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什么是木质素

2月24日,位于将乐县积善工业园区的三明市缘福生物质科技有限公司车间内,一根根原竹被切片,碎竹片经输送带输送,经过提取、浓缩、改性、干燥等工艺流程,生产出高性能的木质素基分散剂等产品。

这是缘福公司利用原福州大学环境与安全工程学院院长刘明华教授团队的研发成果,走产学研道路,科技创新与成果转化的硕果。去年11月,"木质素高质利用制备分散剂关键技术及产业化"项目获评我省2021年科学技术成果转化奖一等奖。

木质素是一种农林副产物,能从竹子及其下脚料甚至制浆造纸企业排放的废水当中提取,属于天然可再生资源。提取木质素并不难,难的是如何让它改变性能进而实现高值化利用。

"所谓关键技术,就是通过化学修饰,来提高自身产品的适应性能,以保障每一批所生产产品的稳定性。"刘明华教授说。

这个项目成果,目前已在我省包括缘福公司在内的3家公司投产,产品在清洁能源、印染、陶瓷等行业推广。近3年新增产值达13.41亿元,新增利税2.71亿元,增收节支总额约376万元,综合能耗降低折合标煤约7万吨,减少二氧化硫排放约700吨,并减排高浓度有机废水等43.3万吨,经济社会和环境效益显着。

目前,缘福公司拥有知识产权独占许可10项、发明专利6项、实用新型专利20项,与刘明华教授团队合作的10项专利已全部转化应用。生产线每年实现3万吨竹资源综合利用,生产1万多吨竹纤维素和5000吨木质素产品,年产值约5000万元。

可增益陶艺

竹、木等生物质资源主要含有纤维素、木质素和半纤维素三大成分。通过三素分离,可以做出不同的附加值更高的产品。

对竹、木生物质的研究,最初源于刘明华教授对制浆造纸领域的关注。制浆造纸废水是一种污染源,如何变废为宝,实现资源化利用?

刘明华教授对制浆造纸废水进行研究,从中提纯出木质素,根据不同的市场需求,再进行相应的化学改性制备高性能木质素产品,作为化工原料的分散剂、减水剂、粘结剂、降粘剂等添加剂,"而且它是一种有机添加剂,环保安全,便于生化处理和达标排放。"

缘福公司2018年建成投产,目前已成长为国家级高新技术企业。

基于将乐县的竹资源优势,缘福公司与刘明华教授团队合作,在福州大学科技园建立"福州大学-缘福生物质资源化技术研究中心""福州大学-缘福木质素工程技术研究中心"等产学研平台。

"科研在学校,中试孵化在技术研究中心,生产在企业,极大提升产学研融合和高校科技成果转化的成功率,缩短新产品研发与生产周期。"刘明华教授说。

缘福公司目前主打的是陶瓷添加剂、印染分散剂、水煤浆添加剂等多功能改性木质素产品。

"其中,最值得一提的是陶瓷添加剂,这在国内属于首创。"刘明华教授说。在具体的应用中,即在陶瓷制作过程中加入这种添加剂,可以将陶瓷厚度最低减至3毫米。

这种陶瓷添加剂,兼具助磨、增强等功能,能够提高陶瓷浆料的分散性、稳定性,缩短研磨时间,增强坯体强度,减少破损率,特别是对于长度1.2米以上的大板瓷砖而言,意义重大。因为坯体强度增加了,就可以做减薄处理。

"为确保生坯不会发生碎裂,烧制过程中不会出现凸角、褶皱等现象,对添加剂的要求非常苛刻。"刘明华教授说。陶瓷变薄了,烧制时可以节能降耗,陶土又是不可再生资源,这既提高了投资效益,又降低了陶土用量,节约了大量资源。

去年以来,这款陶瓷添加剂已累计实现销售额约5000万元。


(节选)



三明日报:http://smrb.smnet.com.cn/pc/layout/content/202302/25/content_134094.html

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