蒸煮后期木质素的溶出方式

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《常用非木材纤维碱法制浆实用手册》第128页（880字）

木材制浆过程中，木质素在高温蒸煮阶段，发生大量的降解反应，使木质素大分子碎片化为小分子木质素而溶出。由于木材蒸煮初期木质素和半纤维素溶出量较少，溶出物由细胞壁内向蒸煮液中的扩散作用受到毛细管孔道大小的限制，因而木质素大分子必须降解至一定程度才能溶出。但由于稻麦草纤维原料的组织结构比木材疏松，毛细管系统发达，加之在低温蒸煮阶段有大量碱易溶半纤维素和木质素，这些物质的溶出扩大了本来就相当发达的毛细管系统(扩大了毛细管的直径和数量)，而有利于蒸煮后期溶出木质素的扩散作用。因此，用稻麦草纤维原料制浆时，即使在蒸煮后期也无需像木材制浆那样深度的化学降解作用，木质素即可从细胞壁内以较大分子碎片通过孔道扩散出来，这个结论已经通过实验得到证实。另外，从比较杨木和麦草碱法蒸煮黑液中碱木质素分子量与原料中木质素分子量的差值即可看出，麦草碱木质素的平均分子量为麦草MWL的60%左右，而杨木碱木质素分子量仅为其MWL的1／4左右，这就意味着稻麦草原料蒸煮时木质素只需较少的降解和碎片化即可溶出，而木材则需较强烈的化学降解，使木质素降解为较低分子碎片后才能溶出。

总之，稻麦草纤维原料在蒸煮初期由于大量碱易溶木质素、半纤维素和LCc的溶出，很快打开了纤维细胞壁的孔道，并使其扩展，本来就较木材组织疏松的毛细管系统更加发达，从而使分子量较大的木质素碎片也能通过细胞壁组织向蒸煮液中扩散，致使分子量在2．0万以上的木质素也能在低温下溶出。因此，稻麦草原料中大量存在的碱易溶半纤维素和LCC是稻麦草木质素易溶的又一必要条件。

在高温脱木质素阶段，木质素发生了一定的降解和缩合反应，大分子木质素碎片化，同时随着木质素的不断脱除，细胞壁的孔道系统更加发达，从而使更大分子量的木质素通过。这就造成了稻麦草木质素在碱性介质中较木材发生较少的化学键断裂的情况下而直接溶出。因此，进一步研究扩散条件在稻麦草纤维制浆中的影响是有其更为重要意义的。