半纤维素的改性及其综合利用研究nullnull半纤维素化学改性及其综合利用研究半纤维素的研究背景半纤维素的研究背景半纤维素结构特点半纤维素的化学改性半纤维素综合利用 半纤维素的研究背景 半纤维素的研究背景半纤维素 半纤维素在植物资源中的含量仅次于纤维素, 又因为近年来半纤维素的提取、改性及应用技术等方面不断拓宽及进步, 使得半纤维素备受关注。但是, 由于半纤维素结构复杂, 限制了其在工业中的应用。例如, 大多数半纤维素具有很强的氢键, 不易溶于水。然而, 这些缺点能够通过改性来克服, 如氧化、水解、还原、醚化、酯化及交联反应均可对...
nullnull半纤维素化学改性及其综合利用研究半纤维素的研究背景半纤维素的研究背景半纤维素结构特点半纤维素的化学改性半纤维素综合利用 半纤维素的研究背景 半纤维素的研究背景半纤维素 半纤维素在植物资源中的含量仅次于纤维素, 又因为近年来半纤维素的提取、改性及应用技术等方面不断拓宽及进步, 使得半纤维素备受关注。但是, 由于半纤维素结构复杂, 限制了其在工业中的应用。例如, 大多数半纤维素具有很强的氢键, 不易溶于水。然而, 这些缺点能够通过改性来克服, 如氧化、水解、还原、醚化、酯化及交联反应均可对其进行改性。因此, 半纤维素改性及新型聚合物的特性成为半纤维素研究的重要组成部分。半纤维素结构特点半纤维素结构特点纤维素即可成均一聚糖也可成非均一聚糖，它还可以由不同的单糖基以不同的联接方式联接成结构互不相同的多种结构的各种聚糖，并且被定义为除去果胶物质后的碱性可溶解的物质。在木材及非木材植物的细胞壁里半纤维素是最复杂的组分。它们通过氢键与纤维素联接，与木素以共价键（主要是a-苯甲基醚键）联接，与乙酰基单元和羟基肉桂酸以酯键联接。半纤维素结构特点按照不同比例和不同取代基，半纤维素是由不同糖单元组成。这些糖是D-木糖、L-阿拉伯糖、D-葡萄糖，D-半乳糖、D-甘露糖、D-葡萄糖醛酸，4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸，D-半乳糖醛酸和少量的L-鼠李糖、岩藻糖和不同的O-甲基化的中性糖。这些结构单元在构成半纤维素时，一般不是由一种结构单元构成一种均一的聚糖，而是由2～4种结构单元构成的不均一聚糖。半纤维素结构特点半纤维素的化学改性 半纤维素的化学改性 null 以蔗渣半纤维素为原料，3-氯-2-羟丙基三甲基氯化氨(CHMAC)为反应试剂、乙醇/水为反应介质，在碱的作用下合成出水溶性好、取代度低的阳离子型半纤维素聚合物。
结果发现通过改变反应条件可以制备出一系列白色粉末状的取代度为0.003―0.19的阳离子型半纤维素聚合物。
凝胶渗透色谱和热分析结果表明改性后的半纤维素有一定程度的降解，并且热稳定性有所降低。半纤维素的酯化反应半纤维素的酯化反应在微波辐射的作用下，以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)/氯化锂(LiCl)为均相溶剂系统，麦草半纤维素与月桂酰氯发生酯化反应。
通过优化条件可以得到取代度为1.63的改性半纤维素，对应的反应条件为：木聚糖与酰氯的摩尔比是1:3，半纤维素大分子链上木聚糖与三乙胺的摩尔比是1:2，DMAP浓度控制在5%，反应温度为78oC，反应时间为5 min。
热分析结果表明取代度低的改性半纤维素热稳定性比天然半纤维素低，然而，取代度高的改性半纤维素的热稳定性比天然半纤维素的热稳定性有所提高。热分析结果还显示与传统的加热方法相比，微波辐射可导致酯化反应中聚合物轻微降解。这种酯化的半纤维素可用于食品包装或可降解薄膜。null半纤维素A的硫酸酯化均相酯化改性均相酯化改性 以12-丁基-232-甲基咪唑氯盐为反应介质, 丁二酸酐为酯化剂, 在不加任何催化剂的条件下对从玉米秸秆中提取的半纤维素进行均相酯化改性。
改性后半纤维素对水溶液中金属离子具有较好的吸附效果,由此可见, 改性后的半纤维素具有良好的金属螯合能力。 醚化剂阳离子化 醚化剂阳离子化 将从APMP制浆废液中分离得到的半纤维素进行阳离子改性, 并作为新型造纸增强剂应用于造纸工业。此种阳离子半纤维素 对纸浆的物理性能具有显著的增强作用, 达到“变废为宝”的目的。改性后半纤维素大 分 子链上具有季铵型基团, 说明半纤维素确实发生醚化反应。阳离子半纤维素的取代度和用量对纸浆的物理性能均有影响。阳 离 子半纤维素取代度越高, 用量越大, 阳离子半纤维素对纸张的增强作用越明显。半纤维素综合利用半纤维素综合利用 用乙酸酐对半纤维素进行乙酰化反应，能够增强半纤维素的抗水性能。半纤维素羟基基团的衍生化作用还可以减少半纤维素形成强氢键结合网络的倾向，能提高半纤维素膜的柔韧性，改性产物可用来生产可降解的食品包装膜。半纤维素的综合利用通过半纤维素羟基的酯化来增加疏水性是一种增加半纤维素抗水能力的方法。半纤维素的羟基基团衍生作用，可以减少半纤维素形成氢键结合的网络并且增加薄膜的柔韧性。疏水性的增加能提高酯化半纤维素在塑料生产中的应用潜力，特别是用于生产食品工业中的生物降解塑料和环境降解塑料、树脂、薄膜等，还可以作为金属螯合剂和除油剂等。半纤维素的综合利用半纤维素的综合利用半纤维素的综合利用 国内全金英等研究了从麦草碱制浆黑液中提取的变性半纤维素的改性，通过羧甲基化反应，制备了羧甲基变性半纤维素。可以通过一氯醋酸和氢氧化钠的用量控制反应产物的取代度。为使产品DS达到0.3～0.6的要求，一氯醋酸的用量为5～10mol/mol糖基，氢氧化钠的用量为一氯醋酸的2倍（摩尔），经多方药理验证，产品具有提高免疫功能的作用，在制药行业具有广阔的前景。null
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