竹沥液成分分析及对漂白返黄性能影响的研究

竹沥液成分分析及对漂白返黄性能影响的研究 竹沥液成分分析及对漂白返黄性能影响的 研究 2010年6月 第6期(总第139期) 广西轻工业 GuANGxIJoURNALoFLIGHTDusTRY化工与材料 竹沥液成分分析及对漂白返黄性能影响的研究 关亮,杨洋,许开绍 (广西大学轻工与食品学院,广西南宁530004) 【摘要】竹沥液是取自竹材的一种成分复杂的液体.通过检测,确定各竹沥液样品成分,分析各成分对漂白及返黄性能 的影响.采用GC—MS对回流提取法提取的竹沥液成分进行定性定量分析,其中的主要成分是2,3-二氢苯并呋喃,其余成分还包 括有机酸类,酚类,醛类,酮类,酯类,脂肪酸类物质.竹沥液中各成分对漂白及返黄性能有一定的影响. 【关键词】竹沥液;还原糖含量;总氨基酸含量;有机物质含量 【中图分类号】TS745【文献标识码】A【文章编号】1003—2673(2010)06—28—02 目前我国造纸业已经进入高速发展的新阶段,中国的造纸 产量和消费量分别占到世界总量的1O%和14%,仅次于美国, 是全球第二大纸张生产和消费国,而且中国造纸业的需求仍在 不断增长,是我国最具增长潜力的传统行业之一. 但是木浆原料缺乏是目前造纸业最突出的问题,因此,以 竹代木制浆造纸,是解决我国木浆短缺,促进纸业发展的一条 重要途径.发展竹浆是调整我国纸业原料结构的现实方法,可 以弥补我国目前中高档纸浆的缺口.竹浆造纸俨然成为"最后 的晚餐",成为产业有待开发的"绿色金矿". 1实验 1.1仪器和设备 电子分析天平,101—2型干燥箱,KQ—C型玻璃仪器气流 烘干器,80—2B台式离心机,FZ102型微型植物试样粉机, HH—SY21一NI4C型电热恒温水浴锅,回流提取装置,旋转蒸发 器,13本津岛公司的QP5050A型GC—MS联动分析仪. 1.2实验药品 实验用竹子:取自广西南宁市林业科学研究所培育的一 年,两年,三年生粉丹竹,吊丝竹,撑篙竹. 实验用药品:乙醇,稀盐酸,无水乙醚,5%碳酸氢钠溶液, 甲醇. 实验用竹沥液:直接采用回流提取法提取的竹沥液. 1.3实验方法 1.3.1竹沥液的提取方法 将从林业科学研究所采回的竹子模拟造纸厂室外堆垛放 置45天后,采用回流提取发提取竹沥液. 1.3.2回流提取法提取竹沥液 (1)切片:用切片机将竹条切成20—30ram小段. (2)磨粉:用FZ102型微型植物试样粉机将竹片磨成粗 竹粉. (3)回流提取:准确称取竹粗粉20g,置于圆底烧瓶中.用 200m170%乙醇一水溶液浸泡竹粗粉60min,将圆底烧瓶和回 流冷凝装置连接,置于90?水浴上回流提取,提取时间均为 2h,收集第一次回流提取液.将200m170%乙醇一水溶液加入 到圆底烧瓶中,将圆底烧瓶和回流冷凝装置连接,置于90~C水 浴上回流提取,提取时间均为2h,收集第二次回流提取液.合 并两次提取液,用旋转蒸发器回收乙醇至无乙醇味,抽滤,蒸馏 水洗至100ml容量瓶中,加水稀释至刻度.即得到竹沥液样品. (4)竹沥液成分GC—MS分析测定. 2结果与讨论 2.1GC—MS分析回流提取法提取的竹沥液成分的结果 由图1所示,采用GC—MS对回流提取法提取的一年生粉 丹竹竹沥液成分进行定性分析,其中的主要成分是2,3一二氢 苯并呋喃,其余成分还包括有机酸类,酚类,醛类,酯类,脂肪酸 类物质及少量酮类物质.同法可得到二年生,三年生粉丹竹;及 吊丝竹,撑篙竹的竹沥液中有机成分定性分析结果及各有机成 分相对含量.比较可得,各竹子样品竹沥液中有机成分相似,但 各有机成分含量随着竹种和竹龄的变化而变化. 图1GC—MS分析回流提取法提取的一年生粉丹竹竹沥液成分的色 谱图 2.2各竹子样品竹沥液中2,3一二氢苯并呋喃含量的变化情况 竹沥液的主要成分是2,3一二氢苯并呋喃,采用GC—MS 分析回流提取法提取的粉丹竹,吊丝竹,撑篙竹竹沥液中2,3一 二氢苯并呋喃含量都随着竹子年龄的增大而减少,尤其是采用 回流提取法提取的粉丹竹竹沥液中2,3一二氢苯并呋喃含量都 随着竹子年龄的增大而大幅度减少. 2.3各竹子样品竹沥液中有机酸类物质含量的变化情况 有机酸类物质的含量随着竹子年龄的增加而增加,其中回 流提取法提取的粉丹竹竹沥液中有机酸类的含量增幅较大,且 含量相对于吊丝竹,撑篙竹较高;回流提取法提取的吊丝竹沥 【作者简介】关亮(1981一),女,硕士研究生,主要研究方向:清洁化制浆造纸新技术. 28 液中有机酸类的含量增幅较小,且含量相对于吊丝竹,粉丹竹 较小. 54;28 藕 l口撑篙竹l I塑墨笪l 123 ageofbamboo/year 图2各竹子样品竹沥液中2,3一二氢苯并呋喃含量的变化情况 图3各竹子样品竹沥液中有机酸类物质含量的变化情况 2.4各竹子样品竹沥液中酚类物质含量的变化情况 由实验结果,采用GC—MS分析回流提取法提取的粉丹 竹,吊丝竹,撑篙竹竹沥液中酚类物质含量随着竹子年龄的增 加而增加. 图4各竹子样品竹沥液中酚类物质含量的变化情况 2.5各竹子样品竹沥液中醛类物质含量的变化情况 由实验结果,采用GC—MS分析回流提取法提取的粉丹 竹,吊丝竹,撑篙竹竹沥液中酚类物质含量随着竹子年龄的增 加而减少. 图5各竹子样品竹沥液中醛类物质含量的变化情 酯类物质含量的变化情况 2.6各竹子样品竹沥液中脂肪酸类, 脂肪酸类物质的含量随着竹子年龄的增加而增加,其中粉 丹竹,吊丝竹竹沥液中脂肪酸类的含量增幅较大;撑篙竹沥液 中脂肪酸类的含量增幅较小.酯类物质的含量随着竹子年龄的 增加而减少. 图6各竹子样品竹沥液中脂肪酸类物质含量的变化情况图 图7各竹子样品竹沥液中酯类物质含量的变化情况 2.7回流提取法提取的竹沥液中各成分对漂白及返黄性能影 响的分析 2,3一二氢苯并呋喃中含有苯环,苯环是发色基团,2,3一二 氢苯并呋喃在制浆漂白中不易脱出,残留在浆中,影响漂白性 能,不利于成浆白度的提高. 有机酸类的存在会消耗部分NaOH和H:0:,影响它们对 浆中发色及助色基团的破坏,进而影响NaOH和H:0:的漂白 性能,不利于成浆白度的提高. 酚类物质的氧化会增加醌式结构,进而影响NaOH和 H:0:的漂白性能,不利于成浆白度的提高. 醛反应会有新的醇类物质的生成,增加了醇羟基,会消耗 少量的NaOH和H0:,影响其漂白性能,C=O是发色基团,会 降低成浆的白度. 酯碱性水解后会生成酸类和醇类物质,影响其成浆白度. 脂肪酸类的存在会消耗部分NaOH和H0:,生成皂化物, 影响它们对浆中发色及助色基团的破坏,进而影响NaOH和 H:0:的漂白性能,不利于成浆白度的提高.同时,这些脂肪类 物质会在制浆漂白时阻碍药液的渗透,使浆硬度升高且漂白困 难,漂剂消耗增加,既妨碍漂浆自度的提高又助长返黄. 3结论 采用GC—MS对回流提取法制取的竹沥液成分进行定性 分析,其中的主要成分是2,3一二氢苯并呋喃,其余成分还包括 有机酸类,酚类,醛类,酮类,酯类,脂肪酸类物质,且含量会随 竹龄的增加而有所变化.竹沥液成分中含有发色基团及消耗 NaOH和H0:从而影响其漂浆白度又助长返黄. 参考文献 【1】张达俊.广西的竹子及制浆造纸西南造纸,2002(4):4—6. 【2]Barbaraj.w,KyostiV.,Bleachingandbrightnessstabilizationof high—yieldpulpsbysulfur—containingcompoundsU】,TAPPI, 1987,70(11):117. 【3]孙永林.竹子的化学成分卟生物学教学,2007,32(12):9—10. [4】于世林,李寅蔚.波谱分析法[M】.重庆:重庆大学出版社,2003. ?. 二曼| … 色哪哪雌 7,?啪咖 _ ? ?... ????如加0 口/o/uBJnJoNc0Dojp,