[发明专利]一种木质素-聚糖复合材料制品及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及木质素-聚糖复合材料制备技术领域，具体涉及一种木质素-聚糖复合材料制品及其制备方法。

背景技术

在制浆造纸领域，植物纤维原料中部分木质素与部分碳水化合物间有化学键的联接并形成木质素-碳水化合物复合体，或称为木质素-聚糖复合体(LPC)，LPC的分子结构特征及其在制浆蒸煮过程中的化学特性，一直是人们关注和研究的难题，因为少量LPC的存在会阻碍木质素与纤维素的分离，并使纸浆漂白难度增大，所以在制浆造纸过程中，人们力图将其消除。但是最新研究成果表明：LPC具有特殊的界面和胶体化学特性，在油水共存或固液共存时，它总是处于油水或固液界面上，在较高的制浆蒸煮温度(木材约170℃，麦草类约160℃)下连续碱性蒸煮5-10小时，大多LPC的分子链却保持不断裂，且有LPC不断生成，而这恰好是研究抗高温木质素类或糖类制品所期望的性质。木质素分子的结构主体为苯丙烷结构单元，具有疏水性，而聚糖分子具有环多羟基结构，具有亲水性，两者的结合再加以结构的调整就可以制备出具有特定性能的制品，应用于耐高温钻井液和压裂液等油田化学工作液、沥青制品、橡胶改性、水泥改性、废水处理等领域。然而制浆造纸过程产生的LPC量有限，不能满足实际应用中的大量需求。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种木质素-聚糖复合材料制品及其制备方法，制品的稳定性高，该方法限制小，具有所用资源丰富，成本低的特点。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种木质素-聚糖复合材料制品，为浅咖啡色颗粒状固体，易溶解或分散于水形成溶胶液，其原料包括含氮木质素与杂聚糖苷，含氮木质素与杂聚糖苷的质量比为(10-1)∶(1-10)，所述的含氮木质素为工业木质素的胺化制品，杂聚糖苷是从蔷薇科植物胶中分离出来的杂聚糖制品。

一种木质素-聚糖复合材料制品的制备方法，包括以下步骤：

第一步，在反应釜中将含氮木质素溶于10-30倍的水中，搅拌均匀，所述的含氮木质素为工业木质素胺化改性产品；

第二步，用1％的氢氧化钠溶液调节含氮木质素水溶液的pH值为10-12，再加入杂聚糖苷，搅拌均匀，制成溶胶液，杂聚糖苷与含氮木质素的质量比为10-1∶1-10，将反应釜封好，所述的杂聚糖苷是从蔷薇科植物胶中分离出来的杂聚糖制品，所述氢氧化钠为化学纯试剂；

第三步，将盛有上述溶胶液的反应釜放入高温滚子炉中，在120-180℃下滚动反应12-24小时后，冷却至室温即得到木质素-聚糖复合材料的水溶胶液；

第四步，将木质素-聚糖复合材料的水溶胶液蒸干，粉碎，即得到浅咖啡色颗粒状木质素-聚糖复合材料制品。

由于木质素-聚糖复合材料可以由廉价易得的木质素和杂聚糖苷等工业品经简便的工艺制备而成，该方法限制小，具有所用资源丰富，成本低的特点，木质素-聚糖复合材料具有苯环、羟基、羧基、磺酸基等多种官能团，兼具木质素和聚糖的性能，因而可以应用于耐高温钻井液和压裂液等油田化学工作液、沥青改性、橡胶改性、水泥改性、废水处理等领域。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

一种木质素-聚糖复合材料制品的制备方法，包括以下步骤：

第一步，在反应釜中将含氮木质素溶于10倍的水中，搅拌均匀，所述的含氮木质素为工业木质素胺化改性产品；

第二步，用1％的氢氧化钠溶液调节含氮木质素水溶液的pH值为10，再加入杂聚糖苷，搅拌均匀，制成溶胶液，杂聚糖苷与含氮木质素的质量比为10∶1，将反应釜封好，所述的杂聚糖苷是从蔷薇科植物胶中分离出来的杂聚糖制品，所述氢氧化钠为化学纯试剂；

第三步，将盛有上述溶胶液的反应釜放入高温滚子炉中，在180℃下滚动反应12小时后，冷却至室温即得到木质素-聚糖复合材料的水溶胶液；

第四步，将木质素-聚糖复合材料的水溶胶液蒸干，粉碎，即得到浅咖啡色颗粒状木质素-聚糖复合材料制品。

实施例2

一种木质素-聚糖复合材料制品的制备方法，包括以下步骤：

第一步，在反应釜中将含氮木质素溶于20倍的水中，搅拌均匀，所述的含氮木质素为工业木质素胺化改性产品；

第二步，用1％的氢氧化钠溶液调节含氮木质素水溶液的pH值为11，再加入杂聚糖苷，搅拌均匀，制成溶胶液，杂聚糖苷与含氮木质素的质量比为5∶1，将反应釜封好，所述的杂聚糖苷是从蔷薇科植物胶中分离出来的杂聚糖制品，所述氢氧化钠为化学纯试剂；