碱性离子液体有效去除烟梗中木质素的研究

制备碱性离子液体[Mmim]DMP,将其作为溶剂,以微波辐射为加热源,研究其对造纸法再造烟叶原料烟梗中木质素的去除效果.建立了快速、准确的液相木质素紫外分光光度定量分析方法,通过正交实验确定了碱性离子液体有效去除烟梗中木质素的最佳工艺:浸渍温度80℃,浸渍时间25min,浸渍料液比1∶15.在此工艺条件下,烟梗木质素的去除率达到22.60%,其溶解去除率约为常规热水提取的5倍.烟梗经离子液体处理后,纤维间的填充物大量脱除,纤维轮廓更清晰,有利于后续原料打浆及烟气品质控制.     

烟梗原料酶促打浆研究

以PFI磨为打浆设备,优化烟梗酶促打浆酶预处理条件,分析酶处理对浆料不同筛分纤维特征的影响.结果表明,酶用量0.5%、pH7、50℃处理4 h对打浆最有利.相同打浆度下,酶处理组磨浆能耗降低了37.21%.酶处理后浆料纤维主要分布在R30～R100内,其中R50、R100、R200纤维平均长度较对照分别增加了14.06%、15.69%和4.42%,纤维宽度也有所增加.酶处理组R50组分含量不变,但R100和R200组分减少了46.15%和18.24%,R350组分有所增加,经酶处理的R50纤维扭结指数减小,R100、R200、R350纤维扭结指数增加.生物酶处理烟梗可以改善烟梗浆性能.     

思茅松硫酸盐浆粮食包装袋纸的打浆工艺研究

针对粮食包装袋的特殊要求,研究了思茅松硫酸盐浆抄造粮食包装袋纸的打浆工艺.实验结果表明,打浆时间和打浆浓度对纸张的抗张强度、抗张能量吸收、伸长率、耐破度等都有一定程度的影响;思茅松硫酸盐浆在打浆浓度为16%时利用PFI磨打浆5,min时所抄纸页可以满足粮食包装袋纸的性能要求.以20%与5%的浓度组合进行组合打浆,更可取得较好的纸张韧性发展,同时获得良好的纸张撕裂强度和透气度性能,所制粮食包装袋纸具有较好的使用性能.     

玉米秸秆造纸工艺的分析研究

以玉米秸杆作为主要原料,通过对比分析各类原料的造纸流程总结出玉米秸秆造纸的基本工艺.针对玉米秸秆材料的特点选择合适的预处理方法去除秸皮表面的胶质,以利于纤维的提取,再选择合理的打浆方法,细化纤维,提高纤维的质量,制得高得率的纸浆,使抄造得出的纸张能够符合各方面性能的要求.     

氧碱法脱除烟梗中木质素降低烟气有害成分

采用氧碱法预处理烟梗,脱除烟梗中的木质素,并利用处理后烟梗制成烟草薄片,研究烟气中有害成分的变化,得到氧碱法处理的最佳工艺条件如下:碱液与烟梗液固比,10mL/g;氢氧化钾相对于绝干烟梗质量的百分比,35%;反应温度,120℃;反应时间,40min;氧气压力,0.6MPa;保护剂MgCO_3使用量,0.5%.与传统水浸泡预处理工艺相比,氧碱法处理后木质素含量降低率达到47.9%,裂解气中苯酚含量降低61%,邻苯二酚含量降低25%,总有害物质含量降低38%.     

再造烟叶正交优化提取及其化学成分和致香成分分析

研究水和乙醇为溶剂对再造烟叶原料烟草碎片和烟梗提取的影响,采用正交试验优化提取温度、料液比和提取时间,利用薄层层析(TLC)和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析比较烟草碎片和烟梗提取物的化学成分和致香成分.结果表明:烟草碎片和烟梗的水浸提法最佳提取条件为提取温度75℃,料液比1∶9,提取时间45 min;乙醇浸提法的最佳提取条件为提取温度60℃,料液比1∶9,提取时间45min.TLC比较分析表明烟草碎片水提取物和乙醇提取物的化学成分存在明显差异,GC-MS比较分析表明烟草碎片的乙醇提取物的致香成分数目和总含量高于烟草碎片的水提取物,烟草香味重要成分莨菪亭提取量也明显提高.提取物成分分析显示烟梗与烟草碎片具有类似特征.本研究结果提示乙醇提取法能更有效地提取烟草原料中水溶性物质和致香物质.     

高压润梗对梗丝化学成分及感官质量的影响

为了改善梗丝内在质量,提高梗丝利用率,利用WQ25蒸汽增压烟梗回潮机,研究配方烟梗在不同强度处理后梗丝的质量状况。设计了低、中、高3种处理强度,检测处理后梗丝的物理指标、化学成分及主流烟气成分等指标,对比评价梗丝感官质量。结果表明:低强度处理后的高压润梗梗丝的填充值及整丝率与常压处理梗丝接近,随着处理强度的增大,梗丝填充值及整丝率略有下降;烟梗经高压润梗设备处理后,水溶性糖含量显著降低,且降低幅度随着处理强度的升高而增大;高压润梗梗丝感官质量较常压梗丝明显改善,但高强度处理后梗丝的焦枯气息增加。     

玉米秸皮纸的制备及性能分析

研究以玉米秸皮为主要原料的纸张制备方法.采用碱预处理的方法去除秸皮表面的胶质,以利于纤维的提取.经过碱法制浆提取出均匀分散的纤维,经过打浆细化等工序,细化纤维,改善纤维的质量.制得纸浆后,抄造出纸张,所得到的纸张力学性能与白度得以提高.通过对比试验制备秸皮纸后,对润湿性能、受力最大载荷、白度进行检测.预处理使纤维试样表面接触角从76.37°降低到44.22°,亲水能力和润湿效果明显改善.处理后的纸张白度能够达到60%左右,抗张最大载荷38 N.该方法能够有效提取秸皮纤维并制备纸张试样.有利于提供造纸原料,以弥补木材原料数量的不足;提高玉米秸秆的利用价值,保护环境,节约资源.     

碱性离子液体萃取光甘草定的研究

光甘草定是光果甘草中的天然活性成分之一,含量仅为2‰,存在提取分离难的问题。本文以可功能化设计的咪唑类离子液体为萃取剂进行光甘草定的萃取研究,重点考察了离子液体的碱性和疏水性对光甘草定萃取性能的影响。结果表明:离子液体碱性增强,光甘草定的萃取率增加;离子液体阴离子的疏水性越强,光甘草定萃取效果越好;碱性疏水离子液体[Hmim][N(CN)2]对光甘草定的萃取率最高,可达87.27%。     

新型深度共熔溶剂选择性分离木质素的研究

近年来,以胆碱类为代表的生物基离子液体作为木质素的优良溶剂逐渐受到广泛关注.文中基于Hansen溶解理论,设计出一种分别以乳酸(LA)和氯化胆碱(Ch Cl)为氢键供受体的新型离子液体——深度共熔溶剂(DES)作为木质素分离的溶剂.通过实验考察了常压下Ch Cl/LA摩尔比、温度、时间对木质素溶解效果的影响,确定了最佳工艺条件为Ch Cl/LA摩尔比1∶9、温度90℃、时间12h,此时木质素的溶解率达90.1%,再生木质素纯度为96.3%.紫外可见光谱(UV)及红外光谱(FT-IR)分析表明木粉中木质素经DES处理后被大量脱除;X射线衍射分析表明经预处理后的木粉中纤维素结构基本未被破坏;核磁共振谱(13C NMR)分析表明再生木质素由紫丁香基、愈创木基及少量对羟苯基结构单元组成;离子色谱分析结果表明该混合溶液中的综纤维素只有少量发生溶解.     

烟梗微波膨化基本规律的研究

烟梗是烟草生产的副产物,对其进行膨胀制粒作为烟卷的填充料不仅提高了装填体积和燃烧性能,而且还能降低成本和改善卷烟品质。采用微波膨化方法研究了烟梗膨化的影响因素和基本规律,实验表明烟梗含水率对烟梗微波膨化率有重要影响,烟梗含水率在18%~21%之间膨化效果最佳,膨化烟梗无碳化现象;微波膨化时间也是影响烟梗膨化重要因素,最佳膨化时间约为70~80 s;在烟梗微波膨化过程中,温度发生明显变化,当温度为85~95℃时,烟梗膨化显著,温度的变化可作为一个重要控制参数;加入适量膨化剂不仅提高烟梗膨化率,而且改善了烟梗膨化质量,膨化剂对烟梗微波膨化有重要作用。微波膨化烟梗加热均匀、快速,温度易控,设备体积小,因此微波膨化烟梗将具有一定的应用前景。     

麦草碱木素在碱性离子液体[Bmim][OH]中的溶解机理

对麦草碱木素在强碱性离子液体[Bmim][OH]溶解过程中木质素的结构变化进行了解析,并对溶解机理进行了探讨.利用微波加热辅助溶解,实验条件如下:微波功率500 W,温度90℃,反应时间30 min,固液比1:10.通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、元素分析、二维异质单量子相干核磁共振(2D HSQC NMR)、瞬时高温热解装置-气相色谱-质谱联用(Py-GC-MS)等方法进行分析和表征.研究结果表明:碱木素在[Bmim][OH]离子液体溶解过程中其芳香环结构保持稳定,主要发生了侧链取代或单元连接间含氧基团的脱除,溶解后再生的木质素相对分子质量轻微下降,分子量分布更加均匀;同时,再生木质素的不饱和度增大,这是由于溶解过程中发生了脱水反应.二维核磁共振光谱与Py-GC-MS分析表明,在强碱性离子液体体系中木质素的溶解过程以大分子中β-O-4′键的断裂最为明显,β-β、β-5次之,S/G比例明显降低.文中成果为碱木素高值化应用的相关理论和产品开发提供了基础数据和技术方向.     

双核碱性功能化离子液体催化Knoevenagel缩合反应

采用咪唑与二溴烷烃为原料,两步法合成了5种新型咪唑类碱性双核功能化离子液体催化剂,考察了在醛与氰基化合物的Knoevenagel缩合反应中的催化性能。结果表明:咪唑类碱性双核功能化离子液体在Knoevenagel反应中具有很好的催化性能,在其中以双-(3-甲基-1-咪唑)亚丁基双氢氧化物离子液体的催化糠醛与丙二氰Knoevenagel缩合反应的活性最好,其产物的收率高达93.2%,而双-(3-甲基-1-咪唑)亚己基双氢氧化物离子液体对研究中的类醛与氰基化合物的Knoevenagel缩合反应都有较好的催化效果。     

可调性离子液体吸收CO_2性能与反应机制

以有机超强碱和氟代醇为原料,采用一步法合成4种可调性离子液体,用于CO_2的吸收.采用在线红外光谱和13 C核磁光谱分析可调性离子液体与CO_2的反应机制,并对可调性离子液体的CO_2吸收性能及物性变化进行研究.结果表明:在常压下,可调性离子液体的CO_2摩尔吸收量最高可达0.97mol·mol-1,降低吸收温度和增加吸收压力有利于CO_2的吸收,阴离子的结构对CO_2摩尔吸收量的影响强于阳离子;CO_2与阴离子反应的同时,伴随着可调性离子液体的结构从氢键离子对向自由离子转变;CO_2的吸收促进可调性离子液体极性和离子强度的增加,导致低极性的正庚烷在可调性离子液体中的溶解性能发生变化.     

离子液体对模拟生物质原料组分的选择性分离

设计合成了一系列咪唑基羧酸盐离子液体:1丁基3甲基咪唑甲酸盐,1丁基3甲基咪唑乙酸盐,1丁基3甲基咪唑乳酸盐,1丁基3甲基咪唑乙醇酸盐,1丁基3甲基咪唑苯甲酸盐和1丁基3甲基咪唑二氰胺盐,并采用氢核磁方法对这些离子液体进行了表征和结构确认。研究了离子液体的阴离子结构、体系溶解温度对木质素和木聚糖溶解度的影响。根据不同离子液体对纤维素、木聚糖、木质素溶解性能的差异,实现了模拟生物质原料3个组分的选择性逐级分离,木质素、木聚糖和纤维素的分离质量分数分别为76.9%、75.4%和99.3%。离子液体[C4mim][N(CN)2]的回收质量分数为89.6%。     

溴代N-丁基吡啶离子液体的合成及吸收CO_2性能研究

以吡啶、溴代正丁烷为原料合成了溴代N-丁基吡啶离子液体([bpy]Br),使用红外光谱、核磁共振氢谱分析方法对产物结构进行了表征。运用热重-差示扫描量热仪(TG-DSC)对离子液体的热稳定性进行测定,结果表明离子液体[bpy]Br的液态温度为99.3~238.0℃。实验研究了离子液体[bpy]Br对CO_2的吸收性能和离子液体再生后对CO_2的吸收负荷。结果表明:随着离子液体[bpy]Br质量分数的增加,离子液体吸收CO_2的负荷增加;随着吸收温度的升高,离子液体吸收CO_2的负荷减少;随着通入CO_2流量的增加,离子液体吸收CO_2达到饱和的时间缩短。离子液体再生后对CO_2的吸收性能基本不变。     

利用脲碱法处理烟梗提高造纸法再造烟叶的品质

在烟梗的贮存过程中,应用脲和碱对烟梗进行预处理,引入正交实验设计方法,找出因素主次及其最佳水平组合.实验结果表明该方法一方面能有效降解烟梗中的果胶、木质素,使梗浆更容易疏解,提高造纸法再造烟叶的透气度,其中透气度增幅达28.0%;另一方面能促进造纸法再造烟叶化学成分的重组,使再造烟叶物理结构和化学组成更合理,增强烟气的丰富性,从而提高造纸法再造烟叶的整体品质.     

桉木碱性亚硫酸盐预处理对酶解糖化效果的影响

用碱性亚硫酸盐对桉木原料进行预处理,并通过傅立叶红外光谱、扫描电镜、X射线衍射等手段对预处理所得样品进行分析.结果表明:桉木原料经碱性亚硫酸盐预处理后,有部分木质素和少量半纤维素被水解;纤维素的相对结晶度下降14.34％;碳水化合物的结构变得松散,纹孔膜破裂,纤维碎片增多,极大地提高了后续纤维素酶的可及度.进一步的酶解...     

唑基离子液体的脱硫性能研究

为了研究在离子液体阴、阳离子上添加功能基团,达到更好地吸收SO_2的效果,以1,1,3,3-四甲基胍和三氮唑为原料,合成了三氮唑胍盐离子液体(简写为[TMG][Triz]),对其脱硫性能进行了系统研究,探讨了离子液体[TMG][Triz]的脱硫性能及脱硫机理。结果表明,离子液体[TMG][Triz]具有良好的脱硫及再生性能。在常压、20℃条件下,1mol离子液体[TMG][Triz]吸收2.964mol的SO_2;随着温度的升高,离子液体[TMG][Triz]的脱硫能力逐渐下降;摩尔吸收比随着SO_2分压的增加而增加;130℃条件下,对吸收饱和后的离子液体进行解吸,解吸率达到95%以上。研究表明,离子液体[TMG][Triz]对SO_2的吸收同时存在化学吸收和物理吸收2种作用,研究结果对提高烟气处理效率具有一定的参考价值。     

亚铜基离子液体催化氧化净化PH3

以自主筛选的亚铜基离子液体为催化剂及反应介质,对含PH3的混合气进行液相催化氧化净化研究.采用FT-IR对单体[bmim]C1进行构象分析,测定亚铜基离子液体的热分解温度,考察混合气中温度、O2浓度、[bmin]Cl与CuCl摩尔比对磷化氢净化效率的影响,探讨离子液体催化氧化净化PH3的可能机理.研究结果表明:合成的选择性好、稳定性高的亚铜基离子液体催化剂对PH3的净化效率长时间保持在100％.较适宜的反应温度为60℃;随着混合气中O2含量的增加,吸收液对PH3的净化效率有所提高,在氧含量为7.8％时净化效果最好;亚铜基离子液体催化体系对PH3氧化有很好的催化作用,[bmim]Cl与CuCl最佳摩尔比为1∶3.失活的催化剂经鼓氧再生后,效率依然长时间保持在97％,再生恢复性能较好.