木质素的提取及其资源化再利用.pdf

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1、第28卷第3期天津化工Vo1．28No．32014年5月TianjinChemicalIndustryMav．2014木质素的提取及其资源化再利用白立晓，廉雅斌(天津市化工设计院，天津300193)摘要：造纸废液的排放造成对环境的严重污染，本文介绍了造纸废水中木质素的几种提取方法，探讨了其在粘合剂、分散剂、表面活性剂、絮凝剂等方面的工业应用，对其在资源化再利用方面的研究成果和技术进展进行了综述。关键词：木质素；黑液；提取；应用doi：10．3969／j．issn．1008-1267．2014．03．012中图分类号：TQ351．3

2、7+7文献标志码：A文章编号：1008—1267(2014)03—0032—02采用以下方法：1前言2．2．1酸析法造纸废液中含有大量的游离碱、硫化物和有机黑液pH值一般在碱性范围内，加酸中和黑液物，导致黑液碱性大、颜色深、臭味强、泡沫多、并能中的碱，可使木质素析出。此法关键在于寻求最佳消耗水中的融解氧。而其中的木质素是一种可更新的pH值和温度，国内一些研究表明，沉淀木质素的的、其量仅次于纤维素的较丰富的有机物质。如果最佳pH值是2．8，凝聚木质素的最佳温度是75~C。我们将废液直接排出，既浪费资源又污染环境。其工艺流程图如图1。

3、从综合利用的角度来说，我们可以对其中的有用成分木质素进行资源化处理，使其转化成附加值高、产品用量大、价格低廉的产品。这样，我们在防止污染的同时又能制造出良好的经济效益。开发和图1利用木质素已成为造纸领域的一项重要研究课题。国内一些研究人员也对一些改进措施如除硅一酸析工艺、凝聚一离心一酸析工艺、超滤一酸析工艺等2木质素的提取做了有益的探索[21。碱性制浆废液中的木质素主要是木质素磺酸2．2．2超滤法盐和碱木质素。木质素质磺酸盐有极其不均一的结由于超滤过程通常是在较低的温度下进行，没构和相对分子质量，可溶解于各种不同的水溶液有相变化，

4、不需要蒸汽加热，其设备投资和运转费中，但不溶于乙醇、丙酮和一般的有机溶剂。碱木质用较低，而且比从原黑液直接酸析提取木质素节约素是一种具有分散、粘合等表面活性的天然高分子酸用量75％。且产品的质量亦更佳[3t。物质[1]。一般从黑液中提取木质素有两种途径：其一2．2．3絮凝沉淀法是蒸煮废液浓缩后利用，其二是进行沉淀分离后再因为黑液中含有很多胶体物质，因此可以采用加以利用。加人木质素沉淀剂的方法使带负电荷的木素微粒2．1蒸煮废液浓缩提取由沉淀剂的阳离子吸附，从而使胶体的稳定性破造纸黑液经过蒸发浓缩，得到胶粘状的浓缩坏，达到使木质素产品

5、被吸附沉淀的目的。物，其固形物含量为30％～40％，可以对其进行化学3木质素的资源化利用改性，采用此方式取得的木质素产品，往往纯度不高，而且还会导致产品带糖和发粘等不良结果。造纸黑液回收的木质素有着丰富的来源，在现2．2沉淀和过滤利用此种方法可制得纯度较高的木质素。通常收稿日期：2014—02—14第28卷第3期白立晓等：木质素的提取及其资源化再利用33在其已经成为一种基本的工业原料，在工业和农业可以捕集废水中的一些阳离子基团合重金属离子，等领域有着广泛的应用前景，下面就木质素在工业因此，木质素磺酸盐溶液可以处理一些电镀废水、的主

6、要应用做以下探讨。季铵盐废水等。张芝兰等[61依据静电吸引与电性中3．1用作粘合剂和作用及憎水卷扫合网捕沉降的机理，用草类木质木质素是一种天然高分子化合物，造纸黑液提素处理味精废水，取得了良好的效果。取的碱木质素有良好的粘结性能，且其长链结构相木质素分子中所含有大量的活性基团，可以发互交错，能使煤粉粘结成型后强度变大，因此，可作生氧化、还原、磺甲基化、烷基化等改性反应。我们为一种良好的煤粉粘结剂；木质素可以制成廉价据此来为木质素分子引进具有絮凝作用的官能团。的、不释放甲醛的粘合剂，在一定程度上弥补了脲改性后的木质素使用范围更广，而

7、且对于不同类型醛树脂粘合剂的交联度大、固化时粘合层体积收缩的废水具有独特的絮凝作用。如祝万鹏等[61先用溶等缺点；木质素分子中含有大量的苯酚结构单元，剂溶解木质素，再加入甲醛和胺组分及强酸催化剂特别是愈创木质和对羟苯基的邻空位有很强的反于30一l20cI=温度下进行Manich缩合反应，这样可应活性，可以在一定条件下参与苯酚、甲醛的缩合为木质素大分子中嵌接铵盐集团，而后加入烷基化固化反应，木质素、苯酚、甲醛三种原料按1：1：O的试剂，在40～100~C下，进行烷基化反应，减压蒸馏分比例混合，用苛性钠催化剂反应后，可用来制为纤离所制

8、得的季铵盐阳离子絮凝剂产品可应用于染维胶合板、锯末刨花板以及颗粒板、稻壳板的粘合料废水、印染废水的处理中，取得了很好的脱色和剂，性能良好[51。去除效果，而且成本低廉，运行简单。3．2做分散剂和表面活性剂就目前来看，如何有效地提高木质素类絮凝剂木质