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1、纖維素的應(yīng)用與發(fā)展淺析摘要：纖維素是自然界中分布最廣、含量最多的一種多糖，占植物界碳含量的50%以上，其類型有植物纖維素、細(xì)菌纖維素、海藻纖維素等等，近年來，纖維素已經(jīng)在造紙、紡織以及精細(xì)化工等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要針對纖維素的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞：纖維素；應(yīng)用；發(fā)展纖維素在自然界中的分布是非常廣泛的，其類型有植物纖維素、細(xì)菌纖維素、海藻纖維素等等，目前，纖維素已經(jīng)可以采用人工法進(jìn)行合成，并在造紙、紡織以及精細(xì)化工等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。在科技水平的發(fā)展下，人們對于各類產(chǎn)品的質(zhì)量也提出了比以往更為嚴(yán)格的要求，單一的纖維素已經(jīng)無法滿
2、足生產(chǎn)需求了，如果開拓纖維素的研究和發(fā)展領(lǐng)域成為了現(xiàn)階段研究的重點(diǎn)問題。1纖維素的常見來源1.1植物地球上的植物資源是非常豐富的，植物資源屬于一種常見的可再生能源，綠色、環(huán)保，在不可再生能源的枯竭下，植物纖維素的利用表現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢。常見的植物纖維素有幾個(gè)類型：第一，棉纖維棉纖維由棉籽表皮發(fā)育而成，其中蘊(yùn)含著豐富的纖維素，研究顯示，棉籽表皮中棉纖維的含量超過了95%,是重要的植物纖維素來源。第二，韌皮纖維韌皮纖維植物的類型也是非常豐富的，劍麻、桑皮、亞麻、紅麻、黃麻、棉秸皮、桑皮都屬于常見的韌皮纖維植物,韌皮纖維在紡織工業(yè)中的應(yīng)用效果非常理想。
3、亞麻、亀麻、大麻中的合成纖維與天然纖維含量非常高，其斷裂伸長率以及韌性是非常優(yōu)異的。此外，草類纖維也是一種常見的植物纖維，但是其纖維相對較短，半纖維素含量豐富。1.2細(xì)菌纖維很多微生物也有著纖維素合成能力，與植物纖維相比，很多細(xì)菌纖維中纖維素的純度甚至更高，分子量、結(jié)晶度與長徑較高，培養(yǎng)條件與細(xì)菌類型不同，那么纖維素的結(jié)構(gòu)也會出現(xiàn)差異。目前，培養(yǎng)細(xì)菌纖維的方式有兩種類型，即連續(xù)動態(tài)培養(yǎng)法與平面靜態(tài)培養(yǎng)法。1.3人工纖維人工合成纖維也是纖維素的重要組成部分，目前常用的合成工藝有開環(huán)聚合法與酶催化法兩種方式，在以往，由于技術(shù)上的欠缺，人工合成纖維的聚合
4、度并不理想，難以滿足工業(yè)發(fā)展需求。近年來，有科學(xué)家利用純化纖維素酶等材料合成人工纖維，有效提升了纖維聚合度，并逐步的在工業(yè)生產(chǎn)中得到了推廣。2纖維素的利用和發(fā)展2.1纖維素的利用2.1.1纖維素在生物乙醇制造中的應(yīng)用近年來，人們的環(huán)保意識得到了普遍的提升，國家也開始倡導(dǎo)綠色化學(xué)與清潔生產(chǎn)，纖維素在生物乙醇制造中的應(yīng)用可以分為預(yù)處理、發(fā)酵處理與蒸館回收三個(gè)階段。其中預(yù)處理就是將生物質(zhì)中的纖維素進(jìn)行溶解與分離，這一步驟可以顯著減少纖維素分子量，促進(jìn)其后續(xù)的轉(zhuǎn)化與分解，發(fā)酵即利用微生物原理將原料轉(zhuǎn)化成為乙醇，再經(jīng)過最后一個(gè)環(huán)節(jié)即可得到乙醇。2.1.2纖維
5、素在汽油制備中的應(yīng)用在2008年，美國科學(xué)家成功的將植物木質(zhì)纖維轉(zhuǎn)化成為汽油，在社會上引起了巨大的反響，他們采用的方式就是利用固體催化劑促進(jìn)纖維素的分解從而成功制造出汽油，催化劑能夠有效促進(jìn)原材料的反應(yīng)，直接獲取到汽油組分混合液體。這種汽油是可以直接應(yīng)用在汽車發(fā)動機(jī)上的，有著很好的發(fā)展?jié)摿Α?.1.3纖維素在生物柴油制造中的應(yīng)用生物柴油有著良好的性能，是由脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯、脂肪酸丙酯組成，生物材料的燃燒殘留物呈現(xiàn)出弱酸性,能夠有效增加發(fā)動機(jī)的使用壽命。此外，生物柴油中的硫含量也是非常低的，推廣生物柴油可以有效減少硫化物的排放，也沒有芳香族烷炷
6、，對環(huán)境的污染非常小。這種原料是典型的清潔能源，推廣生物柴油對于控制污染的蔓延有著積極的意義。2.2纖維素的發(fā)展纖維素的應(yīng)用范圍比較廣，主要涉及紡織業(yè)、造紙工業(yè)、水處理領(lǐng)域、生物醫(yī)藥領(lǐng)域及食品工業(yè)。纖維素的化學(xué)改性有效改善了其性能，特別是通過接枝共聚這一方式，不僅保留了纖維素本身優(yōu)良的性能，而且引進(jìn)了其他單體的特定性能，目前改性纖維素接枝單體的種類不多，引發(fā)體系較少，開發(fā)與利用新型接枝單體和引發(fā)體是現(xiàn)階段需要解決的問題。改性后的纖維素應(yīng)用領(lǐng)域甚廣，充分利用資源，減少浪費(fèi)是我們長期努力的方向，以農(nóng)業(yè)廢棄物為原料合成的纖維素黃原酸酯就很好地符合了這一目
7、標(biāo)，其對重金屬離子的吸附應(yīng)用于選礦行業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景。隨著改性纖維素的合成，改性方法、改性機(jī)理研究越來越成熟，可降解性高分子材料、高吸附性能材料以及綠色無污染材料將引領(lǐng)纖維素行業(yè)趨勢，應(yīng)用也將表現(xiàn)出增長勢頭。［參考文獻(xiàn)］［1］馬曉建，趙銀峰，祝春進(jìn)，吳勇，牛青川?以纖維素類物質(zhì)為原料發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇的研究進(jìn)展［J］?食品與發(fā)酵工業(yè).2004(ll)o[2]馬曉建，趙銀峰，祝春進(jìn)，吳勇，牛青川?以纖維素類物質(zhì)為原料發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇的研究進(jìn)展[J]?食品與發(fā)酵工業(yè).2004(ll)o[3]王?模?曹妍，黃科林，李會泉，廖丹葵，王金淑.蔗渣纖維素在離
8、子液體中的溶解與再生[J].化工學(xué)報(bào).2010(06)o(作者單位：湖南長沙市明德中學(xué)，湖南長沙430100)
