毛竹预处理黑液木质素和酶解木质素的结构与热学性质

编号 zgly0001572889

文献类型 期刊论文

文献题名 毛竹预处理黑液木质素和酶解木质素的结构与热学性质

作者 黄曹兴  何娟  赖晨欢  Narron Robert  Chang Houmin  勇强 

作者单位 南京林业大学林业资源高效加工利用协同创新中心  美国北卡罗来纳州立大学森林材料系 

母体文献 林业科学 

年卷期 2018年03期

年份 2018 

分类号 TS713 

关键词 硫酸盐法预处理  木质素  分子质量  木质素连接键  官能团  热学性质 

文摘内容 【目的】研究毛竹低用碱量硫酸盐法处理的黑液木质素和残留在浆料中木质素结构特征和热学性质,为竹材工业木质素利用提供理论参考。【方法】采用12%有效碱的硫酸盐法处理毛竹竹屑,通过酸化和酶解得到硫酸盐木质素（KL）和酶解木质素（EHL）。利用有机溶剂对2种木质素进行纯化后,采用凝胶渗透色谱分析仪（GPC）测定木质素分子质量大小,运用核磁共振定量碳谱(13C谱)、二维碳氢相关谱（2D-HSQC）和定量磷谱(31P谱)对木质素结构的键型连接、内部连接键含量和官能团含量进行定量分析,应用热重分析仪（TGA）和差示扫描量热仪（DSC）分别对木质素的热稳定性和玻璃化转变温度进行分析比较。【结果】GPC测定结果表明,KL的重均分子质量为5 414 g·mol-1,低于EHL的重均分子质量(7 673 g·mol-1)。利用定量31P谱,结合定量13C谱和2DHSQC谱分析可知,EHL中的脂肪族羟基含量（4.87/100 C9）高于KL中的脂肪族羟基含量（3.13/100 C9）,而总酚羟基含量（1.58/100 C9）低于KL中的总酚羟基含量（3.09/100 C9）;EHL内部木质素单元连接键含量高于KL内部木质素单元连接键含量,EHL的β—O—4芳基醚键、β—β、β—5和β—1含量分别为30.85/100C9、7.43/100C9、2.40/100C9和0.19/100C9,而KL这些连接键含量仅为11.75/100C9、2.35/100C9、0.71/100C9和0.09/100C9。热学性质分析表明,在加热条件下KL和EHL的木质素玻璃化转变温度分别为135℃和162℃,最大失重率温度分别为339℃和361℃。【结论】竹屑经低用碱量硫酸盐法预处理后,溶解在黑液中的木质素分子质量大小、内部连接键含量均低于残留在浆料中木质素的含量;而黑液木质素具有更多的酚羟基和羧基,脂肪族羟基含量较少。黑液木质素可能比残留在浆料中的木质素更有优势用来制备热塑性材料,因为其具有更低热稳定性和低玻璃化转变温度的特性。