發(fā)布時間：2016-12-10 12:50

  本文關鍵詞：纖維素的去結晶，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《華南理工大學》 2011年

纖維素的去結晶

陳明鳳  

【摘要】：隨著能源的消耗和對環(huán)境保護的重視,纖維素作為可再生資源得到越來越廣泛的開發(fā)和應用。而纖維素分子內和分子間存在著大量的氫鍵,同時纖維素形態(tài)結構和聚集態(tài)結構的復雜性以及具有的高結晶度,使得大量可反應的羥基被封閉,試劑可及度低,溶解困難,纖維素反應性能較低、化學反應的均一性差。要提高纖維素的反應活性,需降低纖維素的結晶度,可以通過各種物理和化學的方法對纖維素進行預處理(活化)。因此,纖維素的去結晶化研究對纖維素的學術研究和工業(yè)應用都具有很高的研究價值。本課題旨在研究如何有效地對纖維素進行去結晶,以達到在保持纖維素平均分子質量基本不變或變化較小的情況下,盡可能的使纖維素的結晶度下降,從而提高纖維素的反應活性。論文的主要研究內容及成果如下: 第一,研究了堿濃度、堿處理溫度和堿處理時間等因素對纖維素結晶的影響,并用偏光顯微鏡、傅里葉紅外光譜(FTIR)、X-射線衍射法(XRD)、粘度法等手段進行表征。結果表明,氫氧化鈉水合離子能夠很好的溶脹紙漿纖維素,隨著NaOH濃度的增加,紙漿纖維素的結晶度下降,當達到9%NaOH濃度時,紙漿纖維素的的結晶度達到最小,再增加NaOH濃度,纖維素的結晶度稍微增加;纖維素的溶脹程度隨著處理溫度的下降而增加,纖維素的結晶度也隨之下降;隨著氫氧化鈉處理時間的延長,纖維素的溶脹程度增加,結晶度下降。此外,考察了堿濃度對纖維素分子量的影響,發(fā)現在低溫下,纖維素的分子量隨著堿濃度的增加而下降,但影響不大。 第二,研究了微波功率、微波處理時間和微波處理次數等因素對纖維素結晶的影響,并用偏光顯微鏡、FTIR、XRD、粘度法等手段進行表征。結果表明,隨著微波功率的增加,對堿溶脹的纖維素的破壞作用越大,纖維素的結晶度隨之下降,但在微波功率較大的情況下,纖維素的結晶度略有增加;隨著微波時間的增加,處理后的纖維素的結晶度下降,但微波的最大時間是有限的,否則,纖維素會被燒焦;隨著微波次數的增加,處理后的纖維素的結晶度下降,在處理3次后,纖維素的結晶度變化不大。還考察了微波功率對纖維素的分子量的影響,處理后的纖維素的分子量輕微的上升。 第三,研究了超聲功率、超聲處理時間和超聲處理次數對纖維素的結晶的影響,并用偏光顯微鏡、FTIR、XRD和粘度法等手段進行表征。結果表明,在一定超聲頻率下,隨著超聲功率的增加,在堿浸泡下,纖維素的溶脹程度增加;超聲處理并不會改變纖維素的晶型,處理后的纖維素晶型與堿處理后的纖維素的晶型相似,為纖維素Ⅰ和纖維素Ⅱ兩種晶型共存,即結晶區(qū)與非晶區(qū)共存,且處理后的纖維素的結晶度下降;隨著超聲時間的延長,處理后的纖維素結晶度下降,且延長超聲處理時間并不改變纖維素的晶型;隨著超聲處理次數的增加,纖維素的結晶度下降�？疾觳煌�超聲功率處理后纖維素的分子量,得出超聲對纖維素的分子量影響較小。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：O636.11
【目錄】：

摘要5-7

ABSTRACT7-12

第一章 緒論12-30

1.1 引言12

1.2 纖維素的結構12-19

1.2.1 纖維素的分子結構12-15

1.2.2 纖維素的聚集態(tài)結構15-19

1.3 纖維素的化學反應19-26

1.3.1 纖維素的溶劑體系19-25

1.3.2 纖維素的非均相反應25-26

1.4 纖維素的去結晶方法26-28

1.4.1 物理方法26-27

1.4.2 化學試劑法27

1.4.3 蒸汽爆破法27-28

1.5 本課題的目的與意義、主要研究內容及創(chuàng)新之處28-30

1.5.1 本課題的目的與意義28

1.5.2 本課題的主要研究內容28-29

1.5.3 本課題的特色及創(chuàng)新之處29-30

第二章 堿處理對纖維素結晶的影響30-51

2.1 引言30-31

2.2 實驗部分31

2.2.1 儀器與試劑31

2.2.2 堿處理纖維素31

2.3 測試與表征31-35

2.3.1 偏光顯微鏡分析31-32

2.3.2 X-射線衍射（XRD）分析32-33

2.3.3 紅外（FTIR）測纖維素的結晶度指數33-34

2.3.4 粘度法測纖維素的分子量34-35

2.4 結果與討論35-50

2.4.1 纖維素的結晶性質35-38

2.4.2 不同氫氧化鈉（NaOH）濃度對纖維素結晶的影響38-43

2.4.3 不同溫度處理對纖維素結晶的影響43-46

2.4.4 不同處理時間對纖維素結晶的影響46-50

2.5 本章小結50-51

第三章 微波輔助堿處理對纖維素結晶的影響51-66

3.1 微波簡介51-53

3.1.1 微波輻射的原理51-52

3.1.2 微波輻射加熱的特點52

3.1.3 微波技術在纖維素領域的應用52-53

3.2 實驗部分53-54

3.2.1 儀器與試劑53

3.2.2 微波堿聯用處理纖維素53-54

3.3 測試與表征54

3.4 結果與討論54-65

3.4.1 微波功率對纖維素結晶的影響54-59

3.4.2 微波時間對纖維素的結晶的影響59-62

3.4.3 微波次數對纖維素的結晶的影響62-65

3.5 本章小結65-66

第四章 超聲輔助堿處理對纖維素結晶的影響66-81

4.1 引言66-67

4.1.1 超聲波簡介66

4.1.2 超聲波在纖維素中的應用66-67

4.2 實驗部分67-68

4.2.1 儀器與試劑67

4.2.2 超聲堿聯用處理纖維素67-68

4.3 測試與表征68

4.4 結果與討論68-79

4.4.1 超聲功率對纖維素結晶的影響68-73

4.4.2 超聲時間對纖維素結晶的影響73-76

4.4.3 超聲次數對纖維素結晶的影響76-79

4.5 本章小結79-81

結論81-82

參考文獻82-88

攻讀碩士學位期間取得的研究成果88-89

致謝89-90

附件90

下載全文 更多同類文獻

CAJ全文下載

(如何獲取全文？ 歡迎：購買知網充值卡、在線充值、在線咨詢)

CAJViewer閱讀器支持CAJ、PDF文件格式

【引證文獻】

中國博士學位論文全文數據庫 前1條

1 馬麗;植物纖維/ABS木塑復合材料的制備、結構與性能研究[D];華南理工大學;2012年

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 哈麗丹·買買提;吾滿江·艾力;努爾買買提;;纖維素氨基甲酸酯的生產工藝研究[J];合成纖維工業(yè);2006年03期

2 哈麗丹·買買提;阿布力米提;庫爾班江·肉孜;阿依努爾;;月桂酸纖維素酯的均相法合成[J];化工進展;2010年07期

3 熊犍,葉君,梁文芷,范佩明;微波對纖維素Ⅰ超分子結構的影響[J];華南理工大學學報(自然科學版);2000年03期

4 臧洪俊;張勇;臧亞萍;程博聞;宋俊;吉科猛;�？�強;;纖維素在離子液體[AMMor]Cl/[AMIm]Cl混合溶劑中的均相乙酰化反應研究[J];化學學報;2010年03期

5 趙殊;張菲;張雯雯;;丙烯酸纖維素的合成與表征[J];化學與粘合;2007年03期

6 李健;蘇霜;劉寧;;微晶纖維素醋酸酯的合成與工藝研究[J];化學與粘合;2009年06期

7 王瑀;王丹;商士斌;宋湛謙;王宏曉;;一種新型纖維素吸附劑的制備研究[J];林產化學與工業(yè);2008年02期

8 許玉芝;王春鵬;李芬芬;金立維;陳日清;儲富祥;;超聲波一步法制備纖維素氯化鋰/二甲基乙酰胺溶液[J];林產化學與工業(yè);2009年05期

9 楊明非,潘雪峰;紅外光譜法研究木材纖維素的結晶度[J];林業(yè)科技;1989年02期

10 熊磊,于偉東;紅外光譜法測定纖維的結晶度與取向度[J];上海紡織科技;2003年06期

中國博士學位論文全文數據庫 前2條

1 程博聞;環(huán)境友好型阻燃纖維素纖維的研究[D];天津工業(yè)大學;2003年

2 唐愛民;超聲波作用下纖維素纖維結構與性質的研究[D];華南理工大學;2000年

【共引文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 魏立娜;張永久;李婭;;智能調溫粘膠纖維∕棉混紡織物的染色性能研究[J];河北紡織;2009年02期

2 牛秉彝;牛金輝;溫明皓;;高膛壓炮用發(fā)射藥動態(tài)粘彈特性的測試研究[J];太原機械學院學報;1988年04期

3 郝紅英,邵自強;纖維素衍生物增塑體系溶劑化研究[J];華北工學院學報;2002年04期

4 朱圣東;吳元欣;喻子牛;高明;;植物纖維素原料生產燃料酒精研究進展[J];化學與生物工程;2003年05期

5 趙律;李志光;李輝勇;謝磊;周智;;木質纖維素預處理技術研究進展[J];化學與生物工程;2007年05期

6 張克宏;史鐵鈞;徐峰;王鵬;;杉木粉/硼有機無機雜化材料的制備與結構表征[J];化學與生物工程;2007年06期

7 潘鵬;甄文娟;單敏華;;微晶纖維素的電化學氧化研究[J];化學與生物工程;2008年07期

8 蔣玲玲;陳小泉;李宗任;;纖維素酶制備納米纖維素晶體的研究[J];化學與生物工程;2008年12期

9 于忠璽;高善民;許璞;喬青安;徐彥賓;;纖維素的酸處理及醋酸酯化表面改性研究[J];化學與生物工程;2009年07期

10 羅淵;李云雁;甘濟勇;;從稻草中分離乙二醇木質素的研究[J];湖北農業(yè)科學;2009年01期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 楊棟樑;;構筑超分子結構的環(huán)糊精及其在染整加工中的應用[A];“潤禾杯”第八屆全國印染后整理學術研討會論文集[C];2011年

2 何愛見;宋君龍;;纖維素在氫氧化鈉/尿素的溶解[A];中國造紙學會第十五屆學術年會論文集[C];2012年

3 牛家?guī)V;顧振亞;;滌／棉抗浸透濕面料的研究[A];第四屆功能性紡織品及納米技術研討會論文集[C];2004年

4 崔桂新;賈懿磊;劉士彧;楊利波;;竹原纖維預處理工藝參數探討[A];第八屆功能性紡織品及納米技術研討會論文集[C];2008年

5 朱俊偉;杜芳;陳曉嬌;沈蘭萍;;亞麻纖維超聲波染色工藝探討[A];雪蓮杯第10屆功能性紡織品及納米技術應用研討會論文集[C];2010年

6 崔艷麗;毛建衛(wèi);;植物纖維素兩段法催化降解[A];2009全國可再生能源—生物質能利用技術研討會論文集[C];2009年

7 楊莉燕;譚惠民;;二醋酸纖維素接枝聚己內酯的制備及性能研究[A];第六屆中國功能材料及其應用學術會議論文集（9）[C];2007年

8 于長江;尹學瓊;吉立;雍國新;林強;;羧甲基細菌纖維素的制備及溶液性質[A];第七屆中國功能材料及其應用學術會議論文集（第7分冊）[C];2010年

9 江金龍;邢建偉;蘇開第;;棉織物低溫練漂助劑的應用[A];“浙江宏達”杯第三屆全國印染新技術暨助劑新產品新成果學術交流會論文集[C];2009年

10 呂景春;鄭成輝;李靜;;纖維素酶的復配及生物拋光效果評定[A];“浙江宏達”杯第三屆全國印染新技術暨助劑新產品新成果學術交流會論文集[C];2009年

中國博士學位論文全文數據庫 前10條

1 李忠;聚合物/無機物/生物質雜化復合材料及其陶瓷材料的研究[D];合肥工業(yè)大學;2010年

2 韓咚林;綠色新能源鋁/水基燃料燃燒特性研究和綠色生物質材料的制備[D];中國科學技術大學;2010年

3 袁久剛;離子液體—蛋白酶處理對羊毛表面性能的影響[D];江南大學;2010年

4 納曼;腐殖酸對納米零價鐵修復污染物的抑制及抗抑制機理研究[D];浙江大學;2010年

5 劉倩;基于組分的生物質熱裂解機理研究[D];浙江大學;2009年

6 謝斌飛;淀粉/纖維素類生物質發(fā)酵聯產氫氣和甲烷的機理研究[D];浙江大學;2009年

7 張春紅;廢紙二次纖維氰乙基化改性及制備復合材料的研究[D];昆明理工大學;2009年

8 馮玉紅;微生物纖維素及其氧化衍生物的合成與性能研究[D];昆明理工大學;2008年

9 陳秋玲;麥稈液化制備可降解聚氨酯泡沫材料方法及機理研究[D];昆明理工大學;2010年

10 孫戒;含吲哚-2-酮結構分散染料的合成和應用研究[D];東華大學;2010年

【同被引文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 張麗;馮紹華;夏琳;于冠蕾;;PP／竹粉復合材料的研究[J];合成樹脂及塑料;2007年01期

2 儲鴻,崔正剛;粉體接觸角的測定方法[J];化工時刊;2004年10期

3 葉代勇;黃洪;傅和青;陳煥欽;;纖維素化學研究進展[J];化工學報;2006年08期

4 李克斌,許中堅,劉維屏;農藥在土壤上吸著/解吸及其對生物利用率影響的研究進展[J];環(huán)境污染治理技術與設備;2002年04期

5 蘇茂堯;高洸;林仕;;預處理對纖維素微結構和反應性能影響的研究[J];華南理工大學學報(自然科學版);1989年01期

6 熊犍,葉君,梁文芷,范佩明;微波對纖維素Ⅰ超分子結構的影響[J];華南理工大學學報(自然科學版);2000年03期

7 熊犍;葉君;趙星飛;;纖維素在ZnCl_2水溶液中的溶解性能及再生結構[J];華南理工大學學報(自然科學版);2010年02期

8 徐田軍;馮玉紅;龐素娟;;纖維素的溶解研究進展[J];熱帶生物學報;2010年02期

9 何慧,沈家瑞;用接觸角法測量聚合物共混體系的表面性能[J];合成材料老化與應用;2002年01期

10 葉君;趙星飛;熊犍;;離子液體在纖維素研究中的應用[J];化學進展;2007年04期

中國博士學位論文全文數據庫 前4條

1 王正;木塑復合材料界面特性及其影響因子的研究[D];中國林業(yè)科學研究院;2001年

2 肖紅;木棉纖維結構和性能及其集合體的浸潤與浮力特征研究[D];東華大學;2005年

3 唐愛民;超聲波作用下纖維素纖維結構與性質的研究[D];華南理工大學;2000年

4 程杰;自組裝環(huán)肽納米管的分子模擬研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2009年

【二級參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 鄭瑛,項生昌,柯培玲,游瑞云;β-環(huán)糊精交聯聚合物的合成及其在水處理中的應用[J];合成化學;2001年06期

2 宇海銀,顧家山,何菊明,張毅,凌青,李世鳳,孫益民,左光漢;羥丙基甲基纖維素的接枝共聚及其在復合材料中的應用研究[J];合成化學;2003年03期

3 張耀鵬,邵惠麗,胡學超;新型纖維素薄膜的NMMO生產工藝[J];合成技術及應用;2000年03期

4 邵自強,馬鳳國,吳彤,廖雙泉,譚惠民;天然纖維素蒸汽閃爆改性對其長支鏈酯合成影響[J];合成技術及應用;2001年02期

5 呂洪,吳江蛟;我國發(fā)展環(huán)保型再生纖維素纖維的探討[J];合成技術及應用;2001年02期

6 梁鋒;羅孟奎;;聚丙烯腈與纖維素在LiCl-DMAc溶劑體系中的相容性[J];合成纖維工業(yè);1989年01期

7 哈麗丹·買買提;努爾買買提;吾滿江·艾力;;粘度法測定植物纖維素的聚合度[J];合成纖維工業(yè);2006年01期

8 卜新平;;纖維素醚市場現狀及發(fā)展趨勢[J];化學工業(yè);2008年03期

9 何力敏;微波化學[J];化工時刊;1998年03期

10 歐育湘;新世紀前10年全球阻燃劑發(fā)展預測[J];化工進展;1999年06期

中國博士學位論文全文數據庫 前1條

1 吳江;α—纖維素膜的制備、性能及應用研究[D];中國科學院研究生院（大連化學物理研究所）;2002年

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 劉貴生,張志民,錢學仁,蒲云橋,劉長恩,鄧儉;纖維素與堿作用動力學研究[J];東北林業(yè)大學學報;1997年02期

2 黎國康,丁恩勇,李小芳,姜勇;納米晶體纖維素Ⅱ的制備與表征研究[J];纖維素科學與技術;2002年02期

3 ;Samoa Pacific Cellulose公司開發(fā)出商品化學漿“Samoa Cane”[J];造紙信息;2002年04期

4 D.J.Sikkema ,曹瑾;特殊應用中高性能纖維的評估[J];國外紡織技術;2004年06期

5 朱玉琴，湯烈貴，潘松漢，王真智;微粉（和微晶）纖維素的微細結構[J];應用化學;1995年02期

6 楊旭紅,潘志娟;濕態(tài)下Lyocell纖維的結構和性能分析[J];絲綢;1999年06期

7 梅潔,歐義芳,陳家楠;醋酸纖維素的高溫合成及其性質的研究[J];纖維素科學與技術;2000年01期

8 董輝,邵宗平,熊國興,楊維慎;鈷摻雜Sr_4Fe_6O_(13)混合導體氧化物結構及透氧測定[J];無機材料學報;2001年02期

9 朱慧珍,黃小或,任小勇,周翔;液氨處理前后棉纖維的結構和性能[J];印染;2003年04期

10 唐人成,楊旭紅,王華杰,梅士英;紡織用天然竹纖維的結構和熱性能[J];林產化學與工業(yè);2004年01期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 謝海波;曹學鋒;譚明乾;敬波;趙宗保;;離子液體中生物聚合物的溶解加工與物理、化學結構調控:胍纖維素的合成及在生物相容性納米粒子上的應用[A];中國化學會第28屆學術年會第7分會場摘要集[C];2012年

2 孫臻;劉坤;余龍江;劉筆鋒;楊光;;圖案化纖維素的微納生物組裝[A];2011年全國高分子學術論文報告會論文摘要集[C];2011年

3 Tomoyuki Ikai;Yoshio Okamoto;;IMMOBILIZATION AND CHIRAL RECOGNITION OF REGIOSELECTIVE AMYLOSE DERIVATIVES AS CHIRAL PACKING MATERIALS FOR HPLC[A];中國化學會第三屆全國分子手性學術研討會論文集[C];2010年

4 ;Preparation and Characterization of Carboxymethyl cellulose/Chitosan Self-Assembly Multilayers[A];2011年全國高分子學術論文報告會論文摘要集[C];2011年

5 谷宇;;STRUCTURE AND SORPTION PROPERTIES OF NANOSIZE POLYMER SENSOR LAYERS[A];中國科協第235次青年科學家論壇——極端復雜測試環(huán)境下實驗力學的挑戰(zhàn)與應對[C];2011年

6 陳振宇;;膳食營養(yǎng)轉型,五谷雜糧與心腦血管疾病[A];膳食變遷對民眾健康的影響：挑戰(zhàn)與應對——第二屆兩岸四地營養(yǎng)改善學術會議學術報告及論文摘要匯編[C];2010年

7 ;Decomposition of Cellulose,Roots and Litter in Alpine Meadow Soil[A];Formation and Evolution, Environmental Changes and Sustainable Development on the Tibetan Plateau[C];1998年

8 ;Purification and identification of the major allergens in Artemisia apiacea pollen[A];華東六省一市生物化學與分子生物學會2003年學術交流會論文摘要集[C];2003年

9 李廈;盧瀟冰;陳霖錚;張勇;;竹材纖維納米微晶纖維素的受控酶解制備與性能表征[A];中國造紙學會第十五屆學術年會論文集[C];2012年

10 谷天碩;陳志林;;鉬元素對木材熱解的影響初步探討[A];2010年中國阻燃學術會議論文集[C];2010年

中國重要報紙全文數據庫 前10條

1 本報記者 楊朝暉;[N];科技日報;2011年

2 鄭州市中醫(yī)院風濕免疫科 楊科朋;[N];保健時報;2010年

3 保健時報特約記者 吳志;[N];保健時報;2010年

4 健康時報記者 王志勝 特約記者 胡顏;[N];健康時報;2011年

5 本報記者 唐夏;[N];中國消費者報;2010年

6 記者 燕文華;[N];塔城日報(漢);2010年

7 記者 馮海波 通訊員 陳臣 鄺兆明;[N];廣東科技報;2011年

8 孫理　張長鑫 本報記者 趙琳;[N];哈爾濱日報;2011年

9 通訊員燕文華;[N];伊犁日報(漢);2011年

10 記者 趙銘;[N];中國食品安全報;2011年

中國博士學位論文全文數據庫 前10條

1 李金寶;基于纖維素聚集態(tài)結構差異的麥草高值化利用技術及機理研究[D];陜西科技大學;2012年

2 劉維娜;生物質在離子液體和高溫液態(tài)水中轉化為化學品的研究[D];北京化工大學;2012年

3 王錢錢;木質纖維素底物對纖維素酶吸附脫附規(guī)律及預處理同步制備納米纖維素的研究[D];華南理工大學;2012年

4 戴達松;大麻納米纖維素的制備、表征及應用研究[D];福建農林大學;2011年

5 郭義;纖維素氨基甲酸酯的微波合成、性質及其應用[D];武漢大學;2011年

6 楊韶平;環(huán)境敏感型纖維素基水凝膠的制備及其吸附性能研究[D];華南理工大學;2010年

7 朱孟兆;油浸絕緣紙熱老化機理的分子動力學研究[D];重慶大學;2011年

8 鞏桂芬;用于制備還原糖的植物纖維素的預處理方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

9 馬森;甜菜粕膳食纖維的提取、改性及其機理研究[D];華南理工大學;2012年

10 羅小林;木質生物質SPORL預處理后酶水解和固液共發(fā)酵及同步產納米纖維素的研究[D];華南理工大學;2011年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 陳明鳳;纖維素的去結晶[D];華南理工大學;2011年

2 薛彬;微納米纖維素的制備及在紙張涂布中的應用[D];華南理工大學;2012年

3 顧青;小麥秸稈中高純度纖維素的提取及應用[D];中國科學技術大學;2009年

4 徐誠;纖維素的消晶化研究[D];南京林業(yè)大學;2012年

5 楊磊;微波強化催化降解纖維素的研究[D];河北工業(yè)大學;2011年

6 顧堅;三聚氰氯及其衍生物對纖維素結構及水解性能的影響[D];江南大學;2012年

7 彭松;纖維素的酸解及其催化加氫制備多元醇的研究[D];華南理工大學;2010年

8 李寧;以磷酸/多聚磷酸為溶劑的液晶纖維素溶液的制備及結構表征[D];東華大學;2011年

9 錢榮敬;TEMPO媒介氧化體系對纖維素的選擇性氧化及其應用研究[D];華南理工大學;2011年

10 孟德發(fā);二氧化鉛陽極電催化降解纖維素的研究[D];河北工業(yè)大學;2011年

  本文關鍵詞：纖維素的去結晶，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：209268