發(fā)布時間：2021-08-24 13:09

　　隨著人們對舒適、健康、生態(tài)紡織品的需求增加,將可再生的麻纖維應用到紡織行業(yè)是紡織領域研究發(fā)展趨勢之一。新型高木質素含量的麻纖維已經(jīng)成為天然纖維獲取的重要來源。紅麻作為一種傳統(tǒng)的紡織纖維資源,長期以來未能有效的應用于紡織生產(chǎn),其主要原因在于傳統(tǒng)脫膠方法制備麻類纖維存在一系列的問題,包括了流程長、耗時長、水資源需求大、污染大等,因此需要開發(fā)一種高效且生態(tài)友好的脫膠方法來生產(chǎn)紅麻韌皮纖維。低共熔溶劑是一種新型綠色溶劑,具有不揮發(fā)性、不可燃性、無毒性、生物降解性和熱穩(wěn)定性。低共熔溶劑輔助脫膠法有望實現(xiàn)麻纖維的綠色、簡單及高效提取。此外,微波技術和超聲波技術也是纖維脫膠的前沿技術。本課題結合微波技術和超聲波技術,研究開發(fā)出了新型多元低共熔溶劑脫膠法,并應用于紅麻纖維的提取。主要研究內容如下:（1）低共熔溶劑復配與優(yōu)選為了優(yōu)選合適的紅麻脫膠低共熔溶劑,本研究分析了不同氫鍵供體以及組分間不同摩爾比對低共熔溶劑理化性質的影響和紅麻纖維預脫膠效果的影響。結果表明,氫鍵供體種類以及適合的摩爾比對低共熔溶劑形成十分重要。Ch-U體系在摩爾比1:2時,能在常溫狀態(tài)下形成均一、穩(wěn)定、透明的液態(tài)低共熔溶劑,其它比... 

【文章來源】：青島大學山東省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

（a）紅麻作物照片和（b）干燥的切斷紅麻韌皮外觀照片

青島大學碩士學位論文2圖1.1（a）紅麻作物照片和（b）干燥的切斷紅麻韌皮外觀照片1.1.2紅麻韌皮的化學組成和紅麻纖維形態(tài)結構1.1.2.1紅麻韌皮的化學組成和形態(tài)結構紅麻可被用于紡織行業(yè)的最主要部分是紅麻韌皮。紅麻是一種天然纖維素纖維，也屬于植物韌皮纖維中的一種，由非纖維素和纖維素兩部分構成[16]。非纖維素部分包含半纖維素和木質素，還有少量的脂蠟質、果膠、水溶物等成分[17]。纖維素是自然界中儲存量最多的一種可再生資源。同時也是植物中最主要的成分[18]。纖維素是由D-葡萄糖基經(jīng)由β-1,4糖苷鍵銜接而構成的線狀高分子葡聚糖，它的化學分子式為(C6H10O5)n[19]。它的分子空間結構如圖1.2所示。從空間結構上看，纖維素大分子鏈內單個葡萄糖基呈現(xiàn)的是一種椅式構象。從這種空間構造可知C3上羥基氫能夠與鄰近的糖苷鍵上的氫形成穩(wěn)定地的氫鍵，阻止單個葡萄糖基發(fā)生扭轉。由于纖維素大分子鏈中存在許多氫鍵，化學性質相對穩(wěn)定。纖維素對酸，堿試劑的活潑性很低[20]。纖維素結構中大分子之間排列較為緊密規(guī)整的部分為結晶區(qū)，排列松散且無序的為無序區(qū)。結晶區(qū)在纖維結構中的占比對纖維強力大小的影響很大[21]。結晶區(qū)和無序區(qū)交替排列分布在纖維的內部，形成纖維的宏觀骨架結構[22][23]。圖1.2纖維素碳鏈結構細胞壁中非纖維素聚糖被稱為半纖維素，他們分布在微纖絲的外層。半纖維素是多種單糖聚合而成的異質多聚體。半纖維素中這些單糖的聚合度較低。它們之間

青島大學碩士學位論文3的氫鍵作用微弱，化學性質活潑，因此較容易去除[24]。木質素是由苯基丙烷單元通過碳-碳鍵以非線性、隨機方式相互連接組成。木質素是具有三個維度空間網(wǎng)狀結構的芳香族高聚物。由愈創(chuàng)木基，紫丁香基和對羥基苯基單體構成（如圖1.3）[25][26]。木質素依附于纖維素結構之上，化學性質極其穩(wěn)定，脫膠過程中很難去除掉。圖1.3組成木質素的三種單體化學結構果膠（pectin）是一種酸性多糖物質(如圖1.4)，能夠黏結相鄰細胞作為細胞結構的支撐[27]。目前，果膠主要是作為膠凝劑和乳化劑等，人們將其應用在食品、輕工業(yè)加工、生產(chǎn)藥物等領域[28]。圖1.4果膠分子鏈的化學結構當然，不同麻類的上述主要成分占比有很大的不同。甚至同一品種的植物由于生產(chǎn)的環(huán)境、成熟時間、成熟度不同也會造成成分之間很大的差異。如表1.1所示，紅麻纖維中纖維素含量相比于其他常見天然麻類較低，木質素含量較之于其他常見天然麻類更高[29-32]。紡織行業(yè)對于紅麻的最主要利用還是在于將紅麻纖維從韌皮中

【參考文獻】：
期刊論文
[1]歐洲大麻纖維的組成結構及脫膠研究[J]. 李芳,劉柳,李貝,張瑞云,王妮.  纖維素科學與技術. 2019(02)
[2]深度共熔溶劑在生物質精煉過程中的應用[J]. 張肖肖,婁瑞,董繼先,薛香玉,周寅軒.  紙和造紙. 2019(03)
[3]超聲波在魚糜制品中的應用進展[J]. 熊瑤,李倩如,劉云祎,黃倩云,張怡,張龍濤,鄭寶東.  農(nóng)產(chǎn)品加工. 2019(06)
[4]低共熔溶劑（DES）分級分離木質纖維素組分新技術[J]. 王冬梅,劉云.  北京化工大學學報(自然科學版). 2018(06)
[5]低共熔溶劑在有機合成和萃取分離中的應用進展[J]. 岳旭東,袁冰,朱國強,解從霞.  化工進展. 2018(07)
[6]紅麻芯基多孔吸油材料的制備及性能[J]. 劉曉東,蔡偉杰,于辛瑤,李婷,姜萌,孫巖峰,譚鳳芝.  精細化工. 2018(05)
[7]天然結晶纖維素的生物合成及其去晶化途徑[J]. 陳玉,張懷強,趙越,高培基,王祿山.  生物化學與生物物理進展. 2016(08)
[8]超聲波探傷技術在鍋爐壓力容器檢測中的應用[J]. 孫若瑜,趙予龍.  化工設計通訊. 2016(07)
[9]超聲波頻率對除垢范圍及除垢效率的影響[J]. 傅俊萍,石沛,何葉從,張玉珍,劉琦,梁昌勝.  化工進展. 2015(10)
[10]微波技術在食品加工中的應用[J]. 盧朋軍.  科技傳播. 2015(17)

博士論文
[1]基于氯化膽堿低共熔溶劑的木質素提取改性和降解研究[D]. 李利芬.東北林業(yè)大學 2015
[2]黃、紅麻纖維的木質素結構特征及其脫膠研究[D]. 顏婷婷.東華大學 2011
[3]陰離子功能化離子液體對生物質原料組分的溶解及選擇性分離[D]. 許愛榮.蘭州大學 2010

碩士論文
[1]天然纖維素超微結構層次及不同內切纖維素酶降解特異性的研究[D]. 陳玉.山東大學 2017
[2]紅麻桿人造板制備及性能研究[D]. 鄭鵬程.青島大學 2013
[3]微波輻照法韌皮纖維的制取及非熱效應研究[D]. 包肖婧.青島大學 2013
[4]低溫等離子體技術在苧麻脫膠中的應用[D]. 王玲.蘇州大學 2013
[5]石墨烯納米復合材料修飾離子液體碳糊電極測定小分子的研究[D]. 王秀振.青島科技大學 2012
[6]大麻微波輻照脫膠工藝及機理研究[D]. 韓國軍.青島大學 2011
[7]鹽脅迫紅麻葉片差異蛋白質組學及其抗氧化酶活性的分析[D]. 陳濤.福建農(nóng)林大學 2011
[8]植物纖維原料化學成分定量分析方法研究[D]. 婁江濤.青島大學 2010
[9]木質纖維素酸水解研究[D]. 張軍偉.江南大學 2008
[10]羅布麻超聲波脫膠工藝研究[D]. 楊英賢.青島大學 2006



本文編號：3360050