半纤维素是一种自然界中除纤维素之外,含量最丰富、来源最广泛的可再生植物质资源。我国作为一个农业大国,每年产生的农业废弃物资源量是巨大的,但是这庞大的资源,只有其中的纤维素和木素得到了广泛的开发和应用,并实现了工业生产的规范化,而含量仅次于纤维素的半纤维素由于其结构的特殊性,即便今年研究者们争相对半纤维素进行研究开发,但仍然是一个植物质资源应用的难点。因此,如何有效的分离提取出植物质中的半纤维素已成为当下的研究热点。半纤维素的有效开发和利用,不仅能实现农业废弃物的综合应用,提高资源利用率,最大化其现实价值,同时也对保护环境起到不可估量的意义。半纤维素的开发应用对推动经济和社会发展有着巨大的现实意义和经济利益。本文的主要目的是以玉米秸秆为原料,分离其中的半纤维素。通过单因素法和正交试验分析,分别研究了水热法和碱法的工艺条件。然后利用碱提取法处理水热法未处理完全的残渣,将两种方法有机的结合起来,提高提取率的同时,降低成本并保护环境,最大化资源利用率。(1)水热法具有其他方法所不具备的明显优点:仅以水作为溶剂,无需消耗任何化学药品,绿色环保;另外,反应体系只是由于少量乙酰基水解产生少量的乙酸,对设备的腐蚀性小,成本低。本文采用单因素法和正交试验分析,确定了水热法的最佳工艺条件为:提取温度170℃、保温时间30min、固液比1:15。在该条件下半纤维素的提取率为32.21%。(2)碱液可以溶胀纤维素,使纤维素与半纤维素之间的化学链接发生破裂,以及摧毁半纤维素与木素间的酯键,可在不过度损坏半纤维素完整链形的前提下达到分离提取半纤维素的目的。通过分析比较,本文采用氢氧化钠作为提取剂。以单因素法和正交试验分析,确定碱提取法的最佳工艺条件如下:碱浓度10%、温度75℃、固液比1:20。在该最佳条件下,半纤维素的实际得率为45.18%。(3)分别确定两种方法的最佳条件之后,将两种方法联合应用。以水热法最佳工艺处理秸秆后,以碱法处理剩余残渣。两步半纤维素的得率分别为32.21%、37.35%,最终半纤维素的总得率为69.56%。