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1、森工概论（林产化学工业部分）森工概论（林产化学工业部分）绪论绪论 1木材制浆与造纸木材制浆与造纸 2木材热解木材热解 3松脂采集及松香生产松脂采集及松香生产 4其它林化产品生产其它林化产品生产 5建议教材与教学参考书林林产产学学概概论论杨杨敏敏娟娟吴吴定定新新主主编编中中国国林业出版社林业出版社1987 天天 然然 树树 脂脂 生生 产产 工工 艺艺 学学 程程 芝芝 主主 编编 1981天天然然香香料料手手册册张张承承曾曾主主编编轻轻工工业业出出版社版社1989新新领领域域精精细细化化工工陈陈开开勋勋主主编编中中国国石石化出版社化出版社1999课程教学的基本形式（一）（一）课堂讲授课堂讲授（
2、二）参观实习（二）参观实习（三）考试环节（三）考试环节（学学生生成成绩绩评评定定：平平时时成成绩绩30%+期期末末考考试试70%）期期末末考考试试形形式式采采用用笔笔试试。考考试试题型分为填空、简答和论述。题型分为填空、简答和论述。第一章第一章绪绪论论第一节第一节 概述概述一什么是林产化学工业什么是林产化学工业？以以可可再再生生的的木木质质和和非非木木质质森森林林资资源源为为原原料料，经经过过化化学学或或生生物物技技术术加加工工，生生产产国国民民经经济济发发展展和和人人民民生生活活所需的各种产品的工业。所需的各种产品的工业。二二林产化学工业研究对象及分类林产化学工业研究对象及分类1研研究究对对
3、象象：不不仅仅限限于于木木材材，还还包包括括树树枝枝，树树皮皮、花花、果果实实、树树木木分分泌泌物物以以及及森森林林中中蕴蕴藏藏的的其其他他资资源源如如药药材材、食食用用菌菌类类、野菜、野果等。野菜、野果等。阔叶木（硬木）：阔叶木（硬木）：白杨、桦木、白杨、桦木、桉木、桉木、榉木、楹木、相思木榉木、楹木、相思木桉树桉树桦树桦树白杨白杨（二）非木材原料（二）非木材原料1 1、禾本科纤维原料、禾本科纤维原料稻麦草、荻苇、芒秆、蔗渣、高粱杆、麻秆、玉米秆、稻麦草、荻苇、芒秆、蔗渣、高粱杆、麻秆、玉米秆、芦竹、毛竹、慈竹、白夹竹、楠竹、斑竹等。芦竹、毛竹、慈竹、白夹竹、楠竹、斑竹等。注意注意竹子是禾本
4、竹子是禾本科纤维原料科纤维原料针叶木针叶木(needle leaved wood)(needle leaved wood)（软木（软木soft woodsoft wood）：）：云杉、冷杉、铁杉、落叶松、红松、马尾松云杉、冷杉、铁杉、落叶松、红松、马尾松。2林化产品的分类及主要产品林化产品的分类及主要产品1）木质原料的化学利用产品：）木质原料的化学利用产品：木浆（制浆造纸）、木质活性炭木浆（制浆造纸）、木质活性炭（热解）、糠醛（水解）（热解）、糠醛（水解）2）非木质林业原料的化学利用产品）非木质林业原料的化学利用产品松香、松节油（天然树脂的采松香、松节油（天然树脂的采集）、植物单宁、芳香油、生
5、物活性提集）、植物单宁、芳香油、生物活性提取物（树木提取物加工）取物（树木提取物加工）、紫胶（树木、紫胶（树木寄生昆虫的放养及产品加工）寄生昆虫的放养及产品加工）活性炭活性炭糠醛糠醛栲胶松香松香 紫紫胶胶 3主要的化学成分主要的化学成分第二节林产化学工业的发展前景第二节林产化学工业的发展前景一林产化学工业在国民经济中的作林产化学工业在国民经济中的作用用1 1 缓解能源危机缓解能源危机2促进林业产业的跨越式发展促进林业产业的跨越式发展3调调整整农农村村产产业业结结构构，解解决决“三三农农”问题的重要支撑。问题的重要支撑。二二 我国林产化学工业的发展前景我国林产化学工业的发展前景1木材制浆造纸将发
6、展壮大并逐步成木材制浆造纸将发展壮大并逐步成为林产化工的支柱产业为林产化工的支柱产业2开发具有自主知识产权的深加工产开发具有自主知识产权的深加工产品是林产化学品发展的关键品是林产化学品发展的关键3天然产物的提取和开发利用将是森天然产物的提取和开发利用将是森林资源化学利用的一个新领域林资源化学利用的一个新领域4木质能源技术和木质活性炭的生产木质能源技术和木质活性炭的生产将继续进一步发展将继续进一步发展本章思考题：本章思考题：1何谓林产化学工业，何谓林产化学工业，研究对象有哪些？研究对象有哪些？2简述林产化学工业在国民经济中的作简述林产化学工业在国民经济中的作用。用。3.林化产品的分类。林化产品的
7、分类。第二章第二章 制浆造纸制浆造纸什么是造纸工业？什么是造纸工业？国内外造纸工业的现状及发展概况国内外造纸工业的现状及发展概况造纸的原料造纸的原料制浆造纸的基本工艺过程制浆造纸的基本工艺过程购物袋第一节：第一节：造纸工业的现状及发展概况造纸工业的现状及发展概况一我国制浆造纸工业的发展史一我国制浆造纸工业的发展史（了解）（了解）公元公元105年，蔡伦利用渔网破布、韧皮纤维年，蔡伦利用渔网破布、韧皮纤维才等通过挫、煮、打、抄四字工艺成功发才等通过挫、煮、打、抄四字工艺成功发明了造纸术明了造纸术,所生产的纸张广泛用于书写、所生产的纸张广泛用于书写、记事等。记事等。公元公元610年经朝鲜传到日本年经
8、朝鲜传到日本公元公元751年传到阿拉伯年传到阿拉伯公元公元900年传到埃及年传到埃及公元公元1189年传到法国年传到法国公元公元1271年传到意大利年传到意大利公元公元1390年传到德国年传到德国公元公元1494年传到英国年传到英国公元公元1576年传到俄国年传到俄国公元公元1694年传到美国年传到美国公元公元1803年传到加拿大年传到加拿大公元公元1868年传到澳大利亚年传到澳大利亚二二我国造纸工业的发展现状我国造纸工业的发展现状全国纸和纸板生产和消费情况：全国纸和纸板生产和消费情况：12007全国纸和纸板生产企业：全国纸和纸板生产企业：3500家；家；2纸和纸板总产量：纸和纸板总产量：73
9、50万吨万吨,较上年增较上年增长长13.08%；3消费量：消费量：7290万吨，较上年增长万吨，较上年增长10.45%；人均消费量：人均消费量：55Kg，较上年增长，较上年增长5Kg主要产品1）新闻纸：）新闻纸：450万吨，占纸和纸板总产万吨，占纸和纸板总产量的量的6.12%；2）未涂布印刷书写纸：）未涂布印刷书写纸：1340万吨，万吨，18.23%；3）涂布纸：）涂布纸：510万吨，万吨，6，94%；4）生活用纸：）生活用纸：520万吨，万吨，7.07%；5）包装用纸：）包装用纸：530万吨，万吨，7.21%；6）白纸板：）白纸板：1050万吨，万吨，14.29%；7）箱纸板：）箱纸板：13
10、60万吨，万吨，18.50%8）瓦楞原纸：）瓦楞原纸：1340万吨，万吨，18.23%9）特种纸及纸板：）特种纸及纸板：120万吨，万吨，1.63%2007年我国纸和纸板进出口贸易总年我国纸和纸板进出口贸易总体特点：进口量相对减少，出口贸易所体特点：进口量相对减少，出口贸易所增加，产品的国际竞争力有所提高。增加，产品的国际竞争力有所提高。作为造纸原料的木浆、废纸进口量仍然作为造纸原料的木浆、废纸进口量仍然呈继续增加趋势呈继续增加趋势三三造纸工业的发展方向造纸工业的发展方向1纸机向大型化、高速化发展纸机向大型化、高速化发展2向向着着速速度度更更高高、动动力力消消耗耗更更少少、生生产产纸张质量更好
11、的夹网纸机发展纸张质量更好的夹网纸机发展3纸张向着薄型化、轻量化的方向发展纸张向着薄型化、轻量化的方向发展四四造纸工业存在的主要问题造纸工业存在的主要问题_废水污染问题废水污染问题充分循环使用充分循环使用增加封闭系统增加封闭系统搞好碱回收工作搞好碱回收工作_用水量大用水量大一、林产化学工业的发展前景一、林产化学工业的发展前景二、什么是制浆造纸工业二、什么是制浆造纸工业三、制浆造纸工业的现状及发展方向三、制浆造纸工业的现状及发展方向 重点回顾第二节第二节 制浆造纸原料制浆造纸原料一一植物纤维植物纤维1木材纤维木材纤维造造纸纸应应选选用用纤纤维维细细胞胞多多、杂杂细细胞胞少少的的植植物物原原料料。
12、因因此此纤纤维维长长、长长宽宽比比大大、杂杂细细胞胞少少的的针针叶叶木木材材是造纸的优良原料，可用于制造各种高档纸张。是造纸的优良原料，可用于制造各种高档纸张。2非木材纤维非木材纤维3废纸废纸4其它原料其它原料玻璃纤维、陶瓷纤维、合成纤维玻璃纤维、陶瓷纤维、合成纤维 韧皮纤维原料韧皮纤维原料 树皮类：桑皮、构皮、棉杆皮、檀皮、雁皮、棉杆皮树皮类：桑皮、构皮、棉杆皮、檀皮、雁皮、棉杆皮 麻类：红麻、大麻、黄麻、青麻、亚麻、苎麻等麻类：红麻、大麻、黄麻、青麻、亚麻、苎麻等桑树桑树亚麻亚麻构树构树棉秆皮棉秆皮 籽毛类纤维原料籽毛类纤维原料 棉花、棉短绒及棉质破布等。棉花、棉短绒及棉质破布等。叶部纤维
13、原料叶部纤维原料 龙须草、甘蔗叶、香蕉叶、龙舌兰麻等。龙须草、甘蔗叶、香蕉叶、龙舌兰麻等。棉花棉花甘蔗叶甘蔗叶香蕉叶香蕉叶棉杆棉杆半木材纤半木材纤维原料维原料第三节第三节 制浆制浆一一纸和纸板的分类和用途纸和纸板的分类和用途纸和纸板有很多不同的分类方法纸和纸板有很多不同的分类方法1按造纸原料分按造纸原料分植物纤维纸植物纤维纸合成纤维纸合成纤维纸矿物纤维纸矿物纤维纸金属纤维纸金属纤维纸2按纸的抄造方式按纸的抄造方式手工纸手工纸机制纸机制纸3按抄纸时的成形方式按抄纸时的成形方式湿法湿法干法干法4按纸的白度按纸的白度漂白纸漂白纸半漂纸半漂纸本色纸本色纸5按纸面的光滑程度按纸面的光滑程度毛面纸毛面纸半
14、有光纸半有光纸有光纸有光纸6按按用用途途分分：文文化化用用纸纸、包包装装用用纸纸、生生活活用纸、印刷用纸、技术用纸等用纸、印刷用纸、技术用纸等二二制浆基本过程制浆基本过程原料贮存原料贮存备料备料洗涤洗涤筛选净化筛选净化漂白漂白贮存贮存化学处理化学处理机械处理机械处理化学化学+机械处理机械处理辅助过程：药液制备，化学品回收等辅助过程：药液制备，化学品回收等三木材主要的化学成分三木材主要的化学成分木素的基本结构四四：木材制浆的方法木材制浆的方法：制浆就是破坏胞制浆就是破坏胞间层连接分离纤维的过程。间层连接分离纤维的过程。按加工方法分：按加工方法分：1化学法：用化学药剂同木素反应，木素化学法：用化学
15、药剂同木素反应，木素分解成能溶于水的小分子化合物，从而分解成能溶于水的小分子化合物，从而达到分离纤维的目的。达到分离纤维的目的。2 2 机机械械法法：用用磨磨石石磨磨木木机机或或木木片片磨磨木木机机依依靠靠在在机机械械摩摩擦擦作作用用产产生生大大量量的的热热使使木木素素软软化化，然然后后再再将将胞胞间间层层磨解分离出纤维来。磨解分离出纤维来。3 3 化化学学机机械械浆浆：化化学学制制浆浆和和机机械械磨磨浆浆两两者者相相结结合合的的的的方方法法，由由于于木木材材的的材材质质较较硬硬，磨磨木木过过程程中中的的动动力力消消耗耗太太大大，为为了了降降低低能能耗耗，磨磨木木之之前前先先将将木木材材原原料
16、料预预先先用用化化学学药药剂剂轻轻微微处处理理一一下下，使使胞胞间间层层松松动，然后用机械摩擦作用分离纤维。动，然后用机械摩擦作用分离纤维。五五 ：不同方法制浆的纸浆得率：不同方法制浆的纸浆得率纸纸 浆浆 种种 类类得得 率率化学浆化学浆4550%4550%高得率化学浆高得率化学浆5065%5065%半化学浆半化学浆6585%6585%化学机械浆化学机械浆8590%8590%预热木片磨木浆和化学处理预热木片磨木预热木片磨木浆和化学处理预热木片磨木浆浆9094%9094%磨石磨木浆和木片磨木浆磨石磨木浆和木片磨木浆9498%9498%六六 生产工艺过程生产工艺过程手工纸手工纸选选料料浸浸泡泡发发
17、酵酵蒸蒸煮煮洗洗浆浆堆堆晒晒碾浆碾浆抄造抄造压榨压榨烘干烘干成纸成纸机制纸（化学法）机制纸（化学法）备备料料蒸蒸煮煮洗洗涤涤筛筛选选漂漂白白打打浆浆上上网网滤滤水水压压榨榨脱脱水水烘烘缸缸干干燥燥压压光光卷取卷取包装包装第四节机械法制浆机械法制浆一一 概述概述磨木浆的特点磨木浆的特点纸浆得率高纸浆得率高 生产成本低生产成本低 适印性好适印性好 环境污染小环境污染小 纸浆纤维短、非纤维性纸浆纤维短、非纤维性 成分高、成纸张度较低成分高、成纸张度较低 不易长久保存不易长久保存 因因上上述述特特点点，白白色色磨磨木木浆浆主主要要用用于于生生产产发发行行量大、不需长期保存的、价格低廉的新闻纸。量大、不
18、需长期保存的、价格低廉的新闻纸。磨木浆的分类磨木浆的分类普通磨木浆：磨木的过程和原理普通磨木浆：磨木的过程和原理 普通磨木浆的原料普通磨木浆的原料木片磨木浆：木片磨木的生产过程木片磨木浆：木片磨木的生产过程 ：木片磨木浆的特点：木片磨木浆的特点第五节第五节：碱法制浆碱法制浆一定义定义 利用碱性化学药品的水溶液处理植物原料利用碱性化学药品的水溶液处理植物原料获得纸浆的方法。获得纸浆的方法。二二 碱法制浆分类碱法制浆分类1 石灰法：石灰法：使使用用的的药药剂剂是是石石灰灰乳乳液液，有有效效成成分分为为氢氢氧氧化钙，碱性较弱，不宜处理木浆。化钙，碱性较弱，不宜处理木浆。2烧碱法：烧碱法：又名苛性钠法
19、，蒸煮药剂为氢氧化钠和又名苛性钠法，蒸煮药剂为氢氧化钠和少量的少量的Na2CO3,此法适于蒸煮棉、麻、草此法适于蒸煮棉、麻、草类等非木材纤维原料，也可用于蒸煮阔类等非木材纤维原料，也可用于蒸煮阔叶材，但不适于蒸煮针叶材。纸浆强度叶材，但不适于蒸煮针叶材。纸浆强度和得率都较低，国外只用于生产草浆。和得率都较低，国外只用于生产草浆。3 3硫酸盐法硫酸盐法 是碱法中最主要的制浆方法，蒸煮药剂是碱法中最主要的制浆方法，蒸煮药剂为氢氧化钠和硫化钠。此法适用于各种为氢氧化钠和硫化钠。此法适用于各种纤维原料，最适于处理针叶材，包括树纤维原料，最适于处理针叶材，包括树脂含量高的松木。脂含量高的松木。三三硫酸盐
20、法蒸煮的化学反应原理硫酸盐法蒸煮的化学反应原理1蒸煮的目的蒸煮的目的适当的除去原料中的木素及部分半纤维素，适当的除去原料中的木素及部分半纤维素，尽可能减少对纤维素的损伤尽可能减少对纤维素的损伤_蒸煮的化学发应蒸煮的化学发应ROR+NaOH RONa+R HROH+NaOH RONa+H2O 式中式中R R和和RR分别代表木素大分子的主要分别代表木素大分子的主要结构基团结构基团。2蒸煮条件蒸煮条件_用碱量用碱量_碱液浓度和液比碱液浓度和液比_硫化度硫化度_温度和时间温度和时间3洗涤和碱回收洗涤和碱回收_洗涤洗涤将将黑黑液液从从纸纸浆浆中中分分离离出出来来。不不仅仅回回收收化化学药品，也是获得纯净
21、纸浆的先决条件。学药品，也是获得纯净纸浆的先决条件。4 4 碱回收碱回收 包括蒸发、燃烧、苛化三个主要步骤包括蒸发、燃烧、苛化三个主要步骤四四 纸浆的筛选、净化和漂白纸浆的筛选、净化和漂白 1 1 纸浆的筛选纸浆的筛选 利利用用杂杂质质的的外外形形尺尺寸寸和和几几何何形形状状与与良良浆浆不不同同的的特特点点，通通过过不不同同形形式式的的筛筛选选设设备备将其分离开来将其分离开来1_1_粗选粗选2_2_精选精选2纸浆的净化纸浆的净化利利用用杂杂质质的的比比重重比比良良浆浆大大的的特特点点，利利用用重重力力沉沉降降或或离离心心分分离离的的办办法法除除去去杂杂质质的的过过程程1 1）目的）目的2 2）
22、方法）方法重力沉降重力沉降 离心分离离心分离3 纸浆的漂白纸浆的漂白1）目目的的：以以合合理理的的费费用用，在在保保证证纸纸浆浆良良好好的的强强度度和和适适宜宜的的造造纸纸性性质质的的情情况况下下，生产出一定白度的纸浆来。生产出一定白度的纸浆来。2 2）方方法法氧氧化化性性漂漂白白；利利用用漂漂白白剂剂的的氧氧化化作作用用除除去去纸纸浆浆中中残残留留的的木木素素，破破坏坏 发色基团，使木素分子氧化降解而溶出。发色基团，使木素分子氧化降解而溶出。还还原原性性漂漂白白：使使用用还还原原性性的的漂漂白白剂剂选选择择性性地地破破坏坏纸纸浆浆中中的的发发色色基基团团的的结结构构，并并不不除除去去纸纸浆浆
23、中中的的木木素素，因因此此漂漂白白后后纸纸浆的得率不会下降。浆的得率不会下降。_漂白剂漂白剂氧化性氧化性 还原性还原性 _单段和多段漂白单段和多段漂白五五造纸造纸1打浆打浆1 打打浆浆的的作作用用细细胞胞壁壁的的位位移移和和变变形形 初生壁和次生壁的破裂初生壁和次生壁的破裂 润涨润涨 细纤维化细纤维化 切断切断2 纤维的结合力3施胶和加填施胶和加填1施胶施胶2 2加填加填往纸料中加入不溶于水或略溶于水的矿物往纸料中加入不溶于水或略溶于水的矿物质，使纤维得到无填料时难以具备的性质，使纤维得到无填料时难以具备的性质。可增加纸张的平滑度、紧度、和白质。可增加纸张的平滑度、紧度、和白度以及提高纸张的不
24、透明度和适印性等。度以及提高纸张的不透明度和适印性等。4纸的抄造纸的抄造抄造方法和设备抄造方法和设备方式：手工和机制：方式：手工和机制：抄抄造造方方法法：湿湿法法：浆浆纤纤维维分分散散在在水水介介质质中中成为悬浮液。成为悬浮液。干干法法：以以空空气气为为介介质质使使纤纤维维成成为为悬悬浮体。浮体。设设备备：长长网网造造纸纸机机，圆圆网网造造纸纸机机，加加网网造造纸纸机。机。1纸料的准备纸料的准备2纸页的抄制纸页的抄制本章思考题本章思考题 1 1造纸工业的发展方向。造纸工业的发展方向。2 2造纸工业的原料有哪些？造纸工业的原料有哪些？3 3纸和纸板的分类方法有哪些？纸和纸板的分类方法有哪些？4
25、4机制纸生产的工艺流程机制纸生产的工艺流程5 5硫酸盐浆的制备原理硫酸盐浆的制备原理6 6筛选和净化的原理有何不同之处？筛选和净化的原理有何不同之处？7 7打浆的作用是什么？打浆的作用是什么？8 8漂白的方法和原理。漂白的方法和原理。9碱回收碱回收松脂采集及松香生产松脂采集及松香生产3.1松脂采集松脂采集3.1.1概述概述松松脂脂是是松松树树中中含含有有的的生生理理分分泌泌物物，是是松松树树木木质质部部受受到到损损伤伤后后分分泌泌出出来来的的一一种种粘粘稠的液体。稠的液体。表1-4我国的松脂资源情况Tab.1-4.PineresourcesfortappinginChina省区Province
26、s广西Guangxi广东Guangdong福建Fujian江西Jiangxi云南Yuannan湖南Hunan湖北Hubei松林面积Pinearea(104hm2)324125153179400164218蓄积量Growingstock(104m3)19440750010400-3700036805748可采脂松林面积Pineareafortapping(104hm2)4821.511.8-2005.18.6所占比例Proportion(%)15177.7-503.13.9可采脂株数Treesfortapping(104trees)900040002200-95011003.1.2分类：分类：脂
27、松香和脂松节油脂松香和脂松节油木松香和木松节油木松香和木松节油浮油松香和硫酸盐法松节油浮油松香和硫酸盐法松节油3.1.3松脂采集松脂采集1采脂树种及其分布采脂树种及其分布2 2松脂的形成和分泌松脂的形成和分泌3.2松香、松节油的组成、性质和用途松香、松节油的组成、性质和用途3.2.13.2.1松香的松香的组组成性成性质质和用途和用途 松香的组成松香的组成树脂酸树脂酸脂肪酸脂肪酸中性物质中性物质松香的物理和化学性质松香的物理和化学性质 物理性质物理性质 化学性质化学性质松香的用途松香的用途肥皂工业肥皂工业造纸工业造纸工业油墨工业油墨工业油漆工业油漆工业橡胶工业橡胶工业电气工业电气工业食品工业食品
28、工业粘合剂工业粘合剂工业3.2.2松节油的组成性质和用途松节油的组成性质和用途1 1松松节节油油的的物物理理和和化化学学性性质质物物理理性性质质 化化学学性性质质2 2松节油的用途松节油的用途油漆溶剂油漆溶剂合成樟脑合成樟脑合成冰片合成冰片合成松油醇合成松油醇合成香料合成香料合成萜烯树脂合成萜烯树脂其他其他3.4松节油为原料的香料产品的松节油为原料的香料产品的生产生产3.4.13.4.1香料、香精的基本含义概念香料、香精的基本含义概念3.4.2行业特点行业特点3.4.3生产过程生产过程1基本知识基本知识1.1香料、香精的基本含义概念香料、香精的基本含义概念香料：指一大类具有令人愉快的特殊香香料
29、：指一大类具有令人愉快的特殊香气或香味的有机化合物的总称气或香味的有机化合物的总称动物性天然香料动物性天然香料 ：麝香、灵猫香、海狸：麝香、灵猫香、海狸香、龙涎香香、龙涎香 植物性天然香料植物性天然香料 ：种类多，生产方法各：种类多，生产方法各异异香精香精(Perfumecompound)：是多种香料是多种香料经人工调配而成的混合物。市售的香精经人工调配而成的混合物。市售的香精至少十几种香料或几十种香料复配而成，至少十几种香料或几十种香料复配而成，故香精又称调合香料。故香精又称调合香料。香水：将香精加入香水：将香精加入95%的无味乙醇制成，的无味乙醇制成，其中香精含量其中香精含量10%15%花
30、露水：将香精加入花露水：将香精加入75%左右无左右无味乙醇制成，其中香精含量为味乙醇制成，其中香精含量为1%3%。主要是去污、杀菌，。主要是去污、杀菌，并不要求香气持久。并不要求香气持久。2香料工业的特点香料工业的特点是一种跨国际的行业，品种多、批量少、价格高、利润高、规模小；生产设备多采用间歇式多功能装置，生产灵活性很大，一种设备可生产多种产品，常规只需要反应釜、蒸馏、精馏、萃取等设备；投资少、占地小，厂房小；香料行业一般与香精行业配套，函盖从香料到香妆品的整个生产。松节油（松节油（Turpentineoil)来自松柏科各种植物之树脂，根据来自松柏科各种植物之树脂，根据原料和制法不同分为三种
31、：原料和制法不同分为三种：脂松节油脂松节油木松节油木松节油浮油松节油浮油松节油主要成分是各种单萜、倍半萜。主要成分是各种单萜、倍半萜。随树种不同各成分含量各异。随树种不同各成分含量各异。松节油很少直接作香料使用，主松节油很少直接作香料使用，主要用作合成香料的原料。要用作合成香料的原料。松节油合成香料松节油合成香料理论依据：理论依据：松节油主要成分是单萜烯和倍半萜松节油主要成分是单萜烯和倍半萜烯，其分子量在烯，其分子量在136210之间，满足香料之间，满足香料对分子量的要求（对分子量的要求（50-300）。这些单萜和）。这些单萜和倍半萜烯具有香料的基本骨架，碳骨架倍半萜烯具有香料的基本骨架，碳骨
32、架是确定有无香气、捍韵、香型的关键。是确定有无香气、捍韵、香型的关键。松节油组分只需引进氧原子基团，再转松节油组分只需引进氧原子基团，再转化成其他基团，即可制成许多有价值的化成其他基团，即可制成许多有价值的香料。相比石油化工原料，工艺简单，香料。相比石油化工原料，工艺简单，步骤简化很多；步骤简化很多；除具备香料分子基本骨除具备香料分子基本骨架、碳数外，萜烯分子本身架、碳数外，萜烯分子本身有双键、异丙基、四元环、有双键、异丙基、四元环、亚甲基等结构，容易发生多亚甲基等结构，容易发生多种化学反应，引进其他官能种化学反应，引进其他官能团，从而生产多种香料产品团，从而生产多种香料产品a-蒎烯合成系列香
33、料蒎烯合成系列香料从从a-蒎烯出发，合成了一系列有价值蒎烯出发，合成了一系列有价值的香料，其主要途径有氢化、氧化、的香料，其主要途径有氢化、氧化、热裂解、水合、环氧化、臭氧化、热裂解、水合、环氧化、臭氧化、异构、环合等。异构、环合等。这些反应交错应用，可以获得一这些反应交错应用，可以获得一系列的香料系列的香料6.2 6.2 松节油合成香料松节油合成香料a-a-蒎烯合成系列香料蒎烯合成系列香料催化异构合成樟脑与冰片催化异构合成樟脑与冰片樟樟脑脑是是赛赛璐璐珞珞、炸炸药药、药药物物的的重重要要原原料料。许许多多精精油油中中均均含含有有樟樟脑脑，目目前前工工业业生产以合成樟脑为主。生产以合成樟脑为主
34、。樟樟脑脑是是松松节节油油合合成成香香料料产产品品中中除除松松油醇外的另一大类产品。油醇外的另一大类产品。以以a a-蒎蒎烯烯为为起起始始原原料料的的部部分分产产品品系系列列松节油合成香料松节油合成香料a-a-蒎烯合成系列香料蒎烯合成系列香料催化异构合成樟脑与冰片催化异构合成樟脑与冰片樟樟脑脑是是赛赛璐璐珞珞、炸炸药药、药药物物的的重重要要原原料料。许许多多精精油油中中均均含含有有樟樟脑脑，目目前前工工业业生生产产以以合合成樟脑为主。成樟脑为主。樟樟脑脑是是松松节节油油合合成成香香料料产产品品中中除除松松油油醇醇外的另一大类产品。外的另一大类产品。第三章合成香料第三章合成香料(2)2)氧化异构
35、制紫苏醛系列香料氧化异构制紫苏醛系列香料a-a-蒎蒎烯烯在在无无水水乙乙醇醇溶溶剂剂中中，以以SeO2SeO2作作氧氧化化剂剂，可可直直接接氧氧化化生生成成桃桃金金娘娘烯烯醛醛，采采用用Zn-CuZn-Cu合合金金作作催催化剂，使之异构成紫苏醛：化剂，使之异构成紫苏醛：将紫苏醛还原即可得紫苏醇：将紫苏醛还原即可得紫苏醇：紫苏醇以游离态或酯存在于姜草油紫苏醇以游离态或酯存在于姜草油中；在香柠檬油、桧油、杂薰衣草油等中；在香柠檬油、桧油、杂薰衣草油等中也有发现。它是一种较稠的油质、具中也有发现。它是一种较稠的油质、具有温暖的草香，稍有木香和花香；可用有温暖的草香，稍有木香和花香；可用于仿制柑橘、香
36、草、水果型的食用香精于仿制柑橘、香草、水果型的食用香精中；它的乙酸酯则有温暖的草香、辛香。中；它的乙酸酯则有温暖的草香、辛香。第三章合成香料第三章合成香料(3)氧化异构制紫苏醛系列香料氧化异构制紫苏醛系列香料将将紫紫苏苏醛醛与与盐盐酸酸羟羟胺胺反反应应，可可得得到到甜甜味味剂剂、香烟增香剂紫苏葶香烟增香剂紫苏葶：紫苏葶是一种高甜度、紫苏葶是一种高甜度、低热量而且耐热、耐酸、低热量而且耐热、耐酸、无毒，还具有防腐作用的无毒，还具有防腐作用的甜味剂，其甜度为蔗糖的甜味剂，其甜度为蔗糖的20002000倍。倍。4 4 环氧化、异构化合成檀香香料环氧化、异构化合成檀香香料(6)(7)a-蒎烯在有机过氧
37、化物氧化下生成环氧蒎蒎烯在有机过氧化物氧化下生成环氧蒎烷。烷。有机过氧酸一般采用过氧乙酸。采用有机过氧酸一般采用过氧乙酸。采用过氧叔丁基酸、次氯酸钠为氧化剂也可制过氧叔丁基酸、次氯酸钠为氧化剂也可制得环氧蒎烷，但未发展成为实用于工业生得环氧蒎烷，但未发展成为实用于工业生产的方法。产的方法。环氧蒎烷用环氧蒎烷用Lewis酸酸(溴化锌溴化锌)催化异构催化异构化开环生成龙脑烯醛。由于龙脑烯醛具有化开环生成龙脑烯醛。由于龙脑烯醛具有醛基，可以进行醛、酮等的羰基缩合条件，醛基，可以进行醛、酮等的羰基缩合条件，故它是十分重要的香料中间体，可以合成故它是十分重要的香料中间体，可以合成檀香等香料。檀香等香料。
38、环氧蒎烷还可以用异丙醇铝还原生成环氧蒎烷还可以用异丙醇铝还原生成松香芹醇和松香芹醇和3蒎烷酮蒎烷酮。化化合合物物(1)(1)具具有有强强烈烈持持久久檀檀香香香香气气，(2)(2)浓浓郁郁持持久久的的檀檀香香香香气气带带动动物物香香气气息息；(3)(3)温温和和檀檀香香香香气气，(4)(4)具有强烈而持久檀香香气。具有强烈而持久檀香香气。本章思考题本章思考题1 1我国松脂资源的情况我国松脂资源的情况2 2松香、松节油根据加工方法可分为哪松香、松节油根据加工方法可分为哪几类？几类？3 3松香的用途有哪些？松香的用途有哪些？4 4松节油的性质和用途有哪些松节油的性质和用途有哪些4其他林化产品的生产其
39、他林化产品的生产4.1栲胶生产栲胶生产4.1.1栲胶的组成栲胶的组成是从富含单宁的植物中提取出来的产品，是从富含单宁的植物中提取出来的产品，主要用于鞣制皮革，故又称为植物鞣剂。主要用于鞣制皮革，故又称为植物鞣剂。1栲胶的组成栲胶的组成（1）组成组成水分水分（2）总固物总固物可溶物：单宁可溶物：单宁非单宁非单宁不溶物不溶物纯纯度度=（单单宁宁/单单宁宁+非非单单宁宁）*100%一一般般要求纯度在要求纯度在50%以上。以上。1单单宁宁的的分分类类水水解解：分分子子的的结结构构中中含有酯键，化学性质不稳定含有酯键，化学性质不稳定凝凝缩缩类类：分分子子的的结结构构中中不不含含有有酯酯键键，构构成成分分
40、子子的的多多元元酚酚之之间间均均以以碳碳碳键连接。碳键连接。4.1.3栲胶的性质和用途栲胶的性质和用途（1）性质性质（2）用途用途4.1.4栲胶的原料栲胶的原料自自然然界界中中含含单单宁宁的的物物质质很很多多，只只有有少少数数的的植植物物不不含含单单宁宁。虽虽然然绝绝大大部部分分的的植植物物都都含含有有单单宁宁，但但不不是是它它们们都都能能作作为为生生产产栲栲胶胶的的原原料料使使用用，只只有有那那些些树树皮皮中中单单宁宁含含量量不不低低于于7%或或木木材材中中单单宁宁含含量量不不少少于于3。5%，生生长长迅迅速速而而且且所所含含单单宁宁鞣鞣革革性性能能好好，纯纯度度植植物物才才有有利利用用的的
41、价价值值。此此外外，还还必必须须资资源源丰丰富富，产产地地集集中中，运运输输方方便便等。等。落叶松落叶松橡婉橡婉柚柑柚柑杨梅杨梅红根红根木麻黄木麻黄黑荆树黑荆树4.1.5栲胶生产栲胶生产（1）粉碎）粉碎（2）筛选和净化）筛选和净化（3）浸提）浸提（4）蒸发与干燥）蒸发与干燥4.24.2木材水解木材水解4.2.1木材水解木材水解 将木材或者其他植物纤维原料中的纤维将木材或者其他植物纤维原料中的纤维素和半纤维素，在一定温度和催化剂在素和半纤维素，在一定温度和催化剂在的条件下加水分解成单糖，然后用化学的条件下加水分解成单糖，然后用化学或生物学的方法，将这些单糖再加工成或生物学的方法，将这些单糖再加工
42、成各种产品的工业叫植物水解工业。各种产品的工业叫植物水解工业。4.2.2单糖的制备14.2.3木材水解制酒精（1）生产酒精的方法生产酒精的方法乙烯水合乙烯水合粮食生产粮食生产植物纤维原料生产植物纤维原料生产水解水解水解液的中和、净化和冷却水解液的中和、净化和冷却糖液的发酵糖液的发酵 糠醛生产生产的工艺流程：一步法生产的工艺流程：一步法：两步法：两步法拌拌料料蒸蒸煮煮（水水解解）气气相相中中和和蒸蒸馏馏真空精馏真空精馏（1 1）饲料酵母生产饲料酵母生产木材热解木材热解 一概述一概述 木木材材热热解解是是在在隔隔绝绝空空气气的的条条件件下下木木材材受受热热分分解解制制取取各各种种产产品品的的生生产
43、产方方法法。木木材材热热解解工工业业包包括括木木材材干干馏馏、烧烧炭炭、木木材材气气化化、活活性性炭炭生生产产、松松根根干干馏馏、和和桦桦皮皮干干馏等。馏等。二木材热分解的原料二木材热分解的原料1次生林次生林2森林抚育与采伐的剩余物森林抚育与采伐的剩余物3木材加工及建筑工业中的木质废弃物木材加工及建筑工业中的木质废弃物4农林业生产中的一些副产物农林业生产中的一些副产物5其他含碳废弃物其他含碳废弃物三原料特点三原料特点1种类多种类多2性质差异大性质差异大3分布范围广分布范围广4不够集中、体积大、重量轻、不利于运不够集中、体积大、重量轻、不利于运输输五木材热分解的基本内容五木材热分解的基本内容1木
44、材炭化木材炭化在有限制地供给少量空气的条件下，在在有限制地供给少量空气的条件下，在炭化装置内使林产植物原料热分解，以炭化装置内使林产植物原料热分解，以制取木炭的操作。制取木炭的操作。木材的热解产物：固体木材的热解产物：固体木炭木炭 ：液体：液体粗木醋液粗木醋液 ：气体：气体木煤气木煤气木材干馏木材干馏烧炭烧炭木材气化木材气化木炭的用途：再生能源木炭的用途：再生能源 ：制造活性炭：制造活性炭 ：制造二硫化炭：制造二硫化炭 ：冶金行业：冶金行业2木材干馏木材干馏在隔绝空气的条件下，让木材在干馏釜在隔绝空气的条件下，让木材在干馏釜中进行热分解，以制取甲醇、醋酸、丙中进行热分解，以制取甲醇、醋酸、丙酮
45、、木焦油抗聚剂、松焦油、木炭及木酮、木焦油抗聚剂、松焦油、木炭及木煤气等多种化工产品的方法煤气等多种化工产品的方法3林产植物原料的气化与液化林产植物原料的气化与液化在高温下，利用氧气或含氧气体作氧化在高温下，利用氧气或含氧气体作氧化剂，使固体状态的林产植物原料转化成剂，使固体状态的林产植物原料转化成可燃性气体的热化学过程称作气化。可燃性气体的热化学过程称作气化。在高温、高压及催化剂的作用下，使固在高温、高压及催化剂的作用下，使固体状态的林产植物原料转化成液体燃料体状态的林产植物原料转化成液体燃料油的热化学过程称作液化。油的热化学过程称作液化。4活性炭生产、应用及再生活性炭生产、应用及再生1）定
46、义）定义活性炭是由含碳材料制得的外观黑色、活性炭是由含碳材料制得的外观黑色、内部孔隙结构发达、比表面极大、吸附内部孔隙结构发达、比表面极大、吸附能力强的一类微晶质碳。能力强的一类微晶质碳。2 2）活性炭生产：气化活化法）活性炭生产：气化活化法 ：化学药品法生产活性炭：化学药品法生产活性炭第二节木第二节木材干馏材干馏一一木材热分解的几个阶段木材热分解的几个阶段干干燥燥阶阶段段：120150以以下下，木木材材热热解解的的 速速 度度 非非 常常 缓缓 慢慢，木木 材材 的的 化化 学学 组组 分分 几几乎乎不不发发生生变变化化，主主要要是是木木材材吸吸收收外外部部的热量蒸发水分。的热量蒸发水分。预
47、预炭炭化化阶阶段段：150275，木木材材明明显显的的热热分分解解是是在在160160左左右右进进行行的的木木材材的的化化学学组组分分开开始始发发生生变变化化，不不稳稳定定的的组组分分开开始始发生分解。发生分解。炭炭化化阶阶段段：275450275450，木木材材急急剧剧分分解解，生生成成大大量量的的分分解解产产物物，同同时时放放出出大大量量的的热。热。煅烧阶段煅烧阶段450500450500，需要外部提供热，需要外部提供热量进行木炭的煅烧，进一步排除残留在量进行木炭的煅烧，进一步排除残留在木炭中的挥发性物质，液体产物已很少。木炭中的挥发性物质，液体产物已很少。二木材干馏产物二木材干馏产物1木
48、炭木炭2粗木醋液，粗木醋液，三三影响木材干馏的因素影响木材干馏的因素1温度温度2速度速度3压力压力4木材的含水率木材的含水率5木块的大小木块的大小6木材的腐朽木材的腐朽7其他其他第三节木炭的性质和用途第三节木炭的性质和用途一木炭的性质一木炭的性质二木炭的用途二木炭的用途1冶金工业冶金工业2制造渗碳剂制造渗碳剂3制造二硫化碳制造二硫化碳4生产活性炭生产活性炭三活性炭的生产三活性炭的生产木材的热解产物：固体木材的热解产物：固体木炭木炭 ：液体：液体粗木醋液粗木醋液 ：气体：气体木煤气木煤气木材干馏木材干馏烧炭烧炭木材气化木材气化木炭的用途：再生能源木炭的用途：再生能源 ：制造活性炭：制造活性炭 ：
49、制造二硫化炭：制造二硫化炭 ：冶金行业：冶金行业1气体活化法气体活化法1）定义）定义使用水蒸气、烟道气或空气之类的含氧使用水蒸气、烟道气或空气之类的含氧气体作为活化剂在高温下与原料的炭化气体作为活化剂在高温下与原料的炭化物进行活化反应，使炭化物的孔隙结构物进行活化反应，使炭化物的孔隙结构逐渐发达起来并最终变成活性炭的过程。逐渐发达起来并最终变成活性炭的过程。2）活化剂的作用）活化剂的作用清除阻塞在原料孔隙中的焦油等非清除阻塞在原料孔隙中的焦油等非组织碳，使原料在炭化过程中业已形成组织碳，使原料在炭化过程中业已形成的孔隙开放、畅通的孔隙开放、畅通气体活化剂有选择地与原料炭表面气体活化剂有选择地与
50、原料炭表面上的碳原子发生活化反应，结果生成了上的碳原子发生活化反应，结果生成了新的孔隙。新的孔隙。气体活化剂与原料炭原有孔隙内表气体活化剂与原料炭原有孔隙内表面上碳原子发生活化反应的结果，使孔面上碳原子发生活化反应的结果，使孔径变大。径变大。3）气体活化剂的活化反应）气体活化剂的活化反应水蒸气的活化反应水蒸气的活化反应烟道气的活化反应烟道气的活化反应空气的活化反应空气的活化反应4)影响气体活化的因素影响气体活化的因素活化剂的种类活化剂的种类活化剂的用量活化剂的用量活化温度活化温度原料炭的种类和性质原料炭的种类和性质2化学药品活化法化学药品活化法1）定义）定义使用氯化锌、磷酸或其他化学药品作活使