三倍体毛白杨木素结构特性的研究

为了深入了解三倍体毛白杨的制浆漂白性能,本研究用硝基苯氧化法分析了三倍体毛白杨的木素单元结构,并对三倍体毛白杨进行了硫酸盐法和碱性亚钠-蒽醌法制浆,提取了两种未漂浆的浆中残留木素,用红外光谱和13C-NMR详细分析了其结构,研究结果表明和普通毛白杨相比,三倍体毛白杨木素缩合型结构的比例较高;和硫酸盐法制浆相比,碱性亚钠-蒽醌法制得的浆中含有较少的木素缩合结构和木素-碳水化合物复合体(LCC),羧基含量较低.这些研究结果为进一步研究三倍体毛白杨浆漂白性能打下基础.     

麦草碱木素结构特性的研究

采用酸析-弱酸解两段法分离提纯麦草碱木素,通过凝胶渗透色谱分析(GPC)对木素试样进行了分子量检测,得出麦草碱木素的分子量分布,计算出碱木素数均和质均分子量.利用红外光谱,对木素结构进行了系统的分析.经过衍生化的麦草碱木素,通过磷谱核磁共振(31P-NMR)技术得出木素结构谱图,对木素结构中脂肪羟基、总酚羟基和羧基以及总酚羟基中各酚羟基功能基团进行定量分析对比.对麦草碱木素结构有了更全面的了解,为木素的进一步改性及广泛应用提供了条件.     

富里埃变换红外光谱法分析生物漂白过程木素结构变化

利用富里埃变换红外光谱技术分析了尾叶桉硫酸盐浆原浆的残余木素,经漆酶/介体(Lccase/mediator)处理后浆的残余术素及生物处理后纸浆经氢氧化钠抽出的木素.结果证实,在漆酶/介体处理纸浆的过程中碳水化合物不发生氧化,而木素的Cα羟基发生氧化产生α-基;酶作用后纸浆进一步碱处理导致木素溶出.通过分析溶出木素的结构,推断纸浆中具有紫丁香基结构的残余木素优先发生降解.     

氧脱木素前活化预处理纸浆残留木素结构的研究

对氧脱木素前活性氧活化预处理过程中，纸浆残留东紊结构的变化进行了研究，结果表明：活化处理后木素结构单元之间以及木紊和碳水化合物之间的联接发生了断裂，使木素分子变小，有利于木素在后续氧脱木素过程中的溶出；活化处理后木素结构中酚羟基效量增加，提高了木素和氧气的反应活性．有利于氧脱木素时的脱除。     

麦草碱木素和松木硫酸盐木素磺化反应的比较研究

本文采用化学法和光谱法对麦草碱木素和松木硫酸盐木素的化学结构进行了研究,并且比较了两种木素在磺甲基化反应和高温磺化反应中的反应特性。结果表明两种木素在磺甲基化反应中反应速度和可达到的最大磺化度有显著的差别,而在高温磺化反应中差别不大。两种木素在不同的磺化反应中的差异是由本身的化学结构的不同引起的。本文还研究了磺化木素产品的物理化学性质。值得注意的是,在相同的磺化度下麦草磺化木素具有比松木更低的表面张力,并且能制得水溶性很好的木素产品,具有广阔的前景。     

三倍体毛白杨EMCC蒸煮中木素结构变化

对我国北方阔叶木速生材三倍体毛白杨进行深度脱木素的改良硫酸盐法蒸煮(EMCC),得到EMCC纸浆.采用酶-弱酸解两段法从原料和EMCC纸浆中分离出原料木素和纸浆残余木素;采用酸析法从EMCC蒸煮黑液中分离出黑液溶出木素样品,再经弱酸水解得到纯的黑液溶出木素.通过凝胶渗透色谱(GPG)分析,对所得木素样品分别进行了相对分子质量的检测,分析了EMCC蒸煮过程中木素相对分子质量的变化.通过磷谱核磁共振31P-NMR技术得出木素结构谱图,对原料木素、纸浆残余木素和黑液溶出木素结构中各官能团进行定量分析对比,研究木素结构在EMCC蒸煮过程中的变化规律.     

乙酸木素-TDI-PEG聚氨酯化纸张物理性能和表面结构的研究

以纸张和乙酸木素为主要原料合成乙酸木素-TDI-PEG聚氨酯化纸张,分析了其物理特性、表面形态及其机理.研究结果表明,该复合材料的纸张耐折度、耐破度和湿强度等物理指标有明显改善.其原因是木素-TDI-PEG体系能够与纸张中纤维素的羟基反应,生成氨基甲酸酯结构,通过电子显微镜观察发现,其不仅可在纤维之间起到架桥作用,还可以把木素与纤维素联结起来,形成木素-TDI-PEG-纤维素四元体系型聚氯酯复合材料.     

过氧化氢与β-O—4型木质素醌型发色基团反应特性的研究

木素醌型结构是影响高得率浆H2O2漂白效率的主要因素,利用β-O-4型邻醌木素模型物代替复杂的纸浆中的木素.采用GC-MS法分析该β-O-4型邻醌木素模型物与H2O2反应的降解产物,发现降解产物愈创木酚和乙酰基愈创木酚等苯酚结构会被H2O2氧化成醌甲基或邻醌发色基团,从而导致H2O2漂白效率不高.在加入酚羟基保护剂后,利用紫外-可见光分光光度法对反应液中的邻醌物质进行了定量分析,在此基础上对木素醌型结构与H2O2,反应的机理进行了探讨.     

~(13)C同位素标记法研究硫酸盐木素结构

向生长中的银杏(Ginkgo biloba L.)植物体内投入在侧链α位被13C标记的木素前驱物松柏醇葡萄糖苷,得到13C标记的银杏木素,分别收集13C标记的木素所在的银杏木质部组织,模拟硫酸盐法蒸煮,对蒸煮得到的黑液进行酸化,得到13C标记的硫酸盐木素。用红外光谱和13C-NMR对其结构进行分析,发现硫酸盐木素中含有少量的碳水化合物,并以苯甲醚键的形式与木素连接。木素结构单元之间主要通过β-β、β-O-4、β-1的形式连接,苯丙烷结构单元的侧链含有一定量的双键结构,此外,还含有一定量的香兰素、松柏醇结构,少量的松柏醛、苯基香豆满结构。     

工业木素应用中的挑战

现代生物质精炼的首要目标是将木质纤维素原料有效地转化为有价值的产品。目前木素的加工仍然面临挑战。大量木素被燃烧处理,只有极少部分木素用来生产高附加值产品。在木质纤维素精炼厂中,工业木素作为副产品被分离出来,如硫酸盐浆木素、烧碱法木素、有机溶剂木素、水解木素和木素磺酸盐。这些木素的结构有所改变,依据加工方法的不同而含有不同的杂质。工业木素的结构和组成对其应用造成了一定约束。文章探讨了工业木素在实际应用中的限制因素,分析了存在的主要问题,并提出了解决这些问题的方法。     

光谱在木素结构上的应用

论述了光谱的基本概念及在木素结构研究上的应用。用紫外光谱来定性定量地鉴定木素 ,鉴定某些特殊功能基和测定木素被化学处理的剧烈变化 ;用红外光谱来鉴定木素及其衍生物结构上的功能基     

超声作用对木质素胺化改性的影响

以制浆黑液中提取的木质素为原料,通过Mannieh反应使木质素胺化改性合成阳离子木质素胺,以含氮量来确定木质素的改性程度.探讨了超声作用对木质素胺化改性的影响,采用红外、差热等分析测试方法对木质素和术质素胺的结构进行研究,通过黏度和表面张力的测定对木质素胺的物理性能进行了分析.结果表明,超声处理有助于提高木质素的反应活性,使木质素的改性率增加,木质素经碱活化后再超声处理的改性效果更好,改性样品表面活性明显增强.     

竹材及其磺化化机浆木素结构与发色基团特性研究

研究了白夹竹及其磺化化机浆ＭＷＬ的结构与发色基团的特性，并把两者进行了对比。从而了解了木素特性及其磺化预处理后的变化。由１３Ｃ－ＮＭＲ谱和硝基苯氧化证明，竹料木素是ＧＳＨ型木素。竹料制成浆后，木素的分子量有很大降低，对香豆酸酯含量下降。醌式结构是木素中最主要的发色基团，制成浆后醌式结构有很大的增加。     

麦草NaOH-AQ法蒸煮中溶出木素结构的变化

采用酸析-弱酸解两段法对麦草NaOH-AQ蒸煮中溶出木素进行分离和提纯,得到木素试样,通过凝胶渗透色谱分析(GPC),得出木素样品的平均分子质量及分布,分析了木素在溶出过程中分子质量的变化。采用红外光谱(FT-IR)对蒸煮各个阶段中溶出木素的结构进行了分析。经过乙酰化后的木素试样,可以通过磷谱核磁共振(31P-NMR)技术得出木素结构谱图,对木素结构中脂肪羟基、羧基和总酚羟基以及总酚羟基中各酚羟基等功能基团进行定量分析对比,得出了溶出木素在NaOH-AQ法蒸煮过程中的变化规律。     

乙醇胺循环法芦苇高纯木素分离研究

以浓度为60％乙醇胺的水溶液为溶剂循环蒸煮芦苇以分离木素，木素得率最高可达71．44％；利用凝胶色谱、红外光谱、紫外光谱研究了乙醇胺循环法对高纯木素分离的影响。结果表明：乙醇胺循环法分离木素重均分子量最高达6234．14，多分散系数在2～2．7之间，分子量范围分布较窄，且受循环次数的影响不显著。     

木质素的高值化利用研究进展

目前国内外所开发的木质素产品已经有数百种,但是,由于木质素本身结构非常复杂且种类繁多,使得开发木质素产品存在一定的盲目性。文章结合近年来木质素产品的研究及开发,介绍了木质素结构与功能之间的联系,以期能够充分利用木质素的结构特点来改进和生产木质素产品,以得到具有工业应用价值的产品,不仅具有环保意义,更具有经济意义。     

蔗渣亚硫酸盐化机浆及废液木素的分离与特点

用甲酚－浓硫酸法分离了蔗渣中性亚硫酸铵化机浆和碱性亚硫酸钠化机浆浆料、预处理废液以及蔗渣原料中的木素，与二氧六环分离木素进行了对比。实验结果表明，甲酚－浓硫酸法不但能有效地分离蔗渣原料及浆料中的木素，而且用于分离亚硫酸盐制浆废液中的木素也是同样可行的。研究结果说明，亚硫酸盐化学预处理后，浆料与废液中的木素性质都发生了一定程度的改变，表现在木素提取率下降，分子量变化，红外光谱中的有关相对吸收强度改变。     

制浆黑液在酚醛树脂胶黏剂中的应用

制浆黑液中的降解木质素含有酚羟基结构,可以替代部分苯酚制备酚醛树脂.以NaOH为催化剂,采用二次缩聚法制取酚醛树脂胶黏剂.实验表明,当黑液添加量为15%时,胶黏剂的黏度比空白实验增加1倍,游离甲醛含量降低了27%,胶合强度提高了13.2%.红外光谱分析表明,黑液中的木质素与游离甲醛反应生成有羟甲基的物质,该物质能与酚醛树脂胶粘剂中的物质发生反应,从而既降低了甲醛含量又提高了胶黏剂的胶合强度.     

麦草木素的分离及光谱在木素结构分析中的应用

介绍了麦草原料中木素、纸浆中残余木素、黒液中溶出木素的几种分离方法;详细论述了紫外、红外、核磁共振等光谱技术在研究木素结构上的应用。     

黑液木素制备酚醛树脂胶黏剂的研究进展

木素与酚醛树脂结构相似,可代替部分苯酚制备酚醛树脂胶黏剂。通过对木素胶黏剂的研究现状的系统归纳,介绍了黑液木素制备酚醛树脂胶黏剂的两种方式:一是木素直接替代苯酚,二是木素经活化后再与酚醛树脂结合。合理地利用造纸废液中的黑液木素不仅可以有效地处理大量的造纸黑液,而且可以降低酚醛树脂胶黏剂的生产成本,产生可持续发展的经济效益。