木质素利用
工业木质素资源化高效利用及新型分离技术研究

工业木质素资源化高效利用及新型分离技术研究随着全球经济的不断发展和人口的不断增加,能源和资源的需求也越来越大。
作为一种丰富的生物质资源,木质素因其结构独特、含量丰富、可再生性强等特点而备受关注。
然而,传统的木质素资源化利用方式存在着效率低、环境污染严重等问题,因此急需研究新型的高效分离技术和资源化利用途径,以满足社会和经济的发展需求。
一、木质素的特性及现状分析1. 木质素的特性木质素是一种复杂的天然有机物,具有多环芳烃结构和丰富的羟基等官能团,具有很高的化学稳定性和抗腐蚀性。
它在植物细胞壁中起着结构支撑和防御的作用,是生物质的主要成分之一。
2. 木质素的现状目前,木质素主要来源于木质纤维素、废弃的农林生物质、造纸工业废水等,然而传统的木质素资源化利用方式主要是通过化学法或微生物法来提取木质素,存在着生产成本高、产物单一、环境污染严重等问题。
二、木质素资源化利用及分离技术的研究进展1. 木质素资源化利用技术(1)化学法化学法是目前最为普遍的木质素资源化利用方式,主要包括硫酸盐法、碱法、有机溶剂法等。
这些方法可以将木质素分解成单体化合物,例如苯酚、甲酚等,然后再加工成各种化工产品。
(2)微生物法微生物法是利用微生物菌种来降解木质素,产生酶解产品,然后通过发酵或其他方式提取目标化合物。
这种方法具有资源消耗小、污染小、产物多样化等优点。
2. 木质素分离技术的研究进展木质素的分离技术主要包括物理分离、化学分离、生物技术等多种方法,其中化学分离技术是目前研究的热点之一。
这些新型的分离技术包括超临界流体萃取、离子液体提取等,具有分离效率高、溶剂回收率高、环境友好等特点。
三、新型分离技术的研究及应用前景1. 超临界流体萃取技术超临界流体萃取技术是一种利用超临界流体的特殊性质将木质素从混合物中分离出来的技术。
它具有分离效率高、萃取速度快、无溶剂残留等优点,因此在木质素资源化利用领域具有广阔的应用前景。
2. 离子液体提取技术离子液体是一种新型的绿色溶剂,因其化学稳定性好、溶解力强、对环境无害等特点而备受关注。
木质素用途

木质素用途木质素是一类含有芳香环结构的天然高分子有机化合物,是植物细胞壁的主要成分之一,具有坚硬、抵抗生物降解和化学腐蚀的特性。
除了在植物细胞壁中起到结构支撑和保护作用外,木质素还有广泛的应用。
一、生物能源领域木质素是生物质能源的重要组成部分,可以通过生物转化或化学转化技术进行能源利用。
在生物转化技术中,木质素可以被微生物分解为有机酸、酒精等,进而产生生物气体、生物油等能源产品。
在化学转化技术中,木质素可以通过裂解、氧化等反应,生成液态燃料、化合物和化学品等。
二、环境领域木质素具有优良的吸附性能和生物降解性能,在环境中的应用价值也愈加显著。
研究表明,木质素可用作土壤重金属和有机物等污染物的吸附剂,或作为支撑载体,促进土壤中污染物的生物降解。
此外,木质素还可用于水处理领域,通过吸附、氧化等作用去除水中的有机物和颜色等杂质。
三、材料领域由于木质素具有坚硬、细致、抗水、抗腐蚀等优良特性,在材料领域有着广泛的应用前景。
木质素可以用于合成生物降解性材料、以及可降解塑料的生产中。
在木材加工和纤维生产过程中,木质素的分离和利用,可以生产颜料、染料、树脂、胶黏剂和杀菌剂等各种产品。
近年来,木质素在生物医学领域的应用备受瞩目。
例如,木质素可以引发疏水作用,用于药物传递和治疗癌症等疾病。
另外,木质素还可以在医学成像中发挥作用,作为MRI增强剂,提高成像效果。
五、食品加工领域木质素在食品加工中也有着极为广泛的应用,用于酒精、酱油和葡萄酒等食品的制作和成熟过程中的加工。
此外,木质素还可以用于饲料添加剂,提高饲料质量和动物生产性能。
综上所述,随着对环保、可持续发展和生态经济的重视,以及对能源、材料等领域需求的提高,木质素在各个领域应用前景广阔,具有丰富的经济和社会价值。
木质素生物燃料的制备与利用研究

木质素生物燃料的制备与利用研究木质素生物燃料是一种具有潜在广阔市场前景的可再生能源资源,近年来备受研究者关注。
本文旨在探讨木质素生物燃料的制备与利用研究,旨在为相关领域的研究与实践提供参考。
在本文中,我们将从不同的角度对木质素生物燃料的制备与利用进行全面深入的探讨,分析其在环境保护、能源替代等方面的应用前景,并提出未来研究方向和发展建议。
1. 木质素生物燃料的定义及特点木质素生物燃料,即利用木质素资源,通过生物、化学或物理手段进行处理,将其转化为可燃性能源的一种燃料。
其特点包括来源广泛、可再生性强、燃烧过程中排放较少有害气体等。
由于木质素生物燃料具有良好的环境友好性和可再生性,受到了广泛的关注。
2. 木质素生物燃料的制备方法木质素生物燃料的制备方法主要包括生物转化、化学转化和物理转化三种途径。
生物转化是通过微生物或酶类将木质素资源转化为生物燃料,化学转化是通过化学反应将木质素资源转化为液体或气体燃料,物理转化是通过机械或热力手段将木质素资源转化为固体燃料。
不同的制备方法适用于不同的木质素资源,且各有其独特的优缺点。
3. 木质素生物燃料的利用方式及效果木质素生物燃料可以广泛应用于生活、工业、农业等多个领域,如家庭取暖、工业生产、农田燃料等。
相比传统的石油煤炭燃料,木质素生物燃料燃烧时产生的有害气体更少,对环境影响更小,且资源更为丰富。
因此,木质素生物燃料在替代传统化石能源方面表现出巨大的潜力与优势。
4. 木质素生物燃料的环保意义木质素生物燃料的生产和利用过程中产生的废弃物可作为有机肥料用于农田,避免了对环境的污染。
而在燃烧过程中,木质素生物燃料排放的二氧化碳与在生长过程中吸收的二氧化碳保持平衡,实现了碳中和的效果,有利于减缓气候变暖。
因此,木质素生物燃料在环境保护方面具有重要的意义。
5. 木质素生物燃料的市场前景与发展趋势随着环保意识的提升和可再生能源的发展,木质素生物燃料市场前景广阔。
未来,随着生产技术的不断优化和成本的降低,木质素生物燃料将逐渐替代传统石油煤炭燃料成为主要能源来源。
植物增加木质素生成及其在生物质利用及养殖业中的应用

植物增加木质素生成及其在生物质利用及养殖业中的应用随着人们对可再生能源和可持续生产的需求日益增长,利用生物质成为替代化石燃料和化学物质的重要途径。
生物质利用的关键在于提高生物质的转化效率和降低生产成本。
而木质素,是一种主要组成木质细胞的复杂有机化合物,具有很高的化学稳定性和难降解性,是生物质转化过程中的关键因素之一。
因此,提高木质素生成是生物质利用和生产的重要研究方向,也是养殖业发展的关键所在。
一、植物生长与木质素生成植物木质素含量与生长环境、生长阶段有极大关系。
木质素的主要合成途径为酚氧化聚合及酚异构化。
酚氧化聚合途径主要由具有导向聚合作用的过氧化物酶(peroxidase)及方向选择作用的酚氧化酶(laccase)介导,它们都需要辅助因子如小分子物质及膜泡等在细胞内无机物质间的传递。
而过量的小分子物质及辅助因子则可以抑制木质素降解酶活性,从而增加木质素的含量。
研究表明,植物生长和发育过程中的激素、环境压力和养分供应都能够影响木质素的生成。
例如,植物生长激素Indole-3-acetic acid(IAA)可增加木质素的含量和平均聚合度;缺氮胁迫可以使植物根部增加木质素含量,而过量氮素则会抑制木质素的生成;水分胁迫也能提高木质素的含量,而盐分胁迫则会降低木质素的生成。
因此,通过调控植物生长条件和生长环境等方式,可以有效提高木质素的含量。
二、生物质利用中的木质素应用木质素在生物质利用中具有重要的应用价值,主要体现在以下方面:1. 离子交换剂的制备木质素具有一定的离子交换能力,可用于制备高效离子交换剂。
研究表明,提高木质素的纯度和水解度可以增加其离子交换能力。
因此,在生物质中提高木质素的含量和纯度是制备高效离子交换剂的关键前提。
2. 催化剂的载体由于其高化学稳定性和导电性,木质素被广泛用作催化剂的载体。
高温重整和甲酸制取等反应均能在木质素的存在下进行,而不使其失去活性。
因此,木质素可以用于制备高效的催化剂,提高生物质转化效率。
木质素做吸附剂的原理

木质素做吸附剂的原理木质素是一种天然有机物,在许多领域具有广泛的应用。
它的化学结构非常复杂,由苯环及其衍生物组成,含有大量的羟基、甲基、乙酰基等官能团。
木质素具有很强的吸附能力和吸附特性,尤其在水处理、环境污染治理和工业废水处理中发挥重要作用。
木质素作为吸附剂的原理是基于其结构特点和化学性质。
首先,木质素具有大量的羟基官能团,这些羟基可以与各种化学物质发生氢键或缔合反应,从而实现吸附。
其次,木质素分子内部存在着苯环结构,具有芳香性质,因此它可以与芳香性物质发生π-π作用力和范德华力,增强吸附效果。
此外,木质素还具有一定的离子交换能力,通过静电作用吸附带电物质。
木质素吸附剂的具体应用中,主要有以下几个方面:1. 水处理:木质素可以吸附水中的重金属离子、有机物和有害物质。
木质素的羟基和苯环结构可以与重金属离子形成络合物,实现重金属离子的吸附。
同时,木质素还可以通过吸附有机物和有害物质来改善水质,并减少水中的致病菌和病原体。
2. 环境污染治理:木质素可以吸附大气中的挥发性有机化合物(VOCs),如苯、甲醛、二甲苯等。
木质素的苯环结构和羟基可以与VOCs形成氢键和范德华力,降低其在空气中的浓度,减少对环境和人体的危害。
3. 工业废水处理:木质素可以吸附工业废水中的有机物、色素和重金属离子。
木质素的化学结构和羟基可以与废水中的有机物和色素形成氢键和范德华力,实现吸附去除。
同时,木质素还可以通过化学修饰,增加其吸附能力和选择性,提高废水处理效果。
木质素作为吸附剂的优点有:1. 天然、环保:木质素是一种天然有机物,来源广泛,具有良好的环境适应性。
使用木质素作为吸附剂可以减少化学合成吸附剂的使用,降低对环境的污染。
2. 高效、经济:木质素具有很强的吸附能力和吸附选择性,能够高效去除水中的有害物质。
同时,木质素价格相对较低,可以在工业废水处理等领域实现经济可行性。
3. 可再利用:木质素可以通过再生和再利用来减少资源的浪费。
木质素的应用

木质素的应用木质素以其独有的理化性能在工农业等多个领域都有着广泛的应用。
1.木质素在工业上的应用工业木质素的性质随植物种类、取得方法或分离方法不同而有所差别。
但从结构上看,它们都有非极性的芳环侧链和极性磺酸基等,都具有亲油性和亲水性。
因而赋予其良好的表面活性和分散性。
可用作水泥减水剂、水泥助磨剂、沥青乳化剂、钻井泥浆调节剂、堵水剂和调剖剂、稠油降粘剂、三次采油用表面活性剂、水煤浆添加剂、表面活性剂和染料分散剂等。
使用盆巨大,是工业木质素最成熟的应用领域。
木质素很早就作为粘结剂使用。
木质素分子上存在羧基、羟基和双健,内聚力大、强度高,添加其他有相似的官能团的化合物,如妥尔油树脂,便可作为粘结剂在纤维板制造中使用。
木质素在工程塑料中的应用也很广。
干态木质素通常是粉末状的,主要作为合成高分子树脂填充剂,属于共混的范畴。
近十年来,木质素一树脂的共混技术已取得了显著进步。
木质素与聚抓乙烯(PVC)的相容性较好,可以直接进行共混。
另外通过紫外光照射下2000h老化前后的耐疲劳性能,发现木质素还有良好的抗光降解性。
木质素是一种含有大量亲水性官能团的极性高分子,与非极性树脂聚乙烯(PE)间的相容性不好,一般须采用加人相容剂的方法克服。
目前对于木质素在塑料中的应用研究,重点仍放在增容技术的发展方面,如何简便有效的提高木质素与树脂之间的相容性,是木质素得以在塑料工业中大规模使用的关健,另外以木质素为基体通过接枝聚合生产可完全降解高分子材料的技术,近年来也有长足的发展,有望发展成为一类新品种工程塑料。
木质素具有一定的吸附特性,可通过适当的改性聚合获得具有多功能、商性能的木质素基吸附材料。
可应用于环保、生物、医药、冶金、电艘、材料等领域。
2.木质素在农业上的应用木质素在农业上的大盆使用,主要是作为肥料和各种肥料的添加剂,农药缓释剂、植物生长调节剂、土攘改良剂等。
(1)肥料目前用木质素生产肥料的报道较多,主要通过利用木质素结构单元苯环和侧链上的各种活性基团表现出的缓释、整合等性质对木质素进行改良、改性,制备各种功能性肥料,如制造缓释肥料、木质素微肥、高效磷肥等。
木质素用途

木质素用途
木质素是指存在于木材、竹材等植物中的一种天然有机化合物,化学结构为大分子多环芳香族化合物。
木质素具有高度的稳定性、耐腐性和难降解性等特点,因此具有广泛的用途。
首先,木质素可以用于制造各种化学产品。
例如,可以通过对木质素进行分解和氧化反应得到苯酚、琥珀酸、香草醛等化学品。
这些化学品可以被用作香料、染料、药品等。
其次,木质素可以用于生物质能源生产。
木质素可以被转化为液态燃料,如生物柴油和生物乙醇。
这些生物能源可以替代传统的石油燃料,减少对化石能源的依赖,从而实现可持续能源的利用。
此外,木质素还可以用于制造纸张和纤维素材料。
在制造纸张的过程中,木质素经过氧化和还原等反应,可以得到纸浆中的纤维素,从而生产出高质量的纸张。
同时,木质素也可以被用于制造纺织纤维和生物基复合材料等。
总之,木质素是一种十分重要的天然有机化合物,具有广泛的用途。
未来,随着科技的不断进步和环保意识的提高,木质素的应用前景将会更加广阔。
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木质素的作用有哪些?

木质素的作用有哪些?
1、混凝土外加剂:在混凝土中的摄入量一般为混凝土质量的0.2-0.3%,能够减少需水量10-15%之上,改进混凝土拌合物的粘结性,提升工程项目质量。
夏天应用,能抑制坍落度损害,一般与混凝土减水剂混配应用。
2、选矿厂浮选剂和冶炼厂矿粉粘结剂:冶炼业用木质素磺酸钠与矿粉混合,做成矿粉球,干躁后放进窑中,可提升冶炼厂利用率。
3、耐火材料:裂造耐火材料砖瓦窑时,应用木质素磺酸钠做分散剂和粘合剂,能改进实际操作特性,并有缩减、提高、避免开裂等显著成绩。
4、瓷器:用以瓷器裂品能够减少碳成分提升生坯抗压强度,减少塑性变形黏土使用量,沙浆流通性好,提升产出率70-90%,煅烧速率由70分钟减少为40分钟。
木质素-业务咨询:156****8869(刘经理)。
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木质素利用(总7页)本页仅作为文档页封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March木质素的改性利用---碱木素制备分散剂班级:林化09-2姓名:张立波学号:090524207任课教师:姚春丽木质素的改性利用------碱木素制备分散剂摘要碱木素是碱法制浆黑液(包括烧碱法和硫酸盐法)的主要成分。
厂家对黑液治理一般有两种方法:一种是对黑液进行碱回收;另一种是开发黑液木素产品。
前种方法黑液经浓缩燃烧,虽然能回收蒸煮液中的氢氧化钠和利用热值,但对木素来说却是一种低值利用方式,且设备投资大。
后一种方法通过对碱木素进行改性,开发黑液木素产品,提高其应用附加值,是合理利用碱木素的好方法,同时也是大规模利用造纸黑液、缓解并最终根除造纸黑液污染的根本出路。
关键词:碱木素改性分散剂一.木质素的定义木质素是由聚合的芳香醇构成的一类物质,存在于木质组织中,主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁。
木质素主要位于纤维素纤维之间,起抗压作用。
在木本植物中,木质素占25%【1】。
木质素是由四种醇单体(对香豆醇、松柏醇、5-羟基松柏醇、芥子醇)形成的一种复杂酚类聚合物。
因单体不同,可将木质素分为3种类型【2】:由紫丁香基丙烷结构单体聚合而成的紫丁香基木质素(S-木质素),由愈创木基丙烷结构单体聚合而成的愈创木基木质素(G-木质素)和由对-羟基苯基丙烷结构单体聚合而成的对-羟基苯基木质素(H-木质素);裸子植物主要为愈创木基木质素(G),双子叶植物主要含愈创木基-紫丁香基木质素(G-S),单子叶植物则为愈创木基-紫丁香基-对-羟基苯基木质素(G-S-H)。
碱木素在结构特性方面有许多不同于原木素之处,如平均相对分子质量较低、有明显的相对分子质量多分散性、大量的紫丁香基和少量的愈创木基及羟苯基、含量较高的甲氧基、酚羟基和含量较低的醇羟基等。
碱木素的结构特性与蒸煮所用原料及蒸煮工艺有关,每一个C9单位中含官能基分子数不同,典型的针叶木碱木素化学式为:C9H8.5O2.1S0.11(OCH3)0.8(CO2H)0.2。
二.木质素的基本性质1.木质素单体的分子结构同时含有多种活性官能团,如羟基、羰基、羧基、甲基及侧链结构。
其中羟基在木质素中存在较多,以醇羟基和酚羟基两种形式存在,而酚羟基的多少又直接影响到木质素的物理和化学性质,如能反映出木质素的醚化和缩合程度,同时也能衡量木质素的溶解性能和反应能力;在木质素的侧链上,有对羟基安息香酸、香草酸、紫丁香酸、对羟基肉桂酸、阿魏酸等酯型结构存在,这些酯型结构存在于侧链的α位或γ位。
在侧链α位除了酯型结构外,还有醚型连接,或作为联苯型结构的碳-碳联结。
同酚羟基一样,木质素的侧链结构也直接关系到它的化学反应性【3】。
2.对羟苯基结构愈创木基结构紫丁香基结构由于木质素的分子结构中存在着芳香基、酚羟基、醇羟基、碳基共扼双键等活性基团,因此可以进行氧化、还原、水解、醇解、酸解甲氧基、梭基、光解、酞化、磺化、烷基化、卤化、硝化、缩聚或接枝共聚等许多化学反应。
其中,又以氧化、酞化、磺化、缩聚和接枝共聚等反应性能在研究木质素的应用中显示着尤为重要的作用,同时也是扩大其应用的重要途径。
三.典型的木塑产品举例1. 氮肥长效缓释剂【4】。
木素比表面积大、吸附性强,能吸附、包囊营养元素,或直接与营养元素发生化学反应,使肥料中营养物质固定于木素上,利用木素的迟效性,达到肥料缓释目的。
2.农用肥料。
目前研究最多的还是氧化氨解法制备氨氮木质素。
———Ryabtsev et al将山杨废液进行氧化氨解后制得的富含氮的产物用作小麦的氮肥,结果表明,其对小麦的得率以及质量的影响可与标准的肥料(如尿素等)相媲美【5】。
3.土壤改良剂【6】。
木素中添加少量甲醛和短纤维后用表面活性剂起泡,用喷雾器将泡沫喷到土壤表面,即可成为液体地膜,在降解前,覆盖土壤表面,具有保墒、防止水分蒸发和杂草生长的作用。
4.缓释农药的载体。
碱木素具有良好的吸收紫外线性能,对光敏、氧敏的农药起稳定作用,且木素比表面积大,能很好地吸附某些农药,利用的是木素中的众多活性基团,能通过简单化学反应与农药分子结合,即使不进行反应,两者问也会产生各种次级键结合,使农药从木素的网状结构中缓慢释放出来【7】。
5.稠油降粘剂【8】——Jiang et al研究了由亚硫酸盐制浆废液氧化生产香草醛所产生的废水中分离出的木素磺酸盐结构特性与表面活性之间的关系。
黑液中碱木素及其降解产物为活性物质,可降低油水的界面张力,并对地层岩石有良好的湿润性,这些都是提高采收率的有利因素。
6.高温调剖剂。
碱木素分子上的酚型结构基团与甲醛反应,生成类似于酚醛树脂的产物,可作为高温调剖剂,用在蒸汽开采石油中,可提高蒸汽驱扫效率。
7.高效驱油剂【9】。
木素磺酸盐分子外围的多个磺酸基在油、水界面吸附使油乳化。
——早在20世纪30年代,Binder et a 就发明了用亚硫酸盐制浆废液从“枯竭”的油井中开采残油的方法,并获得专利权。
8. 双效堵水剂。
木素磺酸盐有三维空间网状结构,分子外围的多个磺酸基(一SO 3)与高价离子Cr3+ 、F3+ 、A3+胶联反应生成凝胶,可以堵水。
试验结果证明,低浓度时,木素磺酸盐的胶凝时间随浓度增加而缩短,高浓度时,胶凝时间随浓度增加而延长.9.泥浆降滤失剂【10】。
碱法造纸黑液浓缩至固体含量的35%左右,与甲醛、苯酚和亚硫酸钠按一定比例混合反应后,以低于60℃的温度干燥、研磨,制得通用型钻井泥浆降滤失剂,再与适量六次甲基四胺复配,可得性能较优的降滤失剂,具有抗钙、抗盐和耐高温的性能。
此外还有其他的一些应用木素来制备产品的例子,在此不加描述。
四.碱木素做分散剂1.分散剂用途及其制备分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。
可均一分散那些难于溶解于液体的无机,有机颜料的固体颗粒,同时也能防止固体颗粒的沉降和凝聚,形成安定悬浮液所需的药剂。
磺化后的碱木素还可制得分散剂,如以Fe2+、Cu2+为催化剂,碱木素与氯气、硝酸、高锰酸钾或过氧化氢发生氧化反应,或通过复配的方法提高其分散性。
如磺化硫酸盐木素与非离子型表面活性剂(如平平加、乳化剂OP、匀染剂012)复配,可获得效果良好的分散剂。
华南理工大学对木素进行分级,通过对黑液磺化、过滤纯化、抑糖、蒸发浓缩、脱水、调pH值等方法,以相对分子质量较低的碱木素制取分散剂,亦收到较好效果。
在碱性条件下先将木素降解成一定长度的分子,再聚合成特定结构的分散剂。
将磺化硫酸盐木素低相对分子质量级分与甲醛交联反应,或与氨水反应生成磺甲基化木素磺酸铵,均可得到高效且热稳定性好的分散剂。
Noll将含有56g苯酚、120g质量分数为30%的甲醛、2.4gNaOH和150g水的混合物在60~65℃反应2h,生成低度交联产物,然后加入900g磺化碱木素(磺化度0.46)和15gNaOH。
在100℃反应1h,得到磺化度约为0.43的产物,该产物的分散性优于未经处理的磺化碱木素。
同时,由于相对分子质量的提高,热稳定性也增强了。
木素由于本身的可燃烧性及复配后良好的分散性,复配后可作为优选输送水煤浆的分散剂;如用来活化磷矿矿浆时,可降低矿浆流动起点水分,同时可简化普钙流程。
2.化学反应原理磺化后的碱木素还可制得分散剂,如以Fe2+、Cu2+为催化剂,碱木素与氯气、硝酸、高锰酸钾或过氧化氢发生氧化反应,或通过复配的方法提高其分散性。
如磺化硫酸盐木素与非离子型表面活性剂(如平平加、乳化剂OP、匀染剂012)复配,可获得效果良好的分散剂。
华南理工大学对木素进行分级,通过对黑液磺化、过滤纯化、抑糖、蒸发浓缩、脱水、调pH值等方法,以相对分子质量较低的碱木素制取分散剂,亦收到较好效果。
在碱性条件下先将木素降解成一定长度的分子,再聚合成特定结构的分散剂。
将磺化硫酸盐木素低相对分子质量级分与甲醛交联反应,或与氨水反应生成磺甲基化木素磺酸铵,均可得到高效且热稳定性好的分散剂。
Noll将含有56g苯酚、120g质量分数为30%的甲醛、2.4gNaOH和150g水的混合物在60~65℃反应2h,生成低度交联产物,然后加入900g磺化碱木素(磺化度0.46)和15gNaOH。
在100℃反应1h,得到磺化度约为0.43的产物,该产物的分散性优于未经处理的磺化碱木素。
同时,由于相对分子质量的提高,热稳定性也增强了。
木素由于本身的可燃烧性及复配后良好的分散性,复配后可作为优选输送水煤浆的分散剂;如用来活化磷矿矿浆时,可降低矿浆流动起点水分,同时可简化普钙流程。
3.木素制备分散剂的发展前景木素不溶于水、醚和油类,极易溶于氢氧化钠、吡啶等碱性溶液。
因而可作为表面活性剂的疏水基原料,通过引入亲水基团,生成表面活性剂,具有一定的分散性能。
木素分子中引入强亲水性的磺酸基,生成的木素磺酸盐是阴离子表面活性剂。
它的溶解度较木素大得多,分散效果也比木素好得多【11】。
木素磺酸钠对循环冷却水系统的碳酸钙沉积有很好的分散作用。
我国吉林开山屯化学纤维纸浆厂1986年就将钙型木素磺酸盐改性为钠型,作为染料分散剂取得了良好的经济效益和满意的环境效益【12】。
对木素产品分散性能的研究发现〔【13】〕【14】【15】,木素磺酸盐分子量增加、磺酸基和酚羟基含量升高,其分散性能也提高。
超滤法研究表明,钠盐基的木素磺酸盐比镁盐基和钙盐基的木素磺酸盐分散性能好。
并且可通过控制分子量和磺化度而获得不同使用要求的分散剂产品。
氧化是提高木素磺酸盐分散性能的有效方法之一。
采用空气或氧气对处于碱性中的木素磺酸盐进行氧化〔【16】,均可制得优良的分散剂,并且Fe3+和Cu2+能起催化作用〔17〕。
用共聚反应进行改性也是一种常用方法。
碱木素、木素磺酸盐与乙烯基单体、环氧化物进行共聚合反应后【18】【19】【20】,分散性能有较大的改善,可用作水处理剂。
木素磺酸盐与甲醛缩合【21】的产物也具有良好的分散性。
接枝共聚法也可以制得分散性或螯合性较好的分散剂。
如用丙烯酸接枝共聚后的木素磺酸盐分散难溶性盐的能力显著提高,可用作防垢性水处理剂【22】【23】【24】。
木素磺酸盐与丙烯酸溶液还可以发生电化学接枝共聚反应,接枝产物的分散性能与高效减水剂相当。
五.结课感想通过半学期的木素的综合利用的学习,对专业课方面更加深了理解,碱木素作为纸浆造纸黑液重要的组分,如能很好的利用起来,那将是很大的一部分效益。
但是因为成本上的原因,或者其他的可替代产品很是价廉,所以限制了这方面的开发与研究。
也许不久的将来我们能够发明出更加经济型的途径和方法来实现高效的而利用。
同时,姚老师深刻幽默的讲课方式也给我留下了深刻的印象。
姚老师身上散发出的那种更多的关于人修养素质方面的东西也是给我很大的榜样作用,值得学习一生的。