碱法制浆黑液中木素综合利用的研究

发布时间：2020-03-21 07:20

【摘要】： 木素在植物界的含量仅次于纤维素，是丰富的天然大分子有机物，占植物体的15％-36％。它是由苯丙烷结构单元通过碳-碳键 (C-C)和醚键(-O-)连接而成的三维网状高分子物质，是复杂的芳香族聚合物。由于它的芳香族性质、侧链脂肪族特性和各种功能基，木素可成为如石油一样的能源物质和重要的化工原料。木素是制浆造纸工业的副产品，有效利用木素，一方面减轻了环境污染，有利于进一步治理；另一方面开发利用可再生资源，解决资源的浪费问题。本文以工业碱木素(麦草Soda-AQ碱木素)和麦草氧碱木素取代部分价格昂贵的化工原料合成高分子材料，开发木素的有效利用途径，具有深远的社会意义和实在的经济意义。首先，利用红外光谱、紫外光谱、~1H-NMR、~(13)C-NMR等对麦草Soda-AQ碱木素和麦草氧碱木素的化学结构和热性质进行了研究。结果表明麦草木素是愈疮木基—紫丁香基型木素，还含有少量对-羟苯基木素单元。麦草Soda-AO碱木素含有较多的酚羟基，更适合木素-酚醛树脂的合成；麦草氧碱木素含有较多的醇羟基，更适合木素型聚氨酯的合成。利用差示扫描量热法(DSC)和热重法(TG)对两种木素的热性质进行研究，表明两种木素的玻璃化温度相差不大，提纯木素的最快热失重温度高于粗木素。以工业碱木素取代部分价格昂贵的苯酚合成木素-酚醛树脂，研究了其对木素-酚醛树脂性能的影响及木素-酚醛树脂木材粘合剂在板材工业中的应用。结果表明工业碱木素(麦草Soda-AQ碱木素)、提纯工业碱木素、改性工业碱木素、麦草氧碱木素、工业马尾松KP木素制备的木素-酚醛树脂木材粘合剂性能低于酚醛树脂木材粘合剂，但可满足Ⅰ类胶合板生产要求。在树脂中木素取代天津轻工业学院博士学位论文苯酚比例以低于40％为宜，苯酚与甲醛比例以1：1．5左右为宜，这样有利于环境保护。在制备本素一酚醛树脂时，木素的加入使得术素．酚醛树脂玻璃化温度增加，但是增加幅度不大，对树脂热压固化性能影响不大，但木素一酚醛树脂的最快热失重温度降低较大，增加了热不稳定性。以木素取代部分苯酚合成本素一酚醛树脂，可降低树脂成本，经济效益可观。对木素进行羟甲基化改性，然后与酚醛树脂等调制木材粘合剂，研究了其对酚醛树脂木材粘合剂性能的影响。结果表明麦草 SodaAQ碱本素、麦草氧碱术素、马尾松KP木素羟甲基化改性后，，改性本素含量在4the以下，配制的酚醛树脂木材粘合剂性能良好，压板最佳工艺条件为热压压力为 14kg／Cm‘，涂胶量为 240g／ffi‘，热压时间为4ndn，热压温度为150℃，胶合强度可达到国标要求，满足1类胶合板工业生产的要求。对木素进行了羟甲基化改性，然后与液醛树脂等调制木材粘合剂，研究了其对原醛树脂木材粘合剂性能的影响。结果表明麦草Soda－AQ碱木素、麦草氧碱术素、马尾松KP本素通过羟甲基化改性后，都可以与豚醛树脂配制性能良好的木素一脉醛树脂木材粘合剂，在改性本素添加量低于30％时，胶合强度可达到国标要求，满足＊类胶合板的生产。以麦草氧碱木素、改性麦草氧碱本素合成木素一聚醚型聚氨酯，并利用增塑剂改善本素一聚醚型聚氨酯的性能。研究结果表明本素一聚醚型聚氨酯玻璃化温度高、杨氏模量高，拉伸强度较高，伸长率低，可望应用于硬质聚氨酯泡沫塑料和工程塑料。改性氧碱术素醉羟基和酚羟基含量进一步提高，更加有利于聚氨酯的合成。增塑剂的加入可进一步改善聚氨酯的性能，使玻璃化温度、杨氏模量、拉伸强度降低，伸长率提高。以改性麦草氧碱术素合成本素一聚酯型聚氨酯，利用增塑剂改善本素一聚酯型聚氨酯的性能。研究结果表明本素一聚酯型聚氨酯 2 天津轻工业学院博士学位论文的玻璃化温度、杨氏模量高，拉伸强度较高，伸长率低，可望在硬质聚氨酯泡沫塑料或工程塑料中取得应用。利用增塑剂改善了木素一聚酯型聚氨酯的性能，使得其玻璃化温度、杨氏模量、拉伸强度降低了，伸长率提高。研究了聚氧化乙烯／碱术素系统对新闻纸的助留助滤作用。结果表明，与防共用时，工业碱木素及其改性产物都能提高纤维的留着，形成的絮团对剪切比较敏感，有利于纸页的成形和强度的提高。加入碱木素能显著提高纸页不透明度、撕裂度、灰份，对裂断长影响不大，白度稍有下降。
【图文】：

碱法制浆黑液中木素综合利用的研究

沮义乙’套参鞭杯;
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2001
【分类号】：X793

【引证文献】