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第1章 工业木质素的来源与结构特征 1

1.1木质素在自然界中的存在 1

1.1.1木质素在植物中的分布 2

1.1.2木质素在细胞中的分布 4

1.1.3木质素在自然界中的其他分布 5

1.2碱木质素 6

1.2.1碱木质素的来源 6

1.2.2碱木质素的化学结构特征 12

1.3硫酸盐木质素 25

1.3.1硫酸盐木质素的来源 25

1.3.2硫酸盐木质素的化学结构特征 28

1.4木质素磺酸盐 30

1.4.1木质素磺酸盐的来源 30

1.4.2木质素磺酸盐的化学结构特征 36

1.5酶解木质素 45

1.5.1酶解木质素的来源 45

1.5.2酶解木质素的化学结构特征 47

参考文献 50

第2章 木质素的分离与提纯 56

2.1制浆废液中木质素的提取 56

2.1.1酸析法 56

2.1.2碱析法 61

2.1.3絮凝沉淀法 61

2.1.4其他方法 64

2.2酶解提纯工业木质素 64

2.3树脂法提纯木质素 67

2.4有机溶剂法提纯木质素 68

2.5膜法提纯木质素 74

2.5.1有机膜超滤造纸制浆黑液的工艺 76

2.5.2陶瓷膜超滤处理造纸黑液的工艺 83

2.5.3黑液超滤滤出液的纳滤工艺 85

2.6凝胶色谱法提纯木质素 92

2.6.1层析柱系统分离提纯过程 94

2.6.2凝胶类型选择 95

2.6.3流动相的选择 97

2.6.4洗脱流速选择 101

2.6.5进样量对分离效果的影响 102

2.6.6pH对分离效果的影响 102

2.6.7二次层析分离木质素磺酸钠效果 104

2.6.8分级提纯后木质素磺酸盐样品中无机盐去除 106

参考文献 107

第3章 木质素的改性反应 111

3.1木质素的氧化反应 111

3.1.1过氧化氢氧化 111

3.1.2Fenton试剂氧化 113

3.1.3氧气与臭氧氧化 113

3.1.4湿空气催化氧化 114

3.1.5光化学氧化法 116

3.1.6电化学氧化法 117

3.1.7氧化氨解 118

3.1.8过硫酸铵氧化 119

3.2木质素的磺化改性反应 120

3.3木质素的羧酸化改性反应 124

3.4木质素的接枝共聚反应 126

3.4.1引发剂引发聚合 126

3.4.2辐射引发聚合 130

3.4.3电化学聚合 131

3.4.4酶催化聚合 131

3.5木质素的烷基化反应 132

3.6木质素的Mannich改性反应 133

3.7木质素的生物酶解反应 137

3.7.1降解木质素的微生物种类 137

3.7.2木质素降解酶系和生物降解机理 138

3.7.3木质素生物降解的化学机理 139

3.7.4降解木质素微生物的酶活性调控 141

参考文献 143

第4章 木质素两亲聚合物的溶液行为 155

4.1木质素两亲聚合物的分子形状 155

4.2木质素两亲聚合物在溶液中的物理性质 158

4.2.1光谱特性 158

4.2.2zeta电位 164

4.2.3表面张力 165

4.3木质素两亲聚合物的聚集行为 166

4.3.1概述 166

4.3.2木质素两亲聚合物的临界聚集浓度测试 169

4.4木质素两亲聚合物的π-π聚集 170

4.4.1碱木质素在THF溶液中的π-π聚集 170

4.4.2碱木质素与碘的复合物的形成 174

4.4.3碱木质素π-π聚集的解聚 177

4.4.4π-π聚集与分子聚集 178

参考文献 180

第5章 木质素两亲聚合物在固/液界面的吸附特征 184

5.1木质素两亲聚合物在固体颗粒上的吸附 184

5.1.1木质素两亲聚合物在固体颗粒上的吸附热力学 185

5.1.2木质素两亲聚合物在固体颗粒上的吸附动力学 188

5.1.3影响木质素两亲聚合物吸附行为的主要因素 190

5.2木质素两亲聚合物在固体平板上的吸附 195

5.2.1Langmuir-Blogeet膜 196

5.2.2逐层自组装膜 200

参考文献 220

第6章 工业木质素改性为混凝土减水剂 224

6.1混凝土减水剂 224

6.1.1混凝土减水剂概述 224

6.1.2混凝土减水剂的分类 224

6.2木质素系减水剂在水泥浆体中的作用 225

6.2.1分散性能 226

6.2.2引气性能 231

6.2.3缓凝性能 235

6.3木质素系减水剂对混凝土性能的影响 243

6.3.1木质素系减水剂对混凝土抗压强度的影响 243

6.3.2木质素系减水剂对混凝土抗渗性的影响 246

6.3.3木质素磺酸钙对硬化水泥微观结构的影响 250

6.4木质素磺酸盐减水剂的吸附分散机理 256

6.4.1木质素磺酸盐减水剂在水泥颗粒表面的吸附等温线 256

6.4.2木质素磺酸盐减水剂在水泥表面等温吸附方程的拟合 257

6.4.3木质素磺酸盐减水剂在水泥颗粒表面的吸附动力学曲线 258

6.4.4木质素磺酸盐减水剂在水泥表面吸附动力学方程的拟合 259

6.4.5木质素磺酸盐减水剂在水泥颗粒表面的吸附层厚度 261

6.4.6木质素磺酸盐减水剂对水泥颗粒表面zeta电位的影响 263

6.4.7木质素磺酸盐减水剂对水泥颗粒的分散机理 264

6.5木质素系减水剂的应用实例 265

6.5.1在水利水电工程中的应用 265

6.5.2在地铁工程中的应用 268

6.5.3在泵送混凝土中的应用 269

参考文献 270

第7章 木质素改性为循环冷却水处理剂 274

7.1木质素磺酸盐在循环冷却水处理中的应用与研究进展 274

7.2木质素磺酸盐的缓蚀阻垢性能研究 276

7.2.1木质素磺酸盐的阻垢性能 276

7.2.2木质素磺酸盐的分散性能 277

7.2.3木质素磺酸盐对碳钢的缓蚀性能 279

7.2.4不同级分木质素磺酸盐的缓蚀阻垢性能研究 286

7.3木质素磺酸盐与缓蚀剂的配伍性能研究 290

7.3.1木质素磺酸盐与无机磷缓蚀剂的配伍性能 290

7.3.2木质素磺酸盐与有机膦缓蚀剂的配伍性能 292

7.4木质素磺酸盐绿色缓蚀阻垢剂的合成 293

7.4.1木质素磺酸盐绿色缓蚀阻垢剂的合成工艺路线 294

7.4.2绿色缓蚀阻垢剂GCL2的物化特征及结构特征 295

7.5绿色缓蚀阻垢剂GCL2的缓蚀阻垢性能研究 297

7.5.1GCL2对碳酸钙的阻垢性能 297

7.5.2电化学方法研究GCL2的缓蚀性能 298

7.5.3GCL2的预膜实验 299

7.5.4GCL2的运行实验 302

7.5.5缓蚀性能对比实验 304

7.6循环冷却水系统动态模拟设备的设计与运行试验 305

7.6.1循环冷却水系统动态模拟设备的设计 305

7.6.2木质素磺酸盐及GCL2的动态模拟试验 308

7.7绿色缓蚀阻垢剂GCL2的缓蚀阻垢作用机理研究 310

7.7.1缓蚀阻垢机理研究进展 310

7.7.2GCL2缓蚀作用机理研究 311

7.7.3GCL2阻垢作用机理研究 318

7.8木质素磺酸盐循环冷却水处理剂研究展望 320

参考文献 321

第8章 木质素改性为水煤浆分散剂 326

8.1水煤浆概述 326

8.1.1水煤浆技术的来源 326

8.1.2水煤浆的应用前景 326

8.1.3水煤浆的国内外研究现状 329

8.1.4水煤浆性能的工业应用要求及主要影响因素 330

8.1.5水煤浆技术存在的问题及发展趋势 333

8.2水煤浆分散剂的研究概述 333

8.2.1水煤浆添加剂的分类 333

8.2.2水煤浆分散剂的国外研究现状 334

8.2.3国内水煤浆分散剂的研究现状 335

8.2.4木质素类水煤浆分散剂的研究进展 336

8.3木质素磺酸盐的成浆性能 338

8.3.1不同来源木质素磺酸钠的制浆性能研究 338

8.3.2不同相对分子质量木质素磺酸钠对水煤浆性能的影响 340

8.3.3不同相对分子质量木质素磺酸钠级分在煤水界面吸附性能研究 341

8.4改性木质素磺酸盐水煤浆分散剂GCL3S的合成及结构表征 344

8.4.1GCL3S的合成工艺研究 344

8.4.2GCL3S的分子结构表征 351

8.4.3GCL3S的反应机理及分子结构式探讨 357

8.5改性木质素磺酸盐水煤浆分散剂GCL3S的制浆性能 358

8.5.1煤样分析 359

8.5.2GCL3S的制浆性能研究 367

8.5.3不同相对分子质量的GCL3S级分的研究 370

8.5.4GCL3S与煤种匹配性研究 371

8.5.5制浆条件对GCL3S分散降黏性能的影响 374

8.6木质素系分散剂对水煤浆的分散作用机理 380

8.6.1煤粉及分散剂物理化学性能分析 380

8.6.2分散剂对煤水界面zeta电位的影响 385

8.6.3分散剂在煤水界面吸附性能研究 390

8.6.4分散剂在煤粉表面吸附膜的研究 399

8.6.5分散剂对水煤浆中煤粒束缚水含量的影响 401

8.7木质素系分散剂对水煤浆流变性能的影响 408

8.7.1水煤浆悬浮液流变性的力学本质 408

8.7.2水煤浆流变模型的确立 408

8.7.3GCL3S制备水煤浆浆体流变性的影响因素 414

8.7.4GCL3S的分子结构特征对水煤浆流变特性的影响 420

8.7.5GCL3S制备水煤浆的触变性研究 422

参考文献 425

第9章 木质素改性为水泥助磨剂 432

9.1水泥助磨剂的研究概述 432

9.1.1水泥助磨剂的分类 433

9.1.2水泥助磨剂的研究进展 434

9.1.3水泥助磨剂的应用现状 437

9.1.4水泥助磨剂的作用机理 438

9.2木质素衍生物的助磨性能研究 439

9.2.1不同类型减水剂的助磨效果 439

9.2.2不同类型木质素衍生物的助磨效果 440

9.2.3不同相对分子质量碱木质素的助磨效果 441

9.3木质素系助磨剂的研制与性能研究 442

9.3.1氧化碱木质素的助磨效果 442

9.3.2氧化碱木质素的结构表征 445

9.3.3极性添加剂对氧化碱木质素助磨性能的影响 448

9.3.4醇胺化合物的助磨性能 452

9.3.5无机盐的助磨性能 455

9.3.6助磨剂对砂浆密度及强度的影响 457

9.3.7木质素系高效水泥助磨剂GCL6-J的研制 460

9.3.8木质素系高效水泥助磨剂GCL6-J的性能研究 461

9.4木质素系水泥助磨剂助磨机理探讨 465

9.4.1木质素相对分子质量对助磨效果及砂浆性能的影响 465

9.4.2分子极性对助磨效果的影响 467

9.4.3表面张力对助磨效果的影响 468

9.4.4木质素系水泥助磨剂的助磨机理模型 469

参考文献 471

第10章 木质素改性为农药分散剂 475

10.1农药及常用固体剂型 475

10.1.1农药可湿性粉剂 475

10.1.2农药水分散粒剂 476

10.2木质素系农药分散剂的应用 477

10.2.1农药助剂的作用和种类 477

10.2.2木质素系农药分散剂在农药中的应用 478

10.2.3木质素系农药分散剂的助磨性能 482

10.2.4木质素系农药分散剂的产品和市场 482

10.2.5部分木质素农药分散剂的性能指标 485

10.3木质素磺酸盐分子结构特征对其农药分散性能的影响 487

10.3.1相对分子质量对木质素磺酸盐农药分散剂应用性能的影响 488

10.3.2磺化度对木质素磺酸盐农药分散剂应用性能的影响 488

10.3.3羧基含量对木质素磺酸盐农药分散剂应用性能的影响 489

10.3.4羟基含量对木质素磺酸盐农药分散剂应用性能的影响 490

10.3.5木质素磺酸盐超滤级分对农药制剂性能的影响 490

10.4工业木质素改性为高效农药分散剂 494

10.4.1GCL4-1的改性思路和合成工艺 494

10.4.2GCL4-1的结构表征 495

10.4.3GCL4-1的应用性能 497

10.4.4GCL4-1的产品质量指标 500

10.5木质素系农药分散剂的分散稳定机理 501

10.5.1木质素磺酸盐水溶液的表面张力研究 501

10.5.2木质素磺酸盐溶液对烯酰吗啉表面的润湿性能研究 502

10.5.3木质素磺酸盐在烯酰吗啉表面的吸附性能研究 503

10.5.4木质素磺酸盐对烯酰吗啉颗粒zeta电位的影响 505

10.5.5木质素磺酸盐在烯酰吗啉表面吸附层厚度的近似计算 506

10.5.6木质素磺酸盐在烯酰吗啉表面吸附构型 506

10.5.7GCL4-1对烯酰吗啉颗粒的分散稳定模型 507

10.6木质素系农药分散剂对农药制剂的增效作用 508

10.6.1木钠对腈菌唑WP水悬浮液在基材表面接触角的影响 509

10.6.2木钠对腈菌唑WP水悬浮液在基材表面持液量的影响 510

10.7木质素系农药分散剂的研究展望 511

参考文献 512

第11章 木质素染料分散剂 515

11.1染料及染整助剂 515

11.1.1概述 515

11.1.2染料 516

11.1.3染整助剂 521

11.2染料分散剂 523

11.2.1染料分散剂应用概述 523

11.2.2染料分散剂的种类及特点 525

11.3木质素磺酸盐染料分散剂 527

11.3.1概述 527

11.3.2木质素磺酸盐染料分散剂的研磨性能 527

11.3.3木质素磺酸盐对染料分散稳定性能的影响 529

11.3.4木质素磺酸盐对染料还原性的影响 532

11.3.5木质素磺酸盐对纤维的沾污性影响 533

11.3.6木质素磺酸盐对染料上染性能的影响 534

11.3.7不同来源木质素磺酸钠分散性能 535

11.3.8木质素磺酸盐系分散剂的改性研究 537

11.4磺化碱木质素系染料分散剂 540

11.4.1概述 540

11.4.2磺化工艺和磺化度的影响 540

11.4.3酚羟基的影响 542

11.4.4相对分子质量的影响 543

11.5木质素分散剂的产品及其发展趋势 546

11.5.1木质素系染料分散剂的产品及其性能 546

11.5.2木质素系染料分散剂的发展趋势 547

参考文献 547

第12章 木质素改性为酚醛树脂胶黏剂 551

12.1木质素在胶黏剂中的应用概况 551

12.1.1木质素直接应用于胶黏剂 551

12.1.2木质素改性胶黏剂 552

12.2木质素的活化及在改性酚醛树脂中的应用 556

12.2.1木质素的羟甲基化改性 556

12.2.2木质素的酚化改性 560

12.2.3木质素化学改性方法的比较 565

12.3木质素改性酚醛树脂的合成与表征 567

12.3.1LPF树脂的制备反应参数优化 567

12.3.2LPF树脂的表征 573

12.4LPF胶的性能优化 577

12.4.1WSSL的相对分子质量对LPF胶的性能影响 577

12.4.2无机盐对WSSL碱性溶液和LPF胶的性能影响 578

12.4.3低游离甲醛LPF胶的制备 580

12.4.4LPF胶的黏度的研究 587

12.4.5LPF胶热压工艺参数的研究 590

12.4.6LPF胶的成本估算 593

12.5LPF胶固化反应及其与木材界面固化反应 593

12.5.1LPF胶固化反应的研究 594

12.5.2LPF胶与木材界面固化反应的研究 599

参考文献 603

第13章 木质素/塑料复合材料 608

13.1木质素/塑料复合材料概述 608

13.1.1木质素/聚乙烯复合材料 608

13.1.2木质素/聚丙烯复合材料 609

13.1.3木质素/聚氯乙烯复合材料 610

13.1.4木质素/聚氨酯复合材料 611

13.1.5木质素/其他高分子材料复合材料 611

13.2木质素/聚乙烯复合材料的制备及性能研究 612

13.2.1木质素预处理 612

13.2.2复合材料性能研究 616

13.3木质素/聚丙烯复合材料的制备及性能研究 629

13.3.1复合材料的力学性能 629

13.3.2复合材料的微观形貌 632

13.3.3复合材料吸水性 632

参考文献 636