废弃刨花板苯酚液化的影响因素及最佳工艺参数

为了搞清废弃刨花板在浓硫酸催化苯酚液化过程中，温度、时间、催化剂硫酸用量和料液比（刨花板粉∶苯酚）等因子对液化效果的影响，得到合理的液化工艺参数,该研究在分析影响因子的基础上，采用正交试验方法确定了浓硫酸催化刨花板苯酚液化的工艺参数。结果表明:采用硫酸催化剂进行木材的苯酚液化时，液化反应物的残渣率随着液化温度的提高、液化时间的延长、料液比的减小而减少，但随着催化剂用量的增加呈现出先降低后增加的趋势。极差分析表明:①废弃刨花板的最佳液化工艺为液化温度140℃，液化时间1.5 h，料液比1∶4.5，催化剂硫酸用量6%。在此液化条件下，其液化残渣率为9.6%。②实验室自制刨花板在液化温度140℃、液化时间1.5 h、料液比1∶3.5、催化剂硫酸用量为6%的液化条件下，残渣率可达到8.9%。      

酸性催化剂对木材苯酚液化能力的影响

为了探讨酸性催化剂对木材 (杉木和三倍体毛白杨 )苯酚液化的影响 ,该研究采用磷酸 (85 % )、低浓硫酸(36 % )、盐酸 (37% )、草酸 (99 5 % ) 4种弱酸性无机酸 ,在不同温度下进行了木材的液化试验 .结果表明 ,磷酸和低浓硫酸是木材苯酚液化效果较好的催化剂 .在温度为 15 0℃、液化时间为 2h、液体比 (苯酚 木材 )为 4、催化剂含量为10 %的条件下 ,采用磷酸或低浓硫酸 ,可以分别使木材液化后的残渣率降至 3 2 %和 4 0 % .     

芦竹苯酚液化工艺的研究

[目的]优化芦竹的苯酚液化工艺。[方法]研究了芦竹在硫酸催化下苯酚液化时料液比(苯酚与芦竹质量比)、硫酸用量、反应温度、反应时间对芦竹苯酚液化残渣率的影响,通过傅立叶红外光谱分析了液化产物及残渣的结构。[结果]料液比对芦竹的苯酚液化影响较大;随着料液比及硫酸用量的增加残渣率明显降低;反应温度的升高有利于液化反应的进行,但到一定温度后残渣率变化不明显;液化反应主要在反应初期进行,随着时间的延长,液化效率变化不大。当料液比为3∶1,催化剂用量为6%,反应温度为160℃时,反应1.5 h可将芦竹较好的液化,液化残渣率达4.93%,液化效率达95%以上。[结论]液化后芦竹组分与苯酚发生化学反应,反应活性增强。     

木材褐腐过程中化学组成对其液化的影响

为了探明木材腐朽程度引起的化学组成变化规律与液化特性之间的关系，该文利用褐腐真菌茯苓对马尾松木材进行不同程度的生物降解预处理，用残渣率指标、GPC、FTIR和NMR对木材的液化程度及液化产物特征进行了表征。结果表明:褐腐木材在液比为2和磷酸催化条件下可取得良好的液化效果。对褐腐木材而言，随腐朽时间从3周延长至7周，液化残渣率逐渐降低，液化产物中残留的苯酚量逐渐减少，液化产物的分子量和分子量分布逐渐增大。当腐朽时间达到11和15周时，残渣率迅速下降，分子量和分子量分布继续呈上升趋势，而残留的苯酚量却有微弱的增加。说明褐腐处理的木材比正常木材在苯酚中的液化条件温和，木材腐朽程度越严重，液化反应越容易，腐朽时间11周(1％NaOH抽出物含量为54％)是木材在苯酚中的液化反应由难到易的转折点。FTIR和NMR结果显示:腐朽木材与苯酚的酚化反应主要发生在酚羟基的邻位和对位，且以单取代为主，木材组分通过酚化反应转化为含有活性部位的酚类物质。      

马占相思树皮磷酸催化液化及其液化物树脂化的研究

以苯酚作液化剂、磷酸作催化剂对马占相思树皮进行液化研究,分析了液化温度、催化剂用量、液化时间及液固比对液化反应的影响;通过正交实验得到马占相思树皮磷酸催化液化的最优方案,并研究树脂化过程的影响因素和工艺。结果表明:(1)随着液化温度升高、磷酸用量增加、液化时间延长和液固比的增加,马占相思树皮液化物的残渣率均呈明显的下降趋势;(2)马占相思树皮磷酸催化液化程度对液化温度的变化更敏感。最佳液化工艺条件为:液化温度170℃,催化剂磷酸加入量为9%,液化时间2.5 h,液固比4.5:1,残渣率为20.1%;(3)液化产物树脂化合成表明,甲醛与液化产物摩尔比、反应温度及保温时间对液化产物树脂的粘度有显著影响。对树脂的胶合性能进行测试,结果表明,以其压制的3层胶合板强度符合国家标准中对Ⅰ类胶合板的胶合强度要求(≥0.7MPa)。     

杉木树皮的苯酚液化研究

以苯酚为液化剂,对杉木Cunninghamia lanceolata树皮进行了液化实验。分析了反应温度、液比（苯酚与杉木树皮的质量比）、催化剂的种类和用量及液化时间对液化反应的影响。结果表明：与盐酸和磷酸相比,硫酸对杉木树皮的液化具有较好的催化效果;适宜液化工艺条件为：以72%（720 g.kg-1）硫酸为催化剂,用量为0.15 mL.g-1,液化时间为1.0 h,反应温度为150℃,液比为3,此时液化残渣率为9.97%。利用傅里叶红外光谱（FTIR）分析了杉木树皮及其液化产物的结构特征,结果显示杉木树皮的化学组分发生了明显的酚化反应。图6表1参20     

板栗苞液化技术研究

[目的]对板栗苞液化技术进行研究。[方法]对氢氧化钠、碳酸钠、醋酸（99.5%）、磷酸（85%）、盐酸（37%）和硫酸（98%）6种催化剂对板栗苞液化的影响进行研究,并分析在130、150和170℃液化反应温度下,浓硫酸、磷酸和浓盐酸加入量与苯酚的百分比为1～6%时,对板栗苞苯酚液化效果的影响。对150℃时,以加入量为4%的浓硫酸催化板栗苞苯酚液化产物与甲醛制成的树脂和传统酚醛树脂的性能进行分析。[结果]酸对板栗苞苯酚液化有较好的催化作用,且酸性越强对板栗苞苯酚液化催化效果越好;当反应温度为150℃,催化剂为4%浓硫酸是,板栗苞的苯酚液化效果最佳,液化率可以达到92.11%;当板栗苞粉与苯酚质量比为1∶3时,液化所得产物与甲醛反应所得酚醛树脂基本符合GB/T 14732-93的要求。[结论]板栗苞液化制备酚醛树脂是可行的。     

板栗苞液化技术研究(英文)

[目的]对板栗苞液化技术进行研究。[方法]对氢氧化钠、碳酸钠、醋酸(99.5%)、磷酸(85%)、盐酸(37%)和硫酸(98%)6种催化剂对板栗苞液化的影响进行研究,并分析在130、150和170℃液化反应温度下,浓硫酸、磷酸和浓盐酸加入量与苯酚的百分比为1～6%时,对板栗苞苯酚液化效果的影响。对150℃时,以加入量为4%的浓硫酸催化板栗苞苯酚液化产物与甲醛制成的树脂和传统酚醛树脂的性能进行分析。[结果]酸对板栗苞苯酚液化有较好的催化作用,且酸性越强对板栗苞苯酚液化催化效果越好;当反应温度为150℃,催化剂为4%浓硫酸是,板栗苞的苯酚液化效果最佳,液化率可以达到92.11%;当板栗苞粉与苯酚质量比为1∶3时,液化所得产物与甲醛反应所得酚醛树脂基本符合GB/T14732-93的要求。[结论]板栗苞液化制备酚醛树脂是可行的。     

意杨树皮液化制备酚醛树脂胶黏剂的研究

针对树皮成分中富含多酚类化合物的特征,探讨了意杨树皮在苯酚液体中液化制备酚醛树脂胶黏剂的可能性。在硫酸为催化剂、苯酚和树皮重量比为3∶1、反应温度为150℃的条件下进行液化反应。调查了粉末尺寸及液化反应时间对液化效果的影响。结果表明,树皮液化时,反应时间为120min,所得液化物的残渣率较低。在液化过程中,将树皮粉逐渐加入反应器中可以显著地降低残渣率,合成树脂黏度有随液化处理时间延长而降低的趋势,在胶黏剂中添加树皮粉会增加其黏度,并显著地增强树脂的胶合强度。     

木材苯酚液化物碳纤维原丝的力学性能

该文以木材苯酚液化物为原料,加入六次甲基四胺后熔融纺丝,将熔纺纤维置于甲醛和盐酸溶液中固化处理后制成碳纤维原丝,对不同工艺条件下获得的碳纤维原丝的力学性能进行了研究。结果表明,原丝的拉伸强度随收丝辊转速和固化处理时间的增加而显著增大;在盐酸浓度15%、固化升温速率15℃/h时,拉伸强度和模量达到最大值;原丝的拉伸模量与其拉伸强度的变化趋势基本一致。在收丝辊转速72 r/min、固化液盐酸浓度185%、固化升温速率10℃/h和固化时间4 h条件下,制备出拉伸强度、拉伸模量分别为356 MPa和31 GPa的木材苯酚液化物碳纤维原丝。      

木薯秆磷酸液化及其液化物树脂性能研究

[目的]研究木薯秆磷酸液化最佳工艺条件及其液化物树脂性能,为木薯秆的开发利用提供参考.[方法]以苯酚为液化剂、磷酸为催化剂,通过单因素试验和正交试验考察液固比、催化剂添加量、液化温度、液化时间等因素对木薯秆液化反应的影响,并测定木薯秆液化物树脂的胶合性能.[结果]木薯秆磷酸液化的最佳工艺条件为：液固比5∶1,催化剂添加量13％,液化温度165℃,液化时间130 min;在最佳工艺条件下,木薯秆液化率为90.54％.以木薯秆液化物树脂压制3层胶合板,其平均胶合强度为0.7392 MPa,符合国家标准GB/T 9846-2004对Ⅰ类胶合板的要求（≥0.7000MPa）.[结论]以木薯秆磷酸液化产物合成树脂制备酚醛树脂胶是可行性的.     

木材的苯酚及多羟基醇液化

为拓展新的木材加工领域 ,使木材液化这一先进的木材化学加工技术尽早地应用于我国的木材行业 ,提高木材的综合利用率 .该文系统归纳了高温高压法、溶剂分解法、催化剂法及无催化剂法等木材液化方法 ,高温高压法是最早的木材液化方法 ,而采用硫酸、盐酸、磷酸和草酸等作为酸性催化剂的催化剂法是目前研究最多、最具实用价值的木材液化方法 .该方法进一步系统深入地讨论了木材的苯酚液化和多羟基醇液化 ,以及木材主成分 (纤维素与木素 )的液化反应路径 ,并对木材液化生成物的用途进行了探讨。作者认为有必要深入研究木材的液化机理 ,开发新的环保型液化剂和“绿色化”液化方法 ,开展液化产物与其他材料复合的研究 ,研制具有优异性能的新型复合材料 ,如酚化木材 蒙脱土纳米插层复合材料等     

桉树树皮液化及液化物的树脂化

在质量浓度为36%（360 g.L-1）的硫酸催化作用下用苯酚对桉树Eucalyptus spp.树皮进行液化,考察催化剂用量、液固比、液化温度和液化时间对液化反应效率的影响;通过正交实验得到桉树树皮液化的较佳方案,并对桉树树皮液化物树脂化的影响因素进行研究。结果表明：①液固比对桉树树皮液化效果的影响最大,其次依次为液化温度、液化时间。②通过单因素分析法和正交试验法相结合,得出桉树树皮较理想的液化工艺条件：液固比为10∶3,液化温度为150℃,液化时间为80 min,质量浓度36%硫酸用量为液化物总量的6%。③以树皮液化物为基准,选择甲醛摩尔比为1.6,氢氧化钠摩尔比为0.3,水摩尔比为8.0,缩聚温度95℃的树脂化工艺制备树脂胶黏剂用于压板。样板经过广西壮族自治区产品质量监督检验院的检测：产品的含水率为10%,在技术要求范围内;胶合强度的平均值为0.835 8 MPa,在Ⅰ类胶合板的技术要求内;甲醛释放量为1.5 mg.L-1,属于E2级别。图1表2参13     

木材苯酚液化物的纳米纤维制备工艺

为拓宽木材液化产物的应用领域,提高木材产品的附加值,解决木材微米、纳米级纤维材料的加工难题,在对木材苯酚液化产物特性研究的基础上,提出了静电纺制具有纳米级尺度的木材纤维材料的工艺路线.利用木材苯酚液化产物为前驱体,通过加入反应剂如六次甲基四胺等调制纺丝液,在合适的温度下高压静电纺制成纳米级纤丝,然后将纤丝在HCl和HCHO混合溶液中加热固化,最终获得强度较高的木材纤维.同时分析了在制备过程中可能影响纤维形成的纺丝液因素和纺丝工艺因素,认为纺丝液的温度和施加的电压是影响纳米纤维成形的主要因素.该纤维可进一步炭化或活化加工成用途广泛、性能优良的碳纤维和活性碳纤维材料.     

玉米秸秆液化树脂化研究

[目的]研究玉米秸秆液化及树脂化的工艺条件,进而提高玉米秸秆资源的利用价值及开辟玉米秸秆利用的新途径.[方法]以苯酚为液化剂、磷酸为催化剂对玉米秸秆进行液化,通过单因素试验和正交试验确定玉米秸秆液化的最优工艺;然后对液化产物进行树脂化,利用单因素试验确定树脂化工艺.[结果]玉米秸秆液化的最优工艺条件：液化温度150℃、液化时间165 min、固液比3∶13、磷酸用量10％,该液化工艺条件下,玉米秸秆液化残渣率为l2.1％;树脂化工艺条件：甲醛与液化产物摩尔比1.8、NaOH与液化产物摩尔比0.35、树脂化合成温度85℃、保温时间40 min、水与液化产物摩尔比8.0,该工艺条件下可生产获得综合性能较好的玉米秸秆液化物树脂,用其压制的胶合板干状强度1.788 MPa、湿状强度0.812 MPa,胶合强度符合国家标准（GB/T 17657-1999）对Ⅰ类胶合板的要求（≥0.700MPa）.[结论]以玉米秸秆液化产物制备的酚醛树脂胶黏剂可用于木材加工.     

木材界面液化的自胶合工艺参数对胶合性能的影响

针对木材的自胶合,引入溶剂催化液化法,以杨木和桉木单板为原料,进行了界面液化自胶合试验。分析了液化剂种类(苯酚、丙三醇)、涂布量(150、300、450 g/m2)、热压温度(125、150、175℃)、热压时间(10、15、20min)和树种(杨木、桉木)5个因子对胶合剪切强度的影响。结果表明:利用液化方法在木材表面构造黏稠过渡层以取代木材界面,实现木材的自胶合在技术上完全可行;单板树种对液化胶合性能有明显影响,在试验的工艺条件下,桉木的胶合性能优于杨木;丙三醇液化胶合性能高于苯酚;热压温度和时间对苯酚液化胶合性能的影响不明显,而对丙三醇影响明显。建议就木材界面液化自胶合的机理开展进一步深入研究。     

木材酸性液化条件下苯酚的作用机理

论述了酸性条件下木材液化中苯酚的作用机理.苯酚作为亲核试剂,引起了木材组分一些主要化学键的断裂,使得木材组分大分子降解为小分子;苯酚作为反应试剂,与其中一些降解生成的小分子反应生成具有酚类结构的化合物;苯酚作为溶剂,使生成的酚类结构化合物溶解,并减缓或阻止了已生成的活性小分子之间的缩聚反应.催化剂酸提供质子(H )以及酸性环境,使化学键的断裂更为容易,同时也改变了液化反应途径.     

木材液化

综合论述了近２０ａ来国外木材液化的研究状况。以酚为溶剂、有或无催化剂的木材液化为例,论述了液化木材制备流程及其性质、木材液化过程中的反应和影响因素。阐述了在我国开发木材液化研究的意义。     

杨木木粉在酸性氯化胆碱/丙三醇中的快速液化研究

将可再生的木质纤维生物质进行液化转化制备高分子化合物可减少化石资源的消耗。以氯化胆碱/丙三醇低共熔溶剂为液化试剂,硫酸为催化剂,研究不同的反应条件包括液化温度、液化时间、催化剂浓度、液固比等对杨木木粉液化率的影响,并借助傅里叶变换红外（FTIR）、凝胶渗透色谱（GPC）和气相色谱-质谱（GC-MS）对水溶性、丙酮溶和丙酮不溶（液化残渣）3个组分液化产物进行分析。结果表明,反应条件为240℃、15 min、硫酸质量浓度8%、液固比10∶1时,木材液化率达到最大值78.13%。在液化剂氯化胆碱/丙三醇作用下,木质素和半纤维素可以快速发生液化,水溶性液化产物组分主要包括醛、酮、酸、酯以及芳香衍生物等,丙酮溶组分液化产物主要为木质素降解产物,液化残渣主要为不溶的纤维素。研究表明氯化胆碱/丙三醇是一种高效的木材液化试剂,且液化组分主要为木质素和半纤维素。