表1。1  全国小麦秸秆分布

全国 东北区 黄淮海区 长江中下游 华南区 西南区 黄土高原区 西北干草区

产量 10718。95 115。06 6162。86 1972。63 6。27 754。49 955。13 681。12

占全国比例(%) 100 1。07 57。49 18。40 6。27 7。04

8。91 6。35

1。1。2  麦秸秆组成成分

纤维素、半纤维素和木质素是生物质的主要组成成分,三种成分相互结合成一个有机整体。生物质的种类众多,造成其结构差异明显,由于各地区气候条件的差异,即使同类生物质原料,化学组分也存在很大差异。全面了解生物质的组成结构是采取恰当方法进行转化利用生物质的基础。生物质的多样性必然代表着其组成成分也多种多样,主要组成成分有纤维素、半纤维素、木质素、淀粉、蛋白质等,尤其几乎是所有生物质中都包含有纤维素、半纤维素和木质素,生物质原料和来源不同,他们的三种组成的含量也不同。这3种成分均可作为工业聚合物的新型原料,取代石化资源,制造绿色产品。小麦秸秆的成分含量见表1。2[9]: 论文网

表1。2  小麦秸秆的成分含量(%)

麦秸秆 纤维素 半纤维素 木质素

百分含量 47。39 21。42 24。49

纤维素是由许多葡萄糖基组通过苷键连接形成的线形高分子聚合物,化学式式用(C6H10O5)n表示,其中n为聚合度,一般在10000以上。其结构中C-O-C键比C-C键弱,容易断开而使纤维素分子发生分解。纤维素是植物细胞壁的主要成分,也是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖。纤维素一般具有晶体结构,较难水解,酸碱条件下稳定性较好。一般木材中纤维素平均含量为40~60%,而棉花的纤维素含量几乎100%,是自然界中的最纯纤维素来源。

半纤维素是木糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、葡萄糖等构成的一类多糖化合物,平均分子式表示为(C5H8O4)n,聚合度为50~200。与纤维素有规律的链状结构不同,半纤维素含有支链,聚集态结构一般无定形,低于纤维素的聚合度。半纤维素受热会裂解,主要热解温度210~320℃,与纤维素相比,易于降解。半纤维素在自然界中不易直接获取,关于它的热解研究也不多见。木聚糖是半纤维素中含量较多糖类,在生物质能的转化利用研究中,经常用木聚糖代替半纤维素,半纤维素约占生物质化学组成的20~40%[10]。

木质素是一种复杂的芳香族聚合物,广泛存在于植物细胞中,是纤维素的粘合剂,含量仅次于纤维素。木质素的研究起步较晚,其结构尚未完全了解,也未得到充分利用。目前普遍认为以苯丙烷结构为主体,由愈创木酚基型、紫丁香酚基型和对丙苯酚基型这三种结构共聚组成[11]。难以被微生物及化学试剂分解。木质素中的芳香结构很稳定,而且增加了碳含量,热稳定性较高。因此热分解所需要的温度比纤维素要高。木质素的经验分子式可以写为(C10H12O3)n。木质素在木本植物中中含量为20~40%,而在各种草本生物质中占15~25% [10]。

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