预处理Р对其进行预处理,目的就是降低纤维素的聚合度、结晶度,破坏木质素、半纤维素的结合层,并脱去木质素,增加纤维素的可及度,提高其反应活性。? 天然植物纤维的预处理方法有很多,如机械粉碎、蒸汽爆破、超声波处理、碱处理、无机酸处理、有机溶剂处理、微生物处理等。目前较新及用得较多的预处理方法主要有闪爆处理、超声波处理、有机溶剂预处理及微生物预处理。Р2018/5/28Р7Р2.1.1 化学预处理方法Р至今,氢氧化钠溶液的润胀处理是发现最早、应用最广、最有效的对纤维素进行预处理的手段之一。研究发现,碱润胀后纤维素可及度提高。纤维素在碱溶液中的润胀有一最优的浓度,例如棉纤维素在氢氧化钠中的润胀以18%最佳。? 也可用其它化学试剂对其进行适当的预处理。例如:用氯化锌处理纤维素,可提高纤维素酶水解的速率和产率及纤维素的接枝率。甲胺、乙胺等胺类试剂对棉纤维素有消晶作用,也可提高纤维素酯化反应的反应活性等。Р2018/5/28Р8Р2.1.2 物理预处理方法Р各种机械加工处理由于机械应力的作用,可大大改变纤维素纤维的物理和化学性质,提高纤维素对各种化学反应和酶水解的可及度和反应性,其作用的大小与采用的机械处理的方式即机械力大小和能量大小有关。? 常规的物理活化方法包括干法或湿法磨、蒸汽爆炸、氨爆炸、溶剂交换或者浸润等。在物理预处理过程中,纤维素的形态结构会发生变化,使可及的表面和小孔增加。Р2018/5/28Р9Р2.1.3 蒸汽爆破技术Р蒸汽爆破技术是近年来发展较快、比较有效、低成本、无污染的新技术,应用于木质纤维素的预处理可提高化学和酶试剂的可及度。? 其原理是:纤维素先受到水的膨润并被水浸入到深处,再在密闭的容器里受到高温加热,这时形成的水蒸气已产生压力,再让这个压力在规定的时间里急剧降低到大气压,从而导致纤维素超分子结构的破坏,是分子内氢键断裂程度增加。Р2018/5/28Р10
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