木质素或成为廉价碳纤维主要材料

为解决纤维素提纯过程中对环境带来的污染问题，北京梦狐宇通纤维研究开发中心成功研发出一项零污染、零排放、高利用率的“绿能生物质有机组分分离工艺技术”。
　　
　　据了解，这项技术经充分试验，可以从竹子、木材、果枝、灌木、芦苇、秸杆等植物中有效地分离提取出纤维素、半纤维素、木质素及各种有机成分，原料利用率极高。该项目延伸技术涉及到纺织、造纸、能源、化工、建材及航空航天、军事等几大领域。该项技术的问世突破了行业一直延用的传统“酸碱法”制浆技术的瓶颈。首先，从源头解决了制浆造纸业“黑液”的排放问题，同时获得了多种高价值副产品，这项技术对当前节能减排、发展低碳循环经济起到了一定的推动作用。
　　
　　该项新技术将植物分离成为纤维素、新型半纤维素、新型高纯度木质素三种成份，其分离步骤先将植物分为综纤素和木质素，综纤素即纸浆，根据需要再将综纤素通过物理法可分为纤维素和半纤维素。
　　
　　采用此技术提纯的次三种成分具有如下特征：纤维素特征是微细纤维或长纤维状态，不同的植物及残余木素显现浅黄色或白色，由于木质素基本脱除属于高质量的纤维素浆，纯度>90%，白度60%～85%ISO，与高级化学浆质量相当,远优于其他的半化学浆和机械浆；新型半纤维素特征是末状固体，浅黄色或白色，成份主要是多缩戊糖，含量>50％，属于新型植物产品，具有广泛用途，目前尚无工业化分离生产植物半纤维素的工艺技术和应用厂家；新型高纯度木质素特征是黑色固体，具有热融性、灰分可小于1％，木质素分子量<4000，具有石油类性质，可生产多种化工产品，属新型原材料，市场无同类产品，此木质素也是区别与其他制浆工艺的显著标志。
　　
　　据悉，该技术基本上可以使植物原始材料得到100%的利用，而传统化学方法只以提取植物中的综纤维素为目标产品，使得植物原始材料利用率约为植物的30%～40%，很多物质被浪费，包括大部分的木质素，以及少量纤维素和半纤维素均以污染和废弃物处理。传统化学方法提取植物中的综纤维素可利用机械浆能够达到90%以上，但是由于大量木质素的混入，浆粕质量低，难于漂白，产品不能长期保存，应用范围窄，只能做一些低档次产品，不能实现植物的高使用价值。
　　
　　这项新技术将植物中三大成分纤维素、半纤维素、木质素以及微量的成分，全部分离提取成高价值产品，废料为零，即没有污染排放的源头存在，并且采用封闭式生产，参与与植物反应的原料全部回收循环利用，从而实现零污染、零排放。相比，传统的制浆造纸工业制取的目标是植物成份中的纤维素，所有的木质素和部分半纤维素，作为废弃物和生产负担，与化学药品混合反应，形成制浆废水，具有高COD、BOD、SS、AOX负荷，在自然界中难降解，对生态造成破坏，环境受到严重的污染，成为污染的主要源头。
　　
　　在自然界中，木质素的储量仅次于纤维素，而且每年都以500亿吨的速度再生。制浆造纸工业每年要从植物中分离出大约1.4亿吨纤维素，同时得到5000万吨左右的木质素副产品，但迄今为止，超过95%的木质素仍以“黑液”的形式直接排入江河或浓缩后烧掉，很少得到有效利用。在该项技术延伸研发中，木质素可成为不依赖煤炭和石油为原料而获得的碳纤维材料。该技术产生的碳纤维可以是熔融纺直径5至20微米长丝碳纤维、熔喷直径小于5微米超细碳纤维、静电纺丝直径小于100纳米的碳纤维，其性能可以达到高强度、高模量、高弹性等要求。