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第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术

召开年：2018
召开地：广州
出版时间： 2018-12

主办单位：中国工程院华南理工大学

会议文集：第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术论文集

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1.工业木质素的改性及其高值化利用
- 邱学青
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：地球上的植物每年通过光合作用可产生约2700亿吨木质纤维素生物质,为人类社会的可持续发展提供了丰富的可再生资源.二十一世纪以来,包括美国、中国、欧盟、日本、巴西等世界各国都制定了中长期的战略规划,推动将木质纤维素等生物质转化为化学品、燃料和材料等进行高效利用.造纸工业是历史最久、规模最大的生物炼制产业,纤维素乙醇工业是新兴的生物炼制产业.这些生物炼制工艺都是利用木质纤维素中的纤维素和半纤维素,约占三分之一的木质素则作为副产物.中国的造纸制浆和纤维素乙醇产业每年产生1000多万吨工业木质素,目前主要被烧掉,这是一种资源浪费.但是由于工业木质素的组成复杂、分子结构不确定、反应活性低,导致其资源化高效利用一直是世界级难题.
2.生物机械法制浆技术进展
- 陈嘉川;吉兴香
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：介绍了生物制浆技术的最新进展.重点介绍了新开发的新型生物反应器及其生物机械制浆的特点与优势.预测生物机械法制浆会有光明前景.
3.高性能纤维与纸基功能材料
- 张美云
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：特种纸作为一种高新技术产品,广泛应用航空、航天、交通、电子、金融、医疗、食品、装饰等多个领域,具有技术含量高、附加值高、应用范围广的特点.特种纸的制造涉及造纸、材料、化学等多个学科,所用原料包括植物纤维、合成纤维、无机纤维、动物纤维、金属纤维等.根据纤维特性的差异,对纤维进行复合或者混杂,可制造出具有不同性能、功能和用途的特种纸.2016年中国特种纸和纸板的总产量为635万吨,较2015年增长7.63％.特种纸产业的高速发展,使得该领域成为了科学研究的热点和造纸企业关注的焦点.
4.改性漆酶/谷氨酸处理ONP浆纤维结构及性能的变化
- WAN Jin-quan;万金泉;DONG Jun-jing;董俊晶
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：采用二氧化硫脲对漆酶中氨基酸残基末端氨基进行改性,通过红外光谱和顶空气相色谱等分析手段研究改性漆酶/谷氨酸体系对ONP脱墨浆微观结构及性能的影响.结果表明:经改性漆酶/谷氨酸体系处理后,纤维氢键模式发生转变,谷氨酸通过改性漆酶催化氧化作用连接到木素上使浆中羧基含量显著增加,与对照样相比增加了20.8％;纤维分丝帚化更加明显,纤维表面微细纤维含量增多;纤维粗度明显下降,长度和宽度无明显变化;纸浆的白度略有降低,物理性能显著提升.
5.MOF@纳米纤维素复合气凝胶的制备和性能
- WANG Hai-song;王海松;ZHU Lu-ting;朱陆婷;ZHOU Jing-hui;周景辉
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：以纤维素纳米纤维(CNF)为模板合成了可变形的纤维上负载金属-有机框架(MOF)的纳米纤维素气凝胶.CNF不仅为得到MOF气凝胶提供了外在多孔性和机械柔韧性,而且改变了晶体的成核和生长平衡从而得到更小的MOF晶体,并进一步降低了其凝聚的可能性.相比于传统的MOF粉末,MOF@纳米纤维素复合气凝胶具有优越的可行变性,高达99％以上的分层孔隙率,低于0.1g/cm3的密度,提高了对不同分子的吸附能力和吸附动力.研究发现,咪唑沸石框架-8(ZIF-8)@CNF气凝胶对罗丹明B的吸附量可达81mg/g,远高于一些MOF粉末、天然高分子、无机矿物质.这种低成本可规模化的MOF@纳米纤维素复合气凝胶的制备方法将会极大扩展MOF的应用领域.
6.废纸浆筛选与磨浆技术改进机理研究
- 蔡慧;张欣;刘琪;沈军;张辉;James Olson
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：废纸浆在造纸用浆中的占比由于纤维资源保护和循环回用意识的加强而逐年提高.为考察筛选和低浓打浆对废纸浆纤维特性、浆料特性和成纸性能的影响,在分析传统废纸浆制浆工艺流程的基础上,先分别研究OCC浆的筛选、低浓打浆和筛选打浆组合处理,再添加一定量的MFC,分析了添加MFC后对废纸浆的纤维特性和成纸性能影响.研究表明:废纸浆MFC的添加能使成纸的抗张强度明显提高;加入高打浆能耗(1340kWh/t)MFC的废纸浆纤维重均长度、成纸抗张强度都大于加入低打浆能耗(896kWh/t)MFC的废纸浆;将废纸浆的筛选分级处理、低浓打浆处理以及添加MFC处理相结合,能够提高纸业性能和降低原料成本.本研究可为更为优化、更为合理的废纸制浆技术工艺流程和装备技术研发提供理论依据.
7.氯化铁对麦草秸秆酶解影响研究
- 赵焕霞;王姗;杨剑;周雅文;徐宝财
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：以预处理的麦草秸秆为底物,考察了氯化铁促进酶解麦草秸秆的优化工艺条件以及对体系酶动力学、酶活和酶构象的影响,并用扫描电镜对底物进行分析.结果表明,固定底物质量分数为1.25％时,最佳酶解工艺条件为:时间50h,温度50°C,酶质量浓度3g/L,Fe3+质量浓度0.3g/L,纤维素转化率为51.45％,比不合Fe3+的对照组提高了27.21％.Fe3+的加入,提高了酶解反应的最大反应速率和酶活,其最大反应速率提高了33.87％,相对酶活的提高率最高为36.14％.扫描电镜结果表明预处理后麦草秸秆变得蓬松,含Fe3+的体系酶解后的底物孔洞较多.
8.聚磷酸铵-硅藻土/SiO2复合填料的制备及对纸张阻燃抑烟作用的研究
- 沙力争;赵会芳
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：用原位聚合法制备了聚磷酸铵(APP)-硅藻土/SiO2复合填料,用锥形量热仪、扫描电镜等研究了复合填料加填纸页的阻燃性能.结果表明:三组分的APP-硅藻土/SiO2复合填料加填纸样的热释放速率为34.55kW/m2、烟释放速率为0.4097m2/m2s,均比原纸和双组分的APP-硅藻土加填纸样有明显下降,其对加填纸页的成炭作用也更为有效.
9.茯苓的成分分析及其抗菌性能研究
- ZHENG Bingbing;郑冰冰;LIU Fang;刘芳;ZENG Xiangzhi;曾祥志;QIU Xufeng;邱旭峰;CHEN Hua;陈华;SONG Chenying;宋辰颖
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：本文针对不同产地的茯苓采用红外光谱分析(FTIR)、扫描电镜分析(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、气相色谱-质谱联用分析(GC-MS)等手段进行了化学成分分析,并利用茯苓粉末制备抗菌纸研究其抗菌性能.实验结果表明茯苓中的主要成分为三萜类化合物、甾醇类化合物、多糖类等,可利用茯苓来制备抗菌纸.
10.天然香料纳微胶囊中间体
- Rui Zhang;张瑞;Xuan Liu;刘璇;Hongbing Ji;纪红兵
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：作为一种中间体,天然香料纳微胶囊具有可控释放、保护活性成分的优势,已经被广泛应用于食品、日化和纺织等很多领域.然而,天然香料纳微胶囊的结构与性能的不可控限制了其在高技术领域的进一步应用.天然香料纳微胶囊属于结构化产品,性能不仅取决于比例和组成,微观与介观结构也起着重要的作用.本课题组在化学产品工程理念的指导下,以产品需求为导向,从分子水平研究芯材与壁材分子间的相互作用,建立天然香料纳微胶囊结构与性能的关系,通过多壁材复合技术、微流控技术与过程控制技术实现化学品的精确定制.本文综述了天然香料纳微胶囊在不同领域中的应用进展,重点探讨用化学产品工程理念来设计、制备天然香料纳微胶囊,并对该领域所面临的挑战和未来的研究方向进行了展望.
11.食品微生物资源发掘与利用
- 王琳琳;武万强;陈卫
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：食品微生物的种类丰富多样,主要分为两类,一类是食用微生物,包括乳酸菌、酵母、蕈菌等,另一类是发酵微生物.发酵微生物主要指在制造发酵食品的过程中所利用的微生物.最常用的有酵母菌、曲霉以及细菌中的双歧杆菌、乳杆菌、乳球菌、醋酸菌等.但如何发掘并开发利用这些微生物的研究还有很大的欠缺.因此本文拟打算从食品中常用的微生物,如双歧杆菌、乳杆菌、乳球菌、酵母、霉菌、蕈菌等几种微生物着手,研究其来源、分离方法、生理特性、功能评价手段及产业化应用关键技术,以期为相关主体提供有益参考与借鉴.
12.有机酸诱导和热诱导形成的秘鲁鱿鱼香肠的品质比较
- Mi Geng;密更;Hongwei Yan;闫宏伟;Lin Shen;沈琳;Jianrong Li;励建荣
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：基于传统加工方式制成的头足类鱼糜制品的凝胶强度普遍较差.酸诱导凝胶是除热诱导凝胶外另一种理想的凝胶方法.用柠檬酸钠、琥珀酸钠、乳酸钠和醋酸钠四种有机酸盐代替氯化钠对秘鲁鱿鱼鱼糜中的盐溶性蛋白进行溶出,之后进行热诱导和对应有机酸的酸诱导,对形成的鱼肉香肠的品质进行了比较.研究发现,有机酸诱导组在破断强度、持水性、硬度、回复性以及咀嚼度上要比热诱导组形成的样品有显著提高,在白度上甚至超过了自身以及部分海淡水热诱导鱼糜制品,在破断距离、弹性和粘聚性等指标上两种凝胶方式差异不显著.琥珀酸钠组用两种诱导方式制成的鱼糜制品在感官上最好,而乳酸钠组最差.
13.草鱼不同部位挥发性成分分析
- 康翠翠;施文正;方林;王锡昌
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：采用新型材料MonoTrap作为固相萃取整体捕集剂,利用气相色谱-质谱仪对草鱼背肉、红肉、鱼鳃、鱼皮、鱼肠的挥发性成分进行分析和鉴定,探究不同部位草鱼肉挥发性风味化合物的种类和含量的变化.结果显示,从草鱼背肉、红肉、鱼鳃、鱼皮、鱼肠中分别鉴定出45、49、56、62和62种挥发性化合物,主要包括醛类、酮类、醇类、烃类.含醛类和酮类化合物种类最多,相对含量最高的草鱼部位是鱼鳃;含醇类物质种类最多的是红肉,相对含量最高的是背肉;含烃类化合物种类最多和相对含量最高的是背肉.不同部位草鱼肉中的关键风味化合物是戊醛、己醛、庚醛、辛醛、2-辛烯醛、壬醛、2,6-壬二烯醛、2-壬烯醛、癸醛、2-癸烯醛、十一醛、2,4-癸二烯醛、十二醛、1-戊烯-3-酮、庚醇、1-辛烯-3-醇、二甲苯等,对鱼肉整体气味形成有主要贡献的化合物主要是醛类和醇类.
14.纤维素纳米纤维在Pickering乳液中的应用
- 李淇;谢冰;刘石林
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：本文研究了三种不同来源的纤维素(细菌纤维素,金针菇纤维素,秸秆纤维素)通过高压均质这一物理改性手段得到不同尺寸大小的纤维素纳米纤维以及其在食品级皮克林乳液中的应用.重点研究了均质次数,颗粒浓度,环境因素以及油相比例对于皮克林乳液稳定性的影响.与传统的乳液相比,纤维素稳定的食品级皮克林乳液具有抗聚结,稳定性好,制备简易和绿色环保等特点.本文旨在为研究纤维素类固体颗粒制备皮克林乳液以及其在食品行业的应用提供一定的理论参考,从而扩大其在食品领域的应用范围.
15.负载银纳米的生物质水热炭制备及其燃烧特性分析
- 梁淼;王菁;张柯;李斌;王兵
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：采用水热碳化法以烟草废弃物为原料一锅法制备了负载银纳米粒子的水热炭,利用SEM、XRD、工业分析及热重法分析了银纳米负载量、水热碳化温度及停留时间对生物质水热炭理化特性及燃烧特性的影响.结果表明,银纳米在水热炭表面分散均匀,且银纳米在水热炭燃烧过程中具有催化作用,引起挥发份析出及固定碳燃烧阶段向低温方向偏移,降低了引燃温度和燃尽温度,适量的银纳米可提高综合燃烧特性指数,改善燃料的燃烧特性.
16.硼砂辅助制备单分散水热炭微球
- 王菁;张柯;赵敏;梁淼;蔡佳校;张明建;邓楠;王兵;李斌
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：以玉米淀粉作炭前驱体,硼砂作结构导向剂,用改进的水热炭化(HTC)工艺制备得到均一单分散的微球.硼砂的引入可催化淀粉转化为羟甲基糠醛(HMF),且硼砂的缓冲作用有利于微球颗粒的快速成核和缓慢生长,因此硼砂的加入可以控制颗粒形态和直径.在一步水热法中通过改变硼砂浓度和反应时间,可以得到具有较窄粒度分布的均匀炭微球,粒度范围为0.6～2μm.产物炭的保留硼含量和化学结构可分别通过电感耦合等离子体(ICP)和傅里叶变换红外(FTIR)分析校正.此外,硼掺杂剂在产物硼含量为0.70wt％时使炭微球的分解终温从536°C增加到629°C.因此,该方法还可作为一种制备硼掺杂炭材料的简便方法.
17.光固化涂料用豆油基环氧丙烯酸酯类树脂的高性能化研究
- 刘承果;周永红
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：利用可再生的植物油资源合成高附加值的光固化树脂,对于植物油资源的高值化利用以及光固化材料产业的可持续发展来说具有非常重要的意义.本文利用预先合成的双C=C官能度不饱和羧酸化合物对环氧大豆油进行开环改性,合成了新型的环氧大豆油丙烯酸酯类光敏预聚体,并利用1H-NMR表征了其结构.该预聚体经紫外光固化后,利用动态热机械分析、热重分析、涂膜性能测试等研究了所得材料随稀释单体种类不同所引起的性能变化.结果表明,所合成豆油基预聚体的C=C官能度可达5.38每甘油三酯,比常见的环氧大豆油丙烯酸酯要高出许多.因此,所得树脂性能优良,如25°C储存模量(E'25)、玻璃化转变温度(Tg)、最大热失重速率温度(Tp)分别可达2119MPa、79.6.°C和448.9°C.此外,随着稀释单体的C=C官能度由1增至3,材料的E'25、Tg、Tp、涂膜硬度均呈上升趋势,而涂膜附着力、柔韧性等则呈下降趋势.所得植物油基光敏树脂极有希望用于光固化涂料.
18.氨基酸中和剂在阳离子水性聚氨酯中的应用及其性能研究
- 张超群;梁海燕;陆境一;柳凌霄;王晓;张怡
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：水性聚氯酯以水为分散介质,与传统的溶剂型聚氨酯相比,有着无毒、挥发性有机化合物(VOC)含量低,无刺激性气味等优点.水性聚氨酯在硬段上引入亲水性基团后,必须中和成离子型盐才具有良好的亲水性.阳离子型水性聚氨酯常用的中和剂有醋酸、盐酸、乙醇酸等1,2,都具有一定的腐蚀性和挥发性,且会污染环境.本文以蓖麻油为多元醇、N-甲基二乙醇胺为扩链剂、氨基酸(天冬氨酸和谷氨酸)为中和剂成功制备了不同中和度的阳离子型水性聚氯酯,并与常用的醋酸、盐酸、乙醇酸为中和剂的水性聚氨酯作比较,探究了中和剂种类及中和度对阳离子型水性聚氨酯乳液及涂膜的性能影响.
19.纳米纤维素晶体增强塔拉胶基膜材料的制备及表征
- 马倩云;张慈剑;王立娟
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：本文以微晶纤维素(MCC)为原料,通过硫酸水解法制备出纳米纤维素晶体(CNC).实验采用透射电镜、扫描电镜等对CNC的结构及尺寸进行了表征.实验表明制备的CNC主要为直径在4-10nm范围内的短棒状物质.此外,实验利用制备的CNC增强以塔拉胶(TG)为基质的可食膜材料.实验考察了CNC的加入量对膜材料的物理性能的影响.实验表明:随着CNC加入量的提高,TG膜材料的拉伸强度从27.86提高到65.73MPa,接触角从55.8°上升到98.7°;对膜材料的热稳定性影响较小,并且当CNC的添加量大于6wt％时,膜材料的拉伸强度、透光性能由于纳米纤维素晶体的聚集有所下降.因此,CNC的适宜添加量为6wt％.
20.木质素基重金属离子吸附材料的研究进展
- 李志礼;张九冰;肖多;孔言;覃理;黄文星;葛圆圆
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：木质素是自然界储量最丰富的生物质资源之一,是一种三维网状结构的无定形天然高分子化合物,含有多种官能团,如甲氧基、羟基、羧基等可与重金属离子发生作用,同时可对其进行各种改性以引入N、S等对强配位作用的极性原子.因此,木质素作为一种环保吸附材料在废水处理方面受到广泛关注.本文系统论述了近年来国内外对木质素基重金属离子吸附材料的研究进展,并展望了未来的发展趋势.
21.木质素改性二氧化钛稳定的双重pH响应性Pickering乳液
- 李圆圆;李朋伟;卢烁;杨东杰;邱学青
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：利用二氧化钛纳米粒子和两性木质素为稳定剂制备具有双重pH响应特性的水包油型Pickering乳液.乳液在6.0＜pH＜7.0条件下保持稳定,在pH＜4.5和pH＞9.5的条件下出现相分离.在中性溶液中,二氧化钛带正电,两性木质素带负电,两性木质素通过静电作用吸附在二氧化钛表面,提高了二氧化钛的表面活性,进而稳定乳液.在酸性和碱性条件下,二氧化钛和两性木质素带同种电荷,两者带有同种电荷,存在强烈静电斥力,乳液破乳,赋予Pickering乳液具有双重pH响应特性.通过改变溶液的pH,能够使pH响应性Pickering乳液在稳定和不稳定之间循环很多次并且粒径没有明显变化.
22.基于不同来源的木质素多孔碳的结构特征和储锂能力
- 席跃宾;王媛媛;杨东杰;王欢;邱学青
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：工业木质素的高值转化因其绿色可持续性而逐步成为生物质领域研究的焦点.木质素的高芳香性、高碳含量使其有望转化成为具有优异电化学性能的碳材料.然而,复杂而稳定的分子结构和大量的含氧官能团制约木质素转化为可控的高石墨化多孔碳材料.本工作中,选取了不同来源工业木质素作为研究对象,选择碳酸钾作为活化剂,系统研究了木质素的含氧官能团、分子量等对木质素碳比表面积和石墨化的影响.研究结果表明:1)在碱法制浆体系中来源于竹子的碱木质素所制备的碳材料具有较高的石墨化程度,可能源于其含有少量的含氧官能团;2)生物炼制体系下的玉米芯-酶解木质素所得碳材料的石墨化程度更高,这可能源于温和的酶解过程和木质素的高分子量;3)对玉米芯-酶解木质素改性后的结果验证氧含量对于提高碳材料的比表面积有促进作用而不利于石墨化的提高;降低氧含量后可以保持较高的石墨化但是降低了比表面积.木质素碳材料作为锂离子负极材料表现出优良的循环稳定性和倍率性能,这种具有高度石墨化和多孔性的碳材料有望应用于能源存储的电极材料.
23.磁性木质素基纳米粒子的制备、表征及其对Cu2+和Cd2+的吸附
- Zhen-ye Mo;莫振业;Da-feng Zheng;郑大锋;Ying-zhi Ma;马樱芷;Xue-qing Qiu;邱学青
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：以胺化、沉淀法制备了磁性木质素基吸附剂(MLN),采用FTIR、XRD、XPS、TG、BET、SEM、DLS和VSM进行结构表征,研究了MLN对Cu2+和Cd2+的吸附行为.其吸附等温线符合Langmuir吸附模型,对Cu2+和Cd2+的最大吸附量分别为135.7和156.5mg/g;吸附动力学符合伪二阶动力学模型;对Cu2+和Cd2+的吸附焓分别为24.12和36.49kJ/mol,吸附熵分别为85.12和130.3J/(mol·K),因此MLN对Cu2+和Cd2+的吸附是吸热的,在25-45°C自发进行.此外,该吸附剂易于再生,在4次吸附循环后,其吸附量仍高达原来的75％.研究结果表明,MLN是一种有效的、可持续的重金属离子吸附剂,可应用于废水处理.
24.木质素/二氧化钛复合纳米颗粒的制备及在防晒护肤领域的应用
- 钱勇;余爵;王显华;邱学青
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：纳米二氧化钛需要表面包覆增加应用稳定性,但常用表面包覆剂无紫外吸收减弱其抗紫外能力.本文采用一步水热酯化反应将不同来源的木质素紧密包覆在二氧化钛表面,得到木质素改性二氧化钛复合纳米颗粒.动态光散射分析显示经木质素包覆改性后,二氧化钛粒径增大8-12nm;热重分析测得木质素的包覆量在7.6-9.0％;通过透射电镜及电子吸收能谱观察并证明木质素的羧基与二氧化钛表面羟基之间发生了酯化反应,从而使木质素紧密包覆在二氧化钛表面.在此基础上,将木质素改性二氧化钛复合纳米颗粒作为唯一活性组分制备防晒霜,测定防晒指数SPF值并与只含二氧化钛的防晒霜进行性能对比.其中,添加10wt％和20wt％的溶剂型木质素改性二氧化钛的防晒霜的SPF值分别为44和73,达到日常防晒的要求.在此基础上提出了木质素改性强化二氧化钛紫外防护性能的的机理.
25.纳米银/纤维素导电纤维的制备和应用研究
- HUANG Quanbo;黄权波;LIU Zian;刘梓安;WANG Xiaohui;王小慧
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：目前,关于复合导电纤维制备的原材料基本采用合成纤维,如聚酰胺、聚氨酯、聚氯乙烯,但是其存在难以降解的问题,而且导电物质与合成纤维之间的结合力不强.本研究选用天然的针叶木纤维作为基体,通过银镜反应在纤维上原位合成纳米银,纤维表面丰富的羟基和粗糙表面可以给银离子提供大量的结合位点,得到的导电纤维导电性强,稳定,不仅可以制备成柔性导电纸,作为超级电容器的集流体,还可以与丙烯酰胺混合,制备复合导电水凝胶,具备很强的竞争力和广阔的发展前景.
26.有机酸两步处理蔗渣制备高纯纤维素
- 王孝辉;李蕊;郭坤茂;林琦璇;王小慧;任俊莉
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：本文提出两步有机酸预处理蔗渣逐级分离半纤维素和木质素获得高纯度纤维素的方法。首先采用稀草酸选择性的溶出和水解半纤维素，然后使用对甲苯磺酸选择性的除去木质素，从而获得高纯度的纤维素，可以实现蔗渣三大组分的逐级资源化利用。
27.增溶预处理调控生物质表面化学促进酶解效率机理
- 牟洪燕;黄瑾;樊慧明
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：本研究将离子液法、水热法和环保型增溶法预处理分别处理针叶木和阔叶木,并将预处理后样品进行酶促反应.通过采用X-射线光电子能谱学(XPS)和二次飞行时间质谱仪(ToF-SIMS)对生物质化学组分在细胞壁表面分布变化,发现三种预处理增效酶解反应机理差异较大.结果表明离子液体(1-乙基-3-甲基咪唑乙酸酯,1-丁基-3-甲基氯化咪唑)在室温下进行预处理能够使生物质纤维发生润胀,使纤维细胞壁表面木质素分布发生改变,且针叶木和阅叶木变化截然相反.水热预处理能够降低针叶木纤维表面木质素分布,增溶预处理相比另外两种预处理方法,能够明显减少原料纤维表面木质素的覆盖有利于纤维素酶促水解.ToF-SIMS的检测结果进一步证明预处理和酶解过程中,纤维素和木质素在纤维表面的分布密度与位置变化,阅叶木中的碳水化合物比针叶木中的碳水化合物降解得更多.由于表面木质素脱除暴露更多纤维素,因此增溶预处理能使桦木葡萄糖得率从5.1％提高到83.9％,明显比松木水解得到的葡萄糖高得多.
28.生物质基葡萄糖二酸制备方法及其进展
- 朱俏俏;庄军平;余开荣
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：葡萄糖二酸是一种葡萄糖衍生物,可作为平台化合物原料制备多种聚合物,在化工、食品和医药具有巨大的潜在经济价值,被认为是“最具价值的生物炼制产品”之一.目前生物质基葡萄糖二酸的制备主要有化学制备法和微生物法合成两种方法.本文在对葡萄糖二酸性质、应用和测定方法介绍的基础上,重点对化学制备法和微生物法合成法的研究现状进行了介绍,并对今后的发展进行了展望.
29.基于羧甲基化木质纤维的高雾度、高透明纸的研究
- 方志强;吴彬;李冠辉;胡稳;刘宇
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：由TEMPO氧化浆制备的高雾度、高透明纸在太阳能电池、有机发光二极管等光电器件领域具有潜在的应用前景.然而,这种高透明纸存在雾度低、热稳定性差的缺陷,限制了它的规模化应用.本文以木质纤维为原料,首先对其进行醚化改性,使纤维发生润胀;再将改性后的木质纤维通过抄纸工艺制备出具有优异热稳定性的高雾度、高透明纸.通过性能表征可知:其透明度高达89％(550nm),雾度达85％,抗张强度最高达到138MPa,初始分解温度为279°C.该研究有望进一步推动高雾度、高透明纸在电子器件领域的规模化应用.
30.针叶木纤维分离至原纤丝的结构解译——基于酶预处理技术
- Shengdan Wang;王胜丹;Wenhua Gao;高文花;Kefu Chen;陈克复
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：生物酶预处理技术能够疏松木质纤维素纤维的表面结构,促进其分离转化为原纤丝,该技术成本低廉且具良好的环境效益.本研究选用商业化内切葡聚糖酶(V2900)对针叶木纤维素纤维进行预处理,运用响应面法优化了预处理时间及酶用量.结果表明:当内切葡聚糖酶用量为9.0mg/g(基质)、预处理时间为3.0h时,纤维素纤维能够完全被回收.当预处理延长至0.5h时,预处理纤维表面被破坏且出现了明显的分丝帚化现象.随着预处理时间的延长纤维素纤维被逐渐解构,纤维素纤维的分子间/分子内氢键、β-1,4-糖苷键、结晶度及微晶尺寸等微观结构逐渐被破坏.该研究为探究高效、经济地将纤维素纤维分离至原纤丝提供了新视野.
31.基于微流控技术的植物微纳米纤维素的动态表征
- Qijun Ding;丁其军;Jinsong Zeng;曾劲松;Zhe Yuan;袁哲
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：纳米纤维素的尺寸表征是一项挑战,由于纳米纤维素的纳米级尺寸、原料的多样性和不同的制备方法.在这项工作中,通过微流控技术实现了纳米纤维素的快速和准确的动态测量.该方法允许在线分析大量样品,避免了传统方法耗时,劳动强度大并且操作复杂的缺点.在该方法中,通过高分辨率CCD捕获水中纳米纤维素的散射光,然后使用图像分析技术来计算纳米颗粒的尺寸和速度等数据.对于较小尺寸的纳米纤维素,添加了荧光标记技术以满足其在水中的发光强度.将图像中每个纤维轮廓的外接矩形和内切圆占据的像素数分别作为其长度和直径.通过使用具有明确定义的尺寸的Au纳米颗粒获得正确的计算数据.大量样本量数据与AFM图像统计数据一致.这种新方法可以在短时间内对大量样品的各种信息进行统计分析,如数量,速度,尺寸,长宽比等.这对于纳米纤维素的控制制备和商业应用具有重要意义.
32.双酶体系处理改善废纸浆成纸性能的研究
- DUAN Chengliang;段承良;WANG Bin;王斌
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：随着中国对进口废纸的严格管制,造纸工业对再生纸浆的需求不断增加.本研究旨在将废纸浆与漆酶和纤维素酶联系起来,研究了漆酶和纤维素酶的添加顺序、纸浆浓度、温度、水解时间及其微结构对纸浆性能的影响.从抗张强度、撕裂强度、耐破强度、耐折度和环压强度等方面进行了表征,结果表明,当同时用漆酶和纤维素酶在35°C下水解5.0％的纸浆浓度60min时,纸页的性能最好.
33.纳米纤维素/纳米甲壳素晶须层叠组装构建高强纸基的研究
- LI Jinpeng;李金鹏;WANG Bin;王斌;TIAN Xiaojun;田晓俊;CHEN Kefu;陈克复
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：纳米纤维素(CNF)和纳米甲壳素晶须(CNW)是分别从纤维素和甲壳素中提取的具有棒状晶体结构的纳米纤维材料.由于其表面化学结构和出色的机械性能,可用作高强度纸张中的纳米级增强材料.本研究中将CNF和CNW作为增强材料进行组装并构建纤维素表面有序结构,通过层叠组装方法制备高强度纸.解释CNF/CNW的堆叠行为,并对组装前后纤维和纸的表面形貌、化学结构和物理性质进行表征.讨论了CNF/CNW沉积在纤维表面的规律,并研究了层叠组装的机理.研究结果表明CNF和CNW带相反电荷,二者通过静电吸引和化学键合吸附在纤维表面上以实现层叠组装,组装后的纸的强度增加了41.6％.本研究为基于天然多糖基纳米粒子的高强度纸张的制造提供了一种新颖、简单和环保的方法.
34.微纳米纤维素纤丝对纸张增强的研究
- GE Zhou;葛洲;WANG Bin;王斌;CHEN Kefu;陈克复
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：微纳米纤维素纤丝以其丰富的材料来源、绿色环保等特性在造纸领域受到广泛的关注和研究.由于其表面化学结构和出色的机械性能,可用作高强度纸张中的纳米级增强材料.本研究中将微纳米纤维素纤丝作为造纸助剂通过浆内添加的方式与纸浆混合抄造增强纸页.并对微纳米纤维素纤丝及其纸的表面形貌和物理性质进行表征,研究了微纳米纤维素纤丝粒径分布状况及其在纸页增强的规律和机理.研究结果表明随着微纳米纤维素纤丝的加入,成型后的纸页抗张指数增加明显,厚度、透气度不断降低.本研究揭示了微纳米纤维素纤丝可作为造纸过程中一种潜在的造纸助剂.
35.可循环有机酸80°C快速脱除木材木素
- 马千里;卞辉洋;杨仁党;J.Y.Zhu
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：这次研究报告了可循环有机酸对甲苯磺酸(p-TsOH)的水溶助长特性.通过木质素的快速和几乎完全溶解来低成本、有效地分离木材组分.在80°C下反应20分钟,大约85％的桦木木质素可以溶出.使用已知的水溶助长剂,如芳香族盐的等效脱木素需要在150°C或更高温度下反应超过10小时,或者在160°C下使用碱法制浆2小时.p-TsOH将木材分成两部分:(1)主要富含碳水化合物的水不溶性固体部分,可用于某些初级纸浆的可持续生产,例如溶解浆或瓦楞纸浆(2)废酸主要含有溶解的木质素,其可以简单地通过将废酸液稀释至某一酸浓度以下而木质素纳米颗粒沉淀,从而进行分离.p-TsOH具有低水溶性,通过将浓缩的废酸溶液冷却至环境温度以简单地使用成熟的结晶技术促进有效回收,以实现系统的可持续性.
36.球形纳米纤维素的酶法制备、纯化和表征
- 徐家通;陈小泉
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：随着生物质资源和纳米技术的不断发展,纳米纤维素有着越来越重要的应用前景.本文以桉木浆为原料,经丙三醇润涨处理后,通过控制不同浓度酶活制备球形纳米纤维素粒子(CNC),并多次用稀酸洗涤、离心和超声处理,制备纯球形纳米纤维素.分别使用SEM和AFM、FT-IR、XRD、DLS、考马斯亮蓝——G250、DNS对球形米纤维素的微观形貌、官能团、晶型、粒径、蛋白质含量、还原性糖含量进行表征和检测.通过比较发现:复合酶制备球形纳米纤维素的最合适浓度为300u/mL;纯化时,洗涤液的pH为2,有利于球形纳米纤维素的纯净;通过3次洗涤,可以分别把球形纳米纤维素中的蛋白质和还原性糖控制到1.559mg/g绝干浆和0.744mg/g绝干浆以下;酶解后,所得球形纳米纤维素的晶型没有发生变化,但结晶度提升;所得球形纳米纤维素粒径较小,并比较集中,在20-50nm之间.纯低粒径球形纳米纤维素在药物传送、生物载体、环境修复等方面有着突出的潜力.
37.基于UV丝网印刷的纸基微流控器件的快速制造及检测应用
- 田君飞;吴静;唐华
- 《第271场中国工程科技论坛——轻工领域生物质资源高值化利用技术》 | 2018年
摘要：纸基微流控芯片已逐渐成为一种新型的平台技术,在低资源配置地区的生物医学快速诊断、环境污染物检测以及食品安全检测等领域具有较大的应用潜力.尽管近十年来,纸基微流控芯片在制造方法和器件设计等方面取得了较大的进步,但是大多加工方法还存在着加工耗时、器件不耐有机溶剂样品等问题.本文提出一种利用UV固化丝网印制纸基微流控的制造方法.通过对丝印油墨配方的改良,提高了油墨的流动渗透性能和固化后印刷区域的疏水性能,提升了器件的制造效率,并且改善了其抵抗溶剂的性能.