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。     

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.     

乙醇法制浆木素沉淀现象及机理

研究了快速冷却洗涤法乙醇浆纤维表面木素的形貌学特征,定性比较了洗涤过程中纤维表面木素含量的变化,阐明了乙醇法制浆木素沉淀的现象与机理,揭示了乙醇浆易于漂白的原因.SEM分析结果显示,木素颗粒主要分布在纤维表面,通过对木素颗粒的形貌学特征观察发现,分布在纤维表面的木素颗粒呈球形,粒径分布在0.5～2.0μm,洗涤过程中木素颗粒的数量和大小逐渐减少减小,但是经历四段洗涤的乙醇浆纤维上仍然清晰可见木素颗粒.木素乙醇溶液的乙醇浓度低于42%或者温度降低时,木素发生沉淀.沉淀/吸附在纤维表面,XPS分析结果证明,纤维表面存在木素.结果表明,蒸煮和洗涤过程中溶解木素在纤维上的二次吸附和沉淀是快速冷却洗涤法乙醇浆卡伯值高的原因,沉淀木素具有与溶解木素相似的性质.乙醇浆易于漂白.     

木素模型物及其在制浆中的应用研究进展

木素是自然界储量仅次于纤维素和甲壳素的天然大分子聚合物。从化学结构上看,木素由愈创木基、对羟苯基和紫丁香基三种结构单元以醚键和碳碳双键连接而成,结构十分复杂,且在植物原料中,木素与纤维素和半纤维素紧密地联系在一起,利用现有手段很难分离出纯木素。木素对制浆过程,尤其是对蒸煮和纸浆漂白有重要影响,为深入理解木素在制浆过程中发生的化学反应机理及其结构变化,需要借助木素模型物进行木素的相关研究。本文综述了国内外木素模型物的研究现状,论述了木素模型物在制浆过程中木素-碳水化合物复合体(LCC)的生成及漂白过程中反应机理等相关研究中的应用情况。     

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.     

木素酶降解蔗渣浆残余木素机理的研究

采用核磁共振氢谱(^1H-NMR)和碳谱(^13C-NMR)的分析手段，研究白腐菌Phanerochaete Chrysasporium固体发酵分泌的木素酶降解蔗渣浆中残余木素的机理。^1H-NMR分析表明，经过木素酶预处理残余木素部分苯环结构发生了开环反应，产生C—C双键结构．酚羟基含量降低，含酚羟基的木素优先降解，残余木素中的醇羟基含量升高；^13C-NMR分析结果表明木素分子的Cα-Cβ连接键、部分侧链、β-O-4结构和甲氧基发生氧化断裂导致木素大分子降解。     

改性木素在造纸中的应用

木素是植物纤维的三大组人之一。制浆黑液中含有大量在蒸煮过程中降解的木素,如何将黑液中的木素加以利用是科研工作者的课题之一。在实验室中,将酸沉淀木素进行了化学改性,探讨了这种改性木素的造纸工业中的应用。     

三倍体毛白杨KP法蒸煮中木素结构的变化

以三倍体毛白杨为研究对象,进行了常规硫酸盐法蒸煮。采用酶-弱酸解两段法分别从原料和KP纸浆中分离出原料木素和纸浆残余木素。采用酸析法从KP蒸煮黑液中分离出溶出木素样品,经过弱酸水解得到纯木素试样。通过凝胶渗透色谱分析(GPC),对所有试样分别进行了分子质量的检测,得出各种木素样品的分子质量及其分布,分析了木素溶出过程中的分子质量的变化。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了定量分析对比,研究了木素结构在KP蒸煮过程中的变化规律。     

改性木素用作木材胶粘剂

改性后的木素可制造树脂等,适用于作木材胶粘剂。生产改性木素方法包括(1)用漆酶对木素(例如碱木素、硫酸盐木素、溶剂木素等)进行氧化聚合作用形成胶粘剂,这种生物胶粘剂可以在传统的热压条件     

碱木素性质及化学改性

植物组织中的木素是以n个苯基丙烷单体构成木素大分子。在碱性高温蒸煮中，木素苯丙烷单体间的烷芳醚键发生开裂反应，木素大分子变小而溶出，形成碱水素。碱木素呈酸性溶于碱形成盐。故曾走名为木素酸（Lignn－Ac饲），后将烧碱法制浆溶出木素称为碱木素（Alka！iLignin），硫     

木质素改性与木质素水煤浆添加剂

介绍了造纸工业副产品——工业木质素的几种改性方法及其在制备水煤浆添加剂中的应用，并从分散剂的作用机理及工业木质素的分子构型、分子量、关键性官能团和化学性能出发，提出了木质素高效水煤浆添加剂的改性思路，对于可再生资源木质素的利用、水煤浆技术的发展和环境保护有重要意义。     

麦草氧碱黑液中木素的提取及改性

用盐酸分离出麦草氧碱黑液中的木素,用环氧丙烷(PO)在高温高压下使木素改性。由凝胶渗透色谱法和^1H-NMR谱图分析可知,麦草氧碱木素中醇羟基含量为7．07％,高于普通硫酸盐木素,经改性后的木素。其醇羟基含量进一步提高到10．10％,更加适合于聚氨酯的合成。     

葵花秆木素的结构特征

采用酸解和酶解两种方法对葵花秆进行木素分离,并通过红外和~1H-NMR测定其性能。结果表明,葵花秆髓芯部分木素的氮元素含量比秆部高,酶解木素比酸解木素含量高;另外,与秆部木素相比,髓芯木素中醇羟基含量较高,酚羟基和甲氧基含量较低。而与酸解木素相比,葵花秆的酶解木素醇羟基含量很高,甲氧基含量较低。     

Antioxidant Properties of Lignin

Since certain dietary antioxidants are generally thought to protect retinol from oxidation during digestion, lignin was tested for its antioxidant properties. Inclusion of 1–10% lignin in the rat diet resulted in an increased (50–100%) deposition of retinol as compared to cellulose-fed controls. Data indicate that lignin exhibits antioxidant properties in the presence of oil and probably in the presence of other fat-soluble substances (e.g. vitamins A and E). Animal experiments substantiate this hypothesis. Results suggest both the biochemical and chemical nature as well as the nutritional ramifications of these observations deserve further investigation.     

木素的接枝共聚反应研究

木素是造纸工业的主要副产物之一，木素接枝共聚反应研究是实现其高附加值利用的基础，文中对引发剂引发聚合、辐射引发聚合、酶催化聚合研究状况进行了评述。     

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     

木素的曼尼希反应改性

曼尼希(Mannich)反应是一个重要的有机反应,在医药和生物碱的合成中有着重要的应用价值.木素的Man-nich反应为木素的改性开辟了新领域,极大地拓展了木素的应用范围.本文在概述Mannich反应机理的基础上,对木素模型化合物的Mannich反应及木素的Mannich改性研究进展进行了综述,并对木素Mannich反应改性产物在沥青乳化、污水处理、石油开采、固体颗粒分散和橡胶中的应用作了扼要的介绍.     

工业木素的氨化反应研究及其进展

从反应的影响因素、产物的氮键类型和结构等方面,介绍了木素氧化氨解过程可能的反应机理,并详述了国内外关于工业木素氧化氨解工艺及其相应产品应用的研究进展,为我国工业木素资源的农业利用提供科学依据。     

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。     

木质素吸附剂研究现状及进展

作为地球上最丰富的可再生资源之一,木质素是制浆造纸工业的副产物,若得不到充分利用,变成了制浆造纸工业中的主要污染源之一,则不仅造成严重的环境污染,而且也造成资源的重大浪费.因此,如何有效利用好木质素这种可再生资源已成为科研工作者研究的出发点.木质素吸附剂是木质素高值化利用的一个新起点,可用于环保、生物、医药、冶金、电镀、材料等领域,具有广阔的前景.本文主要介绍近年来吸附剂的研究状况,其中包括木质素吸附剂的研制及其应用情况,并探讨了木质素吸附剂的发展趋势.