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马尾松树皮在离子液体中的溶解及组分分离研究

2021-05-30黄健朱宇陈瑞英林春香

中国造纸学报 2021年4期

黄健 朱宇 陈瑞英 林春香

摘要:针对目前树皮组分难以有效利用的问题,以离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([Amim ] Cl )为溶剂,对球磨后的马尾松(Pinus massoniana L.)树皮进行溶解,随后以 NaOH 溶液及乙醇为沉淀剂,对树皮中的纤维素、木质素和半纤维素组分进行分级分离。结果表明,球磨24h 后的马尾松树皮在100℃、溶解5h 的条件下,能够在离子液体中完全溶解;再生后树皮中纤维素的晶型由 I 型转变为 II 型,结晶度降低,但再生后树皮主要化学成分与原料相同。采用1% NaOH 溶液及乙醇溶液处理溶解后的树皮可有效分离得到纤维素、木质素和半纤维素,分离后各组分的化学结构未发生明显改变。离子液体经5次循环再利用后,其回收率依旧可以保持90%以上。

关键词:离子液体;马尾松树皮;组分分离;木质纤维素

中图分类号:TS721文献标识码:A DOI:10.11981/j. issn.1000?6842.2021.04.01

树皮是木材采伐和加工过程中的剩余物,全球每年树皮剩余物的产量可达4~5亿m3,储量较大。树皮生物质具有廉价、可再生及可生物降解等优良特性,可用于生物质燃料颗粒、人造板、胶黏剂、重金属离子吸附等领域[1-2]。但目前我国对树皮的利用研究进展较缓慢,大量树皮被丢弃,没有得到有效利用,造成资源的较大浪费[3]。因此,随着资源短缺及环境污染问题日益严峻,对树皮进行高值化利用显得尤为迫切。树皮主要由木质纤维素组成,不论是作为能源还是材料使用,高值化利用的关键是对其进行组分分离;只有将其主要组分(纤维素、半纤维素及木质素)进行有效分离、提取,并各自加以利用,才能达到树皮的高值化利用目的。……

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