Box-Behnken响应面法优化爆破-碱液芦苇脱木质素预处理方法的研究
2014-01-21王黎明王艳霞王伟东梁素钰
机电产品开发与创新 2014年4期
王黎明,王艳霞,王伟东,刘 权,梁素钰
(1.黑龙江八一农垦大学 工程学院,黑龙江 大庆 163319;2.黑龙江八一农垦大学 生命学院,黑龙江 大庆 163319;3.黑龙江省森林工程与环境研究所,黑龙江 哈尔滨 150081)
0 引言
我国是世界上纸张消耗大国,由于我国木材资源短缺,发展非木材造纸原料并克服非木材原料造纸过程中的技术问题已经迫在眉睫[1]。芦苇为一种禾本科草本植物,其广泛分布于东北的辽河三角洲、松嫩平原、三江平原,每年芦苇总产量约300 万吨[2]。芦苇因其纤维素含量较其他草本植物高,纤维长度长,一直是造纸业中仅次于木材的优选原料。造纸材料中的木质素含量影响造纸制浆过程中抄造、干燥、造纸废水COD 与色度,如何高效地降解、去除造纸原料中的木质素是造纸技术研究的难点和热点。
在造纸过程中,木质纤维素原料的预处理方法有物理法,化学法,生物法,综合法等。物理预处理方法主要有: 机械粉碎、高温分解、微波处理、蒸汽爆破、高能辐射等。
本实验利用自制爆破装置将物理处理方法-爆破与化学处理方法-NaoH 预处理相结合,研究其综合利用的效果,并运用Box-Behnken 响应面法,优化了芦苇脱木质素预处理条件,为以芦苇为造纸原料的造纸前处理进一步发展奠定理论基础。
1 材料与方法
1.1 实验材料
成熟芦苇取自黑龙江八一农垦大学近郊,剪至4~5cm,自然风干备用。
1.2 主要仪器
自制爆破装置如图1 所示;ANKOM220型半自动纤维素分析仪,F57 专用滤袋,封口机,高速万能粉碎机FW80,药典标准筛。……
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