至20, 000g/m〇l的分子量的低分子量聚乙二醇（PEG)、 或者离子性液体、或者所述溶剂和液体的任何组合。
[0064] 根据一个替代性实施方案，将木质素用由50%的水和50%的木质素溶剂构成的 溶液浸渍，所述木质素溶剂是水溶性的，且具有比水的沸点高的沸点。可将8份的木质素添 加至2份的所述溶液。可将所述仍由处于非溶解状态的木质素构成的混合物冻干或者风干 以温和地除去水，从而得到经溶剂浸渍的木质素。通过这种方法，溶剂变得均匀地分布在木 质素中。
[0065] 所述方法还保证第二或者第三添加剂、或者第二和第三添加剂二者的添加。第二 或者第三添加剂可为反应性阻断剂或者取向剂。这意味着在添加木质素溶剂后，可添加反 应性阻断剂或者取向剂。在一个替代性实施方案中，可添加反应性阻断剂和取向剂两者，和 它们可以任何连续的顺序添加。然而，根据一个优选实施方案，反应性阻断剂在取向添加剂 之前添加。
[0066] 根据一个实施方案，反应性阻断剂可为酸酐，例如邻苯二甲酸酐。根据另一实施方 案，所述酸酐为马来酸酐。令人惊奇地，在挤出工艺期间反应性阻断剂与木质素原位反应， 即，纺丝工艺实际上是反应性的纺丝工艺。令人惊奇地，中间体可被再熔融以形成新的成型 体，例如前体纤维。这表明，中间体实际上是热塑性中间体。
[0067] 在图1中，显示了在木质素和酸酐之间的反应。酚羟基与马来酸酐的烷氧基化 (oxyalkylation)降低酷羟基和脂族羟基的数目且增加羧羟基。
[0068] 根据一个实施方案，取向剂可为具有高于20, 000g/mol的分子量的高分子量聚乙 二醇（PEG)。根据另一实施方案，这样的取向剂可为聚氧化乙烯（PE0)。取向剂的添加是基 于以下知识：木质素分子为具有低分子质量的非线型大分子，并因此在纺丝期间难以适应， 这使得熔融纺丝是困难的。与取向剂的相互作用提高纺丝性能。
[0069] 根据一个实施方案，第二添加剂在处理期之后添加，以容许木质素溶剂与木质素 结构相互作用以打开木质素结构，以有利于任何随后的添加剂能够与木质素分子相互作用 和/或反应。处理期的长度可取决于所用的挤出设备和可以本领域技术人员已知的数种方 式调节，例如通过改变螺杆段的几何形状、螺杆速度和添加点。优选将处理期优化以防止木 质素在挤出期间的交联。
[0070] 通过上述方法，提供成型体形式的热反应性的热塑性中间体产品。所述中间体产 品可用于形成或者制造碳产品，其中所述中间体包含纯化的软材木质素，和其中所述中间 体已经由含有所述纯化的软材木质素和至少第一添加剂的组合物制成。
[0071] 热反应性的热塑性中间体产品可随后通过用于形成碳产品的已知方法例如用于 生产碳纤维的那些方法处理。这样的方法也描述在下面的实施例中并且包括将所述组合 物熔融纺丝成碳纤维以及将所述纤维稳定化和最终碳化的步骤，其是本领域技术人员已知 的。
[0072] 通过上述方法得到的中间体产品特别适于热处理，因为它是"热反应性的"，这意 味着中间体的木质素结构仍然包含反应性位点如游离羟基。这些游离羟基保证这样的中间 体产品：其可进一步加工成例如用于碳纤维生产的稳定化的前体纤维或者碳化以形成碳电 极或者石墨电极。
[0073] 本发明的每个方面的优选特征加在已作必要的修正的情况下适用于其它方面的 每一个。将本文中提及的现有技术文献引入至法律所允许的最大程度。在以下实施例中进 一步描述本发明，所述实施例不以任何方式限制本发明的范围。如借助于实施方案的实施 例更详细地提及地描述本发明的实施方案，所述实施例的唯一目的是对本发明进行举例说 明，并且决不意图限制其范围。
[0074] 实施例
[0075] 下面，将描述本发明的非限制性实施例。
[0076] 实施例1
[0077] 通过使用具有50kDa的截留值的陶瓷膜过滤工业黑液。将渗透级分用于随后的经 由使用二氧化碳的酸化的木质素沉淀。将固体粗制木质素用稀硫酸洗涤两次并干燥至95% 的干燥固体。两次洗涤将灰分含量从干木质素的〇. 42重量％降低至干木质素的0. 08重 量％。
[0078] 实施例2
[0079] 将工业黑液用于经由使用二氧化碳的酸化的木质素沉淀。将固体粗制木质素用稀 硫酸洗涤两次并干燥至95%的干燥固体。
[0080] 实施例3
[0081] 将来自实施例1的纯化的软材木质素供料至双螺杆实验室挤出机（DSMXplore微 型混配器）中以试图制造长丝。温度为180°C(在螺杆处）和200°C(在喷嘴出口处）。由 于熔体具有过高的粘度，不能纺丝成长丝。
[0082] 实施例4
[0083] 将来自实施例1的纯化的软材木质素与4%二甲亚砜（DMS0)混合，并将混合物在 180°C以50m/min最大缠绕速度熔融纺丝。实施例4显示，少量木质素溶剂的添加使得可熔 融挤出本身不可熔融挤出的软材木质素。将所得木质素纤维（中间体产品）在空气中稳定 化。对于稳定化的纤维未观察到玻璃化转变点，这显示，稳定化是完全的。将稳定化的纤维 在氮气气氛中碳化成碳纤维。
[0084] 实施例5
[0085] 将来自实施例1的纯化的软材木质素与10%二甲亚砜（DMS0)混合，并将混合物在 170°C螺杆温度和180°C喷嘴出口温度以200m/min最大缠绕速度熔融纺丝，200m/min为所 用设备的最大缠绕速度。熔体的粘度比实施例4中低。实施例5显示，木质素溶剂的较高 量的添加降低粘度和改善纺丝速度。将所得木质素纤维（中间体产品）稳定化并碳化成碳 纤维。
[0086] 实施例6
[0087] 将来自实施例1的纯化的软材木质素与5%二甲亚砜（DMS0)混合，随后与10%马 来酸酐（MAA)即反应性阻断剂混合。将所得混合物在180°C螺杆温度和190°C喷嘴出口温 度以80m/min最大缠绕速度熔融纺丝。所制造的木质素纤维（中间体产品）是可容易地拉 伸的。实施例6显示，MAA改善纺丝性能和纤维拉伸。
[0088] 实施例7
[0089] 将来自实施例1的纯化的软材木质素与7%二甲亚砜（DMS0)混合，随后与7%邻 苯二甲酸酐（PAA)混合。将所得混合物在180°C螺杆温度和190°C喷嘴出口温度以200m/ min最大缠绕速度熔融纺丝。实施例7显示，PAA改善纺丝性能。将所得木质素纤维（中间 体产品）稳定化并碳化成碳纤维。
[0090] 实施例 8a、8b和 8c
[0091] 实施以下实验以检验在熔体挤出机中存在的条件下在木质素和酸酐之间是否可 发生烷氧基化。
[0092] 实施例8a
[0093] 将来自实施例1的干燥的纯化的软材木质素以0. 25g/l的浓度溶解在DMS0中。向 混合物以木质素干重的7%的量添加马来酸酐。将混合物容器用氮气饱和、加盖并加热至 180°C5分钟，在此期间反应发生。
[0094] 在反应完成后，使木质素在去离子水中沉淀，过滤，充分洗涤并在真空下在80°C 干燥过夜。烷氧基化的木质素的分析使用31P-NMR进行。脂族羟基从1.9mm〇l/g下降至 1. 2mmol/g，羧羟基从0. 4mmol/g增加至0. 7mmol/g。这些变化是显著的，并显不，在恪体挤 出机中存在的温度和反应时间下，马来酸酐与软材木质素确实反应。
[0095] 实施例8b
[0096] 根据与实施例8a中描述的程序相同的程序，用邻苯二甲酸酐处理来自实施例1的 干燥的纯化的软材木质素。31P-NMR显示，脂族羟基从1. 9mmol/g下降至1. 4mmol/g，和羧 羟基从0. 4mmol/g增加至0. 8mmol/g。这些变化是显著的，并显示，在恪体挤出机中存在的 温度和反应时间下，邻苯二甲酸酐与软材木质素确实反应。
[0097] 实施例8c
[0098] 使用如图2中所示的FTIR分析来自实施例1的木质素和来自实施例7的木质素 纤维。木质素和木质素纤维两者在3677-3042CHT1 (对应于芳族和脂族羟基的伸缩振动）处 都显示出显著的吸光度。在此间隔内的木质素纤维的峰面积比木质素小仅15%，从而显示， 在挤出后85%的羟基保持完好。这证明，木质素纤维仍然是热反应性的，S卩，中间体产品实