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竹材中非纤维素物质去除的环保工艺与方法探讨

作　者: 刘孟峦
导　师: 王越平
学　校: 北京服装学院
专　业: 纺织材料与纺织品设计
关键词: 竹材 纺织用竹纤维 臭氧 生物酶 非纤维素物质 机理
分类号: TS652
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


本文以生物酶和臭氧处理联合法为手段对竹材中的非纤维素物质进行去除,来制取纺织用竹纤维。此方法不仅能去除竹材中的大部分非纤维素物质,而且具有环保高效的特点,同时对充分利用我国的竹资源、促进竹纤维的工业化进程也具有重大的意义。本文首先以慈竹竹材为研究对象,对其进行生物酶法、臭氧处理法的单一方法的参数摸索,并对单一方法处理后的竹束纤维性能指标进行综合评价,得到了单一方法处理的最佳工艺条件。其次,通过生物酶的复合、臭氧与生物酶的结合处理法对竹材进行处理,并通过竹束纤维细度、残胶率和残余木质素含量性能测试对不同实验方案处理后的竹纤维性能进行了综合评价,从而得了竹材中非纤维素物质去除的最优环保工艺:臭氧处理→半纤维素酶→漆酶→半纤维素酶→双氧水处理。通过测试,得到竹束纤维的各项性能指标为:束纤维细度2.86tex,残余木质素含量2.77%,半纤维素含量16.04%,束纤维强度2.67cN/dtex。最后,针对本论文研究出的最优方案进行分步实验,对其进行机理研究:首先臭氧利用其气态小分子优势穿入竹材结构内部,将竹材中的木质素网状大分子破坏,联动其他分子松动;然后生物酶可以轻易地渗入竹材内部,进一步对胶质进行松动;最后,双氧水以其强大的氧化功能,将已经松动的竹材中的胶质大部分脱除。本文的研究结果充分表明,生物酶法可以使竹材中的非纤维素物质部分去除,但作用微弱,需要与化学处理法配合。先用臭氧法对竹材处理再进行生物酶的处理,最后使用双氧水进一步处理,可以使竹材中残留的非纤维素物质大部分脱除,以达到纺纱要求,并实现了环保的目的。

全文目录


摘要  3Abstract  3-8第1章 文献综述  8-21  1.1 竹材概述  8-11    1.1.1 竹材的化学组成  8-11    1.1.2 竹材的应用  11  1.2 非纤维素物质的去除方法  11-15    1.2.1 化学去除法  12-13    1.2.2 物理去除法  13-15    1.2.3 生物酶法  15    1.2.4 联合去除法  15  1.3 生物酶的特点及应用  15-17    1.3.1 半纤维素酶  15-16    1.3.2 漆酶  16-17    1.3.3 果胶酶  17  1.4 臭氧技术的应用  17-19    1.4.1 臭氧氧化机理  17-18    1.4.2 臭氧技术在纺织行业的应用  18-19  1.5 课题的研究内容和意义  19-21    1.5.1 本课题的研究意义及难点  19-20    1.5.2 本课题的研究内容  20-21第2章 单一处理方法的摸索及工艺参数的优化  21-44  2.1 半纤维素酶对竹材的处理实验  21-30    2.1.1 实验材料  21    2.1.2 实验仪器及药品  21    2.1.3 实验方法及实验安排  21-23    2.1.4 性能测试  23-24    2.1.5 实验结果与分析  24-30  2.2 漆酶对竹材的处理实验  30-35    2.2.1 实验材料  30    2.2.2 实验仪器及药品  30    2.2.3 实验方法及实验安排  30-31    2.2.4 性能测试  31    2.2.5 实验结果与分析  31-35  2.3 臭氧对竹材的处理实验  35-42    2.3.1 实验材料  35-36    2.3.2 实验仪器及药品  36    2.3.3 实验方法  36-37    2.3.4 性能测试  37    2.3.5 实验结果与分析  37-42  2.4 本章小结  42-44第3章 组合方法对竹材的处理  44-52  3.1 生物酶与生物酶的结合对竹材处理实验  44-47    3.1.1 实验材料  44    3.1.2 实验仪器及药品  44    3.1.3 实验方法  44-45    3.1.4 性能测试  45    3.1.5 实验结果与分析  45-47  3.2 化学法与生物酶法结合对竹材处理实验  47-50    3.2.1 实验材料  47    3.2.2 实验仪器及药品  47    3.2.3 实验方法  47-49    3.2.4 性能测试实验  49    3.2.5 实验结果与分析  49-50  3.3 本章小结  50-52第4章 非纤维素物质脱除的机理分析  52-61  4.1 实验材料及实验设计  52-55    4.1.1 实验材料  52    4.1.2 实验仪器及药品  52    4.1.3 实验设计  52-53    4.1.4 性能测试实验  53-55  4.2 实验结果与讨论  55-57  4.3 竹材中非纤维素物质的脱除机理分析  57-60    4.3.1 竹材中非纤维素物质脱除阶段的划分  57    4.3.2 化学、酶助剂在非纤维素物质脱除过程中的贡献分析  57-58    4.3.3 非纤维素物质脱除的模型设计  58-60  4.4 本章小结  60-61结论  61-62参考文献  62-66攻读学位期间发表的论文  66-67致谢  67

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 木材加工工业、家具制造工业 > 加工工艺 > 制材加工
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