密度在南北向上的变化规律有所差别,在北向上呈先下降后增加的趋势,在南向上呈逐渐增加的趋势。

大花序桉和卷荚相思生长发育规律及主要材性比较

以12年生大花序桉和15年生卷荚相思人工林为研究对象,对其生长发育规律、木材物理力学性质进行调查测定与比较分析。结果表明:大花序桉的年平均树高、胸径、单株材积、立木蓄积量分别是卷荚相思的2.06倍、1.08倍、2.16倍、1.33倍;两个树种的树高和胸径均属于早期生长型,在4年生时达最大年平均生长量;两者树高和胸径的连年生长量,均分别在4年生和2年生时达到最大,之后随年龄增加产生较大波动;两个树种均尚未达到材积的数量成熟时期,相比之下,大花序桉有更明显的生长优势;大花序桉的木材密度、顺纹抗压强度、抗弯强度、端面硬度的级别均为Ⅳ级,卷荚相思的木材密度、顺纹抗压强度、抗弯强度、端面硬度的级别分别为Ⅲ级、Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅳ级,两个树种的木材物理力学性质优良,木材综合强度属中上,是优良的实木用材。

相思木自水解过程产酸对后续硫酸盐法制浆的影响

为研究相思木自水解过程产酸行为及其对水解后木片硫酸盐法制浆的影响,在水热预处理强度指标P因子93~1 008的范围内进行木片自水解预处理,然后将一部分预抽提后木片通过超声波洗涤去除残留酸,将除酸处理后的预浸渍木片和对照样(即未进行超声波洗涤)以相同的条件进行硫酸盐法制浆。研究结果表明:自水解液(AHL)中产生的酸含量随预处理强度的增强而增大,导致AHL的pH值呈下降趋势;其中乙酸是主要酸成分,P因子606时乙酸质量浓度达到4.21 g/L,之后随自水解过程缓慢增加到P因子1 008时的4.41 g/L;P因子1 008时还检测到少量甲酸。超声波洗涤去除残留酸后木片蒸煮细浆得率比自水解木片提高了10.1%,同时纸浆Kappa值由31.24下降至19.69(P因子1 008),纸浆黏度没有明显变化,但纤维长度由0.76 mm下降至0.64 mm(P因子1 008),可能是导致超声波洗涤后木片纸浆手抄片的抗张和耐破强度轻微降低的原因。

5种不同品系相思木材的化学性质 I.木材化学组成及差异性

对大叶、厚荚、卷荚、马占和黑木等5种不同品系相思木材的灰分、综纤维素、α纤维素、半纤维素、1%NaOH抽出物、苯醇抽出物、多缩戊糖、木质素、相对结晶度等主要化学组成及变异进行了系统的研究,揭示了5种不同品系间相思木材主要化学组成的变异及差异性。研究结果表明:在5种品系的相思木材中大叶相思、厚荚相思和马占相思木材具有基本相同的化学组成;而厚荚相思与卷荚相思、黑木相思之间,马占相思与卷荚相思之间以及卷荚相思与黑木相思之间的主要化学组成均存在不同程度的差异显著性。大叶、厚荚、卷荚、马占和黑木相思木材的综纤维素含量分别为:71 25%、70 84%、75 47%、72 38%和71 77%;α纤维素含量分别为:45 30%、46 47%、50 15%、46 48%和43 99%;木质素含量分别为:22 83%、24 12%、18 54%、21 98%和20 77%;相对结晶度分别为:58 74%、43 36%、43 42%、39 74%和41 89%;1%NaOH抽出物含量分别为:22 02%、21 20%、22 73%、22 00%和26 20%;聚戊糖含量分别为:22 98%、21 20%、24 68%、23 20%和24 72%;苯醇抽出物含量分别为:5 78%、5 38%、6 13%、6 20%和6 25%。

相思类树种木材的资源、材性与加工利用

相思类树种生长速度快,适应性强,在我国南方广泛引种栽培。通过对其木材的解剖特征、天然耐腐性、干燥特性、制浆造纸性能以及人造板和细木工等加工性能的分析,结果显示,相思类树种木材不但是优良的纸浆材原料之一,而且多数树种木材也是生产人造板和实木家具等的较好原料。

5种不同品系相思木材的化学性质 Ⅱ .pH值和酸、碱缓冲容量

对5种相思树人工林木材的pH值和酸、碱缓冲容量的研究结果表明:5种相思树人工林木材之间pH值变异较小,其pH值在4.8～5.9之间;厚荚相思木材心材、边材之间pH值变化较大;木材的酸缓冲容量在2.7～8.35mL范围,碱缓冲容量在21.05～42.00mL范围内变化;5种相思树人工林木材的酸、碱缓冲容量的变化曲线变化趋势大体相同。

马占相思木材防腐技术初步研究

通过对马占相思（Ａｃａｃｉａｍａｎｇｉｕｍ）人工林木材的天然耐腐性、耐久性、浸注性的测定和木材防腐试验，结果表明：（１）马占相思人工林木材由木腐菌彩绒革盖菌（Ｃｏｒｉｏｌｕｓｖｅｒｉｃｏｌｏｒ）和棉腐卧孔菌（Ｐｏｒｉａｐｌａｃｅｎｔａ）引起的失重率分别为３６６２％和３５７４％，属不耐腐级至稍耐腐级，野外耐久年限少于２年，属不耐久等级。（２）短周期马占相思人工林木材可方便地采用常温常压浸泡法、热冷槽法或半定量法进行防腐处理。用浓度３％的ＣＣＢ、ＴＷＰ或ＢＵ处理的试样，其耐腐性可从稍耐腐级、不耐腐级提高到强耐腐级。

闽南引种4个相思树种木材制浆性能的研究

对4种相思树木材进行了纤维形态测定和化学成份分析及制浆性能的优化研究,结果表明,纹荚相思树木材柔性和纤维素含量最高,经优化得出蒸煮制浆工艺,用碱量15%(Na2O),硫化度25%,保湿时间2 h(保湿温度170℃),纸浆硬度(高锰酸钾值)为15.3,纸浆得率可达52.83%.由此可见,纹荚相思树是较好的造纸用速生阔叶材.

马占相思木材蠕变特性的研究

采用4点加载方式对马占相思木材试件进行短时间(420 min)弯曲蠕变实验,获取马占相思木材弯曲蠕变特性曲线,根据弯曲蠕变特性曲线确定马占相思木材的粘弹性元件常数。同时研究马占相思木材在强度极限内,应力水平与木材蠕变的关系。实验结果表明:当弯曲应力为σb20%时,J0(瞬间弹性柔量)为6.954×10-7 cm2/N、η0(粘性系数)为1 111.111×10-7 min N/cm2、ΣJi(延迟弹性柔量)为0.572×10-7 cm2/N;当弯曲应力为σb30%时,J0为7.939×10-7 cm2/N、η0为267.857×10-7 min N/cm2、ΣJi为1.441×10-7 cm2/N;当弯曲应力为σb40%时,J0为6.540×10-7 cm2/N、η0为326.087×10-7 min N/cm2、ΣJi为2.108×10-7 cm2/N。随着弯曲应力的增加,瞬间弹性柔量J0有波动,但幅度不大;延迟弹性柔量ΣJi则随着应力的增加而增加。在较高应力水平下,粘性系数η0具有较小值,而延迟弹性柔量ΣJi则具有较大值,说明马占相思木材抗蠕变能力较差,宜在低应力下工作。

马占相思木材物理力学性质的研究

对采自广西高峰林场9.5年生马占相思木材的主要物理力学性质进行测定和分析。结果表明:马占相思木材的气干密度、基本密度和全干密度分别为0.5636,0.4839和0.5333g/cm3,其径向、弦向和体积干缩系数分别为0.0908%,0.2703%和0.3824%,其顺纹抗压强度为60.40MPa,径面和弦面的顺纹抗剪强度分别为10.89和12.01MPa,径面和弦面的顺纹抗劈强度分别为194.3和208.5N/mm,端面、径面和弦面的硬度分别为82.99,64.58和56.99MPa,冲击韧性为66.90kJ/m2,抗弯强度和抗弯弹性模量分别为184.0MPa和13.944GPa。除了冲击韧性较小外,马占相思木材的主要力学强度均属于中上水平,可作为承重结构和高中档家具用材。

不同树龄相思树混合木片硫酸盐法制浆

研究了在同一硫酸盐法蒸煮工艺条件下，大叶、马占和厚荚三种典型相思树不同树龄的木片混合蒸煮对浆料得率、硬度、强度性能和漂白性能的影响；比较了相思树混合木片硫酸盐ＡＱ法，硫化钠预处理硫酸盐法。

不同树龄马占相思的木材密度与干燥性能

对广西产7、10和20年生马占相思的木材密度和干燥性能进行测定和比较。结果表明：马占相思木材气干密度属于国产木材的中等水平；木材密度随着树龄增加呈逐渐增大的趋势，并随着树干高度上升而呈现先增后减的现象。马占相思木材百度试验的干燥特性（前期开裂、内裂、截面变形、扭曲值和干燥速度）等级高达3级～4级，但随着树龄的增加，干燥特性有好转趋势，其等级可降低1级或2级。

值得大力推广的造纸速生材——相思木

相思树是我国南方一种对土壤适应性强,根瘤固氮的速生树种。其生长量、制浆性能和纤维质量都可以和桉木相媲美甚至优于桉木。在我国引种的三种常见的相思树中,大叶相思制浆性能最佳,更值得推广种植,用于制浆造纸。

速生阔叶材厚荚相思制浆性能的评价

利用速生材制浆造纸对于解决我国造纸木材原料短缺的问题非常重要,本文主要研究了速生阔叶材厚荚相思的硫酸盐法和中性亚硫酸盐法制浆特性,并与速生阔叶材马占相思的制浆特性进行了比较。

大叶相思制CTMP及配抄箱纸板

对大叶相思木材的纤维形态、化学组分进行了分析，并对木材制 CTMP 及其配抄箱纸板进行了研究。结果表明，此种木材虽纤维长度偏短，但纤维素含量较高，壁腔比小，木素含量高，采用 NaOH 和 Na2SO3 混合液浸渍的一段磨浆工艺能生产出高得率的 CTMP，配抄箱纸板质量符合国家标准要求。

黑荆树枝丫材、间伐材提炼栲胶可能性研究

对不同树龄黑荆树间伐材、枝丫材〈大头直径≤４ｃｍ 〉生物量和单宁含量测定的基础上，研究试材不经剥皮、直接削片提炼栲胶的可能性． 试验结果表明， 黑荆枝丫材在适宜的工艺条件下提炼的栲胶质量达ＧＢ２ ６１７—８１ 一级木麻黄栲胶指标值， 达ＦＤＢ／ＬＹ１ ８７９－ ８７ 二级黑荆树栲胶指标值． 产品具有优良的鞣革性能， 原料成本仅为一级木麻黄栲胶原料的４１％ ～５７％ ，不失为栲胶生产的好原料．