2006 玉米秸秆发酵残渣中木质素的分离与性质研究(2)

１００

现代化工

第２６卷增刊（２）

３０％一３５％ｏ

１．２酶解木质素聚氨酯

称取一定量的木质素和ＴＤＩ室温下分别溶于二氧六环（经分子筛脱水），将它们混合并在８０。Ｃ下搅拌１ｈ，然后加入溶于二氧六环中的聚醚二元醇（使用前在１１００Ｃ下抽真空１．５ｈ以确保水分基本除去），在８００Ｃ下再搅拌２ｈ。预聚合完成后，将溶液浇注在涂了脱模剂的玻璃模具中，放入真空干燥箱抽去溶剂，再升温到１１０。Ｃ下熟化１０ｈ，然后脱模，放人干燥器备用。

１．３酶解木质素环氯树脂

将双酚Ａ加入适量的ＥＣＨ中，加热溶解后，将酶解木质素的碱溶液缓慢加入反应体系，加料结束后在一定温度下保持４ｈ。分液去除水层后减压蒸馏出过量的ＥＣＨ和水，再用溶剂溶解粗树脂。在６０。６５℃下，第二次加碱并保持３ｈ。经分液、中和、洗涤、蒸馏后，得到木质素环氧树脂。

２结果与讨论

冷冻干燥的酶解木质素粉末是一种棕色粉末，可溶于１，４一丁二醇、苯酚或碱性水溶液，但不溶于水。酶解木质素的红外光谱和紫外光谱如图１、图２所示。酶解木质素的红外光谱与磨木木质素的红外光谱相似，谱图上可以看到木质素的特征吸收峰一Ｊ，如１

６１０。１６００

ｃｍ一与１

５２０。１５００

ｃｍ一的吸收峰

是芳环骨架振动，１

６６５。１６７０

ｃｍ‘１是Ｃ—Ｏ对位

共轭取代的价键振动，１

４００一１４６０

ｃｍ。１是Ｃ—Ｈ甲

基和次甲基的变形振动。由于分子中存在共轭体系，酶解木质素的紫外光谱３００ｎｍ处有宽阔的吸收峰。酶解玉米杆残渣以及由此提取的酶解木质素的灰分含量列于表１，与工业产品木素磺酸盐相比，酶解木质素的灰分含量很低，可以制备附加值较高的木质素衍生物。提取木质素之后的玉米秸秆残渣经过进一步加工可以制备有机肥料。

１—３％氢氧化钠水溶液；２一四氢呋哺；３—２５％氨水溶液

图１不同溶剂提取的酶解木质素的红外光谱

１一四氢呋喃；２—２５％氨水溶液；３—３％氢氧化钠水溶液

图２不同溶剂提取的酶解木质素的紫外光谱

表１酶解玉米杆残渣、酶勰木质素以及

木素磺酸盐的灰分含量

样品繁黑ｉ熊：晨。慧

灰分质量分数／％

１１．４５

０．３４

０．３８

０．３５

２１．２

由于酶解木质素的分子中含有丰富的苯环、酚羟基和醚键等官能团，所以酶解木质素具有较高的化学活性，能够直接与醛、环氧氯丙烷以及异氰酸酯等反应，形成酶解木质素的改性衍生物，可以用于高分子材料的改性。

玉米秸秆发酵残渣中分离的木质素能够直接与环氧氯丙烷或异氰酸酯直接生成木质素环氧树脂或木质素聚氨酯。木质素环氧或聚氨酯衍生物的红外光谱证实这种木质素具有丰富的活性基团，不需经过复杂的提纯或化学改性就能用于制备木质素环氧树脂或木质素聚氨酯，有利于资源的综合利用，提高玉米秸秆发酵制备乙醇的经济效益。有关这种木质素环氧树脂或木质素聚氨酯研究的详细结果将另文报道。

３结语

针对酶解玉米秸秆残渣中分离、提取酶解木质素的２种方法，根据酶解木质素的得率以及这种木质素容易改性的化学性质，预计从每吨酶解玉米秸秆残渣中回收木质素可以增加８００—１０００元左右的经济效益。提取的酶解木质素没有经过高温、高压等严酷的工艺过程，较好地保留了木质素的化学活性。

（感谢南京林业大学余世袁教授提供实验原料。）

参考文献

［１］Ｋｕｍａｒ

ＰＫ

Ｒ，ｓ岵Ａ，Ｓｄｕｇｅｄ

Ｋ．Ｆｅｄ－ｂａｔｃｈｃｕｔｔｕｒｅｆｏｒｄｉＭｃｔ

ＣＯＵＹｅＦ－

ｓｉｏｎｏｆｃｅｌｌｕｌｏｓｉｃｓｕｂｓｔａｒｔｅｄ

ｔｏ

ａｃｅｔｉｃａｃｉｄ／ｅｔｈａｎｏｌ

ｂｙＦｕｓａｒｉｕｍ

ｏｘｙｓｐｏ—

Ｍ［Ｊ］．ＰｒｏｃＢｉｏｃｈ∞，１９９１，２６：２０９—２１６．

（下转第１０２页）