预水解因子对杨木木片相关性能的影响

在碱法制浆前对杨木木片进行热水预水解处理,并借助扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)及热重分析(TG)等手段探讨了不同预水解因子(P因子)对木片相关性能的影响。结果表明,随着P因子的增大,水解后木片的白度和得率逐渐降低并趋于稳定,处理后木片中的聚戊糖含量显著降低,酸溶木素和Klason木素含量也降低,纤维素的含量变化不大;热水预水解处理将导致木片纤维的数均长度和宽度均有所下降,且随着P因子的增大,纤维素的结晶度有所提高,但不改变纤维素晶体构型;预水解后木片表面形成较多孔隙,且纤维表面会形成由木素或木素-碳水化合物复合体(LCC)等组成的球形颗粒状物质,当P因子≥1355时,易发生物质的吸附沉积现象,在木片上形成一层光亮层;TG和发热量分析表明,经热水预水解处理后的木片,热失重要低于原木片,且预水解后木片的发热量随着P因子的增加而增加。

杨木半纤维素在乙酸-乙酸钠缓冲体系预水解过程中的溶出规律

研究了乙酸-乙酸钠缓冲体系对杨木木片进行预水解过程中半纤维素的溶出规律。结果表明,缓冲溶液浓度（50-150 mmol/L）对半纤维素溶出的影响较小,而体系p H值（3.0-4.2）影响显著。随着预水解体系p H值的降低,水解液中总糖和单糖含量逐渐增加,p H值为3.4时低聚糖含量达最大值。与以水为介质的热水预水解相比,乙酸-乙酸钠缓冲体系可促进半纤维素溶出,抑制糖类物质（尤其是单糖）的进一步降解,可获得更多的低聚糖和单糖。在缓冲溶液浓度100 mmol/L、p H值3.4的优化条件下,乙酸-乙酸钠缓冲体系预水解液中低聚糖和单糖含量分别为6.47 g/L和2.47 g/L,降解产物乙酸和糠醛的含量分别比热水预水解减少了46%和47%。

自水解后杨木边材木片化学组分和结构特性的变化及其对木片碱液浸渍的影响

分析了影响杨木边材木片对碱液反应性吸收的化学组分和结构特性在自水解预处理后的变化,及在碱液浸渍过程中浸渍液碱浓和浸渍温度对自水解木片浸渍效果的影响。结果表明,杨木边材木片的综纤维素、乙酰基和木素含量都随着自水解强度的增大而降低,而弱酸性基团含量则先增加后减少。在自水解预处理后,杨木导管内部的基质/侵填体得以清除,部分纹孔膜被溶解破坏。对原料木片及自水解预处理后杨木边材木片进行碱液浸渍处理后发现,木片的NaOH溶液吸收量和NaOH消耗量随自水解强度的增大而增加。自水解预处理改善了杨木边材木片的碱液浸渍效果。各类木片的NaOH溶液吸收量和NaOH消耗量均随浸渍液碱浓的增大和浸渍温度的升高而增加,且都呈现良好的线性相关性。

杨木屑多组分溶剂液化工艺的研究

利用热化学液化方法对生物质杨木屑液化工艺进行研究，以液化温度、液化时间、催化剂量为影响因素，液化率为指标，采用正交试验优化木屑液化的工艺条件。在此基础上，利用最佳工艺条件下制备的液化油替代聚醚多元醇制备聚氨酯发泡材料。结果表明：3个因素的影响大小关系为：催化剂量〉液化时间〉液化温度。最佳条件为液化剂聚乙二醇：乙二醇：丙三醇为3：1：1，固液比1：5，催化剂量为液体总量的3％，反应时间60min，反应温度160℃，杨木屑液化率为93．8％。液化产物的酸值范围43．48～67．32mgKOH／g，羟值范围155．68～235．62mgKOH／g。利用最佳工艺条件下所得杨木屑液化油替代聚醚多元醇制备聚氨酯发泡材料的性能较好。

杨木屑硫酸水解的研究

对杨木屑分别进行浓硫酸和稀硫酸水解,稀硫酸水解时水解温度为200℃,硫酸质量分数为2.5%时,得糖率最高为64.5%;浓硫酸水解时水解温度为60℃,硫酸质量分数为70%,得糖率可达到96.4%。采用低酸固比硫酸水解杨木屑,考察水解温度、时间及二次水解时间对得糖率的影响,结果表明:较好的条件是水解温度95℃,时间0.5h,二次水解时间2h,得糖率可达到61.9%。此方法与浓硫酸、稀硫酸水解相比较,耗酸量少,反应条件较温和,能取得较好的水解效果。

意杨木屑栽培香菇技术研究

利用意杨木屑和棉籽壳混合物作为香菇栽培碳源基质,研究两者配比对菌丝生长状况、鲜菇产量的影响,以期为香菇栽培原料选择及意杨综合利用提供科学依据。结果表明,以意杨木屑52%、棉籽壳24%为碳源的配方栽培香菇菌丝生长最好,产量最高,生物学效率达89.40%,比对照(常规阔叶木屑配方)高2.45个百分点;该配方产投比也最高,为19.16,是对照的1.31倍。从香菇产量和产投比综合来看,以意杨木屑52%、棉籽壳24%为碳源的配方栽培香菇最优。

白杨刨片横纹压缩流变性能

用参数分离法对手工刨切的厚为0.8、0.5、0.35、0.25、0.15mm的白杨刨片进行了横纹压缩流变试验。结果表明,用上述几种厚度的刨片所分别叠成的厚约10mm的试件,其柔量大于厚度为10mm木块试件的柔量;刨片越薄,柔量越大。弹性变形及瞬间塑性变形的增长,意味着实木经过刨切,因反复受力而使木材高聚物分子及细胞壁组织都受到影响,并有一定程度的破坏。实木经过刨切成为薄片后再层叠起来所组成的试样,在横纹压缩流变性能方面所体现的变化,一定程度上与木块受压所发生的变化,在趋势上是一致的。然而,由于前者试样系由薄刨片层叠而成,因而在影响其流变性能的诸多因素中,尚有刨片厚度及刨片层叠方向二者明显的影响作用。

杨树不同组织中ARF表达与生长素相关性研究

木质素的生物合成是一个复杂的过程,有许多酶参与了此过程。生长素响应因子(ARFs)在木质素合成过程中起着重要作用,通过调节早起生长素基因的表达,从而影响基因的转录活化或抑制。利用ARFs已有序列及杨树基因芯片数据对其进化及与生长素的相关性进化分析,结果表明,杨树ARF序列的保守性高达60%;生长素含量、上调基因数目与基因表达信号量两两之间在夏秋季节中表现为高度相关,冬季对生长素响应因子信号量的影响最大。

自水解预处理对杨木聚木糖分布的影响

采用免疫荧光标记法结合共聚焦显微镜(CLSM)研究了自水解强度对杨木聚木糖分布的影响。结果表明,聚木糖荧光信号较均匀地分布于杨木纤维细胞壁中,随强度因子的增大细胞壁中心部位荧光信号下降逐渐增多,细胞壁边缘荧光信号下降较少,有些部位甚至会稍许增加。采用高效液相色谱(HPLC)检测法测得强度因子增强到3.72时,聚木糖含量从原料的14.64%下降到7.33%;对聚木糖荧光图谱进行区域强度统计,可得出与HPLC检测法结果相同的变化趋势。

Andritz的备料系统和Metso的磨浆系统在华泰速生杨BCTMP生产线上的选用

山东华泰纸业股份有限公司新引进Andritz公司的备料系统和Metso公司的BCTMP生产线,成浆用于配抄高白度新闻纸、轻胶纸、SC纸等。本文介绍了该生产线的主要生产工艺流程、设备特征,探讨了速生杨BCTMP生产技术问题。

熔盐水合物处理对生物质基多孔碳材料电化学性能的影响

本研究以速生杨木边材木片为原料进行自水解预处理,将无机熔盐水合物和自水解预处理后的杨木片(APW)加入盐酸溶液中浸渍,经冷冻干燥、碳化、酸洗、水洗及干燥后得到木质生物质基多孔碳材料。探究了APW的不同无机熔盐水合物活化处理对多孔碳材料物理结构性能的影响,测试了将其作为超级电容器电极材料的电化学性能。结果表明,在盐酸溶液中,无机熔盐水合物ZnCl2和ZnCO3活化处理均有利于提高木质生物质基多孔碳材料的电化学性能,且前者比后者的作用效果更强,ZnCl2活化处理制备的木质生物质基多孔碳材料无序结构更多;当用作超级电容器中的电极材料时,活化剂总质量一定,以ZnCl2和ZnCO3组合制备的多孔碳材料的电化学性能更具有优势,在0.2 A/g电流密度下,所制备的电极材料质量比容量可达到143.20 F/g;在2.0 A/g电流密度下,其循环5000次的电容保持率为99.90%;另外,在10 mV/s的扫描速率下,其循环伏安曲线保持了良好闭合的近似矩形形状。

商品桦木片对杨木BCTMP生产线的影响及对策

因优质原料供应不足,某企业在杨木BCTMP生产线原料中添加了40%的商品桦木片。原料质量变更后,成浆抗张指数下降20.16%,松厚度下降3.90%。并且工艺调整空间有限,无法制备满足纸机需求的合格浆料,为解决此问题,对该进口生产线进行了技术改造,在两段预浸渍中加入一台双螺杆加压浸渍器,对混合木片进行均质化处理。使用新系统后,与原系统混合材的最优工艺相比,过氧化氢总用量降低14.15%,氢氧化钠总用量降低9.69%,所得浆料在较高游离度下,满足纸机对浆料的各项需求。对原料的均质化处理是解决原料结构波动对化机浆生产线稳定运行影响问题的关键。

化机浆预浸促进剂技术工艺研究

以阔叶木杨木木片为原料,采用化机浆方法生产杨木化机浆产品,在杨木木片生产化机浆预浸阶段,通过选择性使用组合生物酶和化学活性剂,改变木片结构,使其内部形成空隙并充分软化,提高纤维润胀能力,降低药液表面张力,加快药液在原料纤维中的渗透、扩散。因此,本研究技术可加快药液渗透速度,提高原料与药液的反应效果,降低化学药品用量、电耗和水耗,提高生产效率,具有产品得率高、质量好、成本低等优势。

Influence of lignin content on enzymatic saccharification of poplar wood chips by different pretreatment methods

Bioconversion of lignocellulose to fermentable sugars is a promising approach to produce potential bio-based energy and chemicals.Pretreatment is the key step to remove or delocalize lignin in lignocellulose,thus improving enzymatic saccharification efficiency.In this study,three kinds of pretreatment methods(ethanol,bisulfite and sulfate)were employed to produce substrates with various lignin contents which were subsequently subjected to biological saccharification processes.Results showed that a lower lignin content led to a higher fermentable sugar yield based on reducing sugar release for all samples.Additionally,the sulfate pretreatment improved the enzymatic saccharification efficiency in a greater extent than the others.Fourier transform infrared(FTIR)spectroscopy confirmed the structure changes during pretreatment.

木素降解菌株的筛选及其对造纸原料中纤维素含量及kappa值的影响

用苯胺蓝法结合鞣酸法从枯树木片中筛选了一种具有降解木素能力的菌株NM23-002,并研究其对造纸原料综纤维素含量的影响及降低kappa值的条件。结果表明,菌株NM23-002预处理造纸原料构树木片的最佳工艺条件为:pH5.0,温度39℃,接种量为20%,处理时间15d;而杨木木片的最佳工艺条件为:pH5.5,温度39℃,接种量25%,处理时间16d。同时,菌种NM23-002能在偏酸性环境下具有较好的酶学稳定性。

杨木片高温热水解过程中聚戊糖的溶出特点

对杨木热水解过程中，半纤维素溶出的影响因素、特点以及水解液性能的变化规律进行了研究。结果表明：杨木片尺寸对聚戊糖的溶出有一定程度的影响，水解后木片的洗涤方式对木片聚戊糖含量影响较大。水解后木片吸附孔的比表面积、体积和孔径明显增加。提高水解P因子，吸附孔比表面积增大，聚戊糖溶出率增加，但P因子大于674时，聚戊糖溶出率变化不大，且过高的P因子会使木片比表面积和吸附累积孔体积均下降。水解液pH值在3．0～5．5之间时，高温有利于聚戊糖的溶出，但同时促进了糠醛的产生。基于生物质的综合利用，杨木片比较适宜的高温热水解条件为：温度170℃，保温时间60min。