专利名称：一种利用超临界反溶剂技术制备纳米木质素的方法
技术领域：
本发明涉及天然产物化学领域，特别是涉及一种利用超临界反溶剂技术制备纳米 木质素的方法。
背景技术：
木质素是一种含量仅次于纤维素的天然可再生资源，与纤维素一样广泛存在于高 等植物体细胞中，是针叶树类、阔叶树类和草类植物的基本化学组成之一。据估计，全球每 年可生产约6X1014吨木质素。其中工业木质素是制浆废液中的主要污染物，是造成江河污 染的主要因素。目前我国的造纸工业木质素每年约生产出450万吨，随着造纸工业的发展 还会进一步增加。因此，开发利用木质素，变废为宝，既缓解了资源短缺对经济发展造成的 压力又减轻了造纸工业对环境的污染，具有巨大的经济和社会效益。基于上述原因，合理利用天然可再生资源——木质素，通过本项发明可以改善工 业木质素理化性能，得到纳米级木质素，扩宽其应用领域，使其成为一种应用广泛的、无污 染、无公害的纳米级原料。
发明内容
一种利用超临界反溶剂技术制备纳米木质素的方法，其特征在于所使用木质素 来自于造纸黑液，造纸黑液经过盐酸酸析沉淀得到造纸工业粗木质素，造纸工业粗木质素 再经过两次碱溶解酸沉淀，所使用的碱液和酸液分别为氢氧化钠溶液和盐酸溶液，得到精 制工业木质素，精制造纸工业木质素经过低温干燥后，用二氧六环溶解，离心分离不溶木质 素回收重复使用，得到木质素二氧六环溶液用二氧化碳超临界设备，采用超临界反溶剂法 制备纳米木质素。本发明的目的在于提供一种利用超临界反溶剂技术制备纳米木质素的方法。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案包括造纸黑液经过盐酸酸析沉淀得 到造纸工业粗木质素，造纸工业粗木质素再经过两次碱溶解酸沉淀，得到精制工业木质素， 经过低温干燥后，用二氧六环溶解，离心分离不溶木质素回收重复使用，得到木质素二氧六 环溶液用二氧化碳超临界设备，采用超临界反溶剂法制备纳米木质素。本发明的优点是1.本发明首次采用超临界反溶剂法制备纳米木质素，由于使用的是超临界二氧化 碳作为反溶剂，所以试剂可回收利用，无污染，产品无溶剂残留，为木质素更广泛的应用和 开发打开了广阔前景。2、由于得到是纳米级木质素，其各项性能得到的大幅度提高，如溶解性能、抗氧化 性能、分散性能等，这些性能的提高也拓宽了木质素的应用前景。
具体实施例方式下面对本发明实施作进一步详细描述
造纸黑液经过盐酸酸析沉淀得到造纸工业粗木质素，造纸工业粗木质素再经过两 次碱溶解酸沉淀，得到精制工业木质素，经过低温干燥后，用二氧六环溶解，离心分离不溶 木质素回收重复使用，得到木质素二氧六环溶液用二氧化碳超临界设备，采用超临界反溶 剂法制备纳米木质素。下面，本发明将用实施例进行进一步的说明，但是它并不限于这些实施例的任一 个或类似实例。实施例1 2000mL造纸黑液，在60°C水浴条件下加入盐酸调节pH值到3，得到粗木质素沉淀 物，再用氢氧化钠溶液调节PH值到12，得到木质素溶液，过滤去除不溶物，加入盐酸调节 pH值到3沉淀溶液中木质素，经过在两次碱溶解酸沉淀过程得到精制木质素，45°C烘干精 制木质素，取干燥后精制木质素3g，加入1000mL 二氧六环，得到溶液浓度为3mg/mL。用于 超临界反溶剂技术制备纳米木质素，以二氧化碳作为反溶剂，反应釜温度为35°C，反应釜压 力为30MPa，二氧化碳流量为20mL/min，木质素二氧六环溶液流速为6mL/min，喷嘴孔径为 150nm，得到平均粒径为144士30nm(见
图1)纳米木质素。
权利要求
1.一种利用超临界反溶剂技术制备纳米木质素的方法，其特征在于所使用木质素来 自于造纸黑液，造纸黑液经过盐酸酸析沉淀得到造纸工业粗木质素，造纸工业粗木质素再 经过两次碱溶解酸沉淀，所使用的碱液和酸液分别为氢氧化钠溶液和盐酸溶液，得到精制 工业木质素，精制造纸工业木质素经过低温干燥后，用二氧六环溶解，离心分离不溶木质素 回收重复使用，得到木质素二氧六环溶液用二氧化碳超临界设备，采用超临界反溶剂法制 备纳米木质素。
2.按照权利要求1所述的一种利用超临界反溶剂技术制备纳米木质素的方法，其特征 在于造纸黑液酸析沉淀粗木质素和粗木质素碱溶酸沉精制过程，在40 60°C水浴条件 下，pH值分别为3. 0 4. 0和12 11。
3.按照权利要求1所述的一种利用超临界反溶剂技术制备纳米木质素的方法，其特征 在于制备造纸工业木质素二氧六环溶液用离心机以1000 3000r/min转数进行离心，时 间为5 lOmin，取上清液，其浓度为4 6mg/mL，沉淀物回用。
4.按照权利要求1所述的一种利用超临界反溶剂技术制备纳米木质素的方法，其特征 在于采用超临界二氧化碳反溶剂法，以二氧化碳作为反溶剂，反应釜温度为35°C 65°C， 反应釜压力为15 30MPa，二氧化碳流量为10mL/min 30mL/min，木质素二氧六环溶液流 速为2 20mL/min，喷嘴孔径为100 300nm。
全文摘要
一种利用超临界反溶剂技术制备纳米木质素的方法，其特征在于所使用木质素来自于造纸黑液，造纸黑液经过酸析沉淀得到造纸工业粗木质素，造纸工业粗木质素再经过两次碱溶解酸沉淀，所使用的碱液和酸液分别为氢氧化钠溶液和盐酸溶液，得到精制工业木质素，精制造纸工业木质素经过低温干燥后，用二氧六环溶解，离心分离不溶木质素回收重复使用，得到木质素二氧六环溶液用二氧化碳超临界设备，采用超临界反溶剂法制备纳米木质素。本操作工艺的主要特点为原料为造纸工业废弃污染物，既解决了造纸工业污染问题，又得到高性能的纳米级木质素，由于采用了超临界反溶剂技术，试剂可回收利用，无污染，产品无溶剂残留，为木质素更广泛的应用打开了广阔前景。
文档编号C08H7/00GK102002165SQ201010281868
公开日2011年4月6日 申请日期2010年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者孙志强, 孙文峰, 张军, 张宝友, 张颜滨, 杨磊, 祖元刚, 祖柏实, 赵修华, 赵春建, 路祺, 黄路明 申请人:东北林业大学, 祖元刚