哈尼稻秆的生物结构及其纤维素的结构、性质与应用研究

发布时间：2020-06-30 21:01

【摘要】：近年来,人们对环境污染问题的日益重视和关注,加之政府提倡环境友好型经济发展,纤维素这种可再生资源的开发和利用愈加地被重视。中国作为世界上最大的水稻生产国和消费国,充分开发和利用我国丰富的稻秆资源具有十分重要的现实意义。本论文将以我国特有的哈尼稻秆为原料,采用SEM、FTIR、WAXD和TG等测试手段研究了哈尼稻秆的生物结构以及哈尼稻秆纤维素的结构与热稳定性;通过球磨和超声处理,研究了其纤维素结晶结构的变化;将其纤维素用于手抄纸的抄造中,研究了手抄纸的纸张性能,评估了哈尼稻秆纤维素纤维作为纸张的可行性。所得结论如下:1)哈尼稻秆和广东稻秆具有相同的生理特征:细胞类型相同,均由导管、维管束、木射线、薄壁细胞等组成,但两者在生物结构上存在不同的特点。与广东稻秆相比,哈尼稻秆木质素和综纤维素含量较高,灰分和聚戊糖含量较低。哈尼稻秆纤维的纤维长和长宽比大于广东稻秆,其茎外表皮组织比广东稻秆的厚。在哈尼稻秆的维管束中存在大量的螺旋式结构,而广东稻秆的维管束中并未发现。两种稻秆茎表皮主要含C、O、Si、K、Cl等元素,这说明颗粒物区的硅化物是无机硅化物,且不同种类的稻秆和稻秆不同区域的元素含量及硅化物组成存在差异。2)通过烧碱法制浆和P段、H段漂白后得到哈尼稻秆纤维素样品的聚合度为286,抗碱度(R10)为89.6。其纤维素纤维成整齐排列的扁平带状纤维,表面光滑。通过本实验处理得到的哈尼稻秆纤维素的结晶变体类型为纤维素Ⅰ,结晶度为68.48%。哈尼稻秆纤维素的初始分解温度为243.7℃,351.3℃失重达到最大,700℃的固体残留量仅为6.31%。3)通过球磨,纤维素的结晶变体类型和主要官能团没有发生变化,但结晶度和分子量都大幅度下降;纤维素纤维由规整的扁平状致密堆积的形貌,呈现出大量碎片和孔洞形貌。无论在水或醇类润胀剂中,通过超声处理后,纤维素的分子量都会降低。醇与哈尼稻秆纤维素纤维的作用更强,导致纤维素的结晶度有较大幅度降低;在相同定量的条件下,哈尼稻秆纤维素纤维的手抄纸的光泽度、抗张指数、白度、撕裂度、耐破指数和弯曲挺度高于广东稻秆纤维素的。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S216

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本文编号：2735813