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：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、）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、、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。———Ryabtsevetal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】——Jiangetal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...