响应面法优化木材NaOH-冻融循环预处理条件

对人工林杉木木材进行NaOH-冻融循环预处理,以处理后木材的上染率、纵向和横向染透率作为预处理效果的评价指标,利用模糊综合评判模型对各指标进行综合评判,并以综合评判值为响应值,运用响应面法探讨NaOH质量分数、抽提时间、冷冻时间和循环次数对响应值的影响,优化NaOH-冻融循环预处理条件,通过扫描电镜和压汞法分析预处理后木材微观结构和孔隙的变化。结果表明,随NaOH质量分数增大、抽提时间延长、冷冻时间和循环次数增加,综合评判值均先增大后减小,各因素对综合评判值的影响顺序为NaOH质量分数>冷冻时间>抽提时间>循环次数;优化的预处理条件是NaOH质量分数0.42%、抽提时间24.25 h、冷冻时间18.67 h、循环2次,此条件下处理材的综合评判值为0.956,与理论预测值的相对误差为2.60%,差异较小;NaOH抽提再冻融循环处理后,封闭的纹孔被打开,部分纹孔膜破裂以及射线薄壁细胞与轴向管胞层间有裂隙,使大孔孔径和总孔体积均进一步增大,比表面积增加,染液在木材内的渗透特别是横向渗透显著增大。

响应面法优化木材冻融循环预处理工艺

为提高染液在木材中的渗透性,采用冻融循环法对人工林杉木木材进行预处理,运用响应面法优化预处理工艺条件,通过场发射扫描电镜(FESEM)和压汞法(MIP)分析预处理后木材微观结构的变化。结果表明,冻融循环预处理能明显提高木材的染透率和上染率,且随浸水时间延长、冷冻时间延长、解冻时间增加和循环次数增加呈先增大后降低的趋势,该处理的最优条件是浸水时间24 h、冷冻时间16 h 20 min、解冻时间6 h 41 min、循环2次,此条件下处理材的染透率和上染率分别为54.10%和8.44%,与理论预测值相近;处理后木材细胞的部分纹孔膜破裂或脱落,射线薄壁细胞与轴向管胞的胞间层有裂纹,汞压入总体积和孔隙率增大,表明处理后木材的渗透通道增加,有利于染液在木材中的渗透。

NaOH-过氧乙酸预处理白酒丢糟多酶复配糖化研究

探讨了白酒厂发酵丢糟原料NaOH-过氧乙酸预处理后,多酶复配糖化制备糖液的工艺。研究发现,白酒丢糟经预处理(2%NaOH,固液比1:10(w:v),85℃,90min;6%过氧乙酸,固液比1:5(w:v),75℃,90min),固体中96.20%纤维素被保留,71.90%木质素被去除;预处理后固体部分利用多酶复配糖化,在主要添加纤维素酶NS22086的基础上,补充β-葡萄糖苷酶NS22118、木聚糖酶NS22083、复合酶NS22119、复合酶NS22002及葡萄糖淀粉酶NS22035,经48h糖化水解,酶解液中总糖(以还原糖计)、葡萄糖和木糖浓度分别为107.30g/L、57.44g/L和16.53g/L。该条件最终得到酶解液中总糖、葡萄糖和木糖产率分别为659.13mg/g、317.22mg/g和96.01mg/g(预处理后干丢糟)的较高水平,为进一步利用生物质材料降解糖制备燃料酒精、食用酒精、食用冰乙酸以及焦糖色的工艺提供了重要参考。

不同方法对麦草进行预处理及其酶解性能研究

论文研究了高温热水(LHW)和NaOH乙醇(NaOH—ET)两种预处理方法对麦草化学组分及其纤维素酶解性能的影响。LHW对半纤维素有较高的去除率,190%保温40min处理,半纤维素出去率为76.56%,但对木质素的去除率较小仅为21.37%。NaOH—ET对木质素有较好的去除作用,麦草经NaOH-ET乙醇预处理,木质素去除率达84.11%。XRD检测结果表明伴随着木质素和半纤维素的溶出,两种方法预处理后物料的结晶度指数不同程度增加。由于木质素和半纤维素的部分脱除,提高了纤维素与酶的可及性,物料在50%经30FPU/g纤维素酶和30CBU/g β-葡萄糖苷酶酶解72h后,纤维素酶解率明显提高,LHW和NaOH-ET预处理物料的纤维素酶解率分别为68.57%和92.58%。

陶粒表面预处理对陶粒泡沫混凝土性能的影响

陶粒泡沫混凝土是一种常见的建筑保温材料,研究了预湿、有机硅浸渍、改性环氧树脂浸渍和环氧树脂包裹4种不同陶粒预处理方式对陶粒泡沫混凝土性能的影响,并分析了不同陶粒表面预处理的作用机理。实验结果表明:在4种陶粒表面预处理方法中,有机硅浸渍处理陶粒吸水率最低,其72h吸水率达到15.9%;采用环氧树脂包裹处理的陶粒制备的泡沫混凝土坍落度经时损失最低,45min坍落度经时损失达到6mm;环氧树脂包裹处理提高陶粒泡沫混凝土的抗压强度,28d抗压强度提高了5.9%,且陶粒泡沫混凝土抗冻融性最优;扫描电镜观察表明,以环氧树脂包裹处理的陶粒制得的陶粒泡沫混凝土中,陶粒界面过渡区晶粒尺寸小、结构致密。

丢糟秸秆混料降解中NaOH-过氧乙酸预处理的研究

研究了NaOH-过氧乙酸预处理过程中多个参数对丢糟秸秆混料酶解效果的影响,以预处理后原料糖产率和初始原料糖产率为指标,得到优化预处理条件为:NaOH浓度0.5 mol/L,121℃处理5 min;过氧乙酸浓度0.27 mol/L,75℃水浴90 min。在底物浓度为5%,酶解48 h的条件下,预处理后原料的还原糖、葡萄糖和木糖产率分别为754.76mg/g,410.10 mg/g和198.33 mg/g;初始原料的还原糖、葡萄糖和木糖产率分别为292.85 mg/g,159.12 mg/g和76.95mg/g。通过预处理参数优化,预处理后原料的糖产率提高了25%左右,初始原料的糖产率提高了1倍。