2024年4月3日发(作者：)

第

46

卷第

6

期

2012

年

11

月

生物质化学工程

BiomassChemicalEngineering

Vol．46No．6

Nov．2012

·

综述评论

———

生物质化学品

·

林木生物质化学品的开发利用研究进展

1，211111

陈强

，

黄萍

，

罗彦卿

，

王艳

，

马莎

，

孔令喜

*

（1．

中国林业科学研究院林产化学工业研究所

；

生物质化学利用国家工程实验室

；

国家林业局

林产化学工程重点开放性实验室

；

江苏省生物质能源与材料重点实验室

，

江苏南京

210042；

2．

中国林业科学研究院林业新技术研究所

，

北京

100091）

摘要

：

生物质资源作为唯一可以替代石化资源合成高附加值化工产品的可再生资源

，

近年来成为国内外研究的热点

。

本文从林木生物质资源不同组分及其转化方法入手

，

重点介绍了淀粉基

、

木质纤维素基和油脂基化学品的开发利用现

状

，

旨在为林木生物质化学品的进一步开发利用提供参考

。

关键词

：

林木生物质

；

化学品

；

环境

；

材料

中图分类号

：TQ351

文献标识码

：A

文章编号

：1673－5854（2012）06－0040－07

ResearchProgressonDevelopmentandUtilizationofValue-added

ChemicalsfromForestryBiomass

2

CHENQiang

1，

，HUANGPing

1

，LUOYan-qing

1

，WANGYan

1

，MASha

1

，KONGLing-xi

1

（1．InstituteofChemicalIndustryofForestProducts，CAF；NationalEngineeringLab．forBiomassChemicalUtilization；

KeyandOpenLab．ofForestChemicalEngineerign，SFA；KeyLab．ofBiomassEnergyandMaterial，Jiangsu

Province，Nanjing210042，China；2．InstituteofNewTechnologyofForestry，CAF，Beijing100091，China）

Abstract：Biomasshasbeenrecognizedasasustainablereplacementofpetroleumsourcesforproductionofhighvalueadded

chemicalproductsinrecentyears．Inthispaper，theresearchadvancesinthemajorcomponentsandconversionmethodsof

forestrybiomassweresummarized．Currentstatusofdevelopmentandutilizationofstarch，woodandtriglyceridematerialswas

introduced．Atlast，theprospectofdevelopingvalue-addedchemicalsfromforestrybiomassispointedout．

Keywords：forestrybiomass；chemicals；environment；material

鉴于化石资源不可再生和环境污染的双重压力

，

迫使人们寻找新型的可再生资源

。

目前生物质资

源被认为是替代化石资源的最佳选择

。

林木生物质

（forestrybiomass）

是指直接来源于森林的能源林木

材

、

果实或液体和间接来源于森林的林木废弃物

。

包括利用自身木质成分直接作为燃料或通过转化

（

化学转化和物理转化

）

获得高品质燃料的木质燃料能源林

（

乔木林和灌木林

），

利用其果实加工或自身

（

森林采直接产生生物油的木本油料林

，

经济林

、

生态林

、

绿化林和用材林的抚育间伐材

，

林业

“

三剩物

”

［1］

伐剩余物

、

制材剩余物和木材加工剩余物

），

林副产品废弃物

（

果壳

、

果核等

），

木制品废弃物等

。

作为

生物质资源的一个重要分支

，

林木生物质资源有着十分重要的地位

。

随着各地能源林基地的培育与建

设

，

林木生物质资源量将会随着森林覆盖率的提高而逐步增加

，

将会成为潜力巨大的生物质资源

，

而以

林木生物质为原料生产高附加值化工产品已成为许多国家的重要发展战略和科学研究的热点领域

。

美

2050

年提高到

50%，

国计划到

2020

年化学基础产品中至少有

10%

来自木质生物质

，

国际上其他国家和

地区也纷纷制定战略目标

。

世界经合组织

（OECD）2004

年

9

月的研究报告指出

，

各国政府应大力支持

收稿日期

：2012－06－13

基金项目

：

中国林科院林业新技术所基本科研业务费专项基金

（CAFINT2010C07）

作者简介

：

陈强

（1983－），

男

，

浙江海宁人

，

工程师

，

主要从事期刊编辑和生物质化学信息服务研究

；

E-mail：chenqiang0729@163．com

*

通讯作者

：

孔令喜

（1952－），

研究员

，

主要从事技术及行政管理工作

。

第

6

期陈强

，

等

：

林木生物质化学品的开发利用研究进展

41

和鼓励生物质高附加值化学品生产领域的技术创新

，

减少与传统化石原料的价格差距

，

以最终达到替代

的效果

。

虽然人们对于从林木生物质资源制造有机物质有很强烈的需求

，

但是生物质资源不能直接作

其均一性也存在问题

。

因此

，

如何高效地将林木生物质资源转换为精细化学品是需要研究为化学原料

，

的热点

。

笔者从林木生物质资源不同组分及其转化方法入手

，

分别列举了淀粉基

、

木质纤维素基和油脂

基化学品的研究现状

，

旨在为林木生物质化学品的进一步开发利用提供参考

。

1

林木生物质资源的组分及转化方法

从林木生物质资源制取高附加值化学品主要包括两种途径

，

一是以林木生物质为原料

，

经过一定的

［2－3］

；

二是先对林木生物质大分子进行降解或分预处理

，

再通过生物或化学方法直接生产出各种化学品

解

，

得到小分子产物

，

这些小分子产物经纯化后可直接作为化学品

，

也可对这些小分子产物进行重整或

转化

，

变成有工业意义的化工产品

。

将林木生物质资源转换为化学品的方法有热化学转化

、

生物转换和

化学转换法

，

图

1

给出了林木生物质资源不同组分经过热化学

、

生物和化学转换生成化学品的过程

［4］

。

图

1

Fig．1

林木生物质资源不同组分经热化学

、

生物

、

化学转换生成化学品示意图

Differentcomponentsofforestbiomassresourcesconversiontochemical

bythermalchemical，biological，chemicalmethods

2

2．1

林木生物质化学品的开发利用现状

淀粉基精细化学品

淀粉是绿色植物进行光合作用的最终产物

，

广泛存在于植物的种子

、

根

、

茎等组织中

。

橡子是壳斗

科麻栎属和常绿槠栲类野生植物橡树的果实

，

我国有着丰富的橡子资源

，

每年橡子淀粉产量在

500

万吨

含羟基的量达

31．5%，

羟基是一个化学活泼性很高的有机基团

，

可发生醚化

、

酯以上

。

在淀粉分子中

，

氧化

、

交联

、

接枝共聚反应

。

以淀粉为原料

，

经过物理

、

化学或生物的方法可以制得很多具有特定功化

、

广泛用于胶黏剂

、

超吸水材料

、

水处理絮凝剂

、

发泡材料和生物降解塑料等领域

。

能的精细化学品

，

2．1．1

可生物降解的塑料塑料垃圾所引发的环境污染问题已成为全球关注的热点问题

，

为解决这一

“

白色污染

”

对环境造成的破坏

，

淀粉基材料被广泛地开发成可降解的包装材料

。

意大利

Novamont

公