木质素的研究进展
Progress in Research on Lignin
DOI: 10.12677/BR.2016.51004, PDF, HTML, XML, 下载: 4,827  浏览: 18,605  科研立项经费支持
作者: 徐蕾*, 孟永斌, 张子东：生物资源生态利用国家地方联合工程实验室，黑龙江 哈尔滨；刘英, 张莹, 孟庆焕, 聂思铭：东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室，黑龙江 哈尔滨；路祺：生物资源生态利用国家地方联合工程实验室，黑龙江 哈尔滨；东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室，黑龙江 哈尔滨
关键词: 木质素；结构；分离；应用；Lignin； Structure； Separation； Application
摘要: 木质素是自然界中可再生芳香族聚合物，可替代苯酚用于高附加值化加工。此外，石油和天然气等化石资源面临着日渐枯竭的严重形势。木质素作为部分替代化石原料展现出良好的应用前景。要实现木质素的利用，必须首先充分了解木质素的组成与结构特征。本文以木质素的化学组成为出发点，分析比较了木质素的分离提取、应用等方法与技术，重点阐述了木质素结构研究最新进展，展望了木质素应用的发展方向。
Abstract: Lignin is a renewable aromatic polymer in nature, and it can be used in the process of high added value. In addition, the oil and natural gas are facing the serious situation of increasingly exhausted. Lignin as a part of alternative fossil raw materials shows a good application prospect. In order to realize the use of lignin, firstly, we must understand the composition and structure of lignin. Stating from the chemical composition of lignin, this paper analyzed and compared some methods and techniques for separation as well as extraction, and application of lignin extraction, focused on the latest progress in the structure of lignin, and forecasted the development direction of lignin ap-plication.
文章引用：徐蕾, 孟永斌, 张子东, 刘英, 张莹, 孟庆焕, 聂思铭, 路祺. 木质素的研究进展[J]. 植物学研究, 2016, 5(1): 17-25. http://dx.doi.org/10.12677/BR.2016.51004

参考文献

[1] Pizzi, A. 木材胶粘剂化学与工艺学[M]. 北京: 中国林业出版社, 1992: 272-316.
[2] 刘纲勇, 邱学青, 邢德松. 工业木质素在木材胶粘剂中应用的研究进展[J]. 精细化工, 2007, 24(2): 190-193.
[3] 尹子康, 朴载允, 王军, 等. 木素磺酸盐的胶合板生产上的应用[J]. 吉林林业科技, 1994, 94(3): 1-5.
[4] Li, K.C. and Geng, X.L. (2004) In-vestigation of Formaldehyde-Free Wood Adhesives from Kraft Lignin and a Polyaminoamide-Epichlorohydrin Resin. Journal of Adhesion Science and Technology, 18, 427-439.
http://dx.doi.org/10.1163/156856104323016333
[5] Geng, X.L. and Li, K.C. (2006) Investigation of Wood Ad-hesives from Kraft Lignin and Polyethylenimine. Journal of Adhesion Science and Technology, 20, 847-858.
http://dx.doi.org/10.1163/156856106777638699
[6] Lei, H., Pizzi, A. and Guanben, D. (2008) Environmentally Friendly Mixed Tannin/Lignin Wood Resins. Journal of Applied Polymer Science, 107, 203-209.
http://dx.doi.org/10.1002/app.27011
[7] Raskin, M., Ioffe, L.O., Pukis, A.Z., et al. (2001) Composition Board Binding Material. US: 6291 558B1.
[8] 刘全校, 龙柱, 崔永岩, 等. 异氰酸酯指数对木素型聚氨酯性能的影响研究[J]. 聚氨酯工业, 2001, 16(1): 13-15.
[9] Zhang, Q.H., Zhao, G.-J., Yu, L.-L. and Jie, S.-J. (2007) Preparation of Liquefied Wood-Based Resins and Their Application in Molding Material. Forestry Studies in China, 9, 51-56.
http://dx.doi.org/10.1007/s11632-007-0009-z
[10] Yamazaki, J. and Shiro Saka, E.M. (2006) Liquefaction of Beech Wood in Various Supercritical Alcohols. The Japan Wood Research Society, 52, 527-532.
http://dx.doi.org/10.1007/s10086-005-0798-4
[11] Yilgin, M. and Pehlvan, D. (2004) Poplar Wood-Water Slurry Liquefaction in the Presence of Formic Acid Catalyst. Energy Conversion and Management, 45, 2687-2696.
http://dx.doi.org/10.1016/j.enconman.2003.12.010
[12] Kurimotoa, Y., Koizumia, A., Doi, S., Tamura, Y. and Ono, H. (2001) Wood Species Effects on the Characteristics of Liquefied Wood and the Properties of Polyurethane Films Prepared from the Liquefied Wood. Biomass and Bioenergy, 21, 381-390.
http://dx.doi.org/10.1016/S0961-9534(01)00041-1
[13] Lin, L.Z., Mariko, Y., Yao, Y.G. and Shiraishi, N. (1994) Liquefaction of Wood in the Presence of Phenol Using Phosphoric Acid as a Catalyst and the Flow Properties of the Liquefied Wood. Journal of Applied Polymer Science, 52, 1629-1636.
http://dx.doi.org/10.1002/app.1994.070521111
[14] Yamada, T. and Ono, H. (1999) Rapid Liquefaction of Lig-nocellulosic Waste by Using Ethylene Carbonate. Bioresource Technology, 70, 61-67.
http://dx.doi.org/10.1016/S0960-8524(99)00008-5
[15] 徐修成. 胶粘剂及其应用第三讲酚醛树脂胶粘剂[J]. 化工进展, 1992(1): 51-55.
[16] 顾宜, 谢美丽, 刘新华, 李瑛, 张菊华, 凌鸿, 黄毅, 胡泽容. 开环聚合酚醛树脂研究进展[J]. 化工进展, 1998, 17(2): 43-47.
[17] Mudde, P.J. (1980) Corn Starch: A Low-Cost Route to Novolak Resins. Modern Plastics, 57, 69-74.
[18] 殷荣忠. 酚醛树脂及其应用(合成树脂及应用丛书)[M]. 北京: 化学工业出版社, 1990: 56-59.
[19] 黄发荣, 焦杨声. 酚醛树脂及其应用(合成树脂及应用丛书) [M]. 北京: 化学工业出版社, 2003: 2-12.
[20] 张凤桐, 蔡玉梅, 薛维宝. 酚醛树脂及其复合材料最新进展[J]. 工程塑料应用, 1996, 24(6): 53-57.
[21] 顾里之. 纤维增强复合材料[M]. 北京: 机械工业出版社, 1988: 10-21.
[22] 赵小玲, 齐暑华, 杨辉, 张剑, 杨贵忠. 高性能化改性酚醛树脂的研究进展[J]. 工程塑料应用, 2003, 31(11): 63-66.
[23] 赵小玲, 齐暑华, 张剑, 杨辉, 尚磊. 酚醛树脂改性研究的最新进展[J]. 现代塑料加工应用, 2003, 15(5): 56-60.
[24] 俞军, 马榴强, 叶晓. 有机硅改性酚醛–丁腈胶粘剂的研究[J]. 中国胶粘剂, 2002, 12(1): 22-25.
[25] 赵小玲, 齐暑华, 杨辉, 张剑. 酚醛树脂的高性能化改性研究新进展[J]. 塑料科技, 2003(6): 50-54.
[26] 王春明, 凌英, 李瑞杰. 丁腈橡胶增韧酚醛树脂基变密度烧蚀防热复合材料研究[J]. 宇航材料工艺, 2006, 36(2): 41-44.
[27] 银贵晨. 一种综合性能优良的酚醛注射料的研制[J]. 中国塑料, 2001, 15(6): 50-52.
[28] 李新明, 李晓林, 苏志强, 张洋. 丁腈橡胶共聚改性酚醛树脂[J]. 热固性树脂, 2002, 17(3): 11-14.
[29] 王进福, 华杰. 高性能树脂PBT增韧酚醛塑料的研究[J]. 中国塑料, 2006, 20(6): 14-17.
[30] 高月静, 侯向辉, 李郁忠. 三元尼龙改性酚醛树脂的研究[J]. 机械科学与技术, 1996, 15(3): 411-414.
[31] 齐暑华, 寇开昌, 曾昭智, 郑水蓉, 陈立新, 于虎. 改性酚醛树脂的研究[J]. 现代塑料加工应用, 2000, 12(l): 7-9.
[32] 殷耀华, 崔丽梅. 酚醛树脂与热塑性树脂的共混研究进展[J]. 塑料, 2006, 35(5): 9-14.
[33] 杨进元, 李新法, 王荣法, 李庆华, 张征, 沈百栓, 王岚辰. 梓油改性酚醛树脂的合成及结构分析[J]. 高分子材料科学与工程, 1995, 11(5): 138-142.
[34] 华幼卿, 秦倩, 吴一弦. 用DSC和TG方法研究钼酚醛的固化反应及动力学[J]. 现代科学仪器, 1998(5): 33-36.
[35] 闰联生, 姚冬梅, 杨学军. 硼酚醛烧蚀材料的研究[J]. 固体火箭技术, 2000, 23(2): 69-73.
[36] 何筑华. 硼改性酚醛树脂在摩擦材料上的应用[J]. 贵州化工, 1999(3): 11-12.
[37] 周重光, 李桂芝, 巩爱军. 有机硅改性酚醛树脂热稳定性的研究[J]. 高分子材料科学与工程, 2000, 16(l): 164-165.
[38] 马榴强, 周秀民, 李晓林. 酚醛树脂改性研究进展[J]. 塑料, 2004, 33(5): 39-42.
[39] Ayala, D., Lozano, A.E., de Abajo, J. and de la Campa, J.G. (1999) Synthesis and Characterization of Novel Polyimides with Bulky Pendant Groups. Polymer Science Part A: Polymer Chemistry, 37, 805-814.
http://dx.doi.org/10.1002/(SICI)1099-0518(19990315)37:6<805::AID-POLA16>3.0.CO;2-9
[40] 肖东政, 吴振耀, 杨卫. 新型摩擦材料研究——酚醛树脂改性与应用[J]. 塑料工业, 1996, 24(2): 73-76.
[41] 石鲜明, 吴瑶曼, 余云照. 用作耐热材料的新型酚醛树脂的研究动向[J]. 高分子通报, 1998(4): 57-64.
[42] 范儆, 梁国正. 酚醛树脂的共聚改性[J]. 材料导报, 1998, 12(5): 57-60.
[43] 闫联生. 高性能酚醛树脂研究进展[J]. 玻璃钢/复合材料, 2000(6): 47-50.
[44] 高良倡. 芳烷基醚-苯酚树脂的改性研究[J]. 玻璃钢/复合材料, 1994(1): 14-17.
[45] 何鲁林, 石定杜, 王源, 宋焕成. 改性酚醛树脂基FST复合材料研究[J]. 材料工程, 1992(S1): 89-91.
[46] 朱永茂, 刘勇, 沐霖, 杨玮. 有机纤维增强的耐热型酚醛模塑料的研制[J]. 塑料工业, 2003, 31(10): 46-47.
[47] Low, H.Y. and Ishida, H. (1999) Structural Effects of Phenols on the Thermal and Thermo-Oxidative Degradation of Polybenzoxazines. Polymer, 40, 4265-4376.
[48] 陈祥宝. 高性能树脂基体[M]. 北京: 化学工业出版社, 1999: 38-43.
[49] Hattalli, S., Benaboura, A. and Ham-Pichavant, F. (2002) Adding Value to Alfa Grass (Stipa tenacissima L.) Soda Lignin as Phenolic Resins: 1. Lignin Characterization. Polymer Degradation and Stability, 75, 259-264.
http://dx.doi.org/10.1016/S0141-3910(02)00022-8
[50] Vazquez, G. and Antorrena, G. (1995) Lig-nin-Phenol-Formaldehyde Adhesives for Exterior Grade Plywood. Bioresource Technology, 51, 187-192.
http://dx.doi.org/10.1016/0960-8524(94)00120-P
[51] Iversen, T. and Wännström, S. (1986) Lignin-Carbohydrate Bonds in a Residual Lignin Isolated from Pine Kraft Pulp. Holzforschung, 40, 19-22.
http://dx.doi.org/10.1515/hfsg.1986.40.1.19
[52] 刘学苏, 李广学. 木质素的应用进展[J]. 广州化工, 2005, 33(4): 9-11.
[53] 郝瑞霞, 罗人明, 程水源. 亚铵法制浆造纸废水治理技术[J]. 湖南造纸, 1998(3): 34-38.
[54] Yuji, N., Bunichiro, T. and Yasunori, Y. (1997) Synthesis of Lignin/Epoxy Resins in Aqueous Syetems and Their Properties. Holzforschung, 51, 183-187.
http://dx.doi.org/10.1515/hfsg.1997.51.2.183
[55] 刘纲勇, 邱学青, 邢德松. 工业木质素在木材胶粘剂中应用的研究进展[J]. 精细化工, 2007, 24(2): 190-193.
[56] 郑钻斌, 程贤甦, 符坚, 郭夏. 酶解木质素改性酚醛树脂胶粘剂的研究[J]. 林产工业, 2009, 36(4): 24-27.
[57] 任天瑞, 李永红. 松香化学及其应用[M]. 北京: 化学工业出版社, 2006: 325-330.