木材的脱木素和改性研究文献综述
2021-12-11 11:12
1前言
1.1引言
随着煤,石油,天然气等不可再生的石化资源不断消耗,人们逐渐意识到可持续性发展的重要性,同时也随着人们环保意识的增加,生物质资源以其原料来源丰富、再生速度快、温室气体排放量少等优势已成为研究的热点。木材是树木在自然生长中形成的一种天然材料,也是地球上最为丰富的一种天然聚合物材料。木材从古至今都与人们的生活息息相关,木材资源被广泛应用在建筑,装饰,能源等各个不同的领域之中。
天然可再生作为木材最为重要的一点优势,同时也使得木材拥有许多缺点。如何将木材的优点加以利用,同时通过各种方法改善木材的缺点是我们研究的主要目标。木材的三大主要组成部位是纤维素,木质素与半纤维素。由于自然界中木质素与纤维素、半纤维素等往往相互连接,同时三种物质又因为其结构复杂,分子组成不均一,使得几种物质在不同的工业生产体系中作为杂质被排除,造成极大的资源浪费和环境的污染,因此如何有效合理的分离三大组分,是如何更高效更经济的利用木材生物质资源关键之一。
由于木材的三大组分,纤维素,半纤维素,木质素都含有大量的羟基,使得木材在存放过程中受到温度湿度等因素的影响较大,蒸发或吸收水分,是造成木材细胞壁干缩湿涨的原因,这会使得木材发生曲翘,变形,开裂,腐朽等一系列问题。因此如何克服木材本身所具有的缺点,也是人们研究课题中范围比较广的一个。木材的改姓就是针对木材的优缺点,对木材进行物理,化学等不同的处理方式,其实自身的物理力学性能,防虫防腐,耐水耐候,防紫外线等许多性能得到增强,这是克服木材本身缺点,并赋予木材更多优良性能的一种重要方式。
本文所研究的就是先用亚氯酸钠对木材单板进行木质素脱除,然后再用戊二醛对其进行交联改性,并探究其物理力学性能等性能。
1.2 木材脱木质素
1.2.1 木质素的结构
木质素是木质纤维素生物质中的一类复杂的交联大分子,用于增强植物细胞壁的强度和硬度。Lange(1954)将不同波长紫外显微镜直接应用于薄木片,取得了芳香族化合物的典型光谱。由此确认了在1940年就得出的木质素是由苯丙烷单元构成的结论。现在公认,木质素是具有芳香族特性的,非结晶的,三维空间结构的高聚物。[11]
针叶树材与阔叶树材木质素中的基本结构单元有所不同。针叶材木质素中存在大量的愈疮木基丙烷和少量的对羟苯基丙烷;阔叶材木质素中存在大量的紫丁香基丙烷和愈疮木基丙烷,还有少量的对羟苯基丙烷,其含量比针叶材要少。[12]
H3CO
OCH3
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