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China Pulp & Paper (Monthly) China Pulp & Paper is a monthly publication and published jointly by China Technical Association of Paper Industry (CTAPI) and China National Pulp and Paper Research Institute Co. Ltd.(CNPPRI).As one of the most impor...more

China Pulp & Paper Vol.38 No.6,2019

(Download current contents)

    • 竹材预水解过程中木质素对半纤维素溶出的抑制作用
      HUANG Jianfeng1, HUANG Hai2, MA Xiaojuan2, HUANG Liulian2, CHEN Lihui2 and CAO Shilin2,*
      以竹片为研究对象,分析预水解过程中半纤维素脱除率与木质素脱除率的关联性,特别是预水解后期木质素对半纤维素溶出的影响。将竹片用植物粉碎机粉碎后,取40~60 目竹粉模拟预水解实验,分析竹粉在预水解过程中的孔隙变化,结合预水解过程中竹片表面微观结构变化及木质素的迁移行为,探讨木质素对半纤维素溶出的抑制作用。结果表明,预水解过程中,半纤维素的脱除率与木质素存在一定关系;预水解前期,木质素和半纤维素同时降解溶出;预水解至一段时间后,木质素和半纤维素脱除率均达到最大值。继续预水解,木质素脱除率急剧下降,而半纤维素脱除率不再提高。环境扫描电子显微镜(ESEM)分析显示预水解后期的竹片表面基本被疏水木质素涂层覆盖,疏水涂层的存在可能会阻碍半纤维素的降解溶出。竹粉的模拟实验结果也证实了预水解后期竹粉的孔体积和孔径明显下降。因此,预水解固体基质中较高的木质素含量及由木质素迁移导致的纤维表面和纤维孔隙结构变化是阻碍预水解后期半纤维素进一步溶出的主要原因。
      2019,38(6):1-6    [摘要](294)    [PDF](95)
    • 微波辅助酸处理桉木预水解液纯化制备低聚木糖
      DONG Jiran, YANG Guihua*, JI Xingxiang, XU Feng and CHEN Jiachuan*
      为利用桉木预水解液制备低聚木糖,对经过Ca(OH)2和活性炭处理的二级处理预水解液进行微波辅助酸处理,探讨了处理过程中酸类型、酸用量、处理温度和处理时间对预水解液中木糖及聚合度为2~4低聚木糖(低聚木糖DP2~4)含量的影响,并对处理后预水解液中的低聚木糖进行了分析与表征。结果表明,微波辅助酸处理二级处理预水解液较优工艺条件为:硫酸用量1.4%、处理温度120℃、处理时间 20 min,在此条件下,经过微波辅助酸处理所制备的三级处理预水解液中低聚木糖DP2~4含量为9.25 g/L,与未经微波辅助酸处理二级处理预水解液相比,其低聚木糖DP2~4含量提高了38.1%,预水解液中低聚木糖DP2~4组分得到了进一步纯化。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和热重分析(TGA)结果表明,微波辅助酸处理桉木预水解液纯化制备的低聚木糖含有部分阿拉伯糖及糖醛酸侧链,且该低聚木糖具有较高的热稳定性。
      2019,38(6):7-13    [摘要](189)    [PDF](73)
    • 桉木热水预水解过程中木糖反应动力学的研究
      LI Dan1, SU Zhenhua1,2,* and CAO Chunyu1,2
      研究了桉木热水预水解生成木糖水解液的反应动力学,分别测定了不同热水预水解条件下木糖质量浓度及其降解产物糠醛的质量浓度。研究表明,以木糖质量浓度及糠醛的质量浓度为指标,确定桉木最佳热水预水解条件为:液比1∶8,水解温度170℃,保温时间105 min。此条件下,预水解液中木糖和糠醛质量浓度分别为7.97 g/L、1.74 g/L,桉木热水预水解生成木糖的反应活化能为72.62 kJ/mol。
      2019,38(6):14-19    [摘要](160)    [PDF](62)
    • 工业针叶木硫酸盐木质素的电化学氧化降解研究
      XU Dingding, WANG Shoujuan, KONG Fangong*, ZHAO Xin, HU Zihao and BI Shilin
      以针叶木硫酸盐木质素(KL)为原料,以Ti/RuO2-IrO2为阳极,不锈钢为阴极,在KOH碱性体系下,对KL进行电化学氧化降解,并对降解产物进行分类研究,通过正交实验探究了KL浓度、电流密度、反应温度、反应时间对各类产物产率的影响。结果表明,KL在此体系下进行电化学氧化降解最优的工艺条件为:KL浓度40 g/L,电流密度 60 mA/cm2,反应温度 80℃,反应时间3 h。在此条件下,各类小分子产物的产率分别为:芳香醛类产物3.442 g/kg KL,芳香酸类产物23.913 g/kg KL,苯及苯酚类产物0.804 g/kg KL。
      2019,38(6):20-26    [摘要](172)    [PDF](64)
    • 不同催化剂对麦草组分乙醇溶剂热分离效果的影响
      LI Jinbao1,*, SONG Te1, FENG Pan1, XIU Huijuan1, CHENG Rui1 and LI Xiang2
      高效清洁的纤维生物质组分分离技术是生物质深度精炼和高值化利用的前提。乙醇溶剂高温热分解是一项极具前景的生物质组分高效分离技术,催化剂的加入可以明显加快脱木质素效率。本研究在麦草乙醇溶剂热分离过程中加入催化剂,探讨了催化剂乙酸、MgCl2、H3PO4以及3种催化剂与H2O2组成的二元催化体系对麦草组分分离效果的影响。结果表明,H2O2的加入对乙酸、MgCl2催化半纤维素的脱除有明显的提高,而对木质素的脱除影响不显著;H2O2的添加对于H3PO4催化来说,木质素脱除率有明显的上升,而半纤维素脱除率则保持较高水平。当反应温度190℃、催化剂浓度0.02 mol/L、H3PO4/H2O2质量比为5∶5时,木质素脱除率由单独H3PO4催化的80.99%增加到88.64%;半纤维素脱除率为68.99%。
      2019,38(6):27-32    [摘要](164)    [PDF](62)
    • 新型溶剂体系处理对棉秆半纤维素分离效果初探
      LI Lijun, CHENG Wenjia, MENG Lingyan, WANG Bo, XU Feng and ZHANG Xueming*
      初步探究了8种新型溶剂体系处理对棉秆半纤维素的分离效果。结果表明,基于不同溶剂体系处理棉秆,再经二甲基亚砜(DMSO)抽提,可实现半纤维素组分的分离;由于处理体系性质不同,导致分离所得半纤维素的结构差异较大。其中,碱性溶剂体系分离得到的半纤维素纯度较好,主要由聚木糖组成,同时含有一定量来源于木糖聚葡萄糖的葡萄糖;而采用近中性体系,如八丁基氟化铵/二甲基亚砜、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐/二甲基亚砜、1-3-二甲基丙撑脲/二甲基亚砜及N-甲基吗啉氧化物/二甲基亚砜分离得到的半纤维素中含有大量来源于纤维素的葡萄糖,表明近中性溶剂体系不适宜用于高纯半纤维素的分离。
      2019,38(6):33-40    [摘要](150)    [PDF](69)
    • 木质素磺酸钠接枝共聚物的制备与抑尘性能研究
      ZHANG Jiayin1, WANG Guanhua1,*, HANG Jiahui1, XU Li1, JIN Mengchen1, MA Yanming2 and SI Chuanling1
      采用正交实验法优化木质素磺酸钠(Ls-Na)接枝丙烯酸钠(SAA)抑尘剂的制备工艺,利用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜和热重分析仪对接枝共聚物(Ls-Na-SAA)进行表征,并考察了木质素磺酸钠接枝前后作为抑尘剂的性能差异。结果表明,木质素磺酸钠与丙烯酸钠成功接枝,接枝后共聚物热稳定性提高。木质素磺酸钠接枝的最优条件为:反应温度65℃、反应时间3 h、中和度60%、引发剂过硫酸钾质量分数10%。与Ls-Na相比,Ls-Na-SAA的保水性基本不变;喷洒质量分数2.5%Ls-Na-SAA时,沙样的抗压能力由37.0 kPa提高到455.6 kPa,喷洒质量分数1.5%Ls-Na-SAA时,沙样的质量损失率由25.2%降低到3.1%。接枝共聚后Ls-Na-SAA形成网状交联结构,在沙粒之间形成更多的黏结物,进而提高其抗压性及抗风蚀性能。
      2019,38(6):41-46    [摘要](177)    [PDF](57)
    • 碱木质素基多孔炭材料的制备及其在超级电容器中的应用
      YUAN Kangshuai1, GUO Daliang1,2, ZHANG Ziming1, GUO Yunpu1, ZOU Cheng1 and XUE Guoxin1,*
      以碱木质素为原料,按照其与NaOH质量比(简称碳碱比)1∶1、1∶3、1∶5进行混合,利用实验室小型管式炉热裂解制备碱木质素基多孔炭材料,对多孔炭材料进行了场发射扫描电子显微镜、粒径、有机元素和傅里叶变换红外光谱分析;并采用自制碱木质素基多孔炭材料制备超级电容器,通过循环伏安测试和恒流充放电测试分析其电化学性能。结果表明,碱木质素基多孔炭材料形貌都呈球状或半球状,有大量孔结构,表面粗糙有起伏,碳碱比从1∶1变化到1∶5,平均粒径分布逐渐减小。碳碱比为1∶1时,碱木质素基多孔炭材料制备的超级电容器电化学性能最优,随着电流密度从0.1 A/g增加到1 A/g,其比电容从71 F/g下降到62 F/g,下降13%左右;在1 A/g的超大电流密度下充放电循环500次,比电容依然维持在62 F/g,循环性能良好。
      2019,38(6):47-53    [摘要](196)    [PDF](72)
    • 纤维素的研究进展
      FU Shiyu
      纤维素是自然界最丰富的有机高分子,具有可再生、绿色和生物相容性,不仅在制浆造纸产品中得到大宗应用,也是化学化工的重要基础原材料。本文主要对纤维素的溶解、化学改性、纳米纤维素制备和纤维素/纳米纤维素新材料等方面的研究进展进行了综述。
      2019,38(6):54-64    [摘要](253)    [PDF](206)
    • 木质素清洁高效分离研究进展
      JIN Yongcan1,* and GU Feng2,3
      当前的木质素分离技术已基本解决木质素分离的得率和纯度问题,但决定木质素最终高值化利用潜力的是其反应活性(通常指木质素中β-O-4键的含量)。现有分离技术对木质素反应活性的保护能力还不够,在相当程度上影响了木质素产品的开发和应用。造成分离过程中木质素反应活性下降或不均一的原因主要有3点:原料中木质素自身结构复杂;木质素分离的具体方法多样;木质素分离反应条件的剧烈程度。本文聚焦后两点,对现有木质素分离方案进行综述,并通过对现有方案的比较,提出对木质素分离方法发展趋势的展望。
      2019,38(6):65-72    [摘要](189)    [PDF](64)
    • 木质纤维生物质半纤维素分离研究进展
      YUE Panpan1, FU Genque1, HU Yajie1, LI Yanfei1, PENG Feng1,* and SUN Runcang2
      在一体化的木质纤维生物质精炼过程中,选择性分离半纤维素非常关键。本文对传统和新型溶剂体系分离半纤维素的方法进行了详细综述,综合阐述了国内外研究学者在半纤维素分离方面的相关研究成果,并对不同的分离方法进行了比较和讨论。
      2019,38(6):73-78    [摘要](192)    [PDF](70)
    • 木质素基碳纤维研究进展
      CAO Qiping and ZHOU Jinghui*
      木质素是自然界中储量最丰富的天然高分子之一,也是造纸工业中的主要副产物。其可再生性和优越的理化性能是制备低成本民用碳纤维的理想原材料,既实现了木质素的高值化利用,又可以降低碳纤维的成本。本文对国内外木质素基碳纤维的研究进展进行了归纳总结。
      2019,38(6):79-83    [摘要](176)    [PDF](121)
    • TAPPI JOURNAL 2019年第2期目次
      2019,38(6):84-84    [摘要](144)    [PDF](59)
    • TAPPI JOURNAL 2019年第3期目次
      2019,38(6):85-85    [摘要](117)    [PDF](55)

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