楊木共軛酸堿預處理過程中木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)變化及其沉積規(guī)律.pdf

1、在基于制漿造紙平臺的生物質(zhì)精煉過程中，預處理提取半纖維素作為木質(zhì)纖維原料全組分利用的重要反應(yīng)單元，對后續(xù)制漿過程起著關(guān)鍵性作用。自水解是從木質(zhì)纖維原料中提取低聚糖的有效方法。然而，在高自水解強度下，溶出的糖類會進一步降解為單糖、糠醛及其它小分子物質(zhì)，而且木質(zhì)素分子間以及木質(zhì)素與糖類小分子降解副產(chǎn)物之間也容易發(fā)生縮合，不但會降低低聚糖的收獲率，還會對后續(xù)處理過程產(chǎn)生危害。
　　本研究采用乙酸/乙酸鈉緩沖溶液作為介質(zhì)對楊木木片進行預水

2、解，以期在提高半纖維素提取效率的同時，防止低聚糖的過度降解以及木質(zhì)素的縮合。研究表明，乙酸/乙酸鈉共軛酸堿對可以將預水解體系的pH值維持在一定范圍內(nèi)，對半纖維素和木質(zhì)素的降解溶出以及溶出物質(zhì)在液相中的物化性質(zhì)產(chǎn)生影響。預水解過程中溶入液相中的物質(zhì)主要以DS的形式存在，預水解液中大約有20％的木素是以與聚糖集聚成微?；蚰z體的形式存在的。在預水解過程中，隨著保溫時間的延長，預水解液的電導率和顆粒粒徑逐漸增加，而其濁度和zeta電位（絕對值）

3、呈現(xiàn)先升高而后降低的趨勢。與自水解體系相比，乙酸/乙酸鈉緩沖溶液預水解體系的電導率較高。而在高預水解強度下，乙酸/乙酸鈉緩沖體系預水解液的濁度下降幅度要低于自水解體系。在預水解過程中，木片表面會出現(xiàn)微小類球狀沉積物質(zhì)，表面木質(zhì)素含量增加。隨著保溫時間的延長，表面沉積物增多，沉積物會由微小球狀變成較大的片狀。預水解后期固液分離時溫度的下降是導致木質(zhì)素類疏水性物質(zhì)在木片表面沉積的主因。當固液分離溫度降為80℃左右時，疏水性物質(zhì)在木片表面的沉

4、積基本完成；再繼續(xù)降低溫度，已溶于液相中的聚糖和木質(zhì)素類物質(zhì)由于溶解度的降低而開始聚集成顆粒，疏水性非糖類物質(zhì)不會再在木片表面沉積。木片表面物質(zhì)的沉積程度也與遷移至木片表面的木質(zhì)素量以及溶于液相中的木質(zhì)素及產(chǎn)生的木質(zhì)素類縮合產(chǎn)物在液相中的濃度有關(guān)。而與自水解體系相比，經(jīng)乙酸/乙酸鈉緩沖體系預水解的木片表面沉積程度較低。楊木木片經(jīng)乙酸/乙酸鈉緩沖溶液預水解后，木質(zhì)素結(jié)構(gòu)中的甲氧基被部分脫除，部分β-O-4連接鍵斷裂，總酚羥基和縮合型酚羥基