基于生物质精炼的溶剂法制备溶解浆机理及其产物特性研究
发布时间：2022-07-09 17:38
基于溶解浆是绿色低碳的生物质原材料,广泛应用于纺织、新材料、国防等领域,拥有巨大的市场需求和长远的发展前景,但仍然存在制浆得率低、反应性能差、原料供应短缺以及溶出的木质素和半纤维素高值转化低等问题。本论文基于生物质精炼的理念,首次尝试使用绿色环保的水溶助剂（H2O/p-TsOH）和氯化胆碱/乳酸形成的深共溶剂（deep eutectic solvent,DES）辅助超声处理进行溶解浆制备的研究,探索绿色溶剂法制备溶解浆的新型工艺方案,揭示木质素溶出机理,分析木质素增值化利用的可能性。据此,本文开展的具体研究内容如下:首先,论文尝试使用生长速度快的辐射松为原料,研究利用预水解硫酸盐法结合（OO）D0EOPD1D2工艺路线制备高性能溶解浆的可行性,为拓展针叶木溶解浆的原料可选择性提供支持。通过对原料化学成分和预水解液组分进行分析、探索预水解硫酸盐工艺以及综合评估溶解浆质量,深入探讨其作为溶解浆原料的可行性。结果表明,辐射松在纤维素、半纤维素、木质素和抽提物等含量方面具有制备溶解浆的...
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 溶解浆的制备方法及发展趋势
1.2.1 酸性亚硫酸盐法
1.2.2 预水解硫酸盐法
1.2.3 直接水解硫酸盐纸浆
1.2.4 溶解浆制备方法研究进展
1.2.5 基于生物质精炼的溶解浆制备
1.3 溶解浆原料来源
1.4 溶解浆反应性能及其改善研究进展
1.4.1 溶解浆反应性能的影响因素
1.4.1.1 树种的影响
1.4.1.2 溶解浆化学组分的影响
1.4.1.3 分子量或聚合度的高低和分布均一性
1.4.1.4 纤维形态和孔隙结构
1.4.2 溶解浆反应性能的表征方法
1.4.2.1 过滤性能法
1.4.2.2 Fock法
1.4.2.3 Kw值法
1.4.3 溶解浆反应性能的改善
1.4.3.1 机械处理
1.4.3.2 酶处理
1.4.3.3 碱萃取
1.4.3.4 离子液体处理
1.4.3.5 酸处理
1.4.3.6 臭氧处理
1.4.3.7 组合处理
1.5 溶解浆的应用
1.5.1 纤维素酯
1.5.2 微米纤维素和纳米纤维素
1.5.3 其他应用和趋势
1.6 本文的研究内容和研究意义
1.6.1 本文的研究内容
1.6.2 本文的研究意义
参考文献
第二章 辐射松制备高性能溶解浆机理与性能研究
2.1 前言
2.2 实验材料与方法
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验仪器
2.2.3 纤维原料的化学组分分析
2.2.4 预水解液的成分测定
2.2.5 PHK法溶解浆制备
2.2.6 溶解浆质量研究
2.3 结果与讨论
2.3.1 原料化学组分研究与讨论
2.3.2 预水解对碳水化合物和木质素的影响
2.3.3 PHK过程对未漂浆的影响
2.3.4 氧脱木质素、漂白过程中浆料性能的变化
2.3.5 溶解浆质量的综合评价
2.4 本章小结
参考文献
第三章 H_2O/p-TsOH体系木质素溶出机理及溶解浆性能研究
3.1 前言
3.2 实验材料与方法
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验仪器
3.2.3 木质素样品制备
3.2.4 木质素表征
3.2.5 化学组分分析
3.2.6 H_2O/p-TsOH体系超声辅助的溶解浆制备
3.2.7 溶解浆质量特性分析
3.3 结果与讨论
3.3.1 H_2O/p-TsOH体系对木质素和碳水化合物的影响
3.3.2 木质素综合表征
3.3.3 H_2O/p-TsOH体系溶解浆性能综合评估
3.4 本章小结
参考文献
第四章 深共溶剂体系木质素溶出机理及溶解浆性能研究
4.1 前言
4.2 实验材料与方法
4.2.1 实验材料
4.2.2 实验仪器
4.2.3 化学组分分析
4.2.4 预水解处理
4.2.5 超声波辅助的DES处理
4.2.6 溶解浆的制备
4.2.7 溶解浆质量分析
4.2.8 溶出木质素表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 预水解对木片化学成分的影响
4.3.2 超声波处理
4.3.3 DES处理的半纤维素溶出动力学
4.3.4 溶解浆质量综合评估
4.3.5 提取木质素特性分析
4.4 本章小结
参考文献
第五章 主要结论与创新点
5.1 主要结论
5.2 创新点
5.3 展望
致谢
附录1:作者在攻读博士学位期间发表的论文
附录2:主要缩写名称
【参考文献】：
期刊论文
[1]木质纤维素生物质炼制和多级资源化利用技术[J]. 文甲龙,袁同琦,孙润仓. 生物产业技术. 2017(03)
[2]商品化学浆制备溶解浆的研究进展[J]. 范述捷,文飚,苏振华,张羽. 中国造纸. 2017(03)
[3]新型深度共熔溶剂选择性分离木质素的研究[J]. 常杰,刘钧,郭姝君,王曦,付严. 华南理工大学学报(自然科学版). 2016(06)
[4]酸性亚硫酸盐与预水解硫酸盐法溶解浆生产工艺及产品性能的比较[J]. 陈春霞,刘一山,段超,李建国,马晓娟,郑林强,倪永浩. 中国造纸. 2015(12)
硕士论文
[1]木质素水解选择性制备单酚类化合物的研究[D]. 张羽.华南理工大学 2013
本文编号：3657539
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 溶解浆的制备方法及发展趋势
1.2.1 酸性亚硫酸盐法
1.2.2 预水解硫酸盐法
1.2.3 直接水解硫酸盐纸浆
1.2.4 溶解浆制备方法研究进展
1.2.5 基于生物质精炼的溶解浆制备
1.3 溶解浆原料来源
1.4 溶解浆反应性能及其改善研究进展
1.4.1 溶解浆反应性能的影响因素
1.4.1.1 树种的影响
1.4.1.2 溶解浆化学组分的影响
1.4.1.3 分子量或聚合度的高低和分布均一性
1.4.1.4 纤维形态和孔隙结构
1.4.2 溶解浆反应性能的表征方法
1.4.2.1 过滤性能法
1.4.2.2 Fock法
1.4.2.3 Kw值法
1.4.3 溶解浆反应性能的改善
1.4.3.1 机械处理
1.4.3.2 酶处理
1.4.3.3 碱萃取
1.4.3.4 离子液体处理
1.4.3.5 酸处理
1.4.3.6 臭氧处理
1.4.3.7 组合处理
1.5 溶解浆的应用
1.5.1 纤维素酯
1.5.2 微米纤维素和纳米纤维素
1.5.3 其他应用和趋势
1.6 本文的研究内容和研究意义
1.6.1 本文的研究内容
1.6.2 本文的研究意义
参考文献
第二章 辐射松制备高性能溶解浆机理与性能研究
2.1 前言
2.2 实验材料与方法
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验仪器
2.2.3 纤维原料的化学组分分析
2.2.4 预水解液的成分测定
2.2.5 PHK法溶解浆制备
2.2.6 溶解浆质量研究
2.3 结果与讨论
2.3.1 原料化学组分研究与讨论
2.3.2 预水解对碳水化合物和木质素的影响
2.3.3 PHK过程对未漂浆的影响
2.3.4 氧脱木质素、漂白过程中浆料性能的变化
2.3.5 溶解浆质量的综合评价
2.4 本章小结
参考文献
第三章 H_2O/p-TsOH体系木质素溶出机理及溶解浆性能研究
3.1 前言
3.2 实验材料与方法
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验仪器
3.2.3 木质素样品制备
3.2.4 木质素表征
3.2.5 化学组分分析
3.2.6 H_2O/p-TsOH体系超声辅助的溶解浆制备
3.2.7 溶解浆质量特性分析
3.3 结果与讨论
3.3.1 H_2O/p-TsOH体系对木质素和碳水化合物的影响
3.3.2 木质素综合表征
3.3.3 H_2O/p-TsOH体系溶解浆性能综合评估
3.4 本章小结
参考文献
第四章 深共溶剂体系木质素溶出机理及溶解浆性能研究
4.1 前言
4.2 实验材料与方法
4.2.1 实验材料
4.2.2 实验仪器
4.2.3 化学组分分析
4.2.4 预水解处理
4.2.5 超声波辅助的DES处理
4.2.6 溶解浆的制备
4.2.7 溶解浆质量分析
4.2.8 溶出木质素表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 预水解对木片化学成分的影响
4.3.2 超声波处理
4.3.3 DES处理的半纤维素溶出动力学
4.3.4 溶解浆质量综合评估
4.3.5 提取木质素特性分析
4.4 本章小结
参考文献
第五章 主要结论与创新点
5.1 主要结论
5.2 创新点
5.3 展望
致谢
附录1:作者在攻读博士学位期间发表的论文
附录2:主要缩写名称
【参考文献】：
期刊论文
[1]木质纤维素生物质炼制和多级资源化利用技术[J]. 文甲龙,袁同琦,孙润仓. 生物产业技术. 2017(03)
[2]商品化学浆制备溶解浆的研究进展[J]. 范述捷,文飚,苏振华,张羽. 中国造纸. 2017(03)
[3]新型深度共熔溶剂选择性分离木质素的研究[J]. 常杰,刘钧,郭姝君,王曦,付严. 华南理工大学学报(自然科学版). 2016(06)
[4]酸性亚硫酸盐与预水解硫酸盐法溶解浆生产工艺及产品性能的比较[J]. 陈春霞,刘一山,段超,李建国,马晓娟,郑林强,倪永浩. 中国造纸. 2015(12)
硕士论文
[1]木质素水解选择性制备单酚类化合物的研究[D]. 张羽.华南理工大学 2013
本文编号：3657539
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3657539.html
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