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木质素(简称木素，lignin)是自然界中在数量上仅次于纤维素的第二大天然高分子材料。木质素作为造纸工业的副产物，是造纸工业中的主要污染物之一，由于得不到充分利用，同时也造成资源的极大浪费。本文以新疆天宏纸业股份有限公司的芦苇制浆造纸黑液为研究对象，对其中的木质素进行分离、纯化、磺酸化、并对各过程的影响因素进行工艺优化，将产品应用于混凝土减水剂，并与其它减水剂进行复配研究，得到以下结果：
⑴分析造纸黑液成分，得固形物含量为24.8％，总碱度为24.0g/L，木质素含量为187g/L，pH值为11，密度1100g/L，黏度8.5 mPa.s。采取酸析沉淀法提取黑液中的木质素，最佳提取工艺条件为：硫酸浓度75％，提取温度50℃，终点pH值为2，75℃时保温絮凝45 min，木质素的回收量在140g/L以上。
⑵采用有机溶剂法纯化粗木质素。研究了丙酮-水溶剂体系对粗木质素纯化得率及纯度的影响，确定了适宜的纯化工艺条件。结果表明：丙酮-水(V/N=6∶4)混合溶剂体系纯化木质素的得率为86.65％，木质素含量为86.02％，糖含量下降了73.82％，灰分含量下降了57.02％。
⑶对木质素和黑液进行磺化改性研究。考察了亚硫酸钠用量、反应温度、时间、介质pH值对反应的影响。通过正交试验，确立最佳工艺条件为：在常压下，木质素与磺化剂用量之比为1:1，反应时间4h，反应温度100℃，pH值为9-10，木质素磺化率为39.2％，磺化度1.34。
⑷木质素磺酸钠喷雾干燥工艺条件的选择。考察进口温度、喷头压力、进料量、进风速度四因素做正交实验，得到喷雾干燥的最佳工艺条件：进口温度为180℃，进风速度为19 m3·h-1，喷头压力为0.1MPa，进料量为5 mL·min-1。
⑸产品减水性能测试。主要分析了木质素磺酸钠的水分、pH值、还原物含量、细度、氯离子含量等指标，并对减水率进行测定。结果表明：其含水量＜0.2％，pH7-9，还原糖含量1.75％-2.3％，Cl-含量5.8～6.5％。当掺量为0.25％，减水率=12％，符合国家产品标准。随着掺量(0.2％～0.6％)增大，减水率增大，但塌落度也增大。
⑹木质素磺酸钠与高效减水剂的复配研究。将木质素磺酸钠与市售减水剂FDN-Ⅰ和NF-3进行复配研究，在不同的复配比例下改变掺量，测定减水率。结果表明：随着高效减水剂比例的增加，减水率逐渐增大，当掺量达到0.40％时，减水率变化缓慢，且受复配比影响较小。