專利名稱：生物質(zhì)纖維原料的預(yù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物質(zhì)綜合利用，特別涉及生物質(zhì)纖維原料的預(yù)處理方法。
背景技術(shù)：
生物質(zhì)纖維是一種豐富的可再生資源，其轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源需要解決的首要問題是怎樣有效地提高生物質(zhì)酶解糖化的效率。植物細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)致密復(fù)雜，化學(xué)藥液難以均勻、快速地滲透進(jìn)入細(xì)胞壁的孔隙結(jié)構(gòu)中；纖維素具有較高的結(jié)晶度，且被半纖維素和木素包裹起來，因此在進(jìn)行酶解糖化前有必要對(duì)纖維原料進(jìn)行預(yù)處理。生物質(zhì)經(jīng)過預(yù)處理，改變微觀形貌，增加表面可及性，破壞木素、半纖維素和纖維素的結(jié)合層，部分或全部脫除木素和半纖維素，提高酶解糖化以及后續(xù)煉制生物質(zhì)能源的轉(zhuǎn)化效率。目前，常用的預(yù)處理方法可以分為物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物法。物理法主要有機(jī)械粉碎、微波輻射、高溫?zé)峤獾?，但這些方法往往能耗較高，酶解效率提高有限。化學(xué)法主要有酸處理、堿處理、有機(jī)溶劑處理和離子液體處理等，化學(xué)法能有效的提高酶解糖化效率，但化學(xué)藥液難以快速滲透、污染嚴(yán)重、成本高等問題限制了其廣泛應(yīng)用。物理化學(xué)法結(jié)合了物理法和化學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)，能有效地提高預(yù)處理效果，且能耗、成本和環(huán)境污染程度均優(yōu)于單一的物理法和化學(xué)法，其主要包括蒸汽爆破、液氨回流滲透法、氨纖維爆破法等。 生物法主要利用白腐菌、褐腐菌和軟腐菌等降解木質(zhì)素提高酶解效率，處理?xiàng)l件溫和，但周期長，實(shí)用性不強(qiáng)。微乳液是一種熱力學(xué)穩(wěn)定的乳液體系，具有超低的界面張力和較小的粒徑，增溶能力強(qiáng)，易于滲透到孔隙結(jié)構(gòu)中，已在醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)和三次采油等領(lǐng)域得到應(yīng)用廣泛。離子液體具有熔點(diǎn)低、不揮發(fā)、強(qiáng)溶解能力、熱力學(xué)穩(wěn)定、污染少和易回收等特點(diǎn)，在林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè)方面主要應(yīng)用于纖維素的溶解、纖維素改性和生物質(zhì)預(yù)處理方面。利用離子液體微乳液技術(shù)，引入氫鍵破壞劑，處理生物質(zhì)纖維原料以提高預(yù)處理效果和酶解糖化效率，開發(fā)一種新的節(jié)能、高效的生物質(zhì)預(yù)處理技術(shù)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，本發(fā)明目的在于提供生物質(zhì)纖維原料的預(yù)處理方法，該方法能提高藥液的滲透能力，強(qiáng)化預(yù)處理效果，有利于后續(xù)糖化發(fā)酵過程。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的
(1)氫鍵破壞劑-離子液體復(fù)合微乳液的制備
先將表面活性劑、助表面活性劑和油相三者混合均勻，控制溫度為20°c 100°C，攪拌速度50rpm 300rpm，攪拌過程無氣泡時(shí)再添加水相物質(zhì)，繼續(xù)攪拌得到澄清透明的復(fù)合微乳液；其中水相物質(zhì)由氫鍵破壞劑、離子液體和蒸餾水組成；
(2)生物質(zhì)纖維原料的微乳液預(yù)處理
將步驟(1)得到的復(fù)合微乳液與經(jīng)純化處理的生物質(zhì)纖維原料按照固液比20:1 40:1混合形成均勻的反應(yīng)液，在溫度為30°C 120°C、壓力為0. IMpa 2. OMpa的條件下，
3反應(yīng)4h Mh，反應(yīng)結(jié)束后加入相當(dāng)于反應(yīng)液總體積0. 2倍 0. 8倍的清水，在IOOrpm 300rpm條件下攪拌5min 30min后過濾并收集濾液以備回用；將濾餅洗凈后并烘干，得到預(yù)處理后的生物質(zhì)樣品。所述離子液體為咪唑鹽離子液體。進(jìn)一步的，所述咪唑鹽離子液體為1- 丁基-3-甲基咪唑氯鹽、1-乙基-3-甲基咪唑氯鹽、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氫鹽中的一種以上。所述水相物質(zhì)的質(zhì)量占復(fù)合微乳液總質(zhì)量的40% 75%，其中氫鍵破壞劑和離子液體的質(zhì)量比為1:2 2:1，氫鍵破壞劑和蒸餾水的質(zhì)量比為1:2 2:1。所述表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基苯磺酸鈉、2-乙基己基琥珀酸酯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的一種以上；其中油相為碳原子數(shù)5 12的烷烴中的一種以上；所述助表面活性劑為乙醇、異丙醇、正丁醇、異戊醇中的一種以上；所述氫鍵破壞劑為氨水、乙二胺、二甲基亞砜、尿素、鹽酸胍中的一種以上。進(jìn)一步的，所述油相為環(huán)己烷、正辛烷、正庚烷、甲苯中的一種以上。所述步驟(2)中的生物質(zhì)纖維原料為桉木、馬尾松、竹子、稻草、龍須草、麥稈、甘蔗渣、蘆葦、棉稈中的一種以上。步驟(2)中收集的濾液中含有離子液體，可通過減壓蒸餾回收其中的離子液體。生物質(zhì)纖維原料的細(xì)胞壁均具有結(jié)構(gòu)致密整齊、表面平滑、孔隙少、結(jié)晶度高的特點(diǎn)。復(fù)合微乳液能加快化學(xué)藥液對(duì)原料的滲透，在氫鍵破壞劑的作用下，包裹在纖維素表面的木素和半纖維素結(jié)構(gòu)被部分破壞脫除，使得纖維素逐漸暴露出來；且在有離子液體作用時(shí)，生物質(zhì)微觀表面出現(xiàn)斷層和孔洞，增加了底物的比表面積，有利于提高酶解效率。上述生物質(zhì)纖維原料的純化處理過程為切碎并篩選除塵，然后風(fēng)干處理，切碎后生物質(zhì)纖維原料的長度范圍為0. Icm 10cm。將經(jīng)上述微乳液預(yù)處理方法處理后的生物質(zhì)樣品用于酶解糖化。酶解糖化過程中采用的酶為纖維素酶，或者是纖維素酶與纖維素二酶、木聚糖酶或果膠酶中的一種以上的酶所組成的混合酶。酶解糖化時(shí)酶用量(FPU/g)為30FPU/g 100FPU/g，時(shí)間 30h 48h，溫度為 40°C 60°C, pH 值為 4. 6 4. 8，液固比 20:1 40:1， 轉(zhuǎn)速為50rpm 200rpm。酶解糖化反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液進(jìn)行離心分離，上層清夜即為糖化液。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1)與一般的水和有機(jī)溶劑相比，本發(fā)明的氫鍵破壞劑-離子液體復(fù)合微乳液具有很強(qiáng)的滲透能力，能快速滲透進(jìn)入生物質(zhì)的孔隙結(jié)構(gòu)中；即使在常溫常壓條件下，滲透能力的提升依然非常明顯；
(2)本發(fā)明所制備的復(fù)合微乳液中摻雜有強(qiáng)氫鍵破壞劑，其作用在于破壞碳水化合物和木素之間的鏈接，且依托于微乳體系的強(qiáng)滲透能力，能更有效地脫除木素和半纖維素；離子液體的作用下能進(jìn)一步改善生物質(zhì)的微觀形貌，改變生物質(zhì)纖維的結(jié)晶特性，增加比表面積和酶液的可及性。將氨水處理和離子液體處理結(jié)合在一起，各取其優(yōu)點(diǎn)，可有效地提高預(yù)處理效果；
(3)本發(fā)明所用的化學(xué)藥品均具有易回收利用、環(huán)境污染小的特點(diǎn)，且反應(yīng)在常壓低溫下進(jìn)行，在強(qiáng)化預(yù)處理效果的同時(shí)，大大降低了預(yù)處理過程的成本及能耗。


圖1不同溶液對(duì)實(shí)施例1的生物質(zhì)纖維原料蘭竹滲透能力的比較圖； 圖2為實(shí)施例1中預(yù)處理前蘭竹微觀形貌的SEM圖3為實(shí)施例1中氨水-[Bmin]Cl復(fù)合微乳液預(yù)處理后蘭竹微觀形貌的SEM圖。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，但不限于此。實(shí)施例1
制備氨水-1- 丁基-3-甲基咪唑氯鹽([Bmin] Cl)復(fù)合微乳液分別以環(huán)己烷、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、正丁醇、氨水和[anin]Cl作為微乳液體系的油相、表面活性劑、助表面活性劑、氫鍵破壞劑和離子液體，其中氨水、[BminJCl和蒸餾水組成水相物質(zhì)，氨水[anim]Cl的質(zhì)量比為1:2，氨水和蒸餾水的質(zhì)量比為1:2，先將 CTAB、正丁醇、環(huán)己烷混合后，在30°C下以150rpm的速度攪拌，攪拌過程無氣泡時(shí)再向其中加入水相物質(zhì)，繼續(xù)攪拌得到澄清透明的氨水_[aiiin]Cl復(fù)合微乳液，制得的復(fù)合微乳液各組分的質(zhì)量比為CTAB:正丁醇環(huán)己烷=2:1:2;其中水相物質(zhì)占復(fù)合微乳液總質(zhì)量的 60% ；
風(fēng)干后的蘭竹經(jīng)切削機(jī)切碎，并進(jìn)一步用植物纖維原料粉碎機(jī)細(xì)化篩選后取20 40 目的竹粉，竹粉含水量約為5%。圖1為不同溶液對(duì)蘭竹滲透能力的比較分析，其中曲線(1) 代表氨水_[aiiin]Cl復(fù)合微乳液，曲線(2)代表質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的氨水，曲線(3)代表蒸餾水，曲線(4)代表環(huán)己烷，滲透能力用竹片的增重百分?jǐn)?shù)來表示。竹子的結(jié)構(gòu)緊密，孔隙小，一般的化學(xué)藥液難以快速地滲透，而復(fù)合微乳液表現(xiàn)出很強(qiáng)的滲透能力，從滲透速率和 3000min后的滲透總量來看均要優(yōu)于純水和環(huán)己烷。復(fù)合微乳液是由多種物質(zhì)混合而成的一種多元體系，但其粒徑小，氨水的摻雜以及離子液體的加入能進(jìn)一步加快復(fù)合微乳液的滲透，滲透能力達(dá)到90%以上。預(yù)處理時(shí)稱取5g的竹粉按液固比25:1與氨水_[aiiin]Cl復(fù)合微乳液混合于反應(yīng)釜中進(jìn)行預(yù)處理，溫度為70°C，無需控制反應(yīng)釜壓力，反應(yīng)時(shí)間16h，攪拌速度150rpm。反應(yīng)結(jié)束后向反應(yīng)釜中加入相當(dāng)于反應(yīng)液總體積0. 2倍的清水，在IOOrpm條件下攪拌5min后過濾并收集濾液以備回用；將濾餅洗凈后并烘干，得到預(yù)處理后的生物質(zhì)樣品。經(jīng)過預(yù)處理后，生物質(zhì)樣品的纖維得率為82. 3%，纖維素含量為65. 1%，木質(zhì)素的脫除率達(dá)到33. 7%。圖2為預(yù)處理前竹粉的SEM微觀形貌圖，圖3為經(jīng)本發(fā)明預(yù)處理方法處理后的竹粉的SEM圖，未經(jīng)預(yù)處理的底物組織結(jié)構(gòu)緊密整齊，表面平滑，孔隙少；經(jīng)氨水_[aiiin]Cl復(fù)合微乳液的生物質(zhì)纖維微觀形態(tài)呈現(xiàn)斷層狀排布，并在不規(guī)則的表面出現(xiàn)大量的直徑約1 μ m的孔洞，增加了底物的多孔性和比表面積，有利于后續(xù)糖化階段酶液與底物的滲透接觸，提高酶解效率。將經(jīng)預(yù)處理后的竹粉進(jìn)行酶解糖化，纖維素酶(sigmaC-1184)用量50FPU/g，時(shí)間 48h，溫度50°C，pH值4. 8，液固比30 1，轉(zhuǎn)速150rpm,還原糖得率達(dá)到54. 3%，在相同的酶解糖化條件下，未經(jīng)預(yù)處理的竹粉酶解后還原糖得率僅為23. m。實(shí)施例2制備氨水-1-乙基-3-甲基咪唑氯鹽([Emin]Cl)復(fù)合微乳液，分別以正辛烷、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、乙醇、氨水和[Emin]Cl)作為復(fù)合微乳液體系的油相、表面活性劑、助表面活性劑、氫鍵破壞劑和離子液體，其中氨水、[EminlCl)和蒸餾水混合組成水相物質(zhì)，其中氨水[Emin]Cl)的質(zhì)量比為1:2，氨水蒸餾水的質(zhì)量比=1 2，先將CTAB、乙醇、正辛烷混合后，在30°C下以200rpm的速度攪拌，攪拌過程無氣泡時(shí)再向其中加入水相物質(zhì)， 繼續(xù)攪拌得到澄清透明的氨水-[Emin]Cl復(fù)合微乳液，制得的復(fù)合微乳液各組分的質(zhì)量比 SCTAB:乙醇正辛烷=2:1:2，其中水相物質(zhì)占復(fù)合微乳液總質(zhì)量的70%。風(fēng)干后的竹子經(jīng)切削機(jī)切碎，并進(jìn)一步用植物纖維原料粉碎機(jī)細(xì)化篩選后取 20 40目的竹粉，竹粉含水量約為5%。預(yù)處理時(shí)稱取5g的竹粉按液固比35:1與氨水-[Emin]Cl復(fù)合微乳液混合于反應(yīng)釜中進(jìn)行預(yù)處理，溫度為110°C，無需控制反應(yīng)釜壓力，反應(yīng)時(shí)間16h，攪拌速度150rpm。反應(yīng)結(jié)束后向反應(yīng)釜中加入相當(dāng)于反應(yīng)液總體積0. 4 倍的清水，在200rpm條件下攪拌15min后過濾并收集濾液以備回用；將濾餅洗凈后并烘干， 得到預(yù)處理后的生物質(zhì)樣品。經(jīng)過預(yù)處理后，生物質(zhì)樣品的纖維得率為80. 9%，纖維素含量為71. 1%，木質(zhì)素的脫除率達(dá)到38. 0%。將經(jīng)預(yù)處理后的竹粉進(jìn)行酶解糖化，纖維素酶(sigmaC-1184)用量50FPU/g，時(shí)間 48h，溫度50°C，pH值4. 8，液固比30 1，轉(zhuǎn)速150rpm,還原糖得率達(dá)到56. 9%，在相同的酶解糖化條件下，未經(jīng)預(yù)處理的竹粉酶解后還原糖得率僅為23. m。實(shí)施例3
制備尿素_[aiiin]Cl復(fù)合微乳液，分別以環(huán)己烷、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、正丁醇、尿素和[anin]Cl作為復(fù)合微乳液體系的油相、表面活性劑、助表面活性劑、氫鍵破壞劑和離子液體，其中尿素、[BminJCl和蒸餾水混合后組成水相物質(zhì)，其中氨水[^iin]Cl的質(zhì)量比為1:2，氨水蒸餾水的質(zhì)量比=1:2，先將CTAB、正丁醇、環(huán)己烷混合后，在50°C下以 300rpm的速度攪拌，攪拌過程無氣泡時(shí)再向其中加入水相物質(zhì)，繼續(xù)攪拌得到澄清透明的尿素_[aiiin]Cl復(fù)合微乳液，制得的復(fù)合微乳液各組分的質(zhì)量比為CTAB:正丁醇環(huán)己烷 =2:1:2 ；其中水相物質(zhì)占復(fù)合微乳液總質(zhì)量的60%。風(fēng)干后的麥稈經(jīng)切削機(jī)切碎，取長度為1 5cm的麥稈，含水量約為5%。預(yù)處理時(shí)稱取5g的麥稈按液固比25:1與尿素_[aiiin]Cl復(fù)合微乳液混合于反應(yīng)釜中進(jìn)行預(yù)處理， 溫度為90°C，控制反應(yīng)釜壓力l.OMpa，反應(yīng)時(shí)間16h，攪拌速度150rpm。反應(yīng)結(jié)束后向反應(yīng)釜中加入相當(dāng)于反應(yīng)液總體積0. 8倍的清水，在300rpm條件下攪拌30min后過濾并收集濾液以備回用；將濾餅洗凈后并烘干，得到預(yù)處理后的生物質(zhì)樣品。經(jīng)過預(yù)處理后，生物質(zhì)樣品的纖維得率為75. 5%，纖維素含量為70. 4 %，木質(zhì)素的脫除率達(dá)到36.8%。將經(jīng)預(yù)處理后的竹粉進(jìn)行酶解糖化，纖維素酶(sigmaC-1184)用量 50FPU/g，時(shí)間48h，溫度50°C，pH值4. 8，液固比30 1，轉(zhuǎn)速150rpm,還原糖得率達(dá)到59. 1%， 在相同的酶解糖化條件下，未經(jīng)預(yù)處理的麥稈酶解后還原糖得率僅為25. 7%。實(shí)施例4
制備乙二胺-1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽([Emin]Ac)復(fù)合微乳液，分別以甲苯、十二烷基硫酸鈉(SDS)、異戊醇、乙二胺和[Emin]Ac作為復(fù)合微乳液體系的油相、表面活性劑、 助表面活性劑、氫鍵破壞劑和離子液體，其中乙二胺、[EminJAc和蒸餾水混合后組成水相物質(zhì)，其中乙二胺[Emin]Ac的質(zhì)量比為1:1，乙二胺蒸餾水的質(zhì)量比=1 1，先將SDS、異戊醇、甲苯混合后，在50°C下以200rpm的速度攪拌，攪拌過程無氣泡時(shí)再向其中加入水相物質(zhì)，繼續(xù)攪拌得到澄清透明的乙二胺-[Emin]Ac復(fù)合微乳液，制得的復(fù)合微乳液各組分的質(zhì)量比為SDS:異戊醇甲苯=2:1:2 ；其中水相物質(zhì)占復(fù)合微乳液總質(zhì)量的50%。風(fēng)干后的桉木經(jīng)切削機(jī)切碎，并進(jìn)一步用植物纖維原料粉碎機(jī)細(xì)化篩選后取 20 40目的木粉，含水量約為5%。預(yù)處理時(shí)稱取5g的桉木粉按液固比30:1與乙二胺-[Emin]Ac復(fù)合微乳液混合于反應(yīng)釜中進(jìn)行預(yù)處理，溫度為50°C，控制反應(yīng)釜壓力 0. 5Mpa，反應(yīng)時(shí)間12h，攪拌速度300rpm。反應(yīng)結(jié)束后向反應(yīng)釜中加入相當(dāng)于反應(yīng)液總體積
0.7倍的清水，在150rpm條件下攪拌20min后過濾并收集濾液以備回用；將濾餅洗凈后并烘干，得到預(yù)處理后的生物質(zhì)樣品。經(jīng)過預(yù)處理后，生物質(zhì)樣品的纖維得率為84. 5%，纖維素含量為66. 28%,木質(zhì)素的脫除率達(dá)到31.4%。將經(jīng)預(yù)處理后的竹粉進(jìn)行酶解糖化，纖維素酶(sigmaC-1184)用量 50FPU/g，時(shí)間48h，溫度50°C，pH值4. 8，液固比30 1，轉(zhuǎn)速150rpm,還原糖得率達(dá)到54. 8%， 在相同的酶解糖化條件下，未經(jīng)預(yù)處理的桉木粉酶解后還原糖得率僅為20. 6%。實(shí)施例5
制備二甲基亞砜-1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氫鹽([Emin]Su)復(fù)合微乳液，分別以正辛烷、2-乙基己基琥珀酸酯磺酸鈉(AOT)、異丙醇、二甲基亞砜和[Emin]Su作為復(fù)合微乳液體系的油相、表面活性劑、助表面活性劑、氫鍵破壞劑和離子液體，其中二甲基亞砜、[Emin]Su 和蒸餾水混合后組成水相物質(zhì)，其中二甲基亞砜[Emin]Su的質(zhì)量比為2:3，二甲基亞砜 蒸餾水的質(zhì)量比=2:3，先將Α0Τ、異丙醇、正辛烷混合后，在50°C下以200rpm的速度攪拌，攪拌過程無氣泡時(shí)再向其中加入水相物質(zhì)，繼續(xù)攪拌得到澄清透明的二甲基亞砜-[Emin]Su 復(fù)合微乳液，制得的復(fù)合微乳液各組分的質(zhì)量比為Α0Τ:異丙醇正辛烷=2:1:2 ；其中水相物質(zhì)占復(fù)合微乳液總質(zhì)量的70%。風(fēng)干后的馬尾松經(jīng)切削機(jī)切碎，并進(jìn)一步用植物纖維原料粉碎機(jī)細(xì)化篩選后取 20 40目的木粉，含水量約為5%。預(yù)處理時(shí)稱取5g的松木粉按液固比30:1與二甲基亞砜-[Emin]Su復(fù)合微乳液混合于反應(yīng)釜中進(jìn)行預(yù)處理，溫度為90°C，控制反應(yīng)釜壓力
1.5Mpa,反應(yīng)時(shí)間Mh，攪拌速度300rpm。反應(yīng)結(jié)束后向反應(yīng)釜中加入相當(dāng)于反應(yīng)液總體積 0. 5倍的清水，在200rpm條件下攪拌20min后過濾并收集濾液以備回用；將濾餅洗凈后并烘干，得到預(yù)處理后的生物質(zhì)樣品。經(jīng)過預(yù)處理后，生物質(zhì)樣品的纖維得率為83. 8%，纖維素含量為67. 3%，木質(zhì)素的脫除率達(dá)到33.6%。將經(jīng)預(yù)處理后的竹粉進(jìn)行酶解糖化，纖維素酶(sigmaC-1184)用量 50FPU/g，時(shí)間48h，溫度50°C，pH值4. 8，液固比30 1，轉(zhuǎn)速150rpm,還原糖得率達(dá)到57. 4%， 在相同的酶解糖化條件下，未經(jīng)預(yù)處理的桉木粉酶解后還原糖得率僅為21. 8%。
權(quán)利要求
1.生物質(zhì)纖維原料的預(yù)處理方法，其特征在于包括如下步驟(1)氫鍵破壞劑-離子液體復(fù)合微乳液的制備先將表面活性劑、助表面活性劑和油相三者混合均勻，控制溫度為20°c 100°C，攪拌速度50rpm 300rpm，攪拌過程無氣泡時(shí)再添加水相物質(zhì)，繼續(xù)攪拌得到澄清透明的復(fù)合微乳液；其中水相物質(zhì)由氫鍵破壞劑、離子液體和蒸餾水組成；(2)生物質(zhì)纖維原料的微乳液預(yù)處理將步驟(1)得到的復(fù)合微乳液與經(jīng)純化處理的生物質(zhì)纖維原料粗粒按照固液比 20:1 40:1混合形成均勻的反應(yīng)液，在溫度為30°C 120°C、壓力為0. IMpa 2. OMpa的條件下，反應(yīng)4h Mh，反應(yīng)結(jié)束后加入相當(dāng)于反應(yīng)液總體積0. 2倍 0. 8倍的清水，在 IOOrpm 300rpm條件下攪拌5min 30min后過濾并收集濾液以備回用；將濾餅洗凈后并烘干，得到預(yù)處理后的生物質(zhì)樣品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)處理方法，其特征在于所述離子液體為咪唑鹽離子液體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)處理方法，其特征在于所述咪唑鹽離子液體為1-丁基-3-甲基咪唑氯鹽、1-乙基-3-甲基咪唑氯鹽、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氫鹽中的一種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的預(yù)處理方法，其特征在于所述水相物質(zhì)的質(zhì)量占復(fù)合微乳液總質(zhì)量的40% 75%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)處理方法，其特征在于所述水相物質(zhì)中氫鍵破壞劑和離子液體的質(zhì)量比為1:2 2:1，氫鍵破壞劑和蒸餾水的質(zhì)量比為1:2 2:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的預(yù)處理方法，其特征在于所述表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、2-乙基己基琥珀酸酯磺酸鈉中的一種以上； 所述油相為碳原子數(shù)5 12的烷烴中的一種以上；所述助表面活性劑為乙醇、異丙醇、正丁醇、異戊醇中的一種以上；所述氫鍵破壞劑為氨水、乙二胺、二甲基亞砜、尿素、鹽酸胍中的一種以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的預(yù)處理方法，其特征在于所述油相為環(huán)己烷、正辛烷、正庚烷、甲苯中的一種以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的預(yù)處理方法，其特征在于所述生物質(zhì)纖維原料為桉木、馬尾松、竹子、稻草、龍須草、麥稈、甘蔗渣、蘆葦、棉稈中的一種以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的預(yù)處理方法，其特征在于所述生物質(zhì)纖維原料的純化處理為切碎并篩選除塵，然后風(fēng)干處理，切碎后的生物質(zhì)纖維原料的長度范圍為0. Icm 10cm。
全文摘要
本發(fā)明提供生物質(zhì)纖維原料的預(yù)處理方法，是將表面活性劑、助表面活性劑和油相三者混合后進(jìn)行攪拌，當(dāng)攪拌過程無氣泡時(shí)再向其中添加水相物質(zhì)，得到澄清透明的復(fù)合微乳液；將經(jīng)過前處理的生物質(zhì)纖維原料與復(fù)合微乳液按一定的固液比混合，控制溫度和壓力分別為30℃～120℃、0.1MPa～2.0MPa，反應(yīng)后用清水洗滌，所得固體即為經(jīng)預(yù)處理后的生物質(zhì)纖維原料。本發(fā)明用復(fù)合微乳液處理生物質(zhì)，能改變生物質(zhì)纖維的結(jié)晶特性，增加比表面積和酶液的可及性，提高預(yù)處理效果；并且所用的化學(xué)藥品具有易回收利用、環(huán)境污染小的特點(diǎn)，反應(yīng)在低溫低壓下進(jìn)行，降低了預(yù)處理過程的成本及能耗。
文檔編號(hào)D21C5/00GK102321993SQ20111026447
公開日2012年1月18日 申請日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者劉德桃, 楊仁黨, 汪濱, 陳克復(fù) 申請人:華南理工大學(xué)