秸秆汽爆炼制木质素制备酚醛泡沫材料.PDF

生 物 工 程 学 报 王冠华 等/秸秆汽爆炼制木质素制备酚醛泡沫材料 901 Chinese Journal of Biotechnology /cjbcn June 25, 2014, 30(6): 901−910 DOI: 10.13345/j.cjb.140056 ©2014 Chin J Biotech, All rights reserved 工业生物技术 秸秆汽爆炼制木质素制备酚醛泡沫材料 王冠华，陈洪章 中国科学院过程工程研究所 生物质炼制工程北京市重点实验室，北京 100190 王冠华, 陈洪章. 秸秆汽爆炼制木质素制备酚醛泡沫材料. 生物工程学报, 2014, 30(6): 901−910. Wang GH, Chen HZ. Phenolic foam prepared by lignin from a steam-explosion derived biorefinery of corn stalk. Chin J Biotech, 2014, 30(6): 901−910. 摘 要: 以木质纤维素为原料的生物炼制不仅需要考虑到纤维素和半纤维素，同时也需要考虑到木质素的利 用，以提高木质纤维素炼制的整体经济效益。利用汽爆处理的玉米秸秆为原料，通过优化碱提取的温度以及碱 浓度，获得木质素得率较高，糖含量较少的提取液，同时该提取液经过浓缩后直接部分替代苯酚与甲醛反应制 备酚醛泡沫。结果表明：当提取温度 120 ℃，碱浓度 1%，固液比1 ∶10，提取时间2 h ，木质素的提取率达 到 79.67% 。由该提取液替代苯酚制备的酚醛泡沫随着替代率的增加，其泡沫的密度逐渐增加，其压缩强度相 对于纯酚醛泡沫也得到了提高。而木质素的加入并没有显著影响其热导率以及阻燃性能，同时由于其利用较为 低廉的可再生资源木质素替代不可再生的苯酚原料，成本低，环保性好，具有更好的市场应用前景。采用木质 素提液直接制备酚醛泡沫材料，工艺流程简单；增加了副产物木质素的经济价值，提高了整个木质纤维素炼制 的经济性。 关键词: 玉米秸秆, 汽爆炼制, 碱提取, 木质素应用, 酚醛泡沫材料, 性能表征 Received: January 25, 2014; Accepted: March 26, 2014 Supported by: Special Funds of the Science and Technology Innovation Base for Beijing Key Laboratory of Biomass Refining Engineering (No. Z13111000280000), National Natural Science Foundation of China (No., National Basic Research Program of China (973 Program) (No. 2011CB707401). Corresponding author: Hongzhang Chen. Tel: +86-10 Fax: +86- 10 E-mail: hzchen@ 生物质炼制工程北京市重点实验室2013 年度科技创新基地培育与发展工程专项项目 (No. Z13111000280000) ，国家自然科学基金 (No. ，国家重点基础研究发展计划 (973 计划) (No. 2011CB707401) 资助。 902 ISSN 1000-3061 CN 11-1998/Q Chin J Biotech June 25, 2014 Vol.30 No.6 Phenolic foam prepared by lignin f