[发明专利]木质纤维原料制备纤维素乙醇酸性爆破预处理后原料物性参数快速检测方法及应用

说明书

本发明公开了木质纤维原料制备纤维素乙醇酸性爆破预处理后原料物性参数快速检测方法及应用，具体包括：将植物纤维原料进行爆破处理；将爆破处理过后的物料配成2g/L‑5g/L浓度的浆料静置60min；将静置后的浆料进行真空抽滤脱水,得到固含量为5％‑15％的物料；将抽滤后的物料在(3000±50)g的离心力下离心脱水30min；将离心脱水后的物料称重，放入60‑105℃的烘箱干燥至恒重，再次称重；计算离心脱水后的物料的水分含量。本发明根据爆破后物料的各组分的比表面积与保水值数据，建立保水值与物料尺度、比表面积的趋势关系，分析爆破后物料的保水值变化趋势，得到爆破后物料的物性参数变化趋势。

技术领域

本发明属于纤维素乙醇制备领域，特别涉及木质纤维原料制备纤维素乙醇酸性爆破预处理后原料物性参数快速检测方法及应用。

背景技术

石油、煤炭等矿产资源是当前最主要的能源物质和化工原料。随着历史的进程,它们失去了再生的条件,大量的消耗必将导致这些资源的快速枯竭。因而,寻找可再生性的替代能源和化工原料,特别是新的液态燃料,已成为维持人类社会可持续发展的紧迫任务。地球上每年光合作用的产物(生物质)高达1500－2000亿吨,是地球上唯一可超大规模的可再生的实物性资源。全球每年产生的生物量的5％所含的能量即可与人类对石油和天然气的需求量相当。微生物能够很容易地将淀粉水解产生的葡萄糖等糖类转化为各种各样的醇、酮和有机酸类化工产品,从而可以成为未来资源循环型社会的主要化工原料，目前在生物能源领域发展力度最强的品种是燃料乙醇。

蒸汽爆破技术是指将物料在高温高压的蒸汽下处理一段时间，然后在0.01s内瞬时泄压实现“爆破”，热能转换为机械能做功，蒸汽以冲击波的形式作用于物料，改变其结构组成的一种物理化学处理技术。通过高温高压蒸煮过程的热化学作用以及蒸汽爆破阶段的物理做功，使原料原本致密有序的结构被打破，酶及化学试剂的可及性增加，易于后续反应的进行，具有安全、高效、环保等特点。

贺文明等探讨了近红外光谱法快速测定木材纤维素、戊聚糖和Klason木质素含量的可行性，用近红外光谱仪采集相应样品的光谱(贺文明,薛崇昀,聂怡,李义民.近红外光谱法快速测定木材纤维素、戊聚糖和木质素含量的研究[J].中国造纸学报,2010,25(03):9-12.)。本方法虽可行，但却需要用到红外光谱仪等仪器，不利于工厂生产上快速、简单测定的原则。

蒸汽爆破会破坏纤维物料物理结构，使纤维分散，经蒸汽爆破后的物料会不同程度的成浆，而物料结构破坏的越彻底，说明蒸汽爆破的效果越好；物料成浆程度又会影响到物料的保水值，因此本发明提出一种利用蒸汽爆破后的植物纤维物料保水值来快速测定蒸汽爆破后物料物性参数的方法。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种木质纤维原料制备纤维素乙醇酸性爆破预处理后原料物性参数的快速检测方法，该方法利用蒸汽爆破后的物料会不同程度的成浆，而物料结构破坏的越彻底，说明蒸汽爆破的效果越好，物料成浆程度又会影响到物料的保水值这一特点，首先提出以蒸汽爆破后的植物纤维物料保水值来快速测定蒸汽爆破后物料物性参数。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

木质纤维原料制备纤维素乙醇酸性爆破预处理后原料物性参数快速检测方法，具体步骤如下：

(1)将植物纤维原料进行爆破处理；

(2)将步骤(1)爆破处理过后的物料配成2g/L-5g/L浓度的浆料静置60min；

(3)将步骤(2)所述静置后的浆料进行真空抽滤脱水,得到固含量为5％-15％的物料；

(4)将步骤(3)抽滤后的物料在(3000±50)g的离心力下离心脱水30min；

(5)将步骤(4)离心脱水后的物料称重，放入60-105℃的烘箱干燥至恒重，再次称重；计算步骤(4)离心脱水后的物料的水分含量。