麥草纖維低污染制備合成革用微晶纖維素工藝研究.pdf

1、麥草秸稈是豐富的可再生生物質(zhì)資源，其中蘊(yùn)含著豐富的纖維素、半纖維素和木素，但尚未獲得合理的高值化利用，或者在利用過程中存在一些亟待解決的環(huán)境問題。麥草秸稈的高附加值化利用就是利用無/低污染分離技術(shù)，將纖維素、木素和半纖維素三大組分從麥草秸稈中分離出來，分別加以利用。
　　 微晶纖維素是具有“極限聚合度”的高流動性聚合物，它是天然纖維素經(jīng)稀酸水解并經(jīng)一系列處理后得到的產(chǎn)物，在輕工、化工、日用化學(xué)品等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，成為一種新

2、興的纖維素功能材料。合成革用微晶纖維素是一種在濕法合成革的生產(chǎn)過程中，必須添加的纖維質(zhì)微孔劑，使用后可讓產(chǎn)品的彈性好，革質(zhì)柔軟，透氣性和強(qiáng)度等指標(biāo)均高于干法生產(chǎn)的合成革產(chǎn)品，另外，還可作為平滑涂布液漿料的粘度控制劑來使用，使產(chǎn)品性能穩(wěn)定、品質(zhì)優(yōu)良。
　　 目前，國內(nèi)制備合成革用微晶纖維素的主要原料是棉漿和木漿，成本較高。麥草秸稈的來源廣泛，成本低廉，是生產(chǎn)合成革用微晶纖維素的良好原料。
　　 本論文采用低污染的制備方法探

3、討了麥草秸稈生產(chǎn)合成革用微晶纖維素最佳的制備工藝路線和工藝參數(shù)，包括研究木聚糖酶法處理乙醇法麥草漿精制工藝；鹽酸水解法處理乙醇法麥草漿粗纖維素精制工藝；堿處理法降低乙醇法麥草漿精制纖維素灰分工藝；合成革用微晶纖維素粉碎工藝以及對最終產(chǎn)品的質(zhì)量檢測、性能指標(biāo)和應(yīng)用效果的分析。
　　 對木聚糖酶法處理乙醇法麥草漿精制工藝進(jìn)行了研究，目的在于提高漿料的α-纖維素含量及白度。結(jié)果表明，單獨(dú)使用木聚糖酶降解自制乙醇法漂白麥草精制纖維素的聚

4、戊糖具有可行性；木聚糖酶用量的增加可以明顯提高其α-纖維素含量，同時，聚戊糖含量相應(yīng)地降低；最佳的木聚糖酶用量為1.0IU/g，精制纖維素中的α-纖維素含量可達(dá)到90％以上。相比未處理時的精制纖維素，其α-纖維素含量增幅達(dá)7.68％，此時聚戊糖的含量可由最初的9.01％下降到5.81％，白度可達(dá)到86.1％，平均聚合度可達(dá)到631。
　　 采用單因素實(shí)驗的方法探討了鹽酸濃度、液比、水解時間和水解溫度對微晶纖維素得率、結(jié)晶度、聚合

5、度和α-纖維素含量的影響。結(jié)果表明，最佳水解工藝參數(shù)為：鹽酸濃度2mol/L、最佳固液比1:15、水解溫度70℃、水解時間90min。為了降低精制纖維素的灰分含量，采用常用的堿溶出方法對其進(jìn)行處理，最佳的堿處理工藝條件為：堿用量15％，溫度80℃，微晶纖維素濃度10％，處理時間30min，此時，精制纖維素的灰分可下降到0.32％，但是白度稍有下降。
　　 確定了乙醇法麥草秸稈合成革用微晶纖維素的粉碎工藝，采用行星式球磨機(jī)對微晶纖

6、維素進(jìn)行粉碎。在料球比為1:1的條件下，最佳的粉碎時間為100min，粉碎后320目(粒徑均對應(yīng)45μm)篩的微晶纖維素通過率大于90％。
　　 本產(chǎn)品的各項質(zhì)量指標(biāo)均符合中華人民共和國國家林業(yè)局發(fā)布的合成革用微晶纖維素林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(LY/T1333-1999)。采用自制微晶纖維素作為填料，濕法聚氨酯移膜的透氣性、縱橫向抗張及撕裂強(qiáng)度較國產(chǎn)合成革專用木粉的使用效果更佳。生產(chǎn)應(yīng)用對比實(shí)驗表明，自制合成革用微晶纖維素除膨脹率、拉伸負(fù)