竹材預水解過程中木質素對半纖維素溶出的抑制作用
摘要:以竹片為研究對象,分析預水解過程中半纖維素脫除率與木質素脫除率的關聯性,特別是預水解后期木質素對半纖維素溶出的影響。將竹片用植物粉碎機粉碎后,取40~60目竹粉模擬預水解實驗,分析竹粉在預水解過程中的孔隙變化,結合預水解過程中竹片表面微觀結構變化及木質素的遷移行為,探討木質素對半纖維素溶出的抑制作用。結果表明,預水解過程中,半纖維素的脫除率與木質素存在一定關系;預水解前期,木質素和半纖維素同時降解溶出;預水解至一段時間后,木質素和半纖維素脫除率均達到最大值。繼續預水解,木質素脫除率急劇下降,而半纖維素脫除率不再提高。環境掃描電子顯微鏡(ESEM)分析顯示預水解后期的竹片表面基本被疏水木質素涂層覆蓋,疏水涂層的存在可能會阻礙半纖維素的降解溶出。竹粉的模擬實驗結果也證實了預水解后期竹粉的孔體積和孔徑明顯下降。因此,預水解固體基質中較高的木質素含量及由木質素遷移導致的纖維表面和纖維孔隙結構變化是阻礙預水解后期半纖維素進一步溶出的主要原因。
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