为改进造纸黑液中木质素再利用情况和PVA泡沫的力学性能,以甲醛为交联剂,采用BSH发泡剂发泡制备聚乙烯醇-碱木质素发泡材料(PLFM)并测定其相关性能。结果表明:相对于PVA用量,发泡剂用量0.5%、甲醛用量0.8 m L/g、麦草碱木质素用量30%时,制备的PLFM力学性能最好,拉伸强度最大,为28.94 MPa;吸水率最低,为2.455倍;表观密度0.28 g/cm3。PLFM的耐溶剂性能随碱木质素用量的增大而降低;碱木质素、PVA和甲醛交联较好,发生芳环的5位取代;泡沫均匀、孔隙规则;具有较好的生物相容性;热稳定性不因碱木质素的加入而降低,且热降解性好。
为缓解工业废水中金属离子和染料造成的环境压力,增加碱木质素的利用率,将碱木质素进行胺化改性后引入到聚乙烯醇缩甲醛中制备聚乙烯醇/胺化碱木质素发泡材料(PAFM),并对其吸附性能和絮凝性能进行测定,采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜和热重分析对其表征。结果表明,聚乙烯醇(PVA)5 g,甲醛4 m L,硫酸4 m L,胺化碱木质素15%,交联温度120℃,PAFM对Cu2+的吸附性能好。傅里叶变换红外光谱显示,碱木质素得到胺化改性,并成功与PVA反应生成PAFM;PAFM的含氮量为1.20%,较聚乙烯醇/碱木质素发泡材料(PLFM)增加了1.02%;SEM显示发泡材料具有很好的孔隙结构;热重分析显示,PAFM具有更好的耐热性。对Cu2+的吸附性能在12 h时达到饱和,其吸附等温线满足V型吸附等温线模型;PAFM添加量为3 g/L时,酸性条件下的絮凝性能更好,对溶液的脱色率达到73.52%。
为了探究木质素季铵盐包埋尿素的优化制备条件及其在缓释肥生产中的应用,以三甲基木质素季铵盐(L-QA)为原料,Span 80为分散剂,戊二醛为交联剂,采用反相悬浮法制备了戊二醛交联木质素季铵盐-尿素(GCL-QA-U)颗粒,通过FT-IR表征了其结构,探讨了不同条件对尿素包埋率的影响,以得到最佳制备工艺条件及产品,再利用水溶试验法和土柱试验法测定其缓释性能。结果表明:FT-IR分析表明L-QA中含有季铵根结构,初步认定尿素被包埋在L-QA中;L-QA含氮量为1.98%,GCL-QA-U含氮量为2.88%。GCL-QA-U颗粒制备最佳工艺条件在10 m L L-QA溶液中,戊二醛用量4 m L、反应时间2 h、转速200 r/min和Span 80用量1.0 m L,其最大尿素包埋率为41.61%;水溶试验(肥水比例1∶20)和土柱淋溶试验证明GCL-QA-U颗粒24 h尿素累积释放率分别为5%和3.86%,28天尿素累积释放率分别为79.47%和74.80%,符合缓释肥料GB/T 23348—2009的标准。
