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淺談木質纖維素的預處理方法
發布時間:2020-09-04 瀏覽
木質纖維素
    無論采用何種工藝分解利用纖維素,都須首先對纖維素原料進行預處理,目的是降低纖維素的聚合度和結晶度,破壞木質素和半纖維素的結合層,去除木質素,增加有效比表麵積。讓猫咪www簡單介紹一下木質纖維素原料的預處理方法。
    1.堿處理。堿處理法是利用木質素溶於堿性溶液的特性,用稀氫氧化鈉或氨水溶液處理生物質原料,從而破壞木質素結構,促進酶解。氫氧化鈉能使纖維素脫木素和膨脹。雖然這種處理對改善原料的降解有很好的效果,但由於堿處理過程中氫氧化鈉的大量消耗和半纖維素的損失,不適合大規模生產。
  2.酸處理。稀酸預處理通常使用0.3% ~ 1.2%的硫酸,在110 ~ 220℃下進行一定時間。由於半纖維素容易水解成單糖,纖維殘渣形成多孔或膨脹結構,促進酶解效果。雖然用熱水處理時半纖維素會被溶解,但反應速度遠低於在稀酸催化劑存在下的反應速度。稀酸的脫木素作用較弱,0.1%酸的木質纖維素去除率僅為22%,但半纖維素的溶解率較高。當酸濃度為0.2%時,酶解率可提高到90%以上,優於氨處理,表明半纖維素的有效溶解比木質素的去除更有利於纖維素的酶解。
  3.氧化劑。氧化法主要利用過氧化氫進行氧化脫木素,從而破壞天然植物纖維的物理結構。酸堿度是影響反應的重要條件。在堿性條件下,反應可以在80 ~ 90℃的低溫下進行,但在酸性條件下,為了達到與木質素氧化裂解相同的效果,有人需要在130 ~ 160℃下使用H2O2作為氧化劑,並將酸堿度控製在11.2 ~ 11.8的範圍內,這樣可以部分去除木質纖維素,降低纖維素的結晶度。

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