吳文娟 宜勇鋼 王 琛 金永燦

(1.南京林業(yè)大學(xué)江蘇省林業(yè)資源高效加工利用協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇南京，210037；2.華南理工大學(xué)制漿造紙工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州，510640)

木質(zhì)素在瀝青中的應(yīng)用研究進(jìn)展

吳文娟1，2宜勇鋼1王 琛1金永燦1

(1.南京林業(yè)大學(xué)江蘇省林業(yè)資源高效加工利用協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇南京，210037；2.華南理工大學(xué)制漿造紙工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州，510640)

綜述了木質(zhì)素作為改性劑、抗氧化劑、乳化劑等在瀝青中的應(yīng)用進(jìn)展。木質(zhì)素的有效利用，不僅能夠減少造紙廢液對(duì)環(huán)境的影響，為廢棄物尋找好的出路，而且也降低了改性瀝青的成本，具有很好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。

木質(zhì)素；瀝青；改性劑；乳化劑；抗氧化劑

地球上的煤、石油、天然氣等化石資源屬于不可再生資源，是人類生活及國(guó)家工業(yè)發(fā)展中的主要能量來(lái)源。隨著資源危機(jī)和人類對(duì)環(huán)境意識(shí)的日益增強(qiáng)，替代資源的開發(fā)迫在眉睫。木質(zhì)素是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的天然高分子，在自然界中的豐度僅次于纖維素，屬于可再生資源[1]。工業(yè)木質(zhì)素通常來(lái)自造紙工業(yè)的副產(chǎn)品[2]，木質(zhì)素的熱值較高，一般作為一種低附加值的燃料燃燒[3]。以制漿造紙為例，每生產(chǎn)1 t紙漿則需排出約1.5 t的黑液固形物，其中絕大部分作為熱源利用，只有不足1% 作為化學(xué)資源被再利用[3]。如何有效地對(duì)可再生資源進(jìn)行開發(fā)利用，尤其是廢棄物的資源化是當(dāng)代經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的重大課題。同樣作為石油煉制殘?jiān)臑r青因具有良好的礦物附著力和黏彈性而被廣泛應(yīng)用于鋪設(shè)道路材料。但瀝青、石料之間的這種黏附性，及瀝青受熱、光照、氧氣等作用下的老化現(xiàn)象都會(huì)對(duì)瀝青混凝土路面的道路使用質(zhì)量和耐久性產(chǎn)生重要影響[4- 8]。目前普遍采取在瀝青中添加各種聚合物或其他材料來(lái)改善瀝青的使用性能，其中工業(yè)木質(zhì)素因?yàn)樯鲜鎏攸c(diǎn)開始逐漸釋放在改性瀝青方面的應(yīng)用潛力，越來(lái)越多地參與到改性瀝青的研究中。本文就近年來(lái)木質(zhì)素用于瀝青方面的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，并對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

1 木質(zhì)素的化學(xué)組成和來(lái)源

自19世紀(jì)木質(zhì)素被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，隨著對(duì)其研究的深入，人們對(duì)它的重要性有了越來(lái)越清晰的認(rèn)識(shí)。眾所周知，木質(zhì)素屬于環(huán)境友好的一種可再生生物質(zhì)資源，木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)中存在著酚羥基、羰基等活性基團(tuán)，可進(jìn)行物理共混或羥甲基化、醇解、磺化、氫解、烷基化、胺化、酯化等化學(xué)反應(yīng)改性[9-10]，來(lái)改善木質(zhì)素的應(yīng)用性能，普遍用于油田、建筑業(yè)、工農(nóng)業(yè)、采礦業(yè)等領(lǐng)域[11-15]。此外，在合成高分子材料中添加木質(zhì)素，不僅可以提高材料性能，有效利用木質(zhì)素，還能降低生產(chǎn)成本，具有一定的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益[16-17]。

相較于淀粉、纖維素等這類天然高分子，木質(zhì)素缺少了這些大分子中所特有的有序性及規(guī)律性的重復(fù)單元，其組成和化學(xué)結(jié)構(gòu)也更復(fù)雜，因而在木質(zhì)素的應(yīng)用開發(fā)方面一直有所限制，屬于難以利用的天然高分子之一。木質(zhì)素作為植物的主要化學(xué)成分之一，在植物組織中的分布及其結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，一方面在分子結(jié)構(gòu)中擁有大量的醚鍵(芳芳醚、烷烷醚或芳烷醚)、雙鍵、羥基和苯環(huán)等反應(yīng)基團(tuán)，可以進(jìn)行羥基化、乙?；?、苯甲基化、烷氧化等化學(xué)改性來(lái)提高其活性，但另一方面它也受限于本身纖維原料來(lái)源、蒸煮工藝及分離方法等因素，物理化學(xué)性質(zhì)之間相差很大，從而限制了木質(zhì)素的高值化利用[3]。

木質(zhì)素主要來(lái)源于制漿造紙、生物質(zhì)能源制備等，除當(dāng)燃料以外，一般作為廢棄物排出。制漿造紙產(chǎn)生的廢液中含有大量的木質(zhì)素，以堿法制漿為例，工業(yè)提取木質(zhì)素是通過(guò)酸化升溫凝聚，然后離心分離或過(guò)濾分離得到[12]。隨著造紙蒸煮技術(shù)、廢液回收處理技術(shù)的日益成熟，木質(zhì)素的工業(yè)產(chǎn)品將大量進(jìn)入研究開發(fā)階段。酶解木質(zhì)素是另一種新型木質(zhì)素。能源、資源短缺是當(dāng)今人類生存發(fā)展面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，開發(fā)和利用可再生的生物質(zhì)資源的生物煉制技術(shù)已成為世界各國(guó)學(xué)術(shù)界及產(chǎn)業(yè)界的重點(diǎn)研究方向。酶解木質(zhì)素是生物乙醇制備過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，以木質(zhì)纖維素生物質(zhì)為基本原料，從生物乙醇的轉(zhuǎn)化到酶解木質(zhì)素的提取，整個(gè)工藝條件較溫和，所得到的木質(zhì)素結(jié)構(gòu)特性不同于傳統(tǒng)化學(xué)法制漿廢液中的木質(zhì)素，在結(jié)構(gòu)上基本保留了甲氧基、酚羥基等一些功能基團(tuán)，可以像苯酚一樣直接與環(huán)氧氯丙烷、甲醛等進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。在用苯酚合成環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等高聚物時(shí)，用酶解木質(zhì)素替代苯酚單體原料會(huì)有顯著的優(yōu)勢(shì)。隨著石油燃料的匱乏，生物乙醇的市場(chǎng)需求潛力將越來(lái)越大，作為必然的副產(chǎn)物，酶解木質(zhì)素的產(chǎn)量也越來(lái)越多。高效地利用酶解木質(zhì)素，一方面可以實(shí)現(xiàn)廢棄資源的合理利用，另一方面又能替代石油化工產(chǎn)品，緩解資源緊缺，兼顧環(huán)境保護(hù)等一系列問題。

2 木質(zhì)素在瀝青中的應(yīng)用

2.1木質(zhì)素作為改性劑在瀝青中的應(yīng)用

改性瀝青是在瀝青中添加橡膠、塑料等高分子聚合物，或者礦物填料、其他材料作為改性劑，使瀝青或?yàn)r青混合料性能得以改善的瀝青結(jié)合料。改性劑可以是天然的、人工的或有機(jī)、無(wú)機(jī)材料，能夠熔融并分散在瀝青中，以改善瀝青路面性能的材料[18]。研究發(fā)現(xiàn)，在瀝青中摻入適量木質(zhì)素，也可使瀝青的性能得到改善。張穎等[19]研究了將木質(zhì)素和布頓巖瀝青(BRA) 按照不同比例摻入瀝青混合料配制寬溫域?yàn)r青混合料，利用木質(zhì)素對(duì)BRA的路用性能改善效果來(lái)對(duì)瀝青混合料起到綜合改性的作用。結(jié)果表明，干法工藝摻加BRA與木質(zhì)素后，瀝青混合料兼具優(yōu)良的高低溫性能，4%木質(zhì)素+8% BRA和5%木質(zhì)素+10% BRA兩種復(fù)合改性方案下的抗疲勞性能優(yōu)于SBS改性瀝青混合料，綜合解決瀝青混凝土面層存在的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性以及水穩(wěn)定性差等問題，為寬溫域?yàn)r青混合料設(shè)計(jì)理念在國(guó)內(nèi)的推廣應(yīng)用提供借鑒。

Zhao等[20]研究發(fā)現(xiàn)將酶解木質(zhì)素添加到石油瀝青中，改性瀝青的針入度高于基質(zhì)瀝青，隨著木質(zhì)素添加量的加大，改性瀝青的軟化點(diǎn)會(huì)升高，脆點(diǎn)降低，溫敏性能得到改善。如果與SBS聯(lián)合使用可以使其低溫性能得到進(jìn)一步改善。

瀝青應(yīng)用的發(fā)展也受到成本、應(yīng)用及環(huán)境影響，木質(zhì)素在改善瀝青性能的同時(shí)，在瀝青中可實(shí)現(xiàn)高填充，通過(guò)添加木質(zhì)素達(dá)到減少瀝青用量和控制成本的作用。Wang等[21]嘗試用木質(zhì)素替代一部分瀝青，研究發(fā)現(xiàn)木質(zhì)素在PG64-22和PG76-22瀝青中可以分別添加到5%和10%。木質(zhì)素添加到瀝青中，可以提高改性瀝青的黏度。動(dòng)態(tài)剪切流變(DSR)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)木質(zhì)素的加入經(jīng)短期老化實(shí)驗(yàn)可以提高瀝青的抗車轍，而彎曲梁流變(BBR)結(jié)果則表明木質(zhì)素的添加不會(huì)影響瀝青的溫敏性，離析結(jié)果會(huì)隨著木質(zhì)素的含量及瀝青的類型不同而有不同影響。這可能是木質(zhì)素與瀝青之間形成某種交聯(lián)，木質(zhì)素不再單純作為填料。Bialski等[22]的研究結(jié)果顯示，作為以木材為原料的亞硫酸鹽法制漿副產(chǎn)物，木質(zhì)素磺酸鹽添加到瀝青的質(zhì)量百分含量可以達(dá)到瀝青的25%。而Sundstrom等[23]在AC-10和AC-20瀝青中經(jīng)機(jī)械攪拌添加的酶解木質(zhì)素可達(dá)到50%，并發(fā)現(xiàn)隨著木質(zhì)素含量的增加，瀝青的黏度會(huì)進(jìn)一步提高，但延度和老化指數(shù)會(huì)下降。用木質(zhì)素改性后的瀝青與集料混合，隨著木質(zhì)素的含量增加，馬歇爾試件的荷重會(huì)增加，而其變形不受影響。其中，AC-10瀝青中添加30%的木質(zhì)素，其黏度及馬歇爾性能與未改性的AC-20相當(dāng)。

瀝青黏附性是瀝青和石料之間由于相互作用所產(chǎn)生的物理吸附與化學(xué)吸附的能力，瀝青對(duì)石料黏附性的好壞將直接影響瀝青的路面使用質(zhì)量和耐久性，對(duì)瀝青路面的強(qiáng)度、使用條件及水穩(wěn)定性都有很大的影響，因而黏附性是評(píng)價(jià)瀝青技術(shù)性能的重要指標(biāo)之一。木質(zhì)素可以替代部分礦物粉，用改性后的瀝青拌和成馬歇爾試件，經(jīng)浸水馬歇爾實(shí)驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)，穩(wěn)定度11.5 kN和殘余穩(wěn)定度92.5%，與未用木質(zhì)素相比，分別提高了10.7%和6.6%，同樣可以達(dá)到改善瀝青混合料的水穩(wěn)定性[17]。如果采用裂解木質(zhì)素，10%的木質(zhì)素添加量也可以提高改性瀝青的黏附性能[24]。

2.2木質(zhì)素作為抗氧劑(防老劑)在瀝青中的應(yīng)用

木質(zhì)素骨架中的官能團(tuán)、支鏈結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)單元之間的連接方式等都會(huì)對(duì)抗氧化性質(zhì)產(chǎn)生影響，其中影響比較大的分別是酚羥基的鄰、對(duì)位基團(tuán)。一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)取代基的供電性可增加酚羥基上O原子的電子云密度，或通過(guò)對(duì)位的取代基誘導(dǎo)效應(yīng)來(lái)對(duì)對(duì)位自由電子進(jìn)行定位。由于對(duì)位取代基的上述功能可加速羥基上O原子和H原子的分離，從而提高酚類的抗氧化活性[25]。瀝青的老化是指在熱、氧、光等影響因素作用下，瀝青通過(guò)發(fā)生氧化、聚合等物理化學(xué)變化，使瀝青逐漸硬化直至變脆開裂，其中，氧化反應(yīng)是瀝青在鋪路使用中長(zhǎng)期老化的主要原因[26]。木質(zhì)素中這些大量的阻位酚結(jié)構(gòu)，及對(duì)自由基捕捉能力的抗氧化性能也嘗試應(yīng)用在橡膠[11，27]、塑料[28-30]中。作為抗氧化劑，木質(zhì)素在瀝青中也有明顯的抗氧化效果，在瀝青中加入木質(zhì)素可以延緩老化，延長(zhǎng)瀝青路面使用周期。

Xie等[31]將木質(zhì)素作為一種酚類與環(huán)氧氯丙烷進(jìn)行反應(yīng)合成木質(zhì)素環(huán)氧樹脂，并將產(chǎn)物加入到AH-70瀝青中，經(jīng)針入度、軟化點(diǎn)、延度表征，發(fā)現(xiàn)木質(zhì)素環(huán)氧樹脂加入量在2%～9%時(shí)，可明顯提高高溫性能和低溫性能，改性瀝青能有效終止老化中產(chǎn)生的自由基，具有良好的抗老化能力。Mccready等[32]利用生物質(zhì)乙醇產(chǎn)物酶解木質(zhì)素與瀝青混合制備改性瀝青，由于木質(zhì)素中含有大量的阻位酚結(jié)構(gòu)，對(duì)自由基有一定的捕捉能力，木質(zhì)素在瀝青中有明顯的抗氧化效果，可以有效提高瀝青的抗氧老化性能，根據(jù)Superpave(高性能瀝青路面)規(guī)范來(lái)評(píng)價(jià)該改性瀝青性能時(shí)發(fā)現(xiàn)，瀝青中添加木質(zhì)素后改性瀝青的高溫性能會(huì)提高，其低溫的性能未受到影響，且低溫時(shí)瀝青的硬度影響也甚微。改性瀝青中的木質(zhì)素有助于拓寬瀝青的溫度范圍，同時(shí)能改善瀝青的中低溫使用。氧化作為瀝青老化的主要因素之一，其氧化反應(yīng)的結(jié)果不僅會(huì)帶來(lái)瀝青變硬、開裂，也會(huì)影響瀝青的承載負(fù)荷及熱壓應(yīng)力。Nahi等[33]用磨碎的稻殼加入到瀝青中，經(jīng)RTFOT和PAV的長(zhǎng)短期老化實(shí)驗(yàn)，及化學(xué)、物理、流變性能表征，發(fā)現(xiàn)添加4%含木質(zhì)素的稻殼粉，不會(huì)改變?yōu)r青的等級(jí)，有一定的抗氧化性，達(dá)到減緩老化的過(guò)程，一定程度上維護(hù)了瀝青的彈性性能。Pan等[34]詳細(xì)研究了瀝青的老化機(jī)理，瀝青的老化通常是瀝青在使用期間，其中的一些組分與氧分子發(fā)生化學(xué)氧化反應(yīng)，瀝青的熱氧老化導(dǎo)致黏度增加、延度降低、結(jié)合力和黏附力亦降低，瀝青慢慢變硬，進(jìn)而影響瀝青的最終使用。采用XPS光電子能譜，基于瀝青的物化環(huán)境采用量子化學(xué)來(lái)探討木質(zhì)素在瀝青中的氧化和抗氧化效果，從結(jié)構(gòu)上解釋了來(lái)源不同的木質(zhì)素抗氧化效果的原因。

2.3木質(zhì)素作為乳化劑在瀝青中的應(yīng)用

瀝青一般以熱瀝青、稀釋瀝青、乳化瀝青的形式進(jìn)行使用。其中乳化瀝青是指將黏稠瀝青加熱至流動(dòng)狀態(tài)，通過(guò)機(jī)械剪切的作用，以極細(xì)小的微粒狀態(tài)分散在包含有乳化劑的水溶液中，并形成穩(wěn)定的水包油型瀝青乳液[35]。施工時(shí)乳化瀝青不用再加熱，可以在常溫狀態(tài)下進(jìn)行。乳化瀝青的發(fā)展經(jīng)歷了陰離子型、陽(yáng)離子型的過(guò)程，當(dāng)前瀝青用的陽(yáng)離子乳化劑包括烷基胺類、酰胺基胺類、季銨鹽類、咪唑啉類、木質(zhì)素類等。相比于陰離子乳化瀝青破乳時(shí)間慢，陽(yáng)離子乳化劑制備的乳化瀝青黏附性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，可縮短路面成型時(shí)間，這種方式還兼具節(jié)省能源、減少環(huán)境污染、改善施工條件、提高瀝青道路使用性能等優(yōu)點(diǎn)，所以陽(yáng)離子乳化瀝青獲得了迅速推廣。

用木質(zhì)素生產(chǎn)瀝青乳化劑始于美國(guó)，早在1964年就有專利報(bào)道[36]，將磺化木質(zhì)素、醛、脂肪胺制備的木質(zhì)素胺溶解于水中，調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液的pH值1～3，再將該水溶液與瀝青混合，即得到具有優(yōu)良機(jī)械穩(wěn)定性的乳化劑。結(jié)果還發(fā)現(xiàn)這種乳化劑特別適用于含有超細(xì)微粒的瀝青乳化。Cavagna[37]在此基礎(chǔ)上對(duì)工藝進(jìn)行了改良，將合成的木質(zhì)素胺與鹵代烷或烷基硫酸鹽在堿性水溶液中共同加熱，制備出了性能更為優(yōu)良的季銨鹽型瀝青乳化劑。木質(zhì)素類瀝青乳化劑工業(yè)產(chǎn)品有叔胺型和季銨鹽型兩種類型。其中季銨鹽型乳化劑是目前國(guó)內(nèi)研究較多的乳化劑[38-39]。木質(zhì)素胺瀝青乳化機(jī)理是[40]：分子結(jié)構(gòu)中既有油溶性的非極性基團(tuán)，也有水溶性極性基團(tuán)。在瀝青/水的乳化體系中，木質(zhì)素胺乳化劑分子首先移動(dòng)至瀝青與水界面，而油溶性的非極性基團(tuán)會(huì)吸附在同為非極性的瀝青表面，瀝青微粒相互之間會(huì)構(gòu)成空間位阻，另一端水溶性的極性基團(tuán)則進(jìn)入水相，由此兩者之間的界面張力降低了，從而將瀝青顆粒與水連結(jié)起來(lái)。另外，作為陽(yáng)離子型表面活性劑，木質(zhì)素胺本身帶有正電荷，瀝青微粒也帶正電荷，微粒之間會(huì)因同性相斥而保持穩(wěn)定，這將會(huì)阻礙瀝青微粒彼此之間的吸附凝聚，因此瀝青乳液能保持一段時(shí)期的均勻、穩(wěn)定。蔡廣楠等[41]釆用多乙烯多胺、妥爾油、環(huán)氧氯丙烷及三甲胺為原料，在不添加催化劑條件下制備出4種新型木質(zhì)素季銨鹽類瀝青乳化劑。Xu等[42]以酶解木質(zhì)素與胺類化合物為原料，以醛為交聯(lián)劑在一定條件下進(jìn)行Mannich 反應(yīng)，制備出的木質(zhì)素胺乳化劑是一種性能很好的瀝青乳化劑，能有效降低油/水的界面張力。Mannich 反應(yīng)是木質(zhì)素改性的重要反應(yīng)之一，因其具有酚型結(jié)構(gòu)，能與胺及其衍生物發(fā)生Mannich反應(yīng)，該反應(yīng)為木質(zhì)素的改性及其應(yīng)用開拓了新領(lǐng)域[43]。

木質(zhì)素類瀝青乳化劑主要用于稀漿封層，是目前我國(guó)用量最大的慢裂型瀝青乳化劑。Tao等[44]和Yuliestyan 等[45]利用木質(zhì)素、甲醛與多烯多胺之間發(fā)生Mannich 反應(yīng)，合成乳化性能良好的木質(zhì)素胺型瀝青乳化劑，該瀝青乳化劑屬慢裂型。若改用環(huán)氧氯丙烷與三甲胺反應(yīng)，先合成環(huán)氧丙基三甲基氯化銨，再與木質(zhì)素反應(yīng)，制備出木質(zhì)素季銨鹽型瀝青乳化劑，研究發(fā)現(xiàn)該乳化劑抗剝離性優(yōu)良，乳化性能較好，也屬慢裂型瀝青乳化劑[46]。Honma等[47]以木質(zhì)素和聚乙烯亞胺為原料合成了一種幾乎不受溫度和石料性質(zhì)影響的陽(yáng)離子慢裂型瀝青乳化劑，同時(shí)儲(chǔ)存穩(wěn)定性也很好。

作為一種典型的慢裂型乳化劑，木質(zhì)素胺類的乳化劑制成乳液的黏度較低，滲透性較好、流動(dòng)性較高，一般用于貫入式的路面、灑布、機(jī)械拌合的攤鋪，適用于稀漿封層施工，也適用于其他方法的施工[48]。木質(zhì)素季銨類乳化劑用于瀝青不僅乳化效果好、性能穩(wěn)定，而且工藝簡(jiǎn)單，具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。

2.4木質(zhì)素作為助劑在瀝青中的應(yīng)用

木質(zhì)素作為填料或抗氧化劑使用，其填充量往往較多，而少量的木質(zhì)素作為助劑添加在瀝青中也有明顯效果。

目前，大部分改性瀝青的研究都是圍繞橡膠瀝青進(jìn)行的，橡膠改性瀝青的混合料具有高溫不軟化，彈性較高等優(yōu)點(diǎn)，但低溫柔性的缺乏是其路用性能的薄弱環(huán)節(jié)。通過(guò)木質(zhì)素和橡膠粉的優(yōu)化復(fù)配，結(jié)果發(fā)現(xiàn)改性瀝青的低溫抗裂性、高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性以及疲勞性能都得到了改善，而木質(zhì)素的添加量也僅為0.2%～0.25%[49]。

國(guó)內(nèi)外目前也在開始研究用塑料(如PP、PE)等作改性劑制備改性瀝青，廢舊塑料中的有效成分可以改善道路瀝青的軟化點(diǎn)，提高道路瀝青的低溫抗裂性，提高延度，使瀝青的彈性變形變得可逆。當(dāng)PP和PE分別與瀝青、木質(zhì)素制備出瀝青復(fù)合物，發(fā)現(xiàn)該復(fù)合物與基質(zhì)瀝青相比，有著更好的機(jī)械性能和防水性能。木質(zhì)素的加入量?jī)H為0.1%時(shí)，PP改性瀝青的滲入深度明顯高于PE改性瀝青，分別增長(zhǎng)350%、100%。對(duì)延度也有同樣的影響，添加木質(zhì)素后改性瀝青的延度增加兩倍。木質(zhì)素含量增加到0.5%時(shí)，PP改性瀝青的延度僅減少8%[50]。

環(huán)氧瀝青是以基質(zhì)瀝青、環(huán)氧樹脂為原料，在固化劑的作用下化學(xué)改性所得的混合物，環(huán)氧瀝青的強(qiáng)度比普通瀝青高。在南京長(zhǎng)江二橋、崇啟大橋等[51-52]橋梁上已得到應(yīng)用，效果良好。環(huán)氧瀝青因其良好的延展性、收縮性與鋼板接近，很少發(fā)生病害。Xin等[53]用環(huán)氧氯丙烷與含羥基的木質(zhì)素反應(yīng)生成木質(zhì)素基環(huán)氧樹脂，以廉價(jià)的木質(zhì)素代替一部分價(jià)高的合成高分子，降低合成高分子產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。得到的木質(zhì)素基環(huán)氧樹脂與普通的環(huán)氧樹脂DER332相比，木質(zhì)素基的環(huán)氧樹脂的固化行為得到改善，所制備的環(huán)氧瀝青在高溫下的彈性性能亦得到改善。

開級(jí)配瀝青磨耗層(OGFC)是一種具有透水、防滑、降噪等功能的開級(jí)配混合料，但由于其孔隙率較大，因此力學(xué)性能不足。長(zhǎng)期以來(lái)，瀝青路面表層構(gòu)造深度及防水損害問題一直沒有得到有效的解決。Yuan等[54]根據(jù)路用OGFC混合料中組成成分特點(diǎn)，研究了瀝青用量最佳條件下OGFC瀝青混合料的路用性能，并探討了聚合物纖維改性O(shè)GFC混合料的路用性能。研究結(jié)果表明，在OGFC中加入0.25%木質(zhì)素可提高混合料的高溫穩(wěn)定性和抗車轍能力。

3 存在的問題及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

目前越來(lái)越多的材料被用作改性劑來(lái)制備性能更優(yōu)良的改性瀝青，大部分生產(chǎn)工藝已趨于成熟。瀝青改性效果的關(guān)鍵是瀝青與改性劑的分散性和相容性。分散性對(duì)改性瀝青路用性能有很大的影響，無(wú)論哪種改性劑，瀝青改性工藝的前提均須保證良好的分散度。木質(zhì)素作為瀝青改性劑，盡可能以微細(xì)的顆粒均勻地分布于瀝青中，避免產(chǎn)生絮狀或塊狀的顆粒，只有充分分散在瀝青中，才能真正發(fā)揮改性作用。改性瀝青的相容性不僅僅影響改性瀝青的路用性能，也會(huì)影響到改性瀝青的儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)炔僮?。瀝青經(jīng)木質(zhì)素改性后可通過(guò)物理或化學(xué)的方式盡可能形成一個(gè)穩(wěn)定的體系，不發(fā)生分層或相分離。一般來(lái)說(shuō)，在基質(zhì)瀝青中改性劑的粒徑尺寸越小、與瀝青的相容性越好、瀝青的改性效果就越佳。但木質(zhì)素的分子結(jié)構(gòu)中還含有大量的極性基團(tuán)羥基，容易在與瀝青共混后析出體系，因此木質(zhì)素在瀝青中的相容性還需要做進(jìn)一步的研究。當(dāng)前木質(zhì)素的應(yīng)用方式有兩種，一是直接與其他材料共混，一是對(duì)木質(zhì)素進(jìn)行適當(dāng)改性后賦予某種功能。因?yàn)楣I(yè)木質(zhì)素本身反應(yīng)能力不高，需通過(guò)提高其反應(yīng)能力來(lái)進(jìn)行木質(zhì)素改性。木質(zhì)素的最終應(yīng)用目標(biāo)是可與石化產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)，制備出與石化產(chǎn)品性能相當(dāng)?shù)母鞣N化工產(chǎn)品，來(lái)緩解石化資源的無(wú)盡消耗，所以開發(fā)木質(zhì)素的應(yīng)用技術(shù)仍然是今后研究的重要內(nèi)容。

木質(zhì)素是儲(chǔ)量豐富的一種可再生天然有機(jī)高分子，也是化學(xué)制漿造紙、生物乙醇生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物，如果能將其合理利用于改性瀝青的生產(chǎn)，不僅能夠減少造紙廢液對(duì)環(huán)境的影響負(fù)荷，拓寬廢棄物的應(yīng)用范圍，而且也降低了改性瀝青的成本，具有很好的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。

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ResearchProgressonApplicationofLignininAsphalt

WU Wen-juan1,2,*YI Yong-gang1WANG Chen1JIN Yong-can1

(1.JiangsuProvincialKeyLaboratoryofPulpandPaperScienceandTechnology,CollegeofLightIndustryandFood,NanjingForestryUniversity,Nanjing,JiangsuProvince, 210037; 2.StateKeyLaboratoryofPulpandPaperEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou,GuangdongProvince, 510640) (*E-mail: wenjuanwu@njfu.edu.cn)

The review focused on the application of lignin in asphalt as extender, antioxidant, emulsifier, and so on. It is significantly important to make full use of lignin for environmental and economic benefits, which could reduce the influence of waste water from papermaking on the environment, and decrease the cost of modified asphalt.

lignin; asphalt; modifier; emulsifier; antioxidant

劉振華)

《造紙信息》雜志舉辦的“2017年中國(guó)造紙工業(yè)10項(xiàng)要聞評(píng)選”活動(dòng)正在進(jìn)行 由中國(guó)造紙雜志社《造紙信息》雜志舉辦的“2017年中國(guó)造紙工業(yè)10項(xiàng)要聞評(píng)選”活動(dòng)正在進(jìn)行。中國(guó)造紙工業(yè)10項(xiàng)要聞評(píng)選活動(dòng)自2001年舉辦以來(lái)，在各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和業(yè)界同仁的關(guān)懷和大力支持下，在廣大讀者的熱心關(guān)注下，已成為造紙行業(yè)的品牌活動(dòng)，得到了業(yè)界的認(rèn)可與關(guān)注?！?017年中國(guó)造紙工業(yè)10項(xiàng)要聞評(píng)選”首先經(jīng)全國(guó)部分省市造紙協(xié)會(huì)、造紙學(xué)會(huì)、大專院校、科研院所和企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)及專家推薦，并經(jīng)京津地區(qū)專家評(píng)選會(huì)討論，最終確定中國(guó)造紙工業(yè)年度10項(xiàng)要聞?！?017年中國(guó)造紙工業(yè)10項(xiàng)要聞評(píng)選”活動(dòng)目前正在進(jìn)行，評(píng)選會(huì)將于2017年12月26日召開，評(píng)選結(jié)果將刊于《造紙信息》2018年第1期，并同時(shí)在中國(guó)造紙雜志社網(wǎng)站(wwwcppmpcom)及中國(guó)造紙雜志社官方微信(bjcppmp)上公布，敬請(qǐng)廣大讀者關(guān)注?！吨袊?guó)造紙》2017年度“山鷹杯”優(yōu)秀論文評(píng)選活動(dòng)正在進(jìn)行 《中國(guó)造紙》作為我國(guó)造紙行業(yè)權(quán)威性的科技期刊，多年來(lái)得到了業(yè)內(nèi)人士的厚愛與支持，廣大造紙工作者及相關(guān)行業(yè)的科技人員踴躍投稿，有力地推動(dòng)了造紙工業(yè)的科技創(chuàng)新與技術(shù)進(jìn)步。為鼓勵(lì)廣大造紙工作者的創(chuàng)作熱情，促進(jìn)《中國(guó)造紙》的稿件質(zhì)量不斷提高，鞏固和提高《中國(guó)造紙》的辦刊水平及造紙科技論文的質(zhì)量，本刊將繼續(xù)舉辦2017年度優(yōu)秀論文評(píng)選活動(dòng)。目前《中國(guó)造紙》優(yōu)秀論文評(píng)選的初評(píng)工作正在進(jìn)行中。本次優(yōu)秀論文評(píng)選仍堅(jiān)持創(chuàng)新與實(shí)用、理論與實(shí)踐相結(jié)合的原則。為使評(píng)選活動(dòng)有更廣泛的群眾基礎(chǔ)和更能反映當(dāng)前我國(guó)造紙行業(yè)科研成果、生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用的情況，邀請(qǐng)中國(guó)造紙雜志社編委會(huì)委員參加初選，同時(shí)廣大讀者、作者也可以對(duì)自己認(rèn)為好的論文提出推薦理由進(jìn)行推薦(發(fā)送至cpp2108@vip163com。郵件發(fā)送主題為：“優(yōu)秀論文評(píng)選”)。最后由我國(guó)造紙行業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域的知名專家、教授組成的評(píng)審委員會(huì)評(píng)選出優(yōu)秀論文15篇，將在《中國(guó)造紙》上公開表彰并給予獎(jiǎng)勵(lì)。為了鼓勵(lì)造紙生產(chǎn)一線的科技工作者積極投稿，本次評(píng)選仍將生產(chǎn)實(shí)踐欄目的論文列入評(píng)選范圍。評(píng)選結(jié)果將刊于《中國(guó)造紙》2018年第2期，并同時(shí)在中國(guó)造紙雜志社網(wǎng)站(wwwcppmpcom)及中國(guó)造紙雜志社官方微信(bjcppmp)上公布，敬請(qǐng)廣大作者、讀者關(guān)注。

《中國(guó)造紙學(xué)報(bào)》征稿啟事

《中國(guó)造紙學(xué)報(bào)》是由中國(guó)造紙學(xué)會(huì)主辦、中國(guó)制漿造紙研究院承辦的造紙專業(yè)學(xué)術(shù)性期刊，創(chuàng)刊于1986年。主要刊登造紙專業(yè)研究論文、學(xué)術(shù)報(bào)告及綜合性學(xué)術(shù)評(píng)述，反映我國(guó)造紙工業(yè)在原材料、制漿、造紙、廢液綜合利用及污染防治、機(jī)械設(shè)備、分析檢驗(yàn)、工藝和質(zhì)量控制自動(dòng)化以及制漿造紙專業(yè)基礎(chǔ)理論等方面的新進(jìn)展和新成果，是我國(guó)造紙工業(yè)理論性強(qiáng)、水平高的學(xué)術(shù)性期刊。它為我國(guó)造紙工業(yè)提供了一個(gè)極好的學(xué)術(shù)交流平臺(tái)，對(duì)國(guó)內(nèi)造紙工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步做出了較大貢獻(xiàn)。本刊的固定欄目有：研究論文與綜述等。

《中國(guó)造紙學(xué)報(bào)》連續(xù)多年入選“中文核心期刊”“中國(guó)科技論文統(tǒng)計(jì)源期刊”“中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)源期刊”“中國(guó)科學(xué)文獻(xiàn)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)來(lái)源期刊”，入選“中國(guó)科協(xié)精品科技期刊工程第四期(2015—2017)項(xiàng)目”，并被Scopus、CA等國(guó)外著名的期刊索引收錄。

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1.1.1題名 中文題名一般不超過(guò)20個(gè)漢字，必要時(shí)可加副標(biāo)題。英文題名一般不宜超過(guò)10個(gè)實(shí)詞。

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a.專著[序號(hào)]作者．書名[M]． 出版地：出版者，出版年．起始頁(yè)碼．

b.期刊[序號(hào)]作者．文題名[J]．刊名，年，卷(期)：起始頁(yè)碼．

c.論文集[序號(hào)]作者． 文題名[C]//論文集名． 出版地：出版者，出版年．起始頁(yè)碼．

d.專利[序號(hào)]專利所有者．題名:專利國(guó)別,專利號(hào)[P]． 出版日期．

e.學(xué)位論文 [序號(hào)]作者．題名[D]．保存地：保存單位，年份．

f.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) [序號(hào)]標(biāo)準(zhǔn)代號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)順序號(hào)-發(fā)布年 標(biāo)準(zhǔn)名稱[S]．

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通信地址：北京市朝陽(yáng)區(qū)望京啟陽(yáng)路4號(hào)中輕大廈607室 《中國(guó)造紙學(xué)報(bào)》編輯部

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制漿造紙工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金資助項(xiàng)目(201616)；中國(guó)博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2016M591853)。

吳文娟，女；博士，講師；主要研究方向：生物質(zhì)資源化學(xué)與工程。

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