半纤维素论文..
半纤维素的分离和分析方法及其应用研究进展

半 纤维 素 的分 离 和分析 方法 及其 应用 研究 进展
分离原理 : H溶液对聚木糖溶解能力强 , KO 对聚甘露糖类溶解能力较小。
124 碱性过氧化物抽提法 .. 主要用于麦草 中半纤维素的分离 。 分离原理: 过氧化氢在碱性介质 中除了具有
挚 一
+
脱木素和漂 白作用外 , 还可以作 为半纤维素大分
去一 些次 要成 分 , 般 的无 机物 不必分 离 。 一
1 1 分 离前 的 准备 .
制取 无抽 提 物 试 样 : 用 水 抽 提 , 用 苯一 先 再 乙 醇 混合液 抽提 , 必要 时再 用草 酸盐溶 液抽提 。
被碱液抽提的络合物。 12 2 逐步 增加碱 液浓 度分级 抽提 法 .. 主要用于针叶木 中综纤维素 的半纤维 素分 离 , 的方法——氢氧化钡选择性分级抽提法 。 改进 分 离原 理 : 纤 维 素在 不 同浓度 碱 液 中溶解 半 性 的差 异 ;aOH) 聚半乳 糖 葡萄糖 甘 露糖 形 B( 和 成不溶于碱液的络合物 , 从而与聚木糖分开。 12 3 单 纯碱抽 提法 ..
子 的温 和增溶 剂 , 获 得更 高相 对 分 子 量 的半 纤 可
维素样品, 且包含很少的缔合木素 。
以上 的碱性 抽 提方法 会对 半纤 维素 的结 构造
2 2 高碘 酸盐氧 化 法 .
高碘酸盐氧化法可以测定聚糖还原性末端基 的数 目和支链 的情况 。聚糖经高碘酸盐氧化后 , 可 以从 高 碘酸盐 的消耗 量和所 形成 的 甲酸 量来 计 算末端基的数 目和支链的数 目。 高碘酸盐氧化的特性反应是可 以裂开 aB — 乙
收 稿 日期 :0 O 7 7 2 1 —O —2 基 金 项 目 : 家 自然 科 学基 金 项 目 (0 7 3 6 3 0 0 2 ) 国 3 9 2 2 ;1 7 5 5 和 山 东 自然 科 学基 金 项 目( R2 lC 6 ) Z O O MO 5 资助 。
论文:纤维素酶半纤维素酶的提取

论文:纤维素酶半纤维素酶的提取题目:木耳菌糠木聚糖酶超声波提取工艺及部分酶学性质木耳菌糠木聚糖酶超声波提取工艺及酶学性质研究摘要:木聚糖是半纤维素的主要成分之一,广泛存在于各种植物资源中。
木聚糖酶是一类降解木聚糖分子的酶的总称,组成复杂,用途广泛。
但目前木聚糖酶生产成本高,价格昂贵,限制了其广泛应用。
而木耳菌糠中却含有一定量的木聚糖酶,且木耳菌糠廉价易得。
本试验利用超声波法进行单因子试验和正交试验从木耳的菌糠中提取木聚糖酶。
最佳工艺为:振幅为80%;总时间为20min;超声时间为10s;固液比为1:25,此时木聚糖酶活力最高为4.23(IU/g)。
经过酶学性质分析,最佳pH为4.6;最适温度为45℃。
关键词:木耳;菌糠;超声波;木聚糖酶;提取工艺The Tecnology of Extracting Xylanase from AuriculariaAuricula Residue with Ultrasonic Method and Enzymology Properties of Crude XylanaseAbstract: Xylan is a major component of hemicellulose, which widely exists in variousplant resources. Xylanase is a kind of enzyme which decomposes xylan molecules, has complex composition and is used widely. But the production cost of xylanase is high and the price is expensive, which limits their wider application. While there is a certain amount of xylanase in the auricularia auricular residue, and the auricularia auricular residue is cheap and easy to get. In this study, the xylanase was extracted from the auricularia auricular residue through the single factor and orthogonal tests which was conducted with ultrasonic method. The results show that the optimum extractingtechnology was that amplitude was 80%; total time was 20min; ultrasonic time was 10s; solid-liquid ratio was 1:25, the highest xylanase activity under the optimum extracing technology was 4.23IU/g. The optimum pH and temperature of xylanase was 4.6 and 45 ℃.Keywords:Auricularia;Auricula residue ;Ultrasonic wave;Xylanase;Technologyof Ectracting目录1 前言 ........................................................................... ...................................................... 1 2 材料与方法 ........................................................................... ............................................ 2 2.1 材料 ........................................................................... ................................................. 2 2.1.1原料及其处理方法 ........................................................................... ................... 2 2.1.2主要仪器 ........................................................................... ................................... 2 2.1.3主要试剂及配制方法 ........................................................................... ............... 2 2.2 方法 ........................................................................... ................................................. 4 2.2.1 木聚糖酶粗酶液制备 ........................................................................... .............. 4 2.2.2 木聚糖酶活力测定方法 ........................................................................... .......... 4 2.2.3 单因素试验 ........................................................................... .............................. 5 2.2.4 正交试验设计 ........................................................................... .......................... 6 2.3 作图及数据统计分析 ........................................................................... ..................... 6 3 结果与分析 ....................................................................................................................... 7 3.1 单因素试验结果 ........................................................................... ............................. 7 3.1.1 振幅对提取木聚糖酶的影响 ........................................................................... .. 7 3.1.2 总时间对提取木聚糖酶的影响 (7)3.1.3 超声时间对提取木聚糖酶的影响 (8)3.1.4 固液比对提取木聚糖酶的影响 (8)3.2 正交试验结果与分析 ........................................................................... ..................... 9 3.3 提取次数 ........................................................................... ....................................... 10 3.4 木聚糖酶酶学性质 ........................................................................... ....................... 11 3.3.1 pH对木聚糖酶活力的影响 ........................................................................... ... 11 3.3.2 温度对木聚糖酶活力的影响 ...........................................................................11 4 结论 ........................................................................... ...................................................... 12 参考文献 ........................................................................... .................................................. 13 致谢 ........................................................................... . (14)木耳菌糠木聚糖酶超声波提取工艺及部分酶学性质研究1前言纤维素、半纤维素是地球上最丰富的有机物质,是植物秸秆、糠壳、木材、纸张、棉和农副产品的主要成分,是人类最经济、最广泛的自然资源。
半纤维素功能

半纤维素功能
半纤维素是一种复杂的多糖,由多种不同的单糖分子组成。
它是植物细胞壁的主要成分之一,具有多种重要的功能。
首先,半纤维素可以增强植物细胞壁的稳定性和强度。
它通过与纤维素和其他多糖形成交联结构,使细胞壁更加坚固耐用,能够抵御外界的压力和冲击。
其次,半纤维素还具有保持植物水分平衡的作用。
它可以吸收和保持大量的水分,防止植物失水和枯萎。
同时,它还可以调节植物体内的营养物质运输,促进养分的吸收和利用。
此外,半纤维素还对土壤健康有着重要的影响。
它可以改善土壤结构,增加土壤的保水性和透气性,促进微生物的生长繁殖,提高土壤肥力。
最后,半纤维素还可以作为食品添加剂使用。
它可以用于制作糖果、面包等食品,增加食品的口感和营养价值。
总之,半纤维素在植物生长和发育中扮演着重要的角色,同时也对人类的生活产生着积极的影响。
半纤维素利用开发的进展情况

半纤维素利用开发的进展情况半纤维素是一类在天然纤维素分子中引入了化学改性官能团的纤维素衍生物。
相比于传统纤维素,半纤维素具有更好的溶解性、稳定性和生物活性,以及更广泛的应用潜力。
在过去的几十年中,半纤维素的开发取得了长足的进展,下面将对其进展情况进行详细介绍。
首先,半纤维素在纤维素材料领域的应用不断扩大。
传统纤维素在工程材料中具有较强的机械性能,但其溶解性和加工性较差。
而半纤维素由于引入了化学改性官能团,具有更好的溶解性和加工性能,因此在纤维素材料领域的应用潜力巨大。
半纤维素可以用于制备纳米纤维、纤维膜、纸张和各种纤维素基复合材料等,其中纳米纤维制备技术已经成为研究热点。
半纤维素纳米纤维具有较大的比表面积和孔隙结构,因此在催化、吸附和能源储存等方面具有广阔的应用前景。
其次,半纤维素在生物医药领域的应用也取得了重要进展。
半纤维素具有良好的生物相容性和可降解性,因此在生物医药领域被广泛应用。
半纤维素可以用于制备含药物的纳米颗粒、纤维血凝剂、创面敷料和组织工程支架等。
其中,纳米颗粒作为药物载体可以实现药物的靶向输送和控释,提高药物的疗效和减少副作用。
此外,半纤维素纤维也可以用于制备生物高分子材料,如可降解缝线、组织修复材料和药物输送系统等,用于支持组织工程的生物组织重建。
另外,半纤维素在包装材料领域的应用也具有广阔的前景。
传统的包装材料通常含有大量的塑料,对环境造成严重的污染。
而半纤维素具有良好的可降解性和可回收性,可以作为环保型包装材料的替代品。
半纤维素可以用于制备纤维素基薄膜和纤维素基涂层,具有优异的阻隔性能和机械性能。
同时,半纤维素还可以通过改性和复合等手段改善其性能,如增强抗湿性、防油性和微生物抑制性。
因此,半纤维素在包装材料领域的应用前景广阔,对于减少塑料污染和环境保护具有重要意义。
综上所述,半纤维素的开发在纤维素材料、生物医药和包装材料等领域取得了显著进展。
未来,我们可以期待更多的研究将半纤维素应用于新型材料和技术的开发,推动半纤维素的工业化生产和商业化应用。
半纤维素离子液体分离提取结构分析热稳定性论文

半纤维素离子液体分离提取结构分析热稳定性论文【提示】本文仅提供摘要、关键词、篇名、目录等题录内容。
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【摘要】在全球能源危机环境下,生物质资源成为新能源、新材料、新资源的重要来源。
毛竹作为重要的生物质资源也是我国种植面积最大、经济效益最好的竹种,在食品、化工、医药、保健、制浆造纸和新能源开发等领域的深层开发利用显得尤为重要。
作为生物质资源中开发利用率较低的半纤维素,由于其含量较高,它的应用开发已受到广泛重视。
离子液体是近年来发展起来的绿色化学框架中的重要一员,其低蒸汽压、高稳定性、不可燃、可设计、易回收等特点在电化学、有机合成和催化化学领域得到极大应用,但用在生物质组分半纤维素分离方面的研究还相对较少。
本研究通过选取对纤维素和木质素有良好溶解性的离子液体设计离子液体直接提取法和间接提取法提取毛竹竹笋和一月龄幼竹半纤维素组分,并同传统碱提取法所得半纤维素进行对比,通过不同方法对半纤维素组分结构的影响判断离子液体法分离生物质资源中半纤维素组分的能力。
对于木质生物质资源组分的有效分离具有重要的科学理论意义,对于扩大木质生物质资源的应用领域具有重要的实际价值。
本研究通过选取对纤维素有较好溶解性的离子液体氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑([Amim]CD和对木质素有良好溶解特性的离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim][OAC])设计了离子液体直接提取法和间接提取法提取毛竹竹笋和一月龄幼竹半纤维素组分,并同传统碱提取法所得半纤维素进行对比。
研究结果表明:离子液体法能够从原料中分离出半纤维素组分,其过程简单,条件温和,对环境影响小,离子液体回收率高,为半纤维素分离提供了新思路。
糖醛酸和中性糖组分分析结果表明:不同的提取方法所得半纤维素均包含糖醛酸成分,其含量在0.2%-7.6%之间。
中性糖组成类似,主要包括木糖(6.1%-86%)、阿拉伯糖(5.3%-20.9%)、葡萄糖(8.1%-55.2%)和少量甘露糖。
半纤维素的分离和分析方法及其应用研究进展

第1期
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论文与综述
半纤维素的分离和分析方法及其应用研究进展
崔红艳
( 山东轻工业学院 , 山东 济南 250353)
[摘
要]
介绍了半纤维素的特点及其分布 , 在此基础上重点介绍了半纤维素的分离和分析方
法, 对每一种结构研究方法给出了相应的反应历程 , 概括了半纤维素的应用前景及其研究进展 。 [ 关键词] 半纤维素 ; 分离; 分析方法; 研究进展 半纤维素( hem icellulo se) 是指高等植物细胞 壁中非纤维素也非果胶类物质的多糖。有两种或 两种以上的糖基组成的不均一聚糖 , 大多带有短 的支链。半纤维素是无定形物质, 聚合度较低 , 易 吸水润胀。半纤维素存在于植物细胞壁中, 是植 物细胞壁三大组分之一, 是地球上最丰富、 最廉价 的可再生资源之一。 不同植物原料 , 半纤维素含量、 种类不一样: 针叶木中半纤维素的含量在 25% ~ 35% , 聚糖种 类主要是聚半乳糖葡萄糖甘露糖类和聚木糖类; 阔叶木中半纤维素含量 20% ~ 38% , 聚糖种类主 要是聚木糖类和聚甘露糖类; 非木材原料半纤维 素的含量在 25% ~ 35% 之间, 双子叶植物中大部 分半纤维素是木糖葡萄糖聚糖。 1 半纤维素的分离 半纤维素存在于植物原料中, 为了研究半纤 维素的结构 , 必须先将半纤维素从原料中分离出 来。 在分离半纤维素之前 , 要对原料进行处理 , 除 去一些次要成分 , 一般的无机物不必分离。 1. 1 分离前的准备 制取无抽提物试样: 先用水抽提 , 再用苯 乙 冷水或 70% 乙醇抽 提可 除去 单糖、 配糖 化 物、 少量低聚糖、 水溶性聚糖, 苯醇或丙酮抽提可 除去萜烯类化合物、 脂肪、 蜡、 鞣质等。 对阔叶木和禾本科原料可直接从无抽提物试 样中分离半纤维素。
半纤维素的提取及其在膜和水凝胶中的应用研究进展

半纤维素的提取及其在膜和水凝胶中的应用研究进展
李攀锋;乌日娜
【期刊名称】《天津造纸》
【年(卷),期】2022(44)3
【摘要】半纤维素是地球上最丰富的可再生资源之一,无毒害,易降解,有好的生物相容性,其分子结构中存在大量的羟基,赋予了其良好的化学活性。
本文综述了半纤维素的提取方法以及其近几年在膜和水凝胶方面的研究进展。
【总页数】7页(P1-7)
【作者】李攀锋;乌日娜
【作者单位】天津市制浆造纸重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TQ3
【相关文献】
1.纤维素提取过程中半纤维素去除工艺研究
2.半纤维素分离提取及改性应用研究进展
3.农林生物质残余物的高值化利用:半纤维素的提取、改性及应用研究进展
4.半纤维素基水凝胶制备及应用研究进展
5.纤维素提取及其膜制备方法研究进展和应用综述
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纸浆中半纤维素对卡伯值测定和白度稳定性的影响

: 除 了双键 影 响未 漂浆 的卡 伯值 的测定 之外 , 醛酸 类物 质 的羧 基对 卡 伯值 的测 定 也可 能有 影 响 。另 : 糖 外 , 过木 聚糖 酶处理 漂 白麦草 浆 , 究 了半纤 维素 的 除去对 白度 稳定 性 的影响 。 通 研 : 关 键词 : 半纤 维素 卡伯 值 糖醛 酸 麦草 化学 浆
摘 要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 。 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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本文 以麦 草化 学 浆为 研究 对象 , 未 漂麦 草浆 中添 加糖 醛 酸 , 在 然后 测定 纸浆 的卡伯 值 , 结果 表 明
( ) 洗涤一 次氯 酸盐漂 白( 一 洗 涤 。总用 氯量 E一 H) 为9 其他 工艺参 数见表 2 %, 。
表2麦草 浆漂 白工艺 参数
用 氯 量 或 用 碱 浆 浓 终 点 温度 量, % , % p H值 / ℃ C 段 占总用 氯 量 的6 5 E 段 占浆料 的2 3 5 < 2 1 1 室温 6 0 时 间 / n mi 3 0 7 0
有 重要 影响 H x 来 自原料 中 聚木糖 的侧链 基 团4 eA — 0 甲基 葡 萄糖 醛 酸 . 种结 构 在测 定 纸 浆卡 伯值 时 一 这 会 和高锰 酸盐 发生 反应 。 因此 对 卡伯值 有 贡献 。 因 原
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半纤维素材料制备、表征及材料化的应用摘要:随着石油煤炭的日渐枯竭和环境的日益恶化,全球面临着经济可持续发展的压力。
生物质是地球上最重要、最广泛的可再生资源,生物质资源俨然成为了国家和地区可持续发展的重要战略资源,以农作物秸秆(半纤维素)为代表的一类原料成为大家研究和开发的热点。
本实验通过绝干玉米芯和菜籽秆粉状物与碱溶液kOH(80g/L)进行提取,提取时间为2h,收集温度75度。
收集上清液后用乙酸-乙醇进行沉淀得到半纤维素沉淀物。
沉淀物经大量的乙醇-水清洗得到纯净半纤维素然后进行半纤维素XRD、红外、GPC表征。
通过表征现象可分析出半纤维素的基团、包含的单糖以及单糖的含量。
半纤维素材料化应用是通过传统凝胶方法在试管中与水和乙醇等溶剂在高温下进行物理作用形成温度敏感水凝胶。
关键词:半纤维素、表征、水凝胶Abstrzact:As oil coal draining and worsening environment, the world faces the dual pressure of economic sustainable development and environmental protection. Biomass resources has become the important strategic resources for the sustainable development of countries and regions, with crop stalks (hemicellulose) as the representative of the raw material become the hotspot of research and development。
Key words:hemicellulose、Characterization、Hydrogel第一章前言1.1半纤维素的背景研究近年来,由于环境污染、石化资源的枯竭问题,全世界已经面临着保护环境和经济可持续发展的双重压力。
生物质资源是世界上丰富的可再生资源,也是人类生存和发展的物质保障。
生物质是指水、空气土地和植物通过光合作用而产生的各种各样有机体,即所有可以生长有生命的有机物质统称为生物质。
广义定义:所有的植物、微生物以及植物、微生物为食物的动植物及其生产的废弃物。
农作物、农作物废弃物、木材废弃物以及动物的粪便等等。
狭义定义:主要说的是除了果实和粮食以外的树木、秸秆木质纤维素以及畜牧业中禽畜粪便和废弃物等物质。
生物质的优点是:较低污染性、再生性以及广泛的分布性。
农林废弃生物质中主要组分是半纤维素、木质素、纤维素,生物质中三者的含量占总量的90%以上。
据科学统计农林废弃物每年产量就有15亿吨,其中秸秆的年产量就为7亿吨,其中包括2.3亿吨稻草、1.2亿吨小麦秸秆、4.2亿吨其他类秸秆。
但是以上的资源均未得到合理利用,其中包括直接焚烧,造成环境污染的同时更严重增加了PM2.5的排放。
充分有效合理的利用生物质资源尤其是农林废弃物资源已经成为解决全世界环境与资源压力的迫切问题。
1.1.1半纤维素的定义与结构特性半纤维素是由不同类型的几种单糖构成的异质多聚体,这些糖是五碳糖和六碳糖,其中包括葡萄糖、木糖、阿拉伯糖等。
植物细胞壁中的木素与纤维素是通过聚糖混合物作为介质紧密贯穿在一起的,而这种聚糖被称为半纤维素,主要分布在纤维细胞的的次生壁。
植物细胞壁中的半纤维素与纤维素有很大的不同,半纤维素是非均一聚糖,是由不同的单糖基通过不同方式连接形成各不相同结构的聚糖。
糖单元其中包括L-阿拉伯糖、D-葡萄糖、D-木糖、D-半乳糖等。
由于结构十分复杂,很受得到充分的利用,造成很大的浪费。
半纤维素是标准的无定形区结构且聚合度较低一般为150-200,易吸水膨胀。
容易发生酸性溶解、碱性降解、氧化降解等。
分离得到的半纤维素溶解度一般比天然状态的半纤维素要高的多。
准确的说,植物中得到的半纤维素,主要以木聚糖为主链,重复单元上糖苷键及两个反应活性较高的羟基为半纤维素的化学改性提供了可能的途径,例如半纤维素的醚化、酯化改性等。
到目前为止半纤维素的研究,如分离、改性受到国内外学者的密切青睐。
本实验主要通过碱处理方法从菜籽秆和玉米芯中提取半纤维素。
1.1.2半纤维素的分布与分类半纤维素广泛存在植物中,乔本科草类和阔叶材含有15%-35%的半纤维素,针叶材植物中包含15%-20%的半纤维素,但是由于植物种属、早晚材、成熟程度、细胞形态学部位的不同其分布有很大的差异。
例如针叶材植物中主要半纤维素类型是聚半乳糖葡萄甘露糖类,而阔叶材植物中半纤维素的类型却是聚木糖类。
半纤维素是生物质组成之一,存在所有的植物细胞壁中,其含量占植物中30%左右。
据有关资料表明每年植物本身制造的半纤维素有35亿吨以上,是地球上最廉价,最丰富的可再生之源之一。
半纤维素一般情况下分为三类,即聚木糖类、聚半乳糖葡萄甘露糖类以及聚葡萄甘露糖类。
聚木糖类:以1,4-β-D-吡喃型木糖构成主链,以4-氧甲基-吡喃型葡萄糖醛酸为支链的多糖, 结构分子式如下:分子式中Xβ为β-D-吡喃型木糖基;(H3CO)4GA为4-氧甲基-吡喃型葡萄糖醛酸基。
聚葡萄甘露糖类:分子式是由吡喃型甘露糖基和D-吡喃型葡萄糖基以1,4-β型连接成主链的,然而另一种聚半乳糖葡萄甘露糖类则往往不同于聚葡萄甘露糖类,不同之处在于还有 D-吡喃型半乳糖基作为支链的形式以1,6-α型连接到此主链上的若干D-吡喃型甘露糖基和D-吡喃型葡萄糖基上形成的,两种糖类分子式如图所示:1.2半纤维素的提取半纤维素来源的途径主要是从木质纤维类材料中分离得到制备半纤维素的方法有很多种,例如高温液态水、烯酸、碱液提取等等这三种提取方法有利有弊,例如烯酸、高温液态水提取方法成本很低,而且对纤维素结构的破坏较小,由于这种优点因此成为学者研究较多的提取方法,但是高温液态水、烯酸提取反应温度条件很高,得到的半纤维素水解后的产物大部分是寡糖,不利于进一步的研究。
碱性提取的纤维素聚合度很高,有利于进一步的对半纤维素的改性,并且利用碱法提取半纤维素所需要的成本不高。
1.2.1高温液态水提取半纤维素热水提取半纤维素的方法一共有两种,即高温水蒸汽法和微波辐射法。
实质是烯酸提取法的演绎,即在高压下水依旧可以维持它原有的液态,由于温度的不断升高水的介电常数会增大,在200℃左右时,位于半纤维素上的乙酰基取代物生成了乙酸等一些有机酸,正是由于乙酸等有机酸的作用下使水在高温高压下可以很轻松的穿透生物质的细胞壁、水和纤维素组织。
Alexandra1等人从大麦外壳用抽提水溶液的方法研究半纤维素,经长期的研究表明,前面两种抽提方法相比较而言,水蒸气抽提方法的优点更明显,原因在于水蒸气抽屉的工艺条件相对温和,减少了对化学品的依赖,进而减少了对环境的破坏,最重要的是抽提过程中减少了对半纤维素结构的破坏,从而保障了半纤维素接下来的更多研究和用途,例如化学改性过程增加了半纤维素的疏水性。
Alexandra2等人把上面的两种方法结合起来,即在微波辐射条件下用高温水蒸气提取半纤维素,经过长期的研究表明提高温度的同时往往会提高半纤维素的提取率,但是有个很大的缺点,即多聚糖的分子量会变小,半纤维素破坏程度明显上升。
1.2.2弱碱或者弱酸提取半纤维素根据半纤维素的性质可知在酸性条件下半纤维素很容易发生降解,如果在实验条件下即控制好反应温度、时间、浓度,又保证整个实验过程都处于弱酸的条件下,不仅大多数的半纤维素可以被提取出来,而且纤维素对其干扰性也很小,这样对半纤维素以后的改性创造了有力的条件。
Charles3等人在温和的温度下把浓硫酸稀释成0.5%-1.0%后和玉米芯同时放在玻璃器皿中进行提取并回收多大数的半纤维素,在整个实验反应的过程中采用氨水和Ca(OH)共同控制处理液PH,整个实验的预处理效果将更好,也使得预处理效果更加温和。
和前面提到的高温液态水进行比较的话,烯酸预处理提高了半纤维素的得率,但是在预处理过程中成本会有所增加。
草邦威4等在制浆造纸模式模式转换中得出:实验过程中温度设定在100℃用碱溶液从木片中把半纤维素提取出来,形成了包含木素的聚合半纤维素溶液。
用此方法除了能得到制作新生物产品的原料外,还可以适当加快脱去木素的速率、降低黑夜负荷。
这种作用对纸浆的得率尤为重要。
从木材中得到的半纤维素的用途主要是提供了乙醇的生产、糖基聚合物的原料。
1.2.3高温反应釜预提取半纤维素从植物纤维中提取半纤维素的步骤如下:将植物纤维、碱、水完全混合好后放入带有加热系统和搅拌装置的反应釜中,反应釜中的温度设置为80℃左右,同时搅拌速率保持在300rpm-2000rpm条件下,反应的时间在10分钟左右。
待反应结束后利用常规的离心的方法得到上清液,即为半纤维素的提取液。
将先前配好的80%-95%的乙醇缓缓导入半纤维素的提取液中,倒入的量是上清液的2-3倍,使半纤维素沉淀在烧杯的底部,待常规过滤后,收集产物半纤维素并进行干燥。
本实验方法和高温液态水法有很大的区别,即反应釜的反应物浓度要求较高,提取过程中不要求使用大量的水,明显节约了时间并且降低了劳动成本。
1.3半纤维素的改性虽然半纤维素广泛分布在植物中,但是因为结构的复杂性限制了它在工业上的应用。
例如,绝大多数的半纤维素都有很强的氢键,因此半纤维素是不溶于水的;半纤维素化学结构十分复杂,它的复杂性在于分枝以及不同类型的官能团(乙酰基、甲氧基等),它的这些性质必然限制它们的利用。
为了克服半纤维素这种劣势,需要对它就行适当的化学改性,可以使其得到广泛的应用。
目前绝大多数的方法是对其进行官能团的衍生化,根据取代基与半纤维素成键方式的不同,衍生化方法又可以分为氧化、醚化、酯化等。
取代度是半纤维素改性的一个重要指标,所谓的取代度就是糖单元上被取代基团的平均数目,取代度越大,那么被改性的半纤维素则越多,即就有更多的取代基团接枝到半纤维素上。
半纤维素的改性使半纤维素不为人知的功能最大限度挖掘出来,使其成为一种天然可降解的聚合物提供了很大的空间。
1.3.1半纤维素的醚化半纤维素结构上的羟基可以与烷基化学试剂发生反应,反应的产物是半纤维素素醚。
醚化反应根据不同的醚化产品使用不同的醚化试剂,如烯类单体、卤代物、环氧化合物等。
近年来人民研究的重点在于羧甲基半纤维素的合成。
将半纤维素羧甲基化即可得到改性后的羧甲基半纤维素。
制备方法是:在碱性乙醇溶液中加入半纤维素使其处于悬浮状态,加入醚化剂,等反应完全结束后,过滤出产物,然后用乙醇反复的清洗目的是洗除氯离子。
全金英等5主要研究从麦草碱制浆黑夜中提取的变性半纤维素,然后进行羧甲基化反应制备羧甲基变性半纤维素。