松香、松節(jié)油、活性炭，生活中都不陌生。
松香可以作為焊接的輔助材料，樟腦是傳統(tǒng)的居家必備品，有車一族多會(huì)在車箱內(nèi)放一包除臭劑去除甲醛等異味。樟腦是松節(jié)油深加工產(chǎn)品，除臭劑的主要成分就是活性炭。
除了這些，它們還能做什么?
中國(guó)林科院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所科研處處長(zhǎng)劉軍利說(shuō)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，它們被廣泛地應(yīng)用于軍工、醫(yī)藥、食品、建材、紡織等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。
松脂產(chǎn)業(yè)是我國(guó)林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，由松脂加工得到的松香、松節(jié)油有400多種用途。
據(jù)介紹，松香、松節(jié)油可以低附加值直接利用，也可以通過(guò)化學(xué)改性進(jìn)行高附加值深加工利用。發(fā)達(dá)國(guó)家主要將松香、松節(jié)油進(jìn)行化學(xué)改性提高其穩(wěn)定性，深加工利用率近100%;而我國(guó)目前有近一半的松香是以原料形式出口，深加工利用率不足40%。
劉軍利說(shuō)，松香、松節(jié)油容易氧化、聚合、變色和變質(zhì)，這些特點(diǎn)影響了對(duì)其進(jìn)行深加工利用。因此，如何從根本上消除松香結(jié)構(gòu)中的變色因子，使松香無(wú)色化、穩(wěn)定化，一直是松脂產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)難題。
林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所研發(fā)的松香、松節(jié)油結(jié)構(gòu)穩(wěn)定化及深加工利用技術(shù)，在松香無(wú)色化、松香松節(jié)油化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定化機(jī)理方面取得了突破。
這項(xiàng)成果將化學(xué)改性和物理方法綜合應(yīng)用于松香的改性處理，使松香的化學(xué)組成發(fā)生了根本變化，使松香分子中不穩(wěn)定的樅酸等樅酸型樹脂酸含量大幅減少，而具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的二氫樅酸、四氫樅酸和去氫樅酸的含量顯著提高。這就使松香完全除去黃色基團(tuán)，使其色澤、穩(wěn)定性、抗氧性等各項(xiàng)理化指標(biāo)達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平。
專家對(duì)此評(píng)價(jià)，這項(xiàng)成果總體國(guó)際先進(jìn)、部分國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)，技術(shù)和產(chǎn)品都具有很強(qiáng)的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。其中，松香的高穩(wěn)定化無(wú)色化技術(shù)，具有國(guó)際先進(jìn)水平，產(chǎn)品達(dá)到或超過(guò)國(guó)外同類產(chǎn)品性能指標(biāo);無(wú)色松香樹脂化技術(shù)為國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)，產(chǎn)品達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的性能指標(biāo);戶外電氣絕緣特種環(huán)氧樹脂合成技術(shù)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，產(chǎn)品達(dá)到、部分超過(guò)國(guó)外同類產(chǎn)品性能指標(biāo)，價(jià)格僅為國(guó)外產(chǎn)品的50%-55%;松節(jié)油萜類加氫和氧化技術(shù)國(guó)際先進(jìn)，產(chǎn)品達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品性能指標(biāo)，設(shè)備投資及生產(chǎn)成本低，安全性高，易推廣應(yīng)用;松節(jié)油萜類系列高級(jí)香料合成技術(shù)部分國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)、部分國(guó)際先進(jìn)，產(chǎn)品達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品性能指標(biāo)，生產(chǎn)成本低，工藝技術(shù)要求低，易推廣應(yīng)用。目前，本成果已在4家企業(yè)推廣應(yīng)用。初步估算，年均將新增產(chǎn)值1億元、利稅2000萬(wàn)元，農(nóng)民可增收超過(guò)5000萬(wàn)元。
與松香、松節(jié)油一樣，活性炭也是一種重要的林產(chǎn)化工產(chǎn)品。它是工業(yè)生產(chǎn)和人們生活中不可或缺的理想的吸附材料。
劉軍利說(shuō)，我國(guó)活性炭年產(chǎn)量接近50萬(wàn)噸，出口量近20萬(wàn)噸，是名副其實(shí)的世界第一生產(chǎn)大國(guó)和出口大國(guó)。但活性炭在孔隙微結(jié)構(gòu)調(diào)控以及表面基團(tuán)定向修飾技術(shù)方面，缺乏基礎(chǔ)理論研究和有效的定向控制制備手段，導(dǎo)致產(chǎn)品品種單一、應(yīng)用領(lǐng)域窄、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，高性能產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口。因此，迫切需要研發(fā)適用不同應(yīng)用領(lǐng)域的新型活性炭材料，提高活性炭行業(yè)整體技術(shù)水平及農(nóng)林廢棄物綜合利用效率。
經(jīng)過(guò)13年的技術(shù)攻關(guān)，林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所開發(fā)出高吸附功能性活性炭定向制備與應(yīng)用技術(shù)，成功破解了難題。
科研人員利用木屑、酸木素等農(nóng)林廢棄物，通過(guò)活性炭孔隙結(jié)構(gòu)、表面基團(tuán)與選擇性吸附關(guān)系基本科學(xué)問(wèn)題和理論的創(chuàng)新研究，圍繞活性炭超微孔隙結(jié)構(gòu)定向調(diào)控、表面功能化基團(tuán)選擇性修飾、木質(zhì)原料低分子化自成型造粒等關(guān)鍵技術(shù)開展研究，創(chuàng)新集成開發(fā)了活性炭定向制備工藝方法及清潔生產(chǎn)關(guān)鍵裝備，大幅度提高了活性炭選擇性吸附能力，實(shí)現(xiàn)了廢棄資源高值化利用和節(jié)能減排的目的。
在這項(xiàng)成果中，他們首創(chuàng)了類分子篩微孔孔隙催化活化定向調(diào)控、介孔納米級(jí)孔隙結(jié)構(gòu)二次活化定向調(diào)控、微孔與介孔高溫定向重整等定向成孔方法和制備技術(shù)，獨(dú)創(chuàng)了表面功能化基團(tuán)選擇性修飾、氧化性氣氛空氣氧化和化學(xué)藥品催化氧化等產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，突破了捏合機(jī)熱量消耗大、成型性能差的技術(shù)瓶頸，自主研究設(shè)計(jì)了特定孔型的成型模具，縮短捏合和成型時(shí)間，大大提高了成型顆粒的強(qiáng)度。
目前，這項(xiàng)成果已成功應(yīng)用于江蘇、上海、江西、安徽、浙江等地的活性炭生產(chǎn)企業(yè)，建立了12條生產(chǎn)線，開發(fā)了20余種新產(chǎn)品。2009年-2011年，累計(jì)生產(chǎn)顆?；钚蕴?.7萬(wàn)噸、粉狀活性炭3.2萬(wàn)噸。通過(guò)示范生產(chǎn)線的建設(shè)和產(chǎn)品的應(yīng)用，共新增產(chǎn)值7.5727億元，新增利潤(rùn)1.3316億元、稅收3715萬(wàn)元，出口創(chuàng)匯1862萬(wàn)美元。
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