田维亮 葛振红 李继兴 薛东虎 赵超 沈俊杰 马志苍
中国是世界第一产棉大国[1],新疆是我国棉花生产基地。棉花加工过程中会产生大量副产品棉籽壳,由于棉籽壳密度小,不易运输、贮存,而且外壳坚硬,纤维含量少、纤维短,不适合作造纸原料,部分以焚烧的形式被处理掉还田。在美国,棉籽壳被用于奶牛[2]、犊牛、种公牛及肉用牛日粮;在我国,除用作动物饲料外,多用来栽培食用菌或做肥料。目前,对棉籽壳的利用上主要集中在易水解的半纤维素上,利用溶解液去制备乙醇、乙酰丙酸、草酸等,还可以制低聚木糖或木糖醇和还原糖。
纤维素是重要的纺织、造纸原料,此外,也广泛用于塑料、炸药、电工、科研器材及膳食纤维等方面。纤维素制备可分为物理处理法和化学处理法[3]:1)物理处理法主要包括机械粉碎[4]、蒸汽爆破[5]、膜分离、微波和超声波辅助提取法等,一般用于纤维素提取的预处理工艺或是辅助工艺,其目的是去除木质素等对纤维素具有保护作用的成分;2)化学处理法包括碱液分离法[6]、无机酸处理、有机溶剂法、离子液体法[7]、超临界萃取[8]等。化学试剂采用化学力法来打破木质素和纤维素的链接,同时使半纤维素溶解的过程。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。
棉籽壳如图1所示,其外部附着有大量的棉纤维素,在棉花深加工过程中,现有的技术还不能完全把所有的棉花纤维素分离下来,如何使其与棉籽壳壳体分离,回收这部分纤维素,成为棉籽壳再开发的主要问题之一。……