刘全校[1]2001年在《碱法制浆黑液中木素综合利用的研究》文中认为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-)连接而成的叁维网状高分子物质，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。加入碱木素能显着提高纸页不透明度、撕裂度、灰份，对裂断长影响不大，白度稍有下降。
谢成辉[2]2013年在《蒸煮废液热处理性质的研究》文中认为造纸原料蒸煮后的黑液比较难回收,而黑液中大量含有的木素和碳水化合物全是可利用的资源。以前的研究中木素的分离和提纯都是酸析沉淀法,并且还需要其它大量的化学处理,过程繁杂不说,使用的化学药品多,增加了生产开支并且伴有污染严重的缺点、因而实现生产实用还不成熟。因为黑液中主要的包含物有木素和碳水化合物,如果能将木素和碳水化合物加以分解利用那么黑液的污染基本就消除了。本课题以碱法制浆黑液作为研究对象,采用加热处理蒸煮废液,减少蒸煮废液对环境污染的同时,更主要是将废液中木素或者碳水化合物裂解成较小分子的有用或易去除的成分,研究在加热过程中,蒸煮液中木素和碳水化合物的裂解产物,及相应的性质变化。在这一目的下,寻找出一种或多种物质作为催化剂。首先对黑液热处理工艺参数进行了探讨。通过对氯化铝在不同pH下的性质实验,对黑液、氯化铝用量,加热温度,保温时间进行探讨,制订出合理方案。加热温度分别为从190℃到320℃不等,保温时间为30min。随后进行总固形物含量,灰分含量,碳水化合物和木素含量的测定,黑液有效碱含量的测定,紫外光谱分析及木素的红外光谱分析。采用以氯化铝作为催化剂,对制浆黑液进行高温热处理,以探讨高温热处理过程中碱法制浆黑液性质的变化及氯化铝的加入对碱法制浆黑液性质的影响。结果表明,在高温热处理过程中,温度从190℃到320℃,固形物在黑液中的比例从11.84%降到11.31%,碳水化合物的含量从9.12g.L-1升高到12.37g.L-,而木素的含量从78.99g.L1到59.68g.L-, pH值从11.29到10.97；当加入催化剂氯化铝时,200℃C下随着氯化铝加入量从占固形物含量1%到10%过程中固形物从111.7g.L-1降低到105.4g.L-,木素从66.20g.L-1降低到65.97g.L-,pH值从11.02降低到9.87；320℃下,加入氯化铝的黑液热处理后固形物占黑液的比例11.11%相比不加氯化铝热处理黑液的11.31%低,碳水化合物含量12.50g.L-1相比12.37g.L-1高,灰分含量44.91%高于不加氯化铝的43.64%,木素含量59.26g.L-1低于不加氯化铝的59.68g.L-1。说明氯化铝在碱法制浆黑液热处理过程中起作用,这将为高温热处理法分离提纯碱法制浆黑液中木质素提供一定理论依据。
文志军, 张安龙, 杜煜[3]2002年在《碱法制浆黑液中木素的提取及综合应用综述》文中研究说明对碱法制浆黑液中木质素的提取及其化学改性作了简要介绍 ,并对其在现代工农业生产中的应用进行了综述
文志军, 张安龙[4]2002年在《碱法制浆黑液中木素的综合应用新进展》文中进行了进一步梳理对造纸黑液木质素利用进行了综述,内容包括木质素在农林工业、石油工业、水泥及混凝土工业和高分子材料工业中的应用情况。木质素来源丰富,具有优良的物理化学特点和广阔的应用前景,加强研究与应用开发对促进资源充分利用、环境保护与制浆造纸协调持续发展有重大意义。
李淋, 魏雨虹, 刘秉钺[5]2003年在《制浆黑液中木素的综合利用新进展》文中认为制浆造纸工业的废弃物———木素的综合利用有着广泛的发展前景。阐述了有关木素的综合利用的研究进展情况 ,着重对近年来在胶粘剂、功能肥料、水处理、混凝土减水剂、石油开采等方面的重要研究成果进行了总结
陆琦[6]2005年在《稻草烧碱法蒸煮过程硅溶出规律的研究》文中认为禾草类植物纤维是制浆造纸的重要原料之一,但由于稻草原料含硅量高的特点,造成在稻草碱法制浆过程中蒸煮黑液碱回收、木素利用等方面的困难,形成资源浪费和环境污染严重等问题。论文利用硅钼蓝分光光度法对稻草原料在烧碱法蒸煮过程中,硅溶出规律进行研究,探讨了蒸煮过程中脱硅反应历程及反应动力学,为合理解决稻草制浆问题,提供了理论基础。研究结果: 首先,借鉴钢铁中测硅含量的方法——硅钼蓝分光光度法,根据原料及黑液特性适当调整后利用硅钼蓝分光光度法测量硅含量,其最大吸收峰在813nm处,硅试样的硅钼蓝吸光度与硅含量具有较好的线性关系,作为测量标准曲线,来准确测定试样中硅含量。黑液中其它组分对硅钼蓝法测定硅含量没有影响。与重量法相比,硅钼蓝法测量结果准确,满足实验需要。 其次,研究发现pH值对二氧化硅溶解度的影响很大。pH10.3是硅溶解度的突变点,当pH值大于10.3时,硅的溶解度迅速增加。 第叁、稻草原料采用Na_2CO_3、NaHCO_3缓冲溶液或NaOH溶液蒸煮时,随着碱性的提高和蒸煮时间的延长,有机物的溶出和硅的脱除率也相应增加,硅溶出过程经历:“快速溶出——吸附——再部分溶出”的过程。蒸煮液的pH值在蒸煮过程中,随着蒸煮时间延长而逐步下降。 第四、稻草烧碱法蒸煮脱硅反应历程分为两个阶段:碱浓:1MNaOH,液比:1:20时,从15℃慢升温40分钟至70℃,是大量脱木素初期,为脱硅反应的主要脱硅阶段,硅脱除率达99%,脱木素率为47.9%,90℃—155℃升温阶段为残余硅脱除阶段,硅的脱除率低于1%。 第五、稻草烧碱法大液比等温蒸煮动力学研究显示:稻草原料中硅的活化能是42226.8J/mol,比木素的活化能低7286J/mol。在蒸煮温度70℃时,脱硅反应速率常数是脱木素反应速率常数的3.78倍。从理论上证明稻草原料在烧碱法蒸煮过程中,硅比木素更易溶出,合理工艺条件有利于分级除硅。
郭大亮[7]2012年在《麦草碱法制浆黑液热解气化特性与产物形成规律研究》文中提出黑液气化技术是通过热化学方法将黑液中碱木质素等有机组分高效转化为富含H2和CO的高品质合成气的资源化利用新技术，是传统Tomlinson碱回收技术最具有应用前景的替代方案。本研究以麦草碱法制浆黑液为原料，从研究黑液中碱木质素（AL）、聚糖（PLS）和木质素-碳水化合物复合体（LCC）等有机组分及钠盐等无机质在黑液热解气化过程中的转化机制着手，揭示黑液及其叁组分热解气化过程中焦油的组成特性及半焦的气化反应性；明确有机结合钠基团和无机钠盐对碱木质素半焦催化气化的机理。(1)采用元素分析、傅里叶红外光谱（FT-IR）、~1H-NMR和~(13)C-NMR以及热重分析（TG）等分析技术对黑液及其叁组分的物理化学性质进行了表征。分析结果表明，碱木质素大分子结构含有较多的愈创木基（G型）和紫丁香基（S型）结构单元，结构单元间主要以β-O-4烷基芳基醚键的形式联接。PLS主要为聚木糖，糖单元结构间主要以β-糖苷键连接。LCC既有木质素的特征吸收峰又有糖类物质的吸收峰。元素分析表明，碱木质素组分的碳、氢元素含量分别为56.01%和8.54%，明显高于聚糖和LCC组分。TG结果表明，黑液热失重的温度区域与其叁组分的失重区域存在清晰的对应关系；其中，200～300℃的失重主要是由于聚糖组分和LCC中碳水化合物的解聚造成，300～500℃的失重主要是由于碱木质素组分和LCC中木质素结构的分解造成的。(2)采用小型水平管式炉对两种钠盐存在形式碱木质素、黑液及其叁组分热解产物组成与分布规律进行研究。利用气相色谱（GC）、气相色谱-质谱联用（GC/MS）、扫描电镜-能谱（SEM-EDS）及FT-IR技术对叁相产物进行了分析。同时，借助热重分析法和热重红外联用技术（TG-FTIR）对热解过程产物的形成规律进行了揭示。实验发现，AL热解产生CH4的能力明显高于PLS和LCC。PLS生成CO_2的能力明显高于AL和LCC。AL热解焦油主要成分为酚类化合物,低温热解（400℃）时主要为4-甲基愈创木酚（21.59%）和愈创木酚（20.69%），高温热解（800℃）时主要为苯酚（20.99%）。PLS热解焦油主要为呋喃类化合物，其中糠醛含量最高，各温度热解焦油中糠醛含量均达到50%以上；LCC热解焦油主要是酸类和酚类化合物；其中，600℃热解时，乙酸的含量达到63.43%。BLS焦油中酚类化合物主要来自于AL和LCC；酮类化合物主要来自于PLS和LCC；醚类化合物主要是由于无机钠盐催化AL和LCC产生的。钠盐的存在对碱木质素热解过程中大分子结构基团的脱落产生影响；低温热解时，有机结合钠会导致碱木质素热解苯环结构上的脂肪族取代基与苯环的C-C联接键发生断裂，从而生成愈创木酚。高温热解时，有机结合钠会导致甲氧基与苯环联接键的断裂，从而生成苯酚。有机结合钠断裂碱木质素结构上酚羟基与苯环的联接键的能力明显大于温度的作用。(3)在热重分析仪上进行了不同钠盐存在形式碱木质素、黑液及其叁组分半焦的水蒸气和CO_2气化反应性研究。借助TG-FTIR技术、程序升温脱附-气相色谱（TPD-GC）技术对钠盐催化碱木质素半焦气化反应机理进行了探讨。研究结果表明，叁组分中PLS半焦的CO_2气化反应性最高，AL半焦的CO_2气化反应性最差。AL半焦水蒸气气化反应性明显优于其CO_2气化反应性；而对于PLS和LCC半焦而言，其水蒸气气化反应性明显低于CO_2气化。在800℃气化温度下，BLS半焦的CO_2和水蒸气气化反应性均不高。当温度升高到900℃时，BLS半焦CO_2和水蒸气气化反应性均明显提高。有机结合钠和无机钠盐对AL半焦气化反应的催化机理不同。有机结合钠催化AL半焦气化过程中，低温（600℃）主要依靠-CO_2Na催化活性复合体与半焦中C反应起到催化作用；中温时（600℃-800℃），主要依靠-CO_2Na和-CONa催化活性复合体均与半焦中C反应；高温时（800℃）主要为-CONa复合体与半焦中C反应。无机钠盐催化碱木质素半焦气化过程中，催化活性复合体在600℃以上才能形成，而且形成速率缓慢；并且其活性基团数量明显低于有机结合钠，这也是有机结合钠盐催化效果优于无机钠盐的根本原因。
曾兆华, 顾永芳[8]2012年在《木质素的综合利用研究进展》文中认为木质素主要来源于制浆黑液,具有潜在的工业价值。目前,大多数木质素随废水被排放到自然界中,造成环境的污染。从资源的有效利用、环保两方面讲,木质素的回收再利用都具有重要意义。近年来,许多专家更注重于开发以木质素为基础的合成高分子,作为合成树脂、表面活性剂和胶粘剂等产品的原料。
陈夫山, 张俊宏, 宋晓明[9]2015年在《碱法制浆黑液与煤混燃脱硫的研究进展》文中研究说明本文介绍了利用碱法制浆黑液与燃煤制成黑液水煤浆的研究进展。黑液水煤浆在高温燃烧时,碱法制浆黑液中的碱性物质(如Na OH、Na2CO3等)与烟气中的SO2反应生成硫酸盐并将其固定在炉渣中;黑液中的木素和半纤维素一方面能在燃烧过程中贡献一定热值,另一方面在碱性条件下使木素降解为邻苯二酚进而被氧化为邻醌结构,这些结构对硫的吸收和脱除起到关键作用,可有效解决燃煤燃烧带来的雾霾问题,同时也为碱法草浆黑液的综合利用提供了新的途径。
文志军, 杜煜, 张安龙[10]2002年在《碱法制浆黑液木素的综合利用新进展》文中进行了进一步梳理本文对造纸黑液木素利用进行了综述,内容包括木素在农林、石油、水泥及混凝土和高分子材料工业中的应用情况。木素来源丰富,具有优良的物理化学特性和广阔的应用前景,加强研究与应用开发对促进资源充分利用、环境保护与制浆造纸协调持续发展有重大意义。
参考文献：
[1]. 碱法制浆黑液中木素综合利用的研究[D]. 刘全校. 天津科技大学. 2001
[2]. 蒸煮废液热处理性质的研究[D]. 谢成辉. 大连工业大学. 2013
[3]. 碱法制浆黑液中木素的提取及综合应用综述[J]. 文志军, 张安龙, 杜煜. 西北轻工业学院学报. 2002
[4]. 碱法制浆黑液中木素的综合应用新进展[J]. 文志军, 张安龙. 西南造纸. 2002
[5]. 制浆黑液中木素的综合利用新进展[J]. 李淋, 魏雨虹, 刘秉钺. 黑龙江造纸. 2003
[6]. 稻草烧碱法蒸煮过程硅溶出规律的研究[D]. 陆琦. 南京林业大学. 2005
[7]. 麦草碱法制浆黑液热解气化特性与产物形成规律研究[D]. 郭大亮. 华南理工大学. 2012
[8]. 木质素的综合利用研究进展[J]. 曾兆华, 顾永芳. 广东科技. 2012
[9]. 碱法制浆黑液与煤混燃脱硫的研究进展[J]. 陈夫山, 张俊宏, 宋晓明. 中国造纸. 2015
[10]. 碱法制浆黑液木素的综合利用新进展[J]. 文志军, 杜煜, 张安龙. 纸和造纸. 2002
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