稀盐酸水解棉纤维反应过程的综合研究.pdfVIP

第 30卷 第 2 期 北京服装学院学报 Vo l. 30 No. 2 20 10年 4 月 Jou rnal of B eij ing In stitute of Cloth ing Techno logy Ap r. 20 10 稀盐酸水解棉纤维反应过程的综合研究 1 2 陈亚宁 , 陈　昀 ( 1. 北京服装学院材料科学与工程学院 , 北京 100029; 2. 北京市服装材料研究开发与评价重点实验室 , 北京 100029) 摘 　要 : 对稀酸催化水解棉纤维工艺进行了综合实验研究 ,用扫描电子显微镜观察了棉纤维形态 的变化 ,采用 X射线衍射仪测定了棉纤维结晶结构的变化. 研究结果表明:盐酸质量分数的增加 、 反应温度的提高 、反应时间的延长 ,对常压条件下棉纤维稀酸水解反应均有促进作用 ; 固 - 液比的 变化对水解反应的影响是综合的;水解反应伴随着棉纤维宏观形态和结晶度变化进行. 研究获得 了最佳反应工艺参数 :盐酸质量分数 95% 、反应温度 95 ℃、固 - 液比 4 ∶100. 关键词 : 棉纤维 ; 稀盐酸 ; 水解 ; 形态变化 ; 结晶结构变化 中图分类号 : TQ353　　文献标志码 : A 　　文章编号 : 1001 - 0564 (2010) 02 - 0023 - 06 　　作为石油燃料的替代品 , 以生物质为原料的燃料乙醇 , 以其低污染 、高燃烧值的特点 ,顺应 了可再生能源的发展需求 ,在当前石油危机的形势下 ,重新成为研究的热点[ 1 ] . 目前的纺织原 ( 料中棉纤维大约占一半以上. 棉纤维中富含纤维素 ,其水解后的产物为还原糖 可发酵的低聚 ) [ 2 ] 葡萄糖混合物总称 ,可进一步加工制备成燃料乙醇 . 将棉纤维废弃物资源化利用制备燃料 乙醇 ,既符合循环经济的战略意义 ,又符合清洁能源的发展趋势 ,是一个很好的选择. 纤维素 水解工艺主要有纤维素酶水解 [ 3 ] 和酸水解 [ 4 ] 两大类. 若将酸水解和酶水解有机结合起来 ,可 达到优势互补. ( ) 在生物质燃料乙醇制备的研究领域中 ,研究较多的是木质纤维素 玉米秸 、麦秸 、木屑等 的水解反应 [ 78 ] ,有关原棉纤维稀酸水解的研究国内鲜见报道 , 国外有相关研究论文 [ 6 ] . 一些 研究者采用稀硫酸 、混酸 [ 9 ] 作催化剂 ,对农作物秸秆 、脱脂棉进行水解 ,达到一定的水解率. 本 文在常压条件下 ,通过工艺优化 ,对稀酸水解原棉纤维得到了较高的还原糖质量浓度 ;探讨了 水解反应过程中棉纤维表面形态和结晶结构的变化 ,对废弃棉纤维的资源化再利用具有实际 参考价值. 1　实验部分 11　实验材料 棉花 ,产于河北保定. 收稿日期 : 2009 - 06 - 14 ( ) 　 基金项 目: 北京市教育委员会科技计划面上项 目 KM2007 1002006 ; 北京市服