微波辅助纤维素溶解的条件优化文献综述
2020-05-26 20:28:36
文 献 综 述
1.1 纤维素的简介
纤维素(cellulose)是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶于水及一般有机溶剂。是植物细胞壁的主要成分。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖,占植物界碳含量的50%以上。棉花的纤维素含量接近100%,为天然的最纯纤维素来源。一般木材中,纤维素占40~50%,还有10~30%的半纤维素和20~30%的木质素。
纤维素是植物细胞壁的主要结构成分,通常与半纤维素、果胶和木质素结合在一起,其结合方式和程度对植物源食品的质地影响很大。而植物在成熟和后熟时质地的变化则有果胶物质发生变化引起的。人体消化道内不存在纤维素酶,纤维素是一种重要的膳食纤维。自然界中分布最广、含量最多的一种多糖。纤维素是地球上最古老、最丰富的天然高分子,是取之不尽用之不竭的,人类最宝贵的天然可再生资源。纤维素化学与工业始于一百六十多年前,是高分子化学诞生及发展时期的主要研究对象,纤维素及其衍生物的研究成果为高分子物理及化学学科的创立、发展和丰富做出了重大贡献。
1.2 纤维素的提取
1.2.1纤维素溶解的特点
常温下,纤维素既不溶于水,又不溶于一般的有机溶剂,如酒精、乙醚、丙酮、苯等。它也不溶于稀碱溶液中。因此,在常温下,它是比较稳定的,这是因为纤维素分子之间存在氢键。纤维素不溶于水和乙醇、乙醚等有机溶剂,能溶于铜氨Cu(NH3)4(OH)2溶液和 [NH2CH2CH2NH2]Cu(OH)2溶液等。
1.2.2纤维素的提取技术
木质纤维类材料如各种农业残余物(玉米秸秆、小麦秸秆、稻草等)、林业残余物(伐木产生的枝叶、死树、病树等)、野草、芦苇、专门栽培的作物(如松、杨、甘蔗、甜菜、甜高粱等)以及各种废弃物(城市固体垃圾、废纸、甘蔗渣等)都是含有大量纤维素的天然纤维素原料,如果能从其中提取出优质的纤维素应用于工业生产中将会产生巨大的经济效益和生态效益。但是,纤维素、半纤维素和木质素本身均是具有复杂空间结构的高分子化合物,在天然纤维素原料中,它们聚合为一个整体,形成复杂的超分子化合物。其中,木质素大部分存在于胞间层中,和半纤维素形成牢固结合层,对纤维素形成覆盖保护作用。因此,要想获得纤维素并充分利用,就必须将三种组分分离开来,实现纤维素的有效提取。根据所使用方法的不同性质,纤维素提取工艺可分为物理处理法和化学处理法。在实际应用中,大多是采用两种或两种以上方法的组合,以取长补短,发挥各自优势,改善纤维素分离提取的效果。