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我国是产棉第一大国,然而棉花秸秆作为重要的生物质资源却浪费严重。本文首先综述了棉花秸秆的理化性质以及当前的主要应用,然后对棉花秸秆纤维素,半纤维素以及木质素的结构和性质分别进行了阐述,为后续的实验以及生产生活中的应用提供了理论基础。
本文首先进行了化学方法对棉花秸秆的皮与芯的分离进行研究。主要是在碱性的不断搅拌的条件下,加入适量的双氧水处理截断的棉花秸秆,棉秆皮与芯很好的分离,得到的皮已经是很好的纤维。对于得到的棉秆芯用有机方法进行降解,即用甲酸和乙酸的混合酸脱除棉秆中的木质素和半纤维素,并且通过实验得知以下的结论:常压下用甲酸,乙酸和水35/45/20(v/v/v)的混合有机溶剂得到的纤维素的产量高,结构疏松。得到的粗纤维素在45℃的温水浴的条件下,用2%的H<,2>O<,2>溶液在PH11.5的条件下漂白纯化,得到纯度较高的纤维素,并且用气质联机的分析它的主要成分,测定它的纯度。得到的木质素呈红褐色,提纯后通过傅立叶变换红外光谱,核磁共振以及对其进行硝基苯氧化试验来推断棉花秸秆纤维素的主要结构。对于半纤维素多糖,本实验也用气质联机的方法对其成分进行了判断,其中木糖,葡萄糖占很大一部分,还有阿拉伯糖,核糖等。随后又进行了分离好的纤维素的加工探讨,主要是制备了棉花秸秆微晶纤维素和棉花秸秆吸油活性材料。在微晶纤维素的制备过程中,采用一定浓度的Na<,2>SO<,3>溶液和盐酸来对纤维素的结构进行调整,得到微晶纤维素。在吸油活性材料的制备中,在NBS作催化剂的条件下用乙酸酐与葡萄糖基团上的羟基发生脂化反应,来制备吸油活性材料。