木质纤维组分的热水和甲酸分离及其应用

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 水热处理技术及木质纤维组分分离 1
1.1.1 水热处理工艺 1
1.1.2 水热处理过程中化学组分的变化 2
1.1.3 水热处理液中化学组分的分离纯化 4
1.2 甲酸分离技术及木质纤维组分的变化 6
1.2.1 甲酸分离工艺 6
1.2.2 甲酸分离过程中化学组分的变化 7
1.3 木素和纤维素功能材料的制备及应用 8
1.3.1 甲酸木素/甲酸纤维素复合膜的制备 8
1.3.2 改性甲酸木素纳米复合颗粒的设计及应用 9
1.3.3 纤维素的溶解及纤维素再生薄膜 9
1.3.4 纳米纤维素的制备与应用 10
1.3.5 纳米微晶纤维素的蒸发自组装性能 11
参考文献 12
第2章 木质纤维原料的水热处理技术 17
2.1 水热处理工艺对半纤维素溶出和转化的影响 18
2.1.1 温度和时间 18
2.1.2 P因子及其对木片水热处理的影响 21
2.1.3 水热处理pH对木片组分溶出的影响 24
2.1.4 液比对水热处理的影响 26
2.2 木片尺寸对水热处理过程中半纤维素溶出的影响 26
2.2.1 木片尺寸对处理液性能的影响 26
2.2.2 木片尺寸对处理液中糖组分的影响 27
2.2.3 木片尺寸对处理液中半纤维素分子量的影响 28
2.3 水热处理对木片碱法蒸煮的影响 30
2.4 水热处理液循环利用对处理液性能的影响 33
2.4.1 水热处理液循环利用对处理液中乙酸和糖浓度的影响 33
2.4.2 水热处理液循环利用对处理液中高分子量半纤维素的影响 35
2.4.3 水热处理液循环利用对木素浓度及其在木片表面沉积的影响 36
参考文献 37
第3章 水热处理过程中木质纤维原料化学组分的变化规律 43
3.1 水热处理过程中碳水化合物的降解与结构变化 43
3.1.1 半纤维素的降解与结构变化 43
3.1.2 纤维素的结构变化 46
3.2 水热处理过程中木素的迁移与结构变化 47
3.2.1 水热处理后木片中木素的结构变化 48
3.2.2 处理液中木素的结构特征 56
3.3 假木素的形成以及木素类物质的沉积 61
3.3.1 水热处理后木片外观变化情况 61
3.3.2 木片表面沉积物的化学组成 62
3.3.3 木片表面沉积物的形成规律 64
参考文献 67
第4章 水热处理液中半纤维素糖和木素碎片的分离纯化 71
4.1 水热处理液中化学组分的产生及其结构特征 71
4.1.1 水热处理液中的化学组成 72
4.1.2 碳水化合物的反应及其产物 73
4.1.3 木素的反应及其产物 75
4.2 水热处理液的胶体化学性质 79
4.2.1 水热处理液的多分散特性 80
4.2.2 水热处理液中颗粒木素的稳定机制及去除方法 81
4.2.3 水热处理液中的胶体木素与阳离子聚电解质的相互作用及其去除 83
4.2.4 多孔材料吸附水热处理液中的碎片木素 85
4.3 水热处理液中糖组分的分离纯化 87
4.3.1 石灰处理对水热处理液的澄清和净化 88
4.3.2 物理吸附法对水热处理液中糖和木素分离的选择性 92
4.3.3 水热处理液的生物酶处理对半纤维素糖分离纯化的影响 96
4.3.4 多步工艺分离纯化水热处理液中的半纤维素糖 98
参考文献 102
第5章 木质纤维原料的甲酸分离技术 107
5.1 甲酸及甲酸制浆 107
5.1.1 甲酸及其性能 107
5.1.2 甲酸对木质纤维组分的分离 108
5.1.3 甲酸制浆的主要类型 111
5.2 甲酸制浆工艺 113
5.2.1 甲酸浓度 114
5.2.2 蒸煮最高温度和保温时间 114
5.2.3 蒸煮液比和预浸渍对蒸煮效果的影响 115
5.2.4 竹片挤压对甲酸蒸煮效果的影响 115
5.3 甲酸制浆的催化和强化 116
5.4 甲酸浆的漂白 118
5.4.1 氧脱木素 118
5.4.2 二氧化氯漂白 118
5.4.3 不同植物纤维原料的甲酸制浆比较 119
5.4.4 竹子漂白浆中α-纤维素含量 121
5.5 甲酸制浆废液中的副产物 122
5.6 甲酸制浆的工业生产设计思路 123
5.6.1 甲酸制浆流程 123
5.6.2 甲酸制浆废液的回收利用 124
5.6.3 甲酸制浆的优势 124
5.6.4 甲酸制浆的劣势 125
参考文献 125
第6章 甲酸分离过程中化学组分的变化 128
6.1 甲酸分离过程中的脱木素化学 129
6.1.1 甲酸蒸煮过程中木素的化学反应 129
6.1.2 水热处理对后续甲酸分离过程中脱木素化学反应的影响 132
6.1.3 甲酸黑液中溶解木素的结构与性质 134
6.2 甲酸分离过程中碳水化合物的降解化学 144
6.2.1 甲酸分离过程中碳水化合物的化学反应 144
6.2.2 甲酸浆的性能及废液中溶解半纤维素的组成 145
6.3 甲酸分离过程中主要组分的化学反应历程 147
参考文献 147
第7章 甲酸分离木素的功能化材料制备 153
7.1 甲酸木素制备木素纳米颗粒 153
7.2 甲酸木素/纤维素复合膜的制备及其性能 154
7.3 改性甲酸木素纳米复合颗粒的设计及其应用 157
参考文献 167
第8章 纤维素的溶解与纳米纤维素材料 170
8.1 纤维素的基本结构与性质 170
8.1.1 纤维素的结构 170
8.1.2 纤维素的性质 171
8.2 纤维素的溶解 172
8.2.1 纤维素的溶解 172
8.2.2 NaOH/尿素/水溶解体系中纤维素的再生薄膜 176
8.2.3 利用NaOH/尿素/水溶解体系制备纤维素有序高强薄膜 180
8.3 纳米纤维素制备技术 186
8.3.1 纳米微晶纤维素的制备 187
8.3.2 纳米纤维素纤丝的制备 191
8.4 纳晶纤维素的蒸发自组装性能 196
8.4.1 纳晶纤维素蒸发自组装形成的液晶相 196
8.4.2 CNC手性向列相结构的光学性质 198
8.4.3 纤维素溶剂调控的CNC手性向列相结构 198
8.4.4 纳晶纤维素为模板的手性向列相结构 201
8.5 纳米纤维素复合材料的构建及应用 206
8.5.1 纳米微晶纤维素对纸浆的助留助滤及增强作用 206
8.5.2 纳米微晶纤维素基复合材料的制备及其作为吸附材料的应用 207
8.5.3 纳米纤维素/纳米银复合物的制备及纸张的抗菌性能 216
参考文献 220