乙酸预处理对木质纤维素结构及性能的影响

摘要

对木质纤维素进行乙酸预处理及三段磨浆,分析了不同试样的化学组分,并进行了结构表征。结果显示,经乙酸预处理及三段磨浆后,相思木木片表面出现大量坍塌、裂纹及孔洞,纤维间的结合也变得更为疏松,木片超微结构受到不同程度的破坏。试样中半纤维素含量显著降低,纤维素及木质素所占比例相对增加,纤维素的结晶度指数有所降低。核磁共振波谱(P^31NMR)分析结果表明,经预处理及磨浆后,试样中木素的脂肪族羟基含量降低,酚羟基含量增加,酚型/非酚型木素值增加,S/G(紫丁香基/愈创木基型木素)值增加,且随着预处理温度的升高,酚型/非酚型值下降,S/G值增加。热重-红外(TG-IR)分析结果表明,经预处理及磨浆后,DTG曲线在280℃左右少一个肩峰,半纤维素的降解产物木聚糖的特征吸收峰大幅降低,纤维素降解产物的特征吸收峰强度略微增强,木质素热解产物的特征吸收峰强度略有下降。为探讨预处理及磨浆对木质纤维素孔结构的影响,采用低温氮气吸附法(BET)对试样进行分析,结果显示,试样的比表面积增大,大孔所占比例减小,介孔所占比例增加。