粘纤废液中改性半纤维素的分离提纯及应用初探开题报告

全文总字数：830字

1. 研究目的与意义

粘胶纤维厂生产中主要以针叶木为原料进行浸渍、蒸煮、精制制得组成较为单一的浆粕（其中90%为α-纤维素，约5-6%为半纤维素，其他为糖类、胶质、木素等），再将该浆粕用碱液浸渍，不溶于碱液的纤维素被分离提出进入后续工序，剩余物质溶于碱液一起排出。这部分碱液中含半纤维素量相当可观（日均30吨），若直接排放不仅降低了原料利用率，且增加了废水处理难度，故考虑预处理后作为本项目原料使用增加产品附加值。

2. 国内外研究现状分析

a.碱液分离提取法：提取半纤维素的主要障碍来自于木素的存在,传统碱提取方法主要运用化学方法脱除木素,应用最广的是碱液分级分离半纤维素。碱液具有溶胀纤维素、断裂纤维素与半纤维素间氢键和破坏半纤维素与木素间酯键的作用,可在不降低半纤维素相对分子质量的前提下使半纤维素溶解。

b.有机溶剂分离提取法：目前,应用于半纤维素提取的有机溶剂主要有二甲基亚砜(ＤＭＳＯ)和二氧六环。在提取过程中一般不以单纯的有机溶剂形式进行提取,而是将有机溶剂与水、碱甚至酸混合作为提取试剂。

c.蒸汽预处理分离提取法：蒸汽预处理是利用水蒸气在高温高压条件下可渗透进入细胞壁内部的特性,使之在进入细胞壁时冷凝成为液态,然后突然释放压力造成细胞壁内的冷凝液体突然蒸发形成巨大的剪切力,从而破坏细胞壁结构,水解半纤维素和木素之间的化学键,使半纤维素溶于水。

3. 研究的基本内容与计划

论文以化纤压榨废液中的半纤维素为原料,采用乙醇沉淀法将其分离提纯并对其结构组成进行表征分析。

首先以乙醇沉淀法进行化纤压榨废液中的半纤维素纯化，并采用化学分析和仪器分析法对企业废液中的半纤维素进行结构分析，主要考察得到的改性半纤维素的官能团种类、糖基组成等。

再研究影响改性半纤维素降解制木糖反应的工艺条件，得到最佳降解条件。

4. 研究创新点

碱液具有溶胀纤维素、断裂纤维素与半纤维素间氢键和破坏半纤维素与木素间酯键的作用,可在不降低半纤维素相对分子质量的前提下使半纤维素溶解。在纯化方面,膜分离技术比繁复的层析柱纯化技术和高成本的超临界二氧化碳纯化技术更具有应用潜力。