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能源危机及环境污染促使世界各国都将目光投向可再生的生物质能源，结合制浆造纸的复合型生物质精炼是提高制浆行业竞争力的重要途径。本论文以草本植物龙须草为原料，结合生物质精炼与溶解浆的制备，对龙须草的预处理方法进行了详细探讨，并对预处理液的性质和预处理对龙须草组分结构的影响进行了详细分析。对龙须草的化学组分含量进行了分析，结果表明龙须草木素含量较其它造纸常用原料原料低，综纤维素含量高。在对龙须草的三大组分纤维素、半纤维素、木素进行了有效分离的基础上，利用离子色谱（IC）、高效液相色谱（HPLC）及常规化学方法对纤维素、半纤维素、木素的化学组分进行了详细分析。利用凝胶渗透色谱（GPC）分别对纤维素、半纤维素、木素的分子量进行了分析。利用红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、定量核磁共振碳谱（13C-NMR）、二维核磁共振（2D-HSQC NMR）、热失重分析仪（TGA）等对纤维素、半纤维素和木素的结构和性质进行了详细分析。分析表明龙须草纤维素的重均聚合度和数均聚合度分别为2317和311，结晶度为56.7%，主要热降解温度在300～400°C之间。龙须草半纤维素的重均分子量（Mw）和数均分子量（Mn）分别为30890Da和25010Da，主要热降解温度在200～300°C之间。龙须草半纤维素的主要结构为L-阿拉伯糖-（4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸）-D-木聚糖。龙须草木素的重均分子量（Mw）和数均分子量（Mn）分别为8017Da和4004Da。龙须草木素中包含愈创木基丙烷（G）、紫丁香基丙烷（S）和对-羟苯基丙烷（H）三种构造单元，并含有一定的肉桂酸结构。龙须草木素的羟基主要来自于脂肪族，其含量为3.05mmol/g。龙须草木素缩合酚羟基，含量很小，仅为0.10mmol/g，羧基上羟基含量较高，为0.74mmol/g。龙须草木素的愈创木基单元（G）上酚型羟基和对羟苯基单元（H）上酚型羟基含量分别为0.62mmol/g和0.43mmol/g。龙须草木素的主要热降解温度在200～500°C之间。模拟工业上的稀硫酸预处理过程，考察了龙须草稀硫酸预处理过程中戊糖和己糖的溶出率随预处理因子（P因子）和初始稀酸质量浓度的变化规律，并在此基础上建立了描述稀硫酸预处理过程中戊糖和己糖溶出规律的数学经验模型。龙须草稀硫酸预处理过程中，戊糖溶出率和己糖溶出率可以分别用经验方程U=100(1-e-0.00111P（ρv+1）2v)和Y=0.0333（ρv+1）2lnP表示。对龙须草进行了稀硫酸预处理、自催化预处理、稀乙酸预处理三种方法的预处理，详细分析了三种预处理方法不同工艺对预处理得率、聚戊糖去除率、-纤维素含量和木素含量的影响，优化了预处理的工艺。基于龙须草溶解浆/生物质精炼复合模式的预处理方法中，稀硫酸预处理是最适宜的，其较佳工艺条件为预处理温度160°C，预处理时间60min，稀硫酸浓度0.2%。在此工艺下，预处理得率为72.39%，聚戊糖去除率达到75.83%，预处理后龙须草中酸不溶木素和酸溶木素的含量分别为17.84%和0.66%，-纤维素含量为42.81%（基于预处理前龙须草原料绝干量）。对稀硫酸预处理、自催化预处理和稀乙酸预处理的预处理液进行了详细的对比分析。利用纳米膜对稀硫酸预处理液进行浓缩过滤，并对浓缩过滤后的液体进行了详细分析。三种预处理液中，稀硫酸预处理液最适宜于生物乙醇的生产，因为稀硫酸预处理液中木素和糠醛浓度最小，而且88.79%的糖分以单糖的形式存在。因此，预处理液用于生产生物乙醇时，酶解糖化步骤可以省略，将有效降低乙醇的生产成本。稀硫酸预处理液可以用100Da的纳滤膜进行过滤浓缩，过滤后糠醛、乙酸等小分子物质可以得到有效去除。纳滤后的渗透流，可以通过补加清水和少量的稀硫酸而回用于龙须草的稀硫酸预处理过程，将有效实现预处理液的零排放。对稀硫酸预处理、自催化预处理、稀乙酸预处理三种方法预处理后龙须草和未处理龙须草的纤维素、半纤维素和木素的结构和性质进行了对比分析。分析表明，预处理降低了龙须草纤维素的聚合度，增加了纤维素的结晶度。稀硫酸预处理、自催化预处理、稀乙酸预处理后龙须草纤维素的聚合度分别由原聚合度的2317降至1849、1624和1958；结晶度分别由原结晶度56.7%增加至65.9%、58.8%和61.5%。预处理减小了龙须草半纤维素的分子量，增大了半纤维素的多分散性。稀硫酸预处理、自催化预处理、稀乙酸预处理后龙须草半纤维素的分子量分别由原分子量的30890Da降至7818Da、16739Da和9924Da。预处理之后龙须草半纤维素的L-阿拉伯糖-（4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸）-D-木聚糖结构中阿拉伯糖支链的含量明显减小，4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸链接消失，木聚糖主链依旧保持。预处理后，龙须草木素的脂肪族羟基含量减小，缩合酚羟基含量增多。稀硫酸预处理、自催化预处理、稀乙酸预处理后龙须草木素的紫丁香基丙烷单元（S）减小，β-O-4键分别减少了30%、19%和38%。稀硫酸预处理、自催化预处理、稀乙酸预处理后龙须草木素的分子量分别由原分子量的8017Da降至7053Da、6233Da和5129Da。对预处理前后龙须草进行了碱法蒸煮，研究了不同的蒸煮工艺对预处理后龙须草浆料性质的影响。同时，为了减少漂白过程污染负荷的产生量，提高龙须草溶解浆的应用档次，采用全无氯漂白（TCF）对龙须草纸浆的漂白性能进行了研究。结果表明，稀硫酸预处理后龙须草原料的蒸煮工艺应更加缓和，最佳的工艺为：液比1:5，NaOH用量为14.00%，绿氧用量0.05%，蒸煮最高温度135°C，升温时间60min，保温时间45min。纸浆经TCF漂白后，白度可达88.7%ISO，-纤维素含量为97.52%。通过与粘胶纤维木浆粕标准的对比可知，经稀硫酸预处理后制备的龙须草浆粕可以满足溶解浆的质量指标。