1. 研究目的与意义
目前,能源日益短缺和环境污染愈演愈烈,废物利用、可再生物生物制资源等相关研究与开发越来越受到人们的重视。
近些年来,随着世界森林面积的急剧减少和木材价格的提高,开发利用农作物秸秆,受到人们的关注, 农作物秸秆作为植物资源的一种,它主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。与纤维素和木质素相比,半纤维素并没有得到广泛大量的研究和利用,尤其是关于它们的化学结构与功能研究。到目前为止的研究表明,半纤维素作为一种新型工业原料,可以应用于医药卫生、食品、造纸、涂料、化工、化妆品、饲料等许多工业领域。
以稻草,芦苇为原料研究,对该原料采用碱法蒸煮的方式,一般情况下,蒸煮结束研究者只是对浆料(也就是纤维素成分)进行一系列研究,对黑液多半是作为废液进行处理,经浓缩后燃烧转化为热是95%的现行工业的处理方法。而这里我们为了充分利用黑液中的有效成分,从黑液中提取半纤维素并研究其特性。黑液中存在着大量的半纤维素,采用有机溶剂沉降分离的方式,分离纯化,得到半纤维素,半纤维素衍生物,再利用光谱、色谱、核磁共振谱等分析手段,对禾草原料碱法蒸煮黑液中半纤维素的性质进行研究。这样可以为造纸黑液的利用以及禾草类植物半纤维素的结构特性分析提供一定的基础数据。
2. 国内外研究现状分析
目前,国内外对于半纤维素的研究越来越多,研究的方向也各不相同,主要呈现以下几个特点:
国内半纤维素应用领域:
1、许多研究者针对不同种类的半纤维素和半纤维素上不同的功能基,以及不同半纤维素含量等对纸张性能的影响开展研究。半纤维素作为造纸助剂的研究进展[1-2],包括不同半纤维素添加量对纸张性能的影响、添加玉米秸秆对纸张性能的影响、半纤维素作为打浆助剂和湿部添加剂的研究等。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
从稻草、芦苇中分离半纤维素及其特性研究
研究计划:
4. 研究创新点
近年来非木材纤维原料资源,因其丰富性和可再生性引起人们的广泛兴趣,对半纤维素,特别是草类原料中半纤维素的分离、改性和应用等方面的研究取得较快进展。
我们这个实验特色在于采用禾草作为原料,利用碱法蒸煮对原料进行处理,然后从蒸煮后的黑液中提取自己需要的半纤维素。
而实验的创新在于半纤维素的分离方式,利用有机溶剂沉降分离的方式,分离纯化,得到半纤维素,半纤维素衍生物,在半纤维素的检测上面则是采用常规的红外、核磁、液相凝胶色谱等检测方式,对稻草和芦苇的半纤维素结构、物理化学性质、及糖组成进行研究,为半纤维素的进一步应用提供基础实验数据。
