CN113882176B - 一种制备化学生物机械浆的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种生物表面活性剂促进DES溶液和生物酶处理蔗渣制备化学生物机械浆的方法，具体包括如下步骤：步骤一、以制糖工业中所废弃的蔗渣作为原材料，将蔗渣与DES溶液在一定温度下反应一段时间；步骤二、将步骤一得到的蔗渣加入酸性生物酶和生物表面活性剂，并在恒温条件下堆存一段时间；步骤三、将步骤二得到的产物进行磨浆，得到机械浆。
Description
技术领域
本发明涉及机械浆的制备方法，尤其涉及一种生物表面活性剂促进DES溶液和生物酶处理蔗渣制备化学生物机械浆的方法。
背景技术
21世纪对能源的需求和环保的要求更高，我国作为甘蔗产量排名第三的大国，对于甘蔗的开发利用却远远不够，因为其致密的结构使得它难以被水解利用，或是高效的酶价格昂贵，不适用于工厂大量使用。因此探究其预处理技术，改变其表面结构成为研究热点。
有研究表明，在以稻草为原材料的实验中，加入鼠李糖脂会增强纤维素酶的反应，并且其效果优于化学表面活性剂Tween 80；在以牛仔布为原材料中，聚乙烯吡咯烷酮对纤维素酶解起到了促进作用。学者们普遍认为，非离子表面活性剂更能增强纤维素的酶解效率。因此，表面活性剂在植物纤维中发挥的作用不得而知，同时也引起了很多学者将视线聚集到表面活性剂功能的开发上。基于上述背景下，申请人提出以生物表面活性剂来促进DES溶液和生物酶制成化学生物机械浆的方法，形成更绿色，更简洁，经济效益更高的制浆流程。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种生物表面活性剂促进DES溶液和生物酶处理蔗渣制备化学生物机械浆的方法。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种生物表面活性剂促进DES溶液和生物酶处理蔗渣制备化学生物机械浆的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤一、以制糖工业中所废弃的蔗渣作为原材料，将蔗渣与DES溶液在一定温度下反应一段时间；
步骤二、将步骤一得到的蔗渣加入酸性生物酶和生物表面活性剂，并在恒温条件下堆存一段时间；
步骤三、将步骤二得到的产物进行磨浆，得到机械浆。
优选地，在将蔗渣与DES溶液混合之前，先将蔗渣去髓并进行粉碎。
优选地，在步骤一中，蔗渣与DES溶液在80℃下反应1小时。
优选地，在步骤二中，酸性生物酶的分量为10%wt，生物表面活性剂为0.25％wt。
优选地，在步骤二中，温度为50摄氏度，堆存三天。
优选地，所述DES溶液采用以下方法制备：
步骤1:将氯化胆碱：对磺基苯甲酸以摩尔比为1：1进行混合，期间可加入少许水促进溶解；
步骤2：混合后水浴加热至80℃，等其完全融化，液体澄清透明即可取出备用。
优选地，所述生物表面活性剂为槐糖脂。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明以生物表面活性剂促进生物酶和DES与蔗渣的反应，对蔗渣的酶解效率有显著的提高作用。
（2）操作简单，节省劳动力，主要由机器设备进行反应，实现半自动化。
（3）此生物酶助剂可以耐高温，强酸，且不影响生物酶的活性。
（4）DES和生物表面活性剂都是安全低毒、可完全降解的试剂，环保无害。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
一种生物表面活性剂促进DES溶液和生物酶处理蔗渣制备化学生物机械浆的方法，具体包括如下步骤：
步骤一、以制糖工业中所废弃的蔗渣作为原材料，洗涤去髓并加以粉碎；
步骤二、将粉碎后的蔗渣与 DES溶液在80℃下反应1小时，产生酸水解和氢键攻击，使蔗渣软化；
步骤三、将软化后的蔗渣静置过夜，控制水分；
步骤四、向步骤三的蔗渣中加入10%wt 酸性生物酶和0.25％wt生物表面活性剂，在恒温50℃室内堆存三天；
步骤五、将生物酶处理后的蔗渣进行磨浆。
所述DES溶液采用以下方法制备：
步骤1:将氯化胆碱：对磺基苯甲酸以摩尔比为1：1进行混合，期间可加入少许水促进溶解；
步骤2：混合后水浴加热至80℃，等其完全融化，液体澄清透明即可取出备用。
所述生物表面活性剂为槐糖脂。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (1)
1.一种生物表面活性剂促进DES溶液和生物酶处理蔗渣制备化学生物机械浆的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤一、以制糖工业中所废弃的蔗渣作为原材料，将蔗渣与DES溶液在一定温度下反应一段时间；
步骤二、将步骤一得到的蔗渣加入酸性生物酶和生物表面活性剂，并在恒温条件下堆存一段时间；
步骤三、将步骤二得到的产物进行磨浆，得到化学生物机械浆；
所述DES溶液采用以下方法制备：
步骤1:将氯化胆碱：对磺基苯甲酸以摩尔比为1：1进行混合，期间可加入少许水促进溶解；
步骤2：混合后水浴加热至80℃，等其完全融化，液体澄清透明即可取出备用；
在将蔗渣与DES溶液混合之前，先将蔗渣去髓并进行粉碎；
在步骤一中，蔗渣与DES溶液在80℃下反应1小时；
在步骤二中，酸性生物酶的百分量为10%wt，生物表面活性剂为0.25％wt；
在步骤二中，温度为50摄氏度，堆存三天；
所述生物表面活性剂为槐糖脂。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104213451A (zh) * | 2014-09-26 | 2014-12-17 | 广西大学 | 一种本色蔗渣浆的酶促打浆工艺 |
| CN110734943A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-31 | 淮阴工学院 | 一种甘蔗渣预处理改善酶解糖化效果的方法 |
| WO2020229732A1 (en) * | 2019-05-15 | 2020-11-19 | Lappeenrannan-Lahden Teknillinen Yliopisto Lut | A method of fractionating a lignocellulosic material and products obtained by said method |
| CN112098169A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-12-18 | 广东工业大学 | 一种木质纤维素的梯度分离方法 |
| CN112899313A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-06-04 | 华南理工大学 | 一种酸性低共熔溶剂及制备与在预处理秸秆提高酶解效率中的应用 |
Family Cites Families (1)
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|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104213451A (zh) * | 2014-09-26 | 2014-12-17 | 广西大学 | 一种本色蔗渣浆的酶促打浆工艺 |
| WO2020229732A1 (en) * | 2019-05-15 | 2020-11-19 | Lappeenrannan-Lahden Teknillinen Yliopisto Lut | A method of fractionating a lignocellulosic material and products obtained by said method |
| CN110734943A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-31 | 淮阴工学院 | 一种甘蔗渣预处理改善酶解糖化效果的方法 |
| CN112098169A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-12-18 | 广东工业大学 | 一种木质纤维素的梯度分离方法 |
| CN112899313A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-06-04 | 华南理工大学 | 一种酸性低共熔溶剂及制备与在预处理秸秆提高酶解效率中的应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 不同种类表面活性剂联合离子液体预处理稻秆的物化特性研究;张耿崚等;《环境科学学报》;20160930(第09期);第3300-3305页 * |
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