半纖維素預提取對竹子木素及LCC結構影響研究.pdf

1、經前期研究發(fā)現(xiàn),熱水預提取竹子半纖維素后,竹片的顏色加深,制備得的APMP漿也較難漂白;而堿性過氧化氫(AHP)預提取后,竹片的顏色變淺,制備得的APMP漿白度提高較大。故本論文從原料木素變化的角度,利用紅外光譜(FT-IR)和核磁共振波譜(13C-NMR)對預處理前后磨木木素(MWL)、木素-碳水化合物(LCC)和水可溶性木素(LCC-AcOH)的結構變化進行分析;并且為了更詳盡地了解預處理對 MWL和LCC的影響,對從粉單竹中提取出

2、的MWL和LCC模擬預提取條件過程進行降解,分析預提取對MWL和LCC的結構變化影響。通過這些研究,分析熱水和AHP提取對竹片原料及APMP漿白度變化的影響原因,為生物質精煉與制漿造紙相結合提供一定的理論依據(jù)。研究結果如下:
　　1、竹子原料經熱水預提取后,原料顏色加深,制得的紙漿白度有較大幅度的下降,漂白漿PC值增大。經AHP預提取后,制備得的APMP漿及其漂白漿,紙漿白度有明顯的提高,未漂漿白度提高約5％ISO,漂白漿提高約7

3、%ISO,PC值降低一倍多,且不影響漂白漿得率。
　　2、熱水預提取后,MWL中的羥基,脂肪族C-H含量減少;羰基C=O、紫丁香基木素、芳環(huán)結構、C-H苯環(huán),以及愈瘡木基中的C6(α-OR),醚化的β-芳基醚C5(α-OAC)等結構均有所增加,使得木素結構中發(fā)色基團含量增加,預提取后竹片顏色加深。而MWL經熱水預提取條件處理后,產物中羥基和脂肪族的C-H,O-H和-CH3均減少,而非共軛 C=O、芳香環(huán)、紫丁香基、縮合愈瘡木基、愈

4、瘡木基、C-C、C-O和C=O含量增加。
　　3、熱水預提取后原料的LCC和LCC-AcOH結構中,羥基、非共軛C=O、酯羰基、芳環(huán)結構、愈瘡木基木素和紫丁香基木素含量增加;β-O-4中的Cα、Cβ、Cγ,聚木糖中的C3/C4、C2,松脂醇中的Cγ,β-葡萄糖中的C3、C4、C5,β-木糖中的C3和C5,α-O-4中的Cγ,α-、β-甘露糖中的C6,α-、β-葡萄糖中的C6,α-半乳糖中的C6含量均減少,使得木素與碳水化合物間的化

5、學鍵遭到破壞木素游離出來,從而使得原料中發(fā)色基團含量增加,顏色加深。
　　而 LCC經熱水預提取條件處理后,產物中羥基、C=O、芳香環(huán)結構、愈瘡木基和紫丁香基結構含量增加;而β-O-4、聚木糖、松脂醇、β-葡萄糖、β-木糖、α-O-4,α-、β-甘露糖,α-、β-葡萄糖,α-半乳糖等結構含量卻下降,說明β-O-4鏈接鍵發(fā)生較大程度的斷裂,碳水化合物水解溶出,使得部分木素結構游離出來。
　　4、AHP預處理后,原料MWL中的C

6、=O、C-C、C-O、C-H鍵、芳香環(huán)結構、肉桂酸、松脂醇、愈瘡木基甲氧基、愈瘡木基木素和紫丁香基木素含量下降,原因是過氧化氫具有較強的氧化性,在堿性條件下可以氧化脫除部分木素,使得發(fā)色基團的含量下降,原料顏色變淺,可漂性增加。MWL在經AHP預處理后,芳香環(huán)、紫丁香基、縮合愈瘡木基、愈瘡木基、C-C、C-O和C=O結構均有一定程度的減少,肉桂酸和松脂醇也有所減少,使得預處理后原料中發(fā)色基團含量減少,也進一步說明了竹片的顏色變淺的原因。

7、
　　5、AHP預處理后,LCC和LCC-AcOH中羥基、脂肪族C-H、酯羰基、芳環(huán)結構、愈瘡木基和紫丁香基含量均減少;LCC中?；?、肉桂酸、苯甲酸和苯乙烯酸含量降低,β-O-4中Cα、Cβ和Cγ,聚木糖中的C3/C4、C2,松脂醇中的Cγ,β-葡萄糖中的C3、C4、C5,β-木糖中的C3和C5,α-O-4中的Cγ,α-、β-甘露糖中的C6,α-、β-葡萄糖中的C6,α-半乳糖中的C6含量也均下降。
　　LCC經AHP預處理