酶解木质素_磺化丙酮_甲醛缩聚物的合成与应用.pdf

第 19 卷第 2 期 纤 维 素 科 学 与 技 术 Vol. 19 No. 2 2011 年 2 月 Journal of Cellulose Science and Technology Jun. 2011 文章编号：1004-8405(2011)02-0024-06 酶解木质素―磺化丙酮―甲醛缩聚物的合成与应用 邱芳梅， 方 润， 程贤甦* （福州大学材料科学与工程学院，福建 福州 350108 ） 摘 要：以酶解木质素、亚硫酸氢钠、偏重亚硫酸氢钠、丙酮和甲醛为原料制备酶 解木质素―磺化丙酮―甲醛缩聚物（E-LSAF ），并作为水煤浆制备中的添加剂。通 过测定 E-LSAF 的红外光谱、吸附量和ζ- 电位的，探讨了添加E-LSAF 对水煤浆体系 的影响，并对比了 E-LSAF 、碱木质素―磺化丙酮―甲醛缩聚物（A-LSAF ）和工业 木素磺酸钠作为水煤浆添加剂对水煤浆分散稳定性的影响。E-LSAF 作为添加剂应用 于水煤浆的制备中，既可以有效地利用酶解木质素，又可降低水煤浆制备的成本， 提高水煤浆的分散稳定性能。 关键词：酶解木质素―磺化丙酮―甲醛缩聚物（E-LSAF ）；碱木质素―磺化丙酮― 甲醛缩聚物（A-LSAF ）；木素磺酸钠；吸附量；ζ- 电位 中图分类号：O636.2 文献标识码：A 水煤浆是一种新型煤基流体燃料，简称 CWS （coal water slurry ），是由大约 70%的煤、 [1] 30%的水和少量（约 1%）化学添加剂制备而成的固液分散体系，属于热力学不稳定体系 。 水煤浆作为一种低污染代油燃料，它使煤粉从传统的固体燃料转化为一种流体燃料，具有代 油、节能、环保及综合利用效益等优势[2] 。总体来说，将水煤浆作为可替代石油的洁净煤技 术对于发挥中国的煤炭资源优势具有现实和长远的意义。 煤是疏水性物质，为了改变煤粒的表面性质，促使煤粉颗粒在水中分散，使浆体有良好 的流变特性和稳定性，制浆时必须添加水煤浆添加剂[3] 。目前，水煤浆添加剂的发展受到了 很大的制约，如各类取代基聚萘磺酸盐系列和非离子型分散剂等受到日益增加的原料成本的 限制；而腐植酸盐和木质素磺酸盐系列的分散剂则受到低性能的限制。本文以酶解木质素、 亚硫酸氢钠、偏重亚硫酸氢钠、丙酮和甲醛为原料制备酶解木质素―磺化丙酮―甲醛缩聚物 （E-LSAF ），并作为添加剂应用于水煤浆的制备中，既可以有效地利用酶解木质素，又可降 低水煤浆制备的成本，提高水煤浆的分散稳定性能。 1 实验 1.1 原料 酶解木质素，实验室自制[4] ；碱木质素，山东泉林纸业公司产品；工业木素磺酸钠，广 收稿日期：2010-08-31 ∗ 通讯作者 cxs2222@ 基金项目：福建省发展与改革委员会发明专利转化基金资助项目（No.827025 ）。 作者简介：邱芳梅（1985~），女，福建人，硕士研究生；主要研究方向：天然高分子材料。 第 2 期 邱芳梅等：酶解木质素―磺化丙酮―甲醛缩聚物的合成与应用 25 州造纸厂产品；煤粉，泉州腾龙煤炭有限公司产品；甲醛，亚硫酸氢钠，偏重亚硫酸氢钠， 丙酮，氢氧化钠，无水乙醇，盐酸，均为分析纯试剂。 1.2 仪器及设备 JJ-1 搅拌器（常州国华电器有限公司）；XMT-DA 数显恒温水浴锅（余姚市数显仪器仪 表有限公司）；DHG-9036A 电热恒温鼓风干燥箱（上海精宏实验设备有限公司）；FTIR-8400S 傅里叶红外光谱仪（日本岛津公司）；DV3+旋转黏度计（Bookfield 公司）；JS94H 型电泳仪 （上海中晨数字技术设备有限公司）；VFD-F500 球磨机（杭州捷拓机电设备有限公司）。 1.3 E-LSAF/A-LSAF 的制备 将定量的亚硫酸氢钠、偏重亚硫酸氢钠和适量的去离子水加入装有电动搅拌器、温度计、