乙二醇/碳酸乙烯酯预处理对椰壳纤维成分及结构的影响

doi:10.3969/j.issn.0253-2417.2017.01.016

林产化学与工业 ›› 2017, Vol. 37 ›› Issue (1): 123-128.doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2017.01.016

乙二醇/碳酸乙烯酯预处理对椰壳纤维成分及结构的影响

朱宛萤, 李利芬, 胡英成

东北林业大学材料科学与工程学院;生物质材料科学与技术教育部重点实验室, 黑龙江哈尔滨 150040

收稿日期:2016-04-17 出版日期:2017-02-25 发布日期:2017-02-25
通讯作者: 胡英成,教授,博士生导师,研究领域为生物质材料性能;E-mail:yingchenghu@163.com。 E-mail:yingchenghu@163.com
作者简介:朱宛萤(1991-),女,辽宁阜新人,硕士生,主要从事椰壳纤维预处理及分离的研究工作
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（31470581）

Effect of Ethylene Glycol/Ethylene Carbonate Pretreatment on Components and Structure of Coconut Fiber

ZHU Wanying, LI Lifen, HU Yingcheng

Key Laboratory of Bio-based Material Science and Technology of Ministry of Education, Material Science and Engineering College, Northeast Forestry University, Harbin 150040, China

Received:2016-04-17 Online:2017-02-25 Published:2017-02-25

摘要/Abstract

摘要： 以椰壳纤维为原料，研究了不同比例乙二醇/碳酸乙烯酯在较低温（90℃）条件下对椰壳纤维的组分分离，并利用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线衍射仪（XRD）、凝胶渗透色谱（GPC）和热重（TG）对分离得到的预处理后椰壳纤维和再生木质素进行了分析表征。结果表明：在单独使用碳酸乙烯酯时木质素的脱除率为负值，乙二醇/碳酸乙烯酯可实现椰壳纤维在较低温度下的去木质素预处理，并且当n（乙二醇）/n（碳酸乙烯酯）4：1时木质素的脱除率达到最大值，为49.87%。乙二醇/碳酸乙烯酯处理后的纤维材料中纤维素含量都有所提高，半纤维素和木质素含量都降低，纤维素的结晶结构基本没有被破坏（均为纤维素Ⅰ型），且提取得到的再生木质素为典型的对羟基苯基-愈创木基-紫丁香基（HGS）型木质素，n（EG）/n（EC）为4：1时得到的再生木质素多分散系数最小，为9.73。

关键词: 预处理, 椰壳纤维, 乙二醇, 碳酸乙烯酯

Abstract: The component separation of coconut fiber by different mole ratio of ethylene glycol (EG) and ethylene carbonate (EC) with coconut fiber as raw material was studied at a low temperature of 90℃ in present study. Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR), X-ray diffraction(XRD), gel permeation chromatography(GPC) and thermogravimetry(TG) were used to analyze the isolated pretreated coconut fiber and regenerated lignin. The results showed the delignification rate was negative as the ethylene carbonate was individually applied; when the mole ratio of EG and EC was used by 4:1, the maximal delignification rate was realized, represented 49.87%. It meant that the EG/EC could achieve the delignification pretreatment at a lower temperature. It was found that the isolated cellulose content by EG and EG/EC was increased and meanwhile, the corresponding hemicellulose and lignin contents decreased. Besides, the cellulose crystalline structure was not destroyed, and the lignin was typical p-hydroxy-guaiacyl-syringyl(HGS) lignin.

Key words: pretreatment, coconut fibers, ethylene glycol, ethylene carbonate

中图分类号:

TQ35

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