导　　师： 何北海

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 棉秸秆来源丰富,但应用却非常有限。目前大部分的棉秆都是以焚烧或就地填埋的方式被利用,既浪费资源又会造成环境污染,极其不符合国家大力倡导绿色可持续发展的战略发展观。因此,对农作物废弃物秸秆的高附加值利用一直备受人们的关注。棉秆的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素,但是棉秆原料具有“顽抗性”,直接蒸煮效率低、能耗高,因此蒸煮前后的附加处理极其重要。因此,本课题选择乙醇辅助氢氧化钠预处理方法,并利用有机溶剂辅助硫酸盐法蒸煮,制备了高得率低木质素含量的棉秆浆,为了进一步达到木材原料溶解浆的标准,采用了乙酸后处理以及漂白工艺。为生物质原料的纤维分离制备高品质浆粕提供理论及技术参考。本论文以全棉秆为原料,首先利用有机酸(甲酸、乙酸)、乙醇、NaOH及乙醇辅助NaOH分别对其进行预处理,以探索各类试剂对棉秆去除半纤维素及木质素的效果。实验结果表明,有机酸处理对棉秆灰分的降低最明显,而乙醇辅助NaOH预处理作用,除了去除部分灰分,可以溶出绝大部分半纤维素和部分木素。通过单因素实验对乙醇辅助NaOH综合作用的条件进一步探索,最佳预处理条件是:NaOH用量3%,乙醇用量12%,液比10:1,温度50℃,保温时间80min。在此条件下,棉秆浆得率为76.5%,半纤维素脱除率为92.1%,木素脱除率为20.3%,灰分脱除率为37.7%。蒸煮工艺采用乙醇辅助硫酸盐法,通过正交试验确定最佳的蒸煮条件为:乙醇加入量5%,用碱量22%,液比20:1,温度160℃,保温时间150min。在此条件下,棉秆浆得率为48.7%,木素脱除率为66.9%。该方法比一般硫酸盐法细浆得率提高了10.8%。由于棉秆灰分含量高,且预处理和蒸煮时难免引入其他金属离子,在蒸煮后,本论文利用乙酸后处理,通过正交试验,得到乙酸用量为12%,反应温度为100℃,反应时间为120min,固液比为8:1�

关 键 词： 棉秆 预处理 蒸煮 乙酸后处理 灰分

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