文档介绍:木质素
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木质素介绍
木质素是由聚合芳香醇组成,存在于大部分陆地植物木质部复杂高分子化合物。木质素与纤维素和半纤维素是组成植物骨架主要成份,木质素在自然界数量,仅次于纤维素和甲壳素,是第三大量天然有机物。
香族化合物。
除此之外,木质素氧化还有臭氧氧化、过氧化氢氧化、二氧化氯氧化和次氯酸盐氧化等等。
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三、还原反应
研究木质素还原反应有两个目标:一是经过对还原产物进行分离和判定,能够推断木质素结构;二是经过控制还原条件,生产苯酚或环己基丙烷等有价值化工产品。
木质素催化氢化反应有许多分解产物,惯用催化剂是氧化铜铬和雷内镍。在氧化铜铬催化下于240~260℃进行氢化,能够生成二氢化松柏醇、二氢化芥子醇为主体及其丙基、乙基、甲基衍生物。在雷内镍催化下进行氢化,%。
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四、水解反应
木质素在热水中回流,能发生部分水解,并从这些水解产物中判定出各种二聚物和一些三聚物及四聚物。
50%二氧六环水溶液在180℃下回流,也能使木质素水解,判定出来产物有松柏醇、香豆醇及它们醛类,还有香草醛、香草酸、紫丁香基衍生物,另外还有一些二聚物和三聚物。
木质素水解,在制浆造纸过程中,是一个主要反应,经过各种方式碱性水解,使木质素结构单元间连接断裂并使之溶解出来,从而可
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以与纤维素实现分离。
除上面所介绍反应外,木质素还能发生醇解、光解、酰化、烷基化、磺化、卤化、硝化、缩合、接枝共聚等反应。
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木质素制备
木质素制备指是木质素从植物体内分离出来过程。木质素制备方法包含无机制备法和有机制备法。无机制备法我们介绍铜氨法和高碘酸法,有机制备法主要讲乙醇法和丙酮法。
铜氨法
这是一个制备不含糖类木质素方法,而且能够降低酸不溶木质素缩合度。先用1%稀硫酸煮沸木粉3~4h ,冷却后过滤、洗涤,之后以铜氨溶
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液在室温下抽提12h ,过滤、洗涤。如此重复4~5次,便可得到铜氨木质素。
高碘酸法
木粉用苯-乙醇(1:1)、95%乙醇和热水抽提,%高碘酸钠水溶液在pH为4、20℃条件下处理24h ,水洗,之后用沸水抽提3h ,这么处理6次。糖类被高碘酸盐氧化成双醛多糖,被抽提出来,木质素作为残渣被滤出。
乙醇法
乙醇法制浆生产纤维素和木质素是迄今为止
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研究最广泛、最成熟制浆技术,最惯用是所谓自催化乙醇法,在蒸煮中脱木质素阶段无需添加任何助剂或催化剂,仅依靠木材或禾草在蒸煮时本身产生乙酸、糖醛酸或其它有机酸作为催化剂实现酸催化脱木质素过程。木片用50%~65%乙醇以液固比1:6百分比在间隙式蒸煮器里升温,并在180~195℃下蒸煮1~2h ,挤压出滤液,蒸发出乙醇和水,即得到木质素。
丙酮法
含水丙酮在一定温度和压力条件下能够溶解植物原料中木质素,以少许硫酸、磷酸、或盐酸等无机酸作为催化剂,几乎能够得到理论
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量木质素。把竹子锯成10~20cm 块,投入压力反应釜中,加入浓度为80%丙酮,使液固比为10:1,升温到160℃并保温3h ,排料,压滤,将滤液蒸出溶剂,经过洗涤、干燥,就可得到丙酮木质素。
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木质素用途
一、合成树脂和胶黏剂
木质素结构单元上现有酚羟基又有醛基,所以在合成木质素-酚醛树脂时,木质素既可用作酚与醛反应,又可用作醛与苯酚反应,既可节约甲醛,又可节约苯酚。
使木质素苯环上甲氧基绝大部分转变为酚羟基,这个过程称为木质素脱甲基化。这么,木质素结构中就形成了邻苯二酚结构,其反应活性比苯酚更大,在碱催化下能与甲醛更加好地反应,从而
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实现以脱甲基木质素完全取代苯酚并得到满意木材黏合剂。
二、橡胶补强剂
橡胶制品中补强剂,是数量最大添加剂,用得最多是炭黑。生产炭黑原料,主要是煤焦油或天然气,普通要6万~8万立方米天然气才能烧出1t 炭黑。
试验结果表明,木质素与胶乳共沉胶,其拉伸强度、伸长率、弹性和抗疲劳性能都与炭黑差不多,但磨耗和耐热性能较差。
木质素与天然胶乳、丁腈胶乳、丁苯胶乳
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和氯丁胶乳共沉,其硫化胶拉伸强度与填充炭黑时相当。
三、油田化学品
油田采油过程中碰到各种各样问题,严重影响采油率提升和油品质量,所以需要大量使用各种化学品。
当前,国内外由木质素生产油田化学品主要有:
①钻井液、完井液和固井液及其处理剂;