不同预处理后麦草的组分变化及溶解性能

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1、第53卷第1期湖北农业科学Vol．53No.1第1期2014年1月HubeiAgriculturalSciencesJan．，2014不同预处理后麦草的组分变化及溶解性能虞霁，叶菊娣，李小保，翟姝瑾，苏萌，严伟，洪建国（南京林业大学化学工程学院，南京210037）摘要：研究采用乙二胺、氢氧化钠和硫酸等对麦草进行预处理，分析预处理后麦草的组分变化，并通过X射线衍射对麦草秸秆纤维结晶度的变化进行表征。结果表明，先碱后酸预处理后麦草秸秆纤维的结晶度上升最大。麦草经过预处理后可以溶解在氢氧化钠／硫脲／尿素／水的溶液中，通过对比几种预处

2、理麦草的溶解性能，表明经过先碱后酸预处理后的麦草在氢氧化钠／硫脲／尿素／水的溶液中溶解性能最好。关键词：麦草；预处理；组分；溶解性能中图分类号：X712文献标识码：A文章编号：0439－8114（2014）01－0033-05ChangesofComponentsandDissolutionPerformanceofWheatStrawafterPretreatedwithDifferentMethodsYUJi，YEJu－di，LIXiao－bao，ZHAIShu－jin，SUMeng，YANWei，HONGJian－guo

3、（SchoolofChemicalEngineering，NanjingForestryUniversity，Nanjing210037，China）Abstract：Wheatstrawwaspretreatedinsolutionofsodiumhydroxide，sulphuricacidand1，2－ethylenediamine．Thechangesofcomponentsandstructureofdifferentsolutionwereinvestigated．Thechangeofcrystallinityw

4、ascharacterizedbyX－raydiffraction．Resultsshowedthatwheatstrawpretreatedinsolutionofsodiumhydroxide－sulphuricacidhadthemostdecreaseofcrystallinity．PretreatedwheatstrawcandissolveinNaOH／urea／thioureaaqueoussolution．Thedissolvingpropertyofwheatstrawpretreatedwascompare

5、d．Resultsshowedthatwheatstrawpretreatedinsolutionofsodiumhydroxide－sulphuricacidhadthebestabilityofdissolution．Keywords：wheatstraw；pretreatment；components；dissolutionperformance作为自然界中含量丰富的可再生资源，木质纤木质纤维的预处理方法主要有物理法、化学法和生维的研究和应用长期以来受到研究者广泛的关注。物法。物理法主要是机械粉碎，可通过切、碾、磨等木质

6、纤维主要由纤维素、半纤维素和木质素三部分工艺使生物质原料的粒度变小，增加和试剂接触的组成。然而，由于分子间与分子内氢键的大量存在，表面积，除此之外，还包括高能电子辐射处理、微波并且具有晶区和非晶区共存的复杂结构，木质纤维和超声波处理、蒸汽爆破技术等［4］。化学法主要包括很难溶于水和普通的有机溶剂，这大大限制了木质氢氧化钠溶液润胀、稀酸预处理、液氨预处理等［5］。纤维的工业应用［1］生物法是利用分解木质素的微生物除去木质素以。氢氧化钠／硫脲／尿素／水溶液体系被认为是纤维素的良好溶剂，具有溶解性能稳定解除其对纤维素的包裹作用，能耗

7、低，操作简单，不和溶剂易回收的优点，因此，可以将氢氧化钠／硫污染环境，但其处理周期长，效率不高［6］。因此，采用脲／尿素／水溶液体系应用于木质纤维的溶解上［2，3］乙二胺、氢氧化钠和硫酸等对麦草进行预处理，研。但是，由于木质纤维的复杂结构，使得纤维素、半纤究了预处理后麦草组分和结构变化及预处理对麦维素、木质素之间的连接很难被打破，不易被溶剂草在氢氧化钠／硫脲／尿素／水溶液体系中溶解性能所触及，因此，需要在溶解之前进行一定的预处理。的影响，以期提高麦草的处理效率。收稿日期：2013－05－10基金项目：国家公益性行业（林业）科研

8、专项（201204803）；江苏高校优势学科建设工程资助项目作者简介：虞霁（1987－），男，江苏丹阳人，在读硕士研究生，研究方向为废弃物处理与资源化利用，（电话）15380924672（电子信箱）yixuan＿yu1127＠hotmail．com；通讯作者，洪建国，男，教授