2013年第2期天津造纸2022年第3期天津造纸2013年第2期天津造纸2022年第3期天津造纸半纤维素的提取及其在膜和水凝胶中的应用研究进展李攀锋，乌日娜（天津市制浆造纸重点实验室，天津科技大学轻工科学与工程学院，天津300457）摘要：半纤维素是地球上最丰富的可再生资源之一，无毒害，易降解，有好的生物相容性，其分子结构中存在大量的羟基，赋予了其良好的化学活性。本文综述了半纤维素的提取方法以及其近几年在膜和水凝胶方面的研究进展。关键词：半纤维素；提取；膜；水凝胶半纤维素是植物纤维原料的主要组分之一，是由D-木糖、L-阿拉伯糖、D-甘露糖、D-葡萄糖和D-半乳糖及微量的L-鼠李糖等结构单元构成的非均一聚糖，不同植物中半纤维素的种类和数量各不相同[1-2]。因为具有亲水、易降解、来源广泛、生物相容性好和可再生的优点，半纤维素得到了广泛的研究和应用。本文综述了半纤维素的提取方法及其在膜材料和水凝胶方面的应用。1半纤维素的提取方法在植物纤维原料中，半纤维素和纤维素之间以氢键连接,和木素之间以醚键和酯键等共价键相连[3]。通过打破这些连接可将半纤维素从植物纤维原料中提取出来。提取半纤维素的方法主要有化学法和物理化学结合法[4]。1.1化学法化学法，即使用化学药品对原材料进行处理，从而提取出半纤维素，包括酸处理、碱抽提和有机溶剂处理等方法。酸处理，即利用盐酸、乙酸、硫酸等酸溶液破坏原料成分间的连接键，从而提取半纤维素。反应原理是：酸溶液中的H+会和水生成水合氢离子（H3O+），可以让糖苷键中的氧原子质子化，产生的共轭酸使糖苷键断裂，多糖链末端形成的正碳离子与水反应，形成单糖相继溶出，同时释放的质子与水结合产生的水合氢离子继续参与反应。王丽娟等[5]用乙酸对玉米秸秆进行处理，在165℃处理40min条件下，木糖和阿拉伯糖的产率最大。汪伟[6]对玉米秸秆用乙酸-亚氯酸钠（SCAA）预处理后提取半纤维素，测得其溶出率为15.11%。刘侠等[7]用盐酸水解法测得废弃果核壳中半纤维素的含量为20%。酸预处理方法得到的半纤维素纯度高，但对技术条件的要求高；酸会腐蚀设备，故对设备要求高；废液难回收，会对环境造成污染[8]。碱抽提法的原理是，在使用碱液处理原料时，溶胀作用使纤维的细胞壁被打破，结晶度降低，碱液进入纤维空隙中，碱液中的OH-会削弱纤维素、半纤维素之间的氢键，皂化木质素和半纤维素之间的酯键，最终纤维素集合体被溶胀，木质素被溶解破坏，半纤维素被提取出来[4]。通常，是采取氢氧...
