《生物基材料技术与应用论坛》将探讨生物基材料前沿技术与产品应用,例如PHA、PLA、bio-PBS等生物基塑料和生物基纤维,重点围绕聚乳酸的改性、加工与下游应用(纤维、膜袋、餐饮具、包装材料等)。
TK生物基材料报道:木质素是复杂有机聚合物。木质素为褐色粉末,是一类复杂的有机聚合物,其在维管植物和一些藻类的支持组织中形成重要的材料结构。作为在植物界仅次于纤维素的第二大生物质资源,木质素全球每年产量约为5000万吨。化学角度来说,木质素是一种由松柏醇、芥子醇和对香豆醇形成的复杂酚类聚合物,具有三维网状结构,属于芳香族高分子聚合物。根据芳香醇前体的不同,木质素可分为3类,即紫丁香基木质素(S型)、愈创木基木质素(G型)和羟苯基木质素(H型)。木质素主要产品类别。由于木质素的分子结构中存在芳香基、酚羟基、碳基共扼双键等活性基团,因此可以进行氧化、还原、水解、醇解、酸解甲氧基、羧基、光解、酞化、磺化、烷基化、卤化、硝化、缩聚或接枝共聚等许多化学反应。通过不同制备方法,木质素的工业衍生品有木质素磺酸盐、水解木素、碱木素等。
木质素增值的工业过程。工业上可使用的木材作为资源对木质素增值有较小价值,纤维素半纤维素是应用主要产品,同时产生质量更好的木质素的新工艺也会产生低质量的木质素。
亚硫酸盐或亚硫酸氢盐和氢氧化物可造出酸性纸浆,木质素以木质素磺酸盐形式与降解的碳水化合物一起溶解在制浆液中,而这种形式获得的木质素会被燃烧以回收化学物质。而碱性制浆用氢氧化钠和硫化钠一起完成,通过已开发的Lignoboost工艺可将木质素以纯净的方式从黑液中分离得到。
木质素应用广泛,对工业发展必不可缺。木质素具有热塑性、溶解性、可吸收紫外线的物理特性,同时也耐高温降解及光降解,具有良好的分散性、粘合性及表面活性。因此,此化合物被应用在工农业、建筑业、采矿业等多个行业。木质素可以其聚合物形式用作染料,同时作为提高水煤浆产能的分散剂;沥青、蜡和脂肪的乳化剂;陶瓷制品、耐火材料生产的增强剂;动物饲料、石墨、铁矿砂、煤砖的粘合剂;水处理剂、工业上的清洁剂、防腐蚀剂及农业用微量营养剂等。同时,在可控农药、酚醛树脂代用品等方面也有应用价值。木质素国内市场前景良好。2020年全球木质素市场规模超过6亿,预计2022至2026年复合年增长率将超过6%。行业市场集中度较高,主要参与者国外企业较多。我国木质素产品年产量约为10万吨左右,以木质素磺酸盐为主,产品品种少且性能差,尚未形成规模市场。但我国是农业大国,由于木质素在农业方面应用广泛,随着产品性能的提高和市场的开发,我国需求将不断攀升。
张昭教授成功通过生物乙醇分馏木质素制备环氧树脂。近日,浙江大学张昭教授与密西西比州立大学张雪峰教授成功通过生物乙醇分馏工艺提取出酶解木质素, 转化为环氧树脂,用于表面涂层应用。
利用生物乙醇对酶解木质(EHL)进行提取后可得到可溶性木质素(BFL),其在环氧氯丙烷中的溶解度与前者相比得到大幅提升,有利于环氧树脂的合成,同时环氧后的热稳定性也得到了提高。
经测试,用木质素基环氧树脂代替商用环氧树脂可提高涂料的整体阻隔性能。这一研究简化了木质素到环氧树脂的转化,同时证明了木质素基环氧树脂作为耐腐蚀涂层应用的前景。
来源:华安证券
1. 区域群
上海、广东、海南、京津冀生物降解材料和制品群2. 产品群PLA、PHA生物降解塑料交流群淀粉基材料交流群、生物基产业交流群纳米纤维素交流群、生物基呋喃新材料、HMF产业交流群
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