生態(tài)循環(huán)法制備棉稈韌皮纖維及稈芯應用研究.pdf

1、近幾年來，對廢棄物棉稈的資源再利用已得到重視，相關的科學研究也漸漸開展起來，但多數研究局限在棉稈韌皮而忽略了份量更重的棉稈芯。本文以棉稈的綜合開發(fā)利用為宗旨，首先對棉稈的皮與芯進行分離，然后對制備棉稈韌皮纖維和從稈芯中提取纖維素的工藝進行了研究，以期為后續(xù)實驗和未來大規(guī)模生產過程提供理論基礎。
　　韌皮、稈芯分離實驗中，以30℃的生態(tài)活性水為作用介質，按料水比例1:3將棉稈放入封閉的反應釜4天左右即可達到很好的皮、芯分離效果。對于

2、分離所得的韌皮，采用如下脫膠工藝進行處理：韌皮準備→40℃生態(tài)活性水預處理一周→刮青處理→清水洗滌→打纖→棉稈韌皮工藝粗纖維→超聲波+堿氧?。尤隢aOH一定時間后添加H2O2)→溫水洗滌→打纖→清水洗滌→烘干。利用正交設計軟件，得到棉稈韌皮粗纖維脫膠的最優(yōu)工藝參數組合：NaOH濃度1.0molL-1， H2O2濃度30mlL-1，溫度70℃及作用時間2+2.5h，此條件下所得棉稈韌皮工藝纖維的殘膠率僅為5.5％，殘余木質素率降至8.2

3、%。通過測試棉稈韌皮工藝纖維的基本性能，發(fā)現其長度14cm、細度2.9Tex，強度3.3CN/dTex，與大麻和黃麻接近，基本可滿足紡粗支紗的要求。對棉稈韌皮工藝纖維進行紅外光譜和熱重的分析測試，證實了其具有植物纖維的特性和良好的熱穩(wěn)定性。
　　分離所得的稈芯采用有機溶劑法進行處理以提取纖維素，即用醋酸、硝酸和水的混合溶液降解稈芯中的木質素及半纖維等雜質，通過實驗得到如下結論：在常壓下用80/10/10的醋酸/硝酸/水混合溶液體系

4、在固液比1：15，溫度115℃的條件下作用于棉稈芯30min得到的纖維素樣品純度高達93.97%，殘留的木質素含量僅為1.8%，纖維素和木質素的分離程度達到最佳。對所得纖維素樣品進行電鏡掃描發(fā)現其分子成顆粒狀，木質素等雜質去除較為徹底；紅外光譜顯示出較高純度的纖維素樣品；熱重分析則表明所得到的纖維素樣品熱穩(wěn)定性降低，其裂解發(fā)生在243℃～332℃的溫度范圍內。
　　通過論文研究，認為棉稈是一種利用價值極高的生物質資源。從棉稈芯中提