廢棄黏膠纖維酶水解反應工藝研究.pdf

1、目前紡織品材料仍以棉、麻、黏膠纖維等富含纖維素的纖維為主，作為資源開發(fā)利用鏈的另一端，每年必然會有大量的廢棄物產(chǎn)生，這些廢棄物的資源化利用已迫在眉睫。將廢棄紡織品中纖維素水解成為糖類物質(zhì)，再經(jīng)發(fā)酵提純等步驟可以制備成燃料乙醇。近年來，石油燃料的替代品——生物質(zhì)燃料乙醇的開發(fā)意義已被公認，是目前國內(nèi)外的研究熱點，但研究對象大都是以麥稈、玉米稈等作原料。利用廢棄紡織品中的纖維素制造燃料乙醇還沒有引起人們足夠的重視。纖維素水解成糖的過程是制造

2、生物質(zhì)燃料乙醇的關鍵步驟，主要有酸解法和酶解法兩種工藝。 本文詳細地研究了黏膠纖維酶水解工藝。采用正交設計的方法，研究了影響水解反應的顯著性因素，詳細研究了反應時間、反應溫度、酶用量及其添加方法等因素對反應過程的影響，用SEM方法，對水解過程中纖維結(jié)構的變化進行了探討研究，并對黏膠纖維水解工藝的優(yōu)化做了初步的探討。 正交實驗的結(jié)果表明，本研究條件下，最佳水解工藝參數(shù)為：固-液比2g/200ml，酶用量10ml，反應溫度5

3、5℃，PH值4.5，黏膠纖維的水解率約為87％。研究表明：黏膠纖維酶水解反應可分為慢速的初期、快速的中期、幾乎不再反應的后期。本實驗條件下，水解反應進行80～120min為宜。在酶的使用溫度范圍內(nèi)，升高反應溫度有利于加速反應速率、縮短反應時間、提高最終水解率，本實驗條件下，反應溫度控制在55℃為宜。采用分批加入催化劑的方法與一次加入催化劑及纖維預處理的方法相比，可以有效的縮短水解反應時間，有利于生產(chǎn)成本的降低。對不同反應階段的纖維的電子