文档名：木质素分离及主要物理和力学性能的研究进展
摘要：木质素是木材细胞壁的重要组成成分,其吸湿特性、热特性、力学特性等在木材的微宏观尺度相互影响,并对其高值化应用起决定性作用.本文从分子结构、分离方法、吸湿特性、热特性、力学特性五个方面综述了木材木质素的研究进展.木材木质素是高异质、不规则的三维网状高分子结构,相比原位木质素,不同分离方法的分离木质素有不同程度的解聚缩合,导致分离木质素分子结构、吸湿性、热特性、力学特性存在差异性.木材木质素具有近似S型等温吸附曲线且存在吸湿滞后现象,平衡含水率在20%(质量分数)以下,可用BET,GAB理论定性描述和定量分析单层水分子吸附量.木材木质素在低温时具有高分子塑性特征,玻璃化转变温度为90～160℃,高温度时具有热固性特性并发生热分解,先后发生α-O-4、β-O-4、脂肪烃碳碳键、5-5、4-O-5键断裂,类原位木质素活化能为82～150kJ/mol.木质素在力学特性上各向同性,弹性模量总体随含水率的增大而减小,弹性模量为2.8～9.0GPa,剪切模量为1.1～2.3GPa,但研究范围局限在弹性阶段.在原位木质素绿色高效分离方法、木质素分子结构序列和木质素弹塑性力学性能等方面有待进一步深入研究.
Abstract：Ligninisanimportantcomponentofwoodcellwall,anditsmoistureabsorptioncharacteristics,thermalcharacteristics,andmechanicalcharacteristicsinfluenceeachotheratthemicro-macroscaleofwood,andplayadecisiveroleinitshigh-valueapplication.Inthispaper,theresearchprogressofwoodligninwasreviewedfromfiveaspects:molecularstructure,separationmethods,moistureabsorptioncharacteristics,thermalcharacteristicsandmechanicalcharacteristics.Woodligninisahighlyheterogeneousandirregularthree-dimensionalnetworkpolymerstructure.Comparedwithin-situlignin,theligninseparatedbydifferentseparationmethodshasdifferentdegreesofdepolymerizationcondensation,whichleadstodifferencesinmolecularstructure,hygroscopicity,thermalpropertiesandmechanicalproperties.WoodligninhasanapproximateS-shapedisothermaladsorptioncurveandthereisahysteresisphenomenonofmoistureabsorption.Theequilibriummoisturecontentisbelow20%(massfraction),andtheBETandGABtheoriescanbeusedtoqualitativelydescribeandquantitativelyanalyzetheadsorptioncapacityofmonolayerwatermolecules.Woodligninhashighpolymerplasticityatlowtemperatureswithaglasstransitiontemperatureof90-160℃,andhasathermosettingpropertyandthermaldecompositionathightemperature,withα-O-4,β-O-4,carbon-carbonlinkagesofaliphatichydrocarbons,5-5and4-O-5linkagesbreakingsuccessively,andtheactivationenergyofpseudoin-situligninis82-150kJ/mol.Themechanicalpropertiesofligninareisotropic,andtheelasticmodulusisdecreasedwiththeincreaseofmoisturecontent,withtheelasticmodulusof2.8-9.0GPaandtheshearmodulusof1.1-2.3GPa,buttheresearchscopeislimitedtotheelasticstage.Thegreenandefficientseparationmethodofin-situlignin,themolecularstructuresequenceofligninandtheelastic-plasticmechanicalpropertiesofligninneedtobefurtherstudied.
作者：周博鑫 沈姿伶 江京辉 漆楚生 戴璐 Author：ZHOUBoxin SHENZiling JIANGJinghui QIChusheng DAILu
作者单位：北京林业大学木质材料科学与应用教育部重点实验室,北京100083中国林业科学研究院木材工业研究所,北京100091
刊名：材料工程
Journal：JournalofMaterialsEngineering
年，卷(期)：2024, 52(2)
分类号：O636.2
关键词：木材木质素 分子结构 热特性 吸湿特性 力学特性
Keywords：woodlignin molecularstructure thermalcharacteristic hygroscopicproperty mechanicalproperty
机标分类号：TG166.7TH16TQ91
在线出版日期：2024年3月1日
基金项目：国家自然科学基金木质素分离及主要物理和力学性能的研究进展[
期刊论文] 材料工程--2024, 52(2)周博鑫 沈姿伶 江京辉 漆楚生 戴璐木质素是木材细胞壁的重要组成成分,其吸湿特性、热特性、力学特性等在木材的微宏观尺度相互影响,并对其高值化应用起决定性作用.本文从分子结构、分离方法、吸湿特性、热特性、力学特性五个方面综述了木材木质素的研究进展.木...参考文献和引证文献
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