木质素提取及应用ppt课件.ppt

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1、木质素提取及应用1.前言木质素是存在于植物纤维中的一种芳香族高分子化合物，其含量可占木材的50％，在植物组织中具有增强细胞壁及黏合纤维的作用。在自然界中，木质素的储量仅次于纤维素，而且每年都以500亿t的速度再生。制浆造纸工业每年要从植物中分离出大约1．4亿t纤维素，同时得到5000万t左右的木质素副产品。但迄今为止，超过95％的木质素仍以“黑液”形式直接排人江河或浓缩后烧掉，很少得到有效利用。随着资源危机和人类对环境保护意识的日益增强，如何有效地综合利用木质素这一天然可再生的废弃资源已被许多国家提到战略高度考虑。研究开发木质素及木质素类化合物成为有用工业产品，如：橡胶的偶联剂、补强

2、剂，染料的分散剂，钻井泥浆的降粘剂，工业废气的脱硫剂等等，无论从保护环境的角度，还是利用废弃资源的考虑都是一项具有良好的社会意义及经济价值的课题。.2.木质素的提取方法木质素按照可溶性又分为硫酸木质素、盐酸木质素、氧化铜氨木质素、高碘酸木质素、碱木质素、乙醇木质素、硫木质素、酚木质素、有机胺木质素等。酸木质素、氧化铜氨木质素是将将木质素以外的成分溶解除去，木质素作为不溶性成分分离。而其他的是将木质素作为可溶性成分来进行分离。酸木质素在分离过程中受到酸的作用，其结构会发生化学变化，不过盐酸木质素的变化比硫酸木质素的变化要小一些。硫酸木质素在分离过程中所发生的变化，是由于在水解的同时木质

3、素发生高度缩合反应造成的。传统制浆法使用水作为溶剂，制浆过程中产生大量废水，废水中含有大量的有机物，尤其是木质素，不仅造成环境污染还造成资源的大量浪费。传统方法提取的木质素多以木质素盐的形式存在，木质素的纯度不高，不利于木质素的深度加工利用。传统方法大量使用含有硫的催化剂，在反应中，生成d的SO2或H2SO4很容易造成环境污染和对反应设备的腐蚀.传统制浆造纸行业所带来的巨大污染正在被各国所认识，传统制浆方法正在被新型的无污染(或低污染)的制浆方法所取代。有机溶剂提取木质素制浆法有其无与伦比的优点。该法是利用有机溶剂(或和少量催化剂共同作用下)良好的溶解性和易挥发性，达到分离、水解或溶

4、解植物中的木质素，使得木质素与纤维素充分、高效分离。生产中得到的纤维素可以直接作为造纸的纸浆；而制浆废液可以通过蒸馏法来回收有机溶剂，反复循环利用，整个过程形成一个封闭的循环系统，无废水或少量废水排放，以纯化木质索，得到的高纯度有机木质素是良好的化工原料，也为木质素资源的能够真正从源头上防治制浆造纸废水对环境的污染，是一种“绿色环保”的制浆技术；而且通过蒸馏，可大规模开发利用提供了一条新途径，避免了传统造纸行业对资源的大量浪费。19世纪末就有人提出利用乙醇提取植物原料中的木质素来生产纸浆，而对有机溶剂法提取木质素制浆的深入研究则是20世纪80年代才兴起的。中国对有机溶剂法制浆技术的研

5、究起步较晚，但发展很快；美国、加拿大、德国等国在这方面进行了深入的研究，做了不少工作，也取得了很大的成就。木质素提取3.木质素的应用木质素的利用始于19世纪，早在19世纪80年代，从亚硫酸钙制浆厂废液中提取的木质素磺酸盐就已用作皮革鞣剂和染料添加剂。目前在国外利用木质素生产的产品很多，我国近年来将木质素经过改性，使其在农林、石油、冶金、染料、水泥和混凝土工业及高分子材料工业上的应用已取得了较好的经济效益和社会效益。。3．1木质素在农林业中的应用木质素分子结构中含有多种活性基团，在土壤中被微生物缓慢降解后可转化为腐殖质，对土壤脲酶活性有一定的抑制作用，能促进植物生长，可改良土壤，在肥料

6、和农业领域的应用研究已引起关注。3.1.1作植物生长刺激剂据介绍，利用硫酸盐木质素或直接利用硫酸盐法制浆黑液配置的植物生长刺激剂在苗圃中处理云杉和松树树苗，可以明显提高苗木移植后的成活率和生长率。制备的含氮硫酸盐木质素羧基含量低，而羟基和氨基含量增加，可提高棉花等作物产量80％以上。3.1.2作肥料在木质素肥料中以氮肥应用最为广泛，根据同定的元素含量的不同，可将含氮木质素分为氨氮木质素和含氨木质素。由于含氨木质素含氮量较低，所以目前研究得最多的还是由氧化氨解法制备的氨氮木质素。木质素分子含有活性集团，具有较强的螯合l生能和胶体性能，可与土壤中易缺的重金属元素肥料如铁、铜、锌等络合，故

7、木质素可作为有机微量元素肥料使用。3.1.3作土壤改良剂利用硫酸盐法处理制浆黑液，将得到的氨化硫酸盐木质素作为土壤改良剂，可用来改良紧密、含盐和被腐蚀的土壤，使土壤产生团粒结构，进而改变土壤的水份特性，还可以促进磷、氮、镁等的肥效，尤其是使用磷肥时，由于木质素具有螯合性，因此使用木质素基土壤改良剂能有效防止磷肥固着在土壤上，显著地提高肥效。3.1.4作饲料添加剂及实用菌营养剂来自制浆黑液的硫酸盐木质素含有少量的糖类、蛋白质、脂肪及钙、铁、锌、锰等为动物代谢