刘 忠，王慧梅，惠岚峰

(1. 中国轻工业造纸与生物质精炼重点实验室，天津科技大学轻工科学与工程学院，天津 300457；2. 生物基材料与绿色造纸国家重点实验室，齐鲁工业大学，济南 250353)

蒸汽爆破技术是应用最为广泛的生物质预处理技术之一，蒸汽爆破主要是以高温高压水蒸气对原料进行处理，通过瞬间释压来实现原料的组分分离和内部结构改变[1–2].蒸汽爆破预处理过程主要包括两个阶段：汽相蒸煮阶段和减压爆破阶段.在汽相蒸煮阶段，饱和蒸汽首先进入原料孔隙中，加剧了内部氢键的破坏，同时也改变了纤维的内部结构，释放出更多的羟基，提高了纤维的吸附能力，可以吸附更多的高温水蒸气进入纤维内部，从而促进半纤维素和木质素的水解[3–4].此外，此过程中，半纤维素结构中的乙酰基发生脱落，生成有机酸(CH3COOH 为主)，产生自催化作用，从而使半纤维素降解程度增加，促使半纤维素降解为可溶性糖；同时，有机酸的存在也可以使木质素的β–O–4 结构部分断裂，部分木质素发生解聚.而在减压爆破阶段，已进入纤维内部的水分子以气流的方式从闭孔中释放，这就导致了纤维细胞间发生摩擦和碰撞，从而引起纤维的机械破裂.

蒸汽爆破技术最早是由Mason 提出的[5]，采用7～8 MPa 的饱和水蒸气为介质进行蒸汽爆破，主要用于生产人造纤维板，但是由于压力过高使得该技术难以推广.1980 年以后，蒸汽爆破技术得到了快速发展，且随着研究的深入，该技术在木质……