酸性助水溶剂脱除木质素机理分析

摘要

系统探讨了酸性助水溶剂对甲苯磺酸(p-toluenesulfonic acid,TSA)和马来酸(maleic acid,MA)分离桉木各组分的工艺过程,并对其中木质素脱除机理进行了研究。通过分析对比两种优化后的工艺发现:(1)两种酸性助水溶剂都可以高效脱除木质素,TSA木质素脱除率为67.94%,MA为65.14%;(2)在相同质量分数下,TSA的木质素脱除率比MA更高;(3)在温和条件下,TSA木质素的β-芳醚键含量比MA的高,随着反应条件的加剧,TSA和MA处理后木质素产品中β-芳醚键含量逐渐减少;(4)两种酸性助水溶剂处理后,纤维素保留率都较高,可保持90%以上;但是半纤维素的降解程度随着反应条件的加剧而增加;(5)酸性助水溶剂质量分数越高,在疏水表面的接触角越小,对木质素的助溶作用越明显,脱除木质素效率越高,溶液中木质素聚集体的粒径越小。综上所述,酸性助水溶剂对木质素的脱除基于润湿溶解、木质素芳醚键断裂、半纤维素降解等的综合作用。相关研究可为后续实现温和条件脱木质素工艺优化及机理提供参考。