半固态预处理及药用硅化秸秆微晶纤维素的制备工艺研究

作     者：董志江 

作者单位：合肥工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：姚日生

授予年度：2018年

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 082903[工学-林产化学加工工程] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 10[医学] 

主      题：生物质秸秆 SO3微热爆预处理 酶解糖化 木质素 玉米秸秆 撞击 硅化微晶纤维素 

摘      要：随着经济的发展,我国制药领域的技术不断提高,基于最新的中国药典对比可发现,许多新药用辅料随着技术变革而产生,其中就有硅化微晶纤维素(Silicified microcrystalline cellulose,SMCC),该辅料具有较好的流动性,可用于直接压片工艺,还由于其良好的崩解特性而用于崩解剂或丸芯等的制备,应用前景非常广阔。但微晶纤维素原料(棉纤维)价格高,且比表面积小。本课题组利用SO微热爆技术制备的秸秆微晶纤维,比表面积大且具有优异的崩解性能。但预处理碱消耗大、废水多,另外存在残留二氧化硅导致炽灼残渣偏高和白度难以保证等难题。基于此,提出并开展了基于SO微热爆的半固体预处理方法及硅化秸秆微晶纤维素的制备工艺研究:将SO微热爆技术应用于玉米秸秆的预处理,落实SO微热爆预处理的应用范围。对预处理的剪切方式及不同组分进行精确的研究,从而确定SO微热爆协同稀碱预处理方法对玉米秸秆的适用性及作为发酵其不同结构的差异。基于“常温“常压的SO微热爆工艺的研究基础,寻求一种通过喷淋稀碱的“半固态预处理方法并结合物理撞击或挤压剪切等外力介导,最终建立物理-化学-物理联合的秸秆“半固态预处理新方法,以期增加预处理效果,降低预处理的能耗及成本并研究其预处理的机理及模型。最后还将预处理的稻草粗综纤维素进行后期增值化的处理,通过实验室已有的工艺进行二步漂白得到粗秸秆微晶纤维素后再进行硅化处理。硅化通过新型的水溶胶法制备,得到符合2015版药典规定的硅化微晶纤维素,替代棉纤维,降低总的生产成本。