專利名稱：一種利用超臨界反溶劑技術(shù)制備納米木質(zhì)素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及天然產(chǎn)物化學(xué)領(lǐng)域，特別是涉及一種利用超臨界反溶劑技術(shù)制備納米 木質(zhì)素的方法。
背景技術(shù)：
木質(zhì)素是一種含量?jī)H次于纖維素的天然可再生資源，與纖維素一樣廣泛存在于高 等植物體細(xì)胞中，是針葉樹類、闊葉樹類和草類植物的基本化學(xué)組成之一。據(jù)估計(jì)，全球每 年可生產(chǎn)約6X1014噸木質(zhì)素。其中工業(yè)木質(zhì)素是制漿廢液中的主要污染物，是造成江河污 染的主要因素。目前我國(guó)的造紙工業(yè)木質(zhì)素每年約生產(chǎn)出450萬噸，隨著造紙工業(yè)的發(fā)展 還會(huì)進(jìn)一步增加。因此，開發(fā)利用木質(zhì)素，變廢為寶，既緩解了資源短缺對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成的 壓力又減輕了造紙工業(yè)對(duì)環(huán)境的污染，具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益?；谏鲜鲈?，合理利用天然可再生資源——木質(zhì)素，通過本項(xiàng)發(fā)明可以改善工 業(yè)木質(zhì)素理化性能，得到納米級(jí)木質(zhì)素，擴(kuò)寬其應(yīng)用領(lǐng)域，使其成為一種應(yīng)用廣泛的、無污 染、無公害的納米級(jí)原料。

發(fā)明內(nèi)容
一種利用超臨界反溶劑技術(shù)制備納米木質(zhì)素的方法，其特征在于所使用木質(zhì)素 來自于造紙黑液，造紙黑液經(jīng)過鹽酸酸析沉淀得到造紙工業(yè)粗木質(zhì)素，造紙工業(yè)粗木質(zhì)素 再經(jīng)過兩次堿溶解酸沉淀，所使用的堿液和酸液分別為氫氧化鈉溶液和鹽酸溶液，得到精 制工業(yè)木質(zhì)素，精制造紙工業(yè)木質(zhì)素經(jīng)過低溫干燥后，用二氧六環(huán)溶解，離心分離不溶木質(zhì) 素回收重復(fù)使用，得到木質(zhì)素二氧六環(huán)溶液用二氧化碳超臨界設(shè)備，采用超臨界反溶劑法 制備納米木質(zhì)素。本發(fā)明的目的在于提供一種利用超臨界反溶劑技術(shù)制備納米木質(zhì)素的方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括造紙黑液經(jīng)過鹽酸酸析沉淀得 到造紙工業(yè)粗木質(zhì)素，造紙工業(yè)粗木質(zhì)素再經(jīng)過兩次堿溶解酸沉淀，得到精制工業(yè)木質(zhì)素， 經(jīng)過低溫干燥后，用二氧六環(huán)溶解，離心分離不溶木質(zhì)素回收重復(fù)使用，得到木質(zhì)素二氧六 環(huán)溶液用二氧化碳超臨界設(shè)備，采用超臨界反溶劑法制備納米木質(zhì)素。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.本發(fā)明首次采用超臨界反溶劑法制備納米木質(zhì)素，由于使用的是超臨界二氧化 碳作為反溶劑，所以試劑可回收利用，無污染，產(chǎn)品無溶劑殘留，為木質(zhì)素更廣泛的應(yīng)用和 開發(fā)打開了廣闊前景。2、由于得到是納米級(jí)木質(zhì)素，其各項(xiàng)性能得到的大幅度提高，如溶解性能、抗氧化 性能、分散性能等，這些性能的提高也拓寬了木質(zhì)素的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施作進(jìn)一步詳細(xì)描述
造紙黑液經(jīng)過鹽酸酸析沉淀得到造紙工業(yè)粗木質(zhì)素，造紙工業(yè)粗木質(zhì)素再經(jīng)過兩 次堿溶解酸沉淀，得到精制工業(yè)木質(zhì)素，經(jīng)過低溫干燥后，用二氧六環(huán)溶解，離心分離不溶 木質(zhì)素回收重復(fù)使用，得到木質(zhì)素二氧六環(huán)溶液用二氧化碳超臨界設(shè)備，采用超臨界反溶 劑法制備納米木質(zhì)素。下面，本發(fā)明將用實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步的說明，但是它并不限于這些實(shí)施例的任一 個(gè)或類似實(shí)例。實(shí)施例1 2000mL造紙黑液，在60°C水浴條件下加入鹽酸調(diào)節(jié)pH值到3，得到粗木質(zhì)素沉淀 物，再用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值到12，得到木質(zhì)素溶液，過濾去除不溶物，加入鹽酸調(diào)節(jié) pH值到3沉淀溶液中木質(zhì)素，經(jīng)過在兩次堿溶解酸沉淀過程得到精制木質(zhì)素，45°C烘干精 制木質(zhì)素，取干燥后精制木質(zhì)素3g，加入1000mL 二氧六環(huán)，得到溶液濃度為3mg/mL。用于 超臨界反溶劑技術(shù)制備納米木質(zhì)素，以二氧化碳作為反溶劑，反應(yīng)釜溫度為35°C，反應(yīng)釜壓 力為30MPa，二氧化碳流量為20mL/min，木質(zhì)素二氧六環(huán)溶液流速為6mL/min，噴嘴孔徑為 150nm，得到平均粒徑為144士30nm(見

圖1)納米木質(zhì)素。
權(quán)利要求
1.一種利用超臨界反溶劑技術(shù)制備納米木質(zhì)素的方法，其特征在于所使用木質(zhì)素來 自于造紙黑液，造紙黑液經(jīng)過鹽酸酸析沉淀得到造紙工業(yè)粗木質(zhì)素，造紙工業(yè)粗木質(zhì)素再 經(jīng)過兩次堿溶解酸沉淀，所使用的堿液和酸液分別為氫氧化鈉溶液和鹽酸溶液，得到精制 工業(yè)木質(zhì)素，精制造紙工業(yè)木質(zhì)素經(jīng)過低溫干燥后，用二氧六環(huán)溶解，離心分離不溶木質(zhì)素 回收重復(fù)使用，得到木質(zhì)素二氧六環(huán)溶液用二氧化碳超臨界設(shè)備，采用超臨界反溶劑法制 備納米木質(zhì)素。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種利用超臨界反溶劑技術(shù)制備納米木質(zhì)素的方法，其特征 在于造紙黑液酸析沉淀粗木質(zhì)素和粗木質(zhì)素堿溶酸沉精制過程，在40 60°C水浴條件 下，pH值分別為3. 0 4. 0和12 11。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種利用超臨界反溶劑技術(shù)制備納米木質(zhì)素的方法，其特征 在于制備造紙工業(yè)木質(zhì)素二氧六環(huán)溶液用離心機(jī)以1000 3000r/min轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行離心，時(shí) 間為5 lOmin，取上清液，其濃度為4 6mg/mL，沉淀物回用。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種利用超臨界反溶劑技術(shù)制備納米木質(zhì)素的方法，其特征 在于采用超臨界二氧化碳反溶劑法，以二氧化碳作為反溶劑，反應(yīng)釜溫度為35°C 65°C， 反應(yīng)釜壓力為15 30MPa，二氧化碳流量為10mL/min 30mL/min，木質(zhì)素二氧六環(huán)溶液流 速為2 20mL/min，噴嘴孔徑為100 300nm。
全文摘要
一種利用超臨界反溶劑技術(shù)制備納米木質(zhì)素的方法，其特征在于所使用木質(zhì)素來自于造紙黑液，造紙黑液經(jīng)過酸析沉淀得到造紙工業(yè)粗木質(zhì)素，造紙工業(yè)粗木質(zhì)素再經(jīng)過兩次堿溶解酸沉淀，所使用的堿液和酸液分別為氫氧化鈉溶液和鹽酸溶液，得到精制工業(yè)木質(zhì)素，精制造紙工業(yè)木質(zhì)素經(jīng)過低溫干燥后，用二氧六環(huán)溶解，離心分離不溶木質(zhì)素回收重復(fù)使用，得到木質(zhì)素二氧六環(huán)溶液用二氧化碳超臨界設(shè)備，采用超臨界反溶劑法制備納米木質(zhì)素。本操作工藝的主要特點(diǎn)為原料為造紙工業(yè)廢棄污染物，既解決了造紙工業(yè)污染問題，又得到高性能的納米級(jí)木質(zhì)素，由于采用了超臨界反溶劑技術(shù)，試劑可回收利用，無污染，產(chǎn)品無溶劑殘留，為木質(zhì)素更廣泛的應(yīng)用打開了廣闊前景。
文檔編號(hào)C08H7/00GK102002165SQ201010281868
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者孫志強(qiáng), 孫文峰, 張軍, 張寶友, 張顏濱, 楊磊, 祖元?jiǎng)? 祖柏實(shí), 趙修華, 趙春建, 路祺, 黃路明 申請(qǐng)人:東北林業(yè)大學(xué), 祖元?jiǎng)?br>