[发明专利]一种提高碱木质素胺化改性效率或酚羟基含量的方法

说明书

本发明属于提高碱木质素反应活性领域，公开了一种提高碱木质素胺化改性效率或酚羟基含量的方法，包括以下制备步骤：将木质素加入低共熔溶剂体系(氯化胆碱/尿素体系、氯化胆碱/甘油体系、氯化胆碱/乙酸体系)混合均匀进行加热处理，调节预处理温度，搅拌处理一段时间后加入去离子水终止反应，随后进行离心、冷冻干燥得到预处理后的碱木质素。进行减压蒸馏回收低共熔溶剂体系；或将低共熔溶剂体系处理后的反应体系转移到稀酸溶液中，继续机械搅拌一段时间，随后进行离心、真空干燥得到预处理后的工业碱木质素。本发明的预处理方法所用溶解绿色环保，可以循环回用，无污染产生，工艺简单，易于操作，适于工业化生产，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于提高碱木质素反应活性领域，具体涉及一种提高碱木质素胺化得率或酚羟基含量的方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

木质素，作为地球上储量最为丰富的天然聚合物之一，其储量仅次于纤维素，位居第二。世界范围内，每年通过各种化学制浆方法得到大约3千万吨木质素废弃物。作为生物质精炼过程中的副产物，绝大多数木质素在碱回收过程中，当作燃料被烧掉，但是木质素的热值低，大量木质素的燃烧造成了生物质能源的浪费。因此，亟待探究出一种可以高值化利用木质素的方法，以便合理利用该生物质资源。

木质素分子含有大量的活性基团，如甲氧基，酚羟基，醇羟基，碳碳双键，羰基等，这些官能团的存在表明木质素具有制备多种功能性材料的潜能。常用的木质素改性方法包括磺化、接枝共聚、胺化、烷基化、氧化、缩合等。上述方法中胺化反应是最为有效的利用木质素的改性方法。胺化后的木质素成为胺化木质素，广泛应用表面活性剂、染料分散剂、废水处理等诸多领域。现阶段，对木质素胺化改性方法研究较多就是曼尼希反应，然而，组成木质素的分子单元之间存在多种化学连接，呈现三维立体网状结构，木质素胺化改性过程中胺化试剂仅能与木质素表面的活性基团反应，难以渗入到木质素分子内部，造成木质素分子内部的基团不能参与胺化反应，从而导致胺化率低。为提高木质素的胺化效率，有研究学者借助氢氧化钠、雷尼镍、硼氢化钠和磺化试剂等对木质素进行活化处理提高胺化改性效率。然而上述化学试剂的使用造成了水污染处理压力的增大，不是一种绿色环保的方法。

另一方面，木质素的分子结构单元之间存在多种化学连接，呈现复杂且紧密的三维立体网状结构，反应活性较低，为提高木质素的酚羟基含量，增加其反应活性，有研究学者借助硫酸等对木质素进行进行活化处理。然而上述化学试剂的使用给环境带来较大污染，也不符合绿色环保的要求。

发明内容

为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明的目的在于提供一种提高碱木质素胺化得率或酚羟基含量的方法。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面，提供了一种提高碱木质素胺化改性效率的方法，包括：

将碱木质素加入低共熔溶剂体系混合均匀，加热使其反应，反应一段时间后，终止反应，离心、冻干，得到预处理后的碱木质素Ⅰ；

对离心后的上清液进行减压蒸馏回收低共熔溶剂体系。

本发明的第二个方面，提供了一种再生法提高工业碱木质素酚羟基含量的方法，将碱木质素加入低共熔溶剂体系混合均匀，加热使其反应，反应一段时间后，将反应体系转移到稀酸溶液中进行处理，离心、干燥，得到预处理后的碱木质素Ⅱ；

本发明的第三个方面，提供了任一上述的方法制备的预处理后的碱木质素Ⅰ、Ⅱ。

本发明的第四个方面，提供了上述的预处理后的碱木质素Ⅰ在制备胺化木质素、表面活性剂、染料分散剂、废水处理剂中的应用。

本发明的第五个方面，提供了上述的预处理后的碱木质素Ⅱ在制备水泥分散剂、减水剂、金属离子螯合剂、沥青乳化剂中的应用。