【摘 要】
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随着臭氧层的破坏,紫外辐射日益严重,导致皮肤晒红晒伤、加速衰老,影响人体健康,因此防晒护肤刻不容缓。木质素在植物中的含量仅次于纤维素,是自然界储量最丰富的芳香聚合物生物质。天然的芳香骨架和大分子结构赋予木质素良好的紫外线吸收和光稳定性能。分子中酚羟基能够清除自由基,赋予木质素优异的抗氧化性能。同时,木质素生物相容性好,是制备绿色防晒剂的理想选择。但是,木质素由于共轭结构小、无序聚集对长波紫外线（U
【基金项目】
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广东省绿色精细化学产品工程技术研究开发中心; 广东省绿色化学产品技术重点实验室; 制浆造纸工程国家重点实验室; 国家自然科学基金（21878113,22038004）; 科技部重点研发计划（2018YFB1501500）; 广东省科技计划（2020B1515020055,2020B1111380002）; 广州市科技计划（201806010139）
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随着臭氧层的破坏,紫外辐射日益严重,导致皮肤晒红晒伤、加速衰老,影响人体健康,因此防晒护肤刻不容缓。木质素在植物中的含量仅次于纤维素,是自然界储量最丰富的芳香聚合物生物质。天然的芳香骨架和大分子结构赋予木质素良好的紫外线吸收和光稳定性能。分子中酚羟基能够清除自由基,赋予木质素优异的抗氧化性能。同时,木质素生物相容性好,是制备绿色防晒剂的理想选择。但是,木质素由于共轭结构小、无序聚集对长波紫外线（UVA）吸收不足,对中波紫外线（UVB）吸收潜能难以发挥,需要与化学防晒剂复配协同制备微胶囊。本论文在前期小试实验基础上,开展微胶囊的中试制备与分离工艺研究,为其工程化应用提供理论指导和技术支撑。首先,以酶解木质素（EHL）为壁材,化学防晒剂甲氧基肉桂酸辛酯（OMC）和阿伏苯宗（BMDM）为芯材,利用超声剪切分散和空化诱导自组装中试制备木质素基防晒微胶囊。中试原料总投料量为10 kg,相比于小试的0.01 kg放大了1000倍。最佳制备条件:水油质量比7:3,功率P=1900 W,表面活性剂添加量为15 wt%,超声时间为90 min。制备得到的微胶囊初始粒径为123 nm,30天后粒径仅增大34 nm。微胶囊中化学防晒剂的负载量为60.4%,囊壁中EHL的天然三维网状结构和超声过程中的交联作用,使其具有良好的储存稳定性,可以有效防止芯材中化学防晒剂的泄露。中试制备的（OMC+BMDM）/EHL微胶囊可以保持良好的防晒性能。添加10 wt%微胶囊配制成防晒霜,白度为32,防晒指数（SPF）值达到134,并且在紫外辐射12 h后维持在103,表现出良好的光稳定性。进一步,针对小试实验产品离心分离去除未反应木质素处理量低、过程繁琐等问题,选用处理量大、分离效率高的陶瓷膜对微胶囊产品进行分离提纯。根据木质素防晒微胶囊的粒径,选择50 nm孔径陶瓷膜进行分离研究。微胶囊分散液的膜通量初始0.435 L/h,3 h时下降到0;进一步加水置换未完全去除的木质素,总加水量1.5L、分离2 h之后,木质素被分离干净。微胶囊产品初始粒径为112 nm,分离后保持在118 nm,呈现球形结构。体外防晒性能分析表明,分离提纯后的微胶囊产品因为纯度提高,具有更好的防晒性能,10 wt%掺量下防晒霜的SPF值提升到153。中试陶瓷膜分离工艺相对于小试离心分离,分离效率（处理量/分离时间）提高了2.5倍,并且操作简便,对推进木质素防晒微胶囊产品的工程化应用具有重要指导意义。
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