木质素低分子高值化利用的研究

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在自然界中,木质素是仅次于纤维素的第二大可再生资源。由于木质素结构极其复杂,限制了其在工业和农业上的应用。目前,木质素主要存在于造纸工业废水和农业废弃物中,可利用率非常低。因此,综合利用木质素经成为国内外科研人员的研究焦点。  木素塑料属于生物质材料研究的内容。现有的塑料,绝大部分是以石油等不可再生资源生产出来的合成高分子材料,它们在自然环境中多难以降解,容易造成环境污染。木质素与塑料经过高温混合、成型加工而制得的一种新型环保复合材料,提高了利用木质素的附加值,有利于缓解世界性的生态问题和资源危机。  本实验首先以天然竹子为原料,氢氧化钠做催化剂,通过氢气提供高压氛围,采取不超过230℃的体系温度,在最佳液化工艺条件下得到固相木质素络合物及液相组分,利用多种检测手段对液化产物进行检测分析,包括红外色谱、扫描电镜和气相色谱质谱联用,详细分析了液化产物的物化性质和反应历程,并为液相固相产物的进一步高附加值利用展开了分析;将得到的固态低分子木质素络合物为原料添加PE、丁苯橡胶作为辅料,增塑剂、润滑剂、偶联剂为助剂,通过双螺杆挤出机制备木素塑料,使其具备良好得检测性能和应用性能。  实验结果表明:竹子高温加氢液化过程中产生了大量具有高附加值的酚、醛、酮等有机化合物,相对含量分别占水相油相产物的15.73%和50.34%;当木素含量为44%时,聚乙烯(PE)木素塑料的综合性能较为理想;目前木质素液化产物的高附加值利用仍处于实验室阶段,要大规模将木质素应用于生产实际仍有很长的路要走。
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