木質素胺在稀酸水溶液中的聚集行為

安蘭芝，盧 祥，劉祖廣

（廣西民族大學 化學化工學院 廣西林產化學與工程重點實驗室，廣西 南寧 530006）

木質素胺在稀酸水溶液中的聚集行為

安蘭芝，盧 祥，劉祖廣

（廣西民族大學 化學化工學院 廣西林產化學與工程重點實驗室，廣西 南寧 530006）

為研究木質素胺在稀酸水溶液中的聚集行為，采用表面張力儀、紫外分光光度儀、激光納米粒度分析儀等方法測定了木質素胺在稀酸水溶液中的表面張力、吸光度、粒徑和Zeta電位，探討了無機鹽及pH值對其聚集行為的影響。結果表明：木質素胺溶液的臨界聚集質量濃度（CAC）為0.10 g·L－1。當質量濃度低于CAC時，木質素胺主要以單分子形式存在；當質量濃度大于CAC時，木質素胺主要以多分子聚集體的狀態存在。木質素胺的Zeta電位隨質量濃度升高先快速增加到最大值37.6 mV，隨后略有降低。木質素胺呈現出一定的表面活性，在10.00 g·L－1時的表面張力為44.09 mN·m－1。在木質素胺溶液中加無機鹽后，表面張力升高， Zeta電位降低，穩定性下降，容易聚集形成更大的顆粒而發生沉淀。pH值對木質素胺溶液聚集行為的影響與無機鹽的變化趨勢一致。圖10表1參24

木材科學與技術；木質素胺；臨界聚集質量濃度；聚集行為；無機鹽

木質素是一種儲量僅次于纖維素具有立體網狀結構的無規酚類高分子化合物。然而，來源于制漿造紙廢液的工業木質素目前僅有6%（主要是木質素磺酸鹽）被有效利用，絕大多數作為燃料并未得到高附加值利用［1］，造成了資源的嚴重浪費。因而，如何高效利用木質素已經成為世界各國競相研究的重要課題。由硫酸鹽法制漿廢液中提取得到的硫酸鹽木質素，其分子中含有酚羥基、醚鍵、羧基等多種親水基團［2］，而木質素的苯基丙烷基本結構單元具有親油性，經化學改性后可作為表面活性劑而廣泛用作瀝青乳化劑［3－4］、絮凝劑［5－7］、減水劑［8］、水煤漿復合添加劑［9－11］等，具有廣泛的應用前景。有關木質素表面活性劑的研究主要集中在化學改性制備上［12－13］，而對其溶液行為的研究相對較少。目前，對于木質素陰離子表面活性劑的溶液行為已有了一定的報道［14－18］，但是很少考察木質素陽離子表面活性劑的聚集行為。木質素陽離子表面活性劑在道路鋪筑、高速公路維修養護領域有著重要的應用［19］，因此，對其聚集行為的研究對于其應用具有重要的指導意義。二乙烯三胺分子中含有多個胺基，將其引入木質素后既可增強乳化瀝青與礦料的黏附性，又可提高乳化瀝青蒸發殘余物延度［20］。本研究通過Mannich反應將親水性的二乙烯三胺甲基基團引入到木質素當中，得到了酸溶的木質素胺陽離子乳化劑，考察了其在水溶液中的粒徑、臨界聚集質量濃度、表面張力、Zeta電位及其無機鹽、pH值對其聚集行為的影響。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

硫酸鹽木質素（KL）：自制，從南寧鳳凰造紙廠提供的造紙黑液中提取，其他均為市售分析純試劑。

1.2 實驗過程

1.2.1 木質素胺的制備 按文獻［20］的方法合成。將1.80 g木質素用質量分數為10%的氫氧化鈉溶液完全溶解，并調節酸堿度至pH 11.00后加入到100 mL的三口燒瓶中，升溫至90℃，加入質量分數為37%甲醛0.76 mL與二乙烯三胺1.10 mL的混合液，恒溫攪拌反應3 h。反應結束后用1.00 mol·L－1的鹽酸調節溶液的pH值至pH 5.50~6.00，使改性產物沉淀析出。將懸濁液倒入透析袋中用純水充分透析，直到透析水中無氯離子檢出時，將透析袋中混合物于50℃條件下真空干燥，磨細，得到木質素胺。制備木質素胺的反應示意如下。

1.2.2 表面張力 將適量木質素胺以1.00 mol·L－1鹽酸溶解并調節pH值為pH 2.00，視需要加入定量的無機鹽溶液，立即用pH 2.00的鹽酸稀釋成不同的濃度，采用上海衡平儀器儀表廠生產的BZY-2全自動表面張力儀測定4次，取平均值為測定結果。

1.2.3 臨界聚集質量濃度（CAC） 將待測樣品按照1.2.2節的方法配置成不同質量濃度的溶液，靜置24 h，用紫外分光光度計（澳大利亞GBC公司）測定各個質量濃度的樣品在280 nm處的吸光度值。為了確保測量的準確度，當被測溶液的吸光度值大于1時，用質量濃度低的樣品做參比，使測得的吸光度值在1以下。測定4次·樣品－1，取算術平均值，以吸光度值與質量濃度值做D（λ）-c曲線［21］。

1.2.4 Zeta電位 將待測樣品按照1.2.2節的方法配置成不同質量濃度的溶液，立即采用英國馬爾文公司生產的Zetasizer Nano ZS激光納米粒度分析儀測定4次，取平均值為測試結果。測定不同pH值對溶液Zeta電位的影響時，將溶解后的待測樣品用鹽酸調節pH值分別為pH 0，pH 0.50，pH 1.00，pH 2.00，pH 3.00，并用相應pH值的鹽酸稀釋定容后立即測定。

1.2.5 粒徑 將待測樣品按照1.2.2節的方法配置成不同質量濃度的溶液，立即采用英國馬爾文公司生產的Zetasizer Nano ZS激光納米粒度分析儀測定4次，取平均值為測定結果。

2 結果與討論

2.1 臨界聚集質量濃度（CAC）

兩親分子在水溶液中發生自聚集形成各種聚集體時的濃度稱為臨界聚集質量濃度［22］。近年來，有文獻報道［21－22］，采用紫外分光光度法可測定木質素磺酸鈉和堿木質素溶液的臨界聚集濃度。由于木質素胺的結構與它具有一定的相似性，故本研究采用該方法來測定木質素胺的臨界聚集質量濃度。木質素胺在280 nm處有特征吸收峰，實驗采用紫外分光光度儀用參比疊加的方法測量了質量濃度從0.01×10－1g·L-1至0.30 g·L－1，pH 2.00的木質素胺溶液在280 nm處的紫外吸光度D（280）。結果如圖1所示。從圖1可以看出：當木質素胺的質量濃度低于0.10 g·L－1時,其吸光度值隨著木質素胺質量濃度的增加而線性增加，表明木質素胺在溶液中主要呈單分子分布狀態。當質量濃度增加到0.10 g·L－1后，木質素胺分子開始發生聚集形成多分子聚集體，表現為吸光度隨著溶液質量濃度增加而緩慢增加，曲線出現明顯拐點，拐點處對應的質量濃度即為木質素胺的CAC。由圖1可知：木質素胺的CAC在 0.10 g·L－1附近，此時木質素胺以單分子和多分子聚集體2種形態存在于溶液中。當木質素胺的質量濃度大于0.10 g·L－1時，曲線隨質量濃度的增加緩慢增加，此時溶液中木質素胺主要以多分子聚集體的形態存在。

2.2 Zeta電位

木質素胺在溶液中的Zeta電位如圖2所示。隨著木質素胺質量濃度的增加，Zeta電位迅速增加，達到最大值后略有下降。這是由于隨著溶液質量濃度的不斷增加，木質素胺溶液中的多分子聚集體逐漸增多，并且多分子聚集體中所參與的木質素胺分子數目不斷增加，因而其膠粒所帶的電荷急劇增加，從而導致溶液的Zeta電位顯劇上升。當木質素胺的質量濃度進一步增加時，由于更多的反離子進入雙電層，使得Zeta電位反而略有降低。Zeta電位（正或負）越高，體系越穩定。反之，Zeta電位（正或負）越低，越傾向于凝結或凝聚，體系越不穩定。加了定量的氯化鈉后，由于溶液中的反離子濃度增加，雙電層被壓縮，從而表現為對應質量濃度的Zeta電位下降，體系的穩定性能下降。固定木質素胺質量濃度為0.10 g·L－1，研究了在25℃，pH 2.00時不同濃度的無機鹽對溶液Zeta電位的影響。如圖3所示：當不加鹽時，木質素胺溶液的Zeta電位最高；隨著鹽濃度的增加，木質素胺的Zeta電位明顯降低。這是因為隨著鹽濃度增加，溶液中的反離子濃度增加，雙電層逐漸被壓縮，因而溶液的Zeta電位顯劇下降。3種鹽（氯化鈉、氯化鉀和氯化鈣）對木質素胺Zeta電位變化趨勢的影響基本一致。當加入相同濃度的一價鹽（氯化鈉或氯化鉀）時，Zeta電位的下降程度幾乎相同。但是，當加入同樣濃度的二價鹽（氯化鈣）時，由于引入了更多的氯離子，對應的Zeta電位更低。

pH值的變化對木質素胺溶液Zeta電位的影響如圖4所示。由圖4可見：木質素胺的Zeta電位隨pH值的增加而增大。這是因為當pH值從pH 0變化到pH 3.00時，鹽酸質量濃度降低，溶液中的反離子濃度降低，對雙電層壓縮的影響減弱，從而表現為對應質量濃度的Zeta電位升高。

圖1 木質素胺在280 nm處吸光度隨質量濃度的變化Figure 1 Relationship of absorbance at 280 nm the mass concentration of lignin-amine

圖2 木質素胺溶液的Zeta電位Figure 2 Zeta potential of lignin-amine

圖3 無機鹽對木質素胺Zeta電位的影響Figure 3 Effect of inorganic salt on Zeta potential of lignin-amine

圖4 木質素胺Zeta的電位隨pH值的變化Figure 4 Zeta potential of lignin-amine at different pH values

2.3 表面張力

由于木質素胺具有兩親結構，傾向于在溶液表面聚集，表現出一定的表面活性。由圖5可見：當木質素胺的質量濃度較低時，其在溶液表面的排列未達到飽和，因而隨著質量濃度的增加，排列在溶液表面的分子數目逐漸增多，表現為表面張力逐步下降。該實驗結果與PANG等［23］和QIU等［24］測定木質素磺酸鈉表面張力的結果相吻合。圖5中曲線在0.10 g·L－1附近下降得更加明顯。這可能是由于此時的質量濃度已經達到木質素胺的臨界聚集濃度，木質素在溶液中由單分子存在形式轉變為多分子的聚集體，從而在溶液表面排列得更加緊密所致。加入氯化鈉后木質素胺的表面張力略有升高。

2.4 氯化鈉對聚集行為的影響

為考察無機鹽對木質素胺聚集行為的影響，作者在不同質量濃度的木質素胺溶液中添加一定量氯化鈉，搖勻后靜置24 h，然后在280 nm處測定上清液的吸光度，結果如圖6所示。當木質素胺溶液質量濃度很稀（0.01 g·L－1，0.05 g·L－1）時，木質素胺溶液的吸光度隨氯化鈉質量濃度的增加僅略有降低，表明氯化鈉對木質素胺的質量濃度和它的聚集狀態幾乎沒有影響。而當木質素胺增加到一定質量濃度（0.10 g·L－1）時，氯化鈉會使木質素胺溶液上清液的吸光度明顯降低。木質素胺質量濃度愈高，其吸光度發生下降所需的鹽質量濃度愈低，亦即使木質素胺發生聚集生成更大的聚集體甚至產生沉淀所需要的鹽的質量濃度越低。這是由于木質素胺溶液是一種膠體溶液，屬于熱力學不穩定體系，有聚集形成更大的聚集體甚至沉淀的傾向。當質量濃度很低時，木質素胺主要以單分子狀態存在且Zeta電位很低，受鹽的影響較小。當溶液質量濃度較高（大于0.10 g·L－1）時，木質素胺主要以多分子聚集體狀態存在，此時Zeta電位較高，木質素胺膠粒更容易受到鹽中反離子的影響，雙電層被壓縮，從而降低了膠粒的穩定性，更容易聚集形成較大的聚集體甚至沉淀。

2.5 粒徑

圖5 氯化鈉對木質素胺溶液表面張力的影響Figure 5 Effect of NaCl on surface tention of lignin-amine

圖6 氯化鈉對木質素胺在280 nm處吸光度的影響Figure 6 Effect of NaCl on UV absorbance of lignin-amine at 280 nm

通過動態光散射研究木質素胺在pH 2.00稀鹽酸溶液中的粒徑如表1所示。木質素胺在溶液中主要以2種大小不同的聚集體存在。其中較小的聚集體（峰1）粒徑約為16~22 nm，隨著木質素胺質量濃度的增加，粒徑略有增加而后趨向穩定，這可能是木質素胺溶液中的單分子存在形式。當木質素胺質量濃度低于0.10 g·L－1時，其體積占比大于71.8%，是木質素胺在溶液中的主要存在形式。隨著木質素胺質量濃度的增加，峰1所占的比例不斷下降，而峰2的比例和粒徑卻不斷增加，表明木質素胺分子聚集形成的多分子聚集體數目越來越多，聚集體的尺寸也變得越來越大，并且當質量濃度大于0.10 g·L－1時逐步成為溶液中的主要存在形式，這與CAC測定得出的結論一致。

圖7形象地說明了木質素胺在溶液中的粒徑分布。當木質素胺溶液質量濃度低于CAC時，溶液中主要以單分子的狀態存在；在溶液質量濃度接近CAC時，單分子開始聚集形成多分子聚集體，此時單分子數目減少，聚集體數目增加；當質量濃度高于CAC時，單分子發生大量聚集形成更大的多分子聚集體，木質素胺在溶液中主要以多分子聚集體的狀態存在。此外，隨著質量濃度增加，曲線分布變寬，也說明溶液中形成更多的大小不同的聚集體。

表1 木質素胺粒徑隨質量濃度變化情況Table 1 Size of lignin-amine at different concentration

圖7 木質素胺溶液的粒徑分布圖Figure 7 Size distribution of lignin-amine at different concentration

圖8 木質素胺的粒徑隨鹽濃度的變化Figure 8 Size of lignin-amine at different salt concentration

當木質素胺質量濃度為0.10 g·L－1，溶液溫度25℃，pH 2.00時，在木質素胺中添加不同鹽對其粒徑的影響如圖8所示。3種鹽對木質素胺粒徑的影響變化規律基本一致，都是隨著鹽濃度的增加粒徑先減小后增加。鹽對粒徑的影響有2個方面：一方面，隨著鹽濃度的增加，溶液中的反離子濃度增加，雙電層被壓縮，Zeta電位降低，木質素胺球形膠粒表面基團間的電荷排斥作用減弱，從而使其收縮變得更為緊密，所以粒徑略有減小。當然，溶液離子強度的變化對粒徑也會產生一定的影響。另一方面，由于鹽濃度的不斷增加，木質素胺的Zeta電位不斷下降，降低了木質素胺膠粒間的排斥力，以致于單分子球形膠粒相互間能夠聚集形成大小不同的多分子聚集體而使粒徑急劇增加。當鹽的濃度很低時，此時Zeta電位下降較少，木質素胺球形膠粒以收縮為主，故粒徑略有下降；而當鹽的濃度較高時，此時Zeta電位下降嚴重，木質素胺球形膠粒以聚集為主，故粒徑顯著增加。

加入同樣濃度的二價鹽（氯化鈣）引入的氯離子濃度更高，因而較一價鹽（氯化鈉或氯化鉀）的影響更為顯著。

pH值對木質素胺粒徑的影響如圖9所示。隨pH值的增大，木質素胺的粒徑是先減小后略微增大，在pH 1.00時粒徑達到最小值。其原因可能與添加無機鹽相似。此外，木質素胺分子中的羧基、酚羥基等弱酸基團，隨著鹽酸質量濃度的增大，由于同離子效應其電離程度減少，引起靜電斥力的變化，也可能會影響到粒徑的大小。

圖9 木質素胺的粒徑隨pH值的變化Figure 9 Size of lignin-amine at varied pH value

2.6 木質素胺在稀酸溶液中的聚集模型

木質素胺的CAC約為0.10 g·L－1。當溶液質量濃度較低（＜0.10 g·L－1）時，木質素胺在溶液中主要以單分子狀態存在；溶液質量濃度在0.10 g·L－1左右時，木質素胺單分子開始聚集形成多分子聚集體，此時溶液中既有單分子又有多分子聚集體存在；當質量濃度較高（＞0.10 g·L－1）時，木質素胺在溶液中主要以多分子聚集體的形式存在（圖10）。

圖10 木質素胺在稀酸溶液中的聚集模型Figure 10 Aggregation model of lignin-amine in dilute acid solution

3 結論

木質素胺在稀鹽酸溶液中為帶正電荷的膠體溶液，其臨界聚集質量濃度約為0.10 g·L－1。當質量濃度低于CAC時，木質素胺在溶液中主要以單分子狀態存在；當質量濃度大于CAC時，主要以多分子聚集體的狀態存在。木質素胺的Zeta電位隨質量濃度升高先快速增加到最大值隨后略有降低，并隨鹽酸質量濃度的增加而降低。其表面張力隨著質量濃度的增加不斷降低。動態光散射表明：木質素胺在稀鹽酸溶液中的粒徑隨著溶液質量濃度增加先增加，隨后基本趨于穩定。加入無機鹽后，木質素胺溶液的表面張力值升高，溶液的Zeta電位下降，穩定性能下降，木質素胺在溶液中的粒徑先下降而后明顯增加，甚至聚集成更大的顆粒而形成沉淀。鹽對木質素胺在溶液中聚集行為的影響隨著鹽的種類、用量和木質素胺的質量濃度的不同而有所不同。溶液pH值對木質素胺聚集行為的影響與鹽相似。

［1］ 張桂梅，廖雙泉，藺海蘭，等．木質素的提取方法及綜合利用研究進展［J］.熱帶農業科學，2005，25（1）：66－70，76.

ZHANG Guimei,LIAO Shuangquan,LIN Hailan,et al.Progress in studying the extraction and comprehensive utilization of lignin［J］.Chin J Trop Agric,2005,25（1）:66－70,76.

［2］ SCHMIDT J A,RYE C S,GURNAGUL N.Lignin inhibits autoxidative degradation of cellulose［J］.Polym Degrad Stabil,1995,49（2）:291－297.

［3］ FALKEHAG S I,DILLING P.Process for producing cationic lignin amines:US,3718639［P］.1973-02-27.

［4］ 王曉紅，趙謙，郝臣.陽離子木質素胺的制備及乳化作用［J］.江蘇大學學報（自然科學版），2006，27（4）：360－363.

WANG Xiaohong,ZHAO Qian,HAO Chen.Synthesis and emulsification of cationic lignin amine［J］.J Jiangsu Univ Nat Sci Ed,2006,27（4）:360－363.

［5］ QIAN Yong,ZHANG Qi,QIU Xueqing,et al.CO2-responsive diethylaminoethyl-modified lignin nanoparticles and their application as surfactants for CO2/N2-switchable Pickering emulsions［J］.Green Chem,2014,16（12）:4693－4968.

［6］ 劉祖廣，呂施賢，閆曉雪，等.改性木質素胺吸附劑對廢水中Pb2+的吸附［J］.中國造紙學報，2011，26（2）：53-57.

LIU Zuguang,Lü Shixian,YAN Xiaoxue,et al.Adsorption of lead ions in effluent onto lignin amines adsorbents from modified kraft lignin［J］.Trans China Pulp Pap,2011,26（2）:53-57.

［7］ 劉明華，楊林，彥懷宇.復合型改性木質素絮凝劑處理抗生素類化學制藥廢水的研究［J］.中國造紙學報，2006，21（2）：47-50.

LIU Minghua,YANG Lin,YAN Huaiyu.Treatment of antibiotics pharmaceutical effluent with a novel compound modified lignin-based flocculant［J］.Trans China Pulp Pap,2006,21（2）:47-50.

［8］ GUPTA C,SVERDLOVE M J,WASHBURN N R.Molecular architecture requirements for polymer-grafted lignin superplasticizers［J］.Soft Mater,2015,11（13）:2691-2699.

［9］ ROZMAN H D,TAN K W,KUMAR R N,et al.The effect of lignin as a compatibilizer on the physical properties of coconut fiber-polypropylene composites［J］.Eur Polym J,2000,36（7）:1483-1494.

［10］ 李鳳起，朱書全.木質素表面活性劑及木質素磺酸鹽的化學改性方法［J］.精細石油化工，2001（2）：15-17.

LI Fengqi,ZHU Shuquan.Lignin surfactants&chemical modification of lignin sulfonate［J］.Spec Petrochem,2001（2）:15-17.

［11］ TAKASE H,van de VEN T G M.Effect of a cofactor on the polymer bridging of latex particles to glass by polyethylene oxide［J］.Coll Surf A Physicochem Eng Asp,1996,118（1/2）:115-120.

［12］ LUDWIG C H,FISK L B.Cationic bituminous emulsion:US,4017419［P］.1977-04-01.

［13］ 張萬烽，林青，林健，等.Mannich法合成木質素胺型瀝青乳化劑及其分析［J］.應用化工，2006，35（5）：366 -372.

ZHANG Wanfeng,LIN Qing,LIN Jian,et al.Preparation of lignin amine by Mannich reaction and its determination［J］.Appl Chem Ind,2006,35（5）:366-372.

［14］ WOERNER D L,McCARTHY J L.Lignin.24.Ultrafiltration and light-scattering evidence for association of kraft lignins in aqueous solutions［J］.Macromolecules,1988,21（7）:2160-2166.

［15］ NORGREN M,EDLUND H,WAGBERG L.Aggregation of lignin derivatives under alkaline conditions.Kinetics and aggregate structure［J］.Langmuir,2002,18（7）:2859-2865.

［16］ NORGREN M,EDLUND H.Stabilisation of kraft lignin solutions by surfactant additions［J］.Coll Surf A Physicochem Eng Asp,2001,194（1）:239-248.

［17］ YAN Mingfang,YANG Dongjie,DENG Yonghong,et al.Influence of pH on the behavior of lignosulfonate macromolecules in aqueous solution［J］.Coll Surf A Physicochem Eng Asp,2010,371（1）:50-58.

［18］ ZHOU Mingsong,WANG Wenli,YANG Dongjie,et al.Preparation of a new lignin-based anionic/cationic surfactant and its solution behavior［J］.RSC Adv,2015,5:2441-2448.

［19］ 周鴻順，湯發有.陽離子乳化瀝青及其乳化劑的應用進展［J］.精細石油化工，1996（3）：5-7.

ZHOU Hongshun,TANG Fayou.The development trend and current situation of fine chemical in Sinopec［J］.Spec Petrochem,1996（3）:5-7.

［20］ 劉祖廣，陳朝暉，王迪珍.二乙烯三胺/甲醛改性木質素胺的制備及應用性能［J］.中國造紙學報，2005，20（2）：75-79.

LIU Zuguang,CHEN Zhaohui,WANG Dizhen.Preparation and characterization diethylenetriamine/formaldehyde modified lignin amine［J］.Trans China Pulp Pap,2005,20（2）:75-79.

［21］ QIU Xueqing,KONG Qian,ZHOU Mingsong,et al.Aggregation behavior of sodium lignosulfonate in water solution［J］.J Phys Chem B,2010,114（48）:15857-15861.

［22］ 孔倩.堿木質素溶液行為的研究［D］.廣州：華南理工大學，2011.

KONG Qian.Investigation Solution Behavior of Alkalia Lignin［D］.Guangzhou:South China University of Technology, 2011.

［23］ PANG Yuxia,QIU Xueqing,YANG Dongjie,et al.Influence of oxidation hydroxymethylation and sulfomethylation on the physicochemical properties of calcium lignosulfonate［J］.Coll Surf A Physicochem Eng Asp,2008,312（2/3）: 154-159.

［24］ QIU Xueqing,YAN Mingfang,YANG Dongjie,et al.Effect of straight-chain alcohols on the physicochemical properties of calcium lignosulfonate［J］.J Coll Interf Sci,2009,338（1）:151-155.

Aggregation behavior of lignin-amine in a dilute hydrochloric acid aqueous solution

AN Lanzhi,LU Xiang,LIU Zuguang
（Guangxi Key Laboratory of Chemistry and Engineering of Forest Products,College of Chemistry and Chemical Engineering,Guangxi University for Nationalities,Nanning 530006,Guangxi,China）

To study the aggregation behavior of a lignin-amine aqueous solution in dilute hydrochloric acid and the influence of inorganic salts and pH on the aggregation behavior of lignin-amine,measurements of surface tension,absorbance,particle size,and Zeta potential were taken using a surface tensiometer,an ultraviolet spectrophotometer,and a Zetasizer Nano ZS lazer particle analyzer.Results showed that the critical aggregation concentration （CAC）of lignin-amine was 0.10 g·L－1.Lignin-amine mainly existed in the form of single molecules in solution when its concentration was under the CAC and in the form of multi-molecular aggregation if the concentration was much greater than the CAC.The Zeta potential of lignin-amine increased from 18.1 mV to the maximum of 37.6 mV when the concentration of lignin-amine increased from 0.01 g·L－1to 2.00 g·L－1, and then decreased to 35.8 mV when the concentration increased continuously to 10.00 g·L－1.Lignin-amine showed a surface tension of 44.09 mN·m－1at a concentration of 10.00 g·L－1.If inorganic salts were added to the solution,lignin-amine would easily aggregate into larger particles and form a precipitate.Similarly,when the pH of the solution was less than 1,lignin-amine also aggregated into larger particles and formed a precipitate.Thus,lignin-amine solution in dilute hydrochloric acid at pH 2 was a colloidal solution with positive charges,and its aggregation behavior was strongly effected by its concentration,Zeta potential,inorganic salts and pH in the solution.［Ch,10 fig.1 tab.24 ref.］

wood science and technology;lignin-amine;critical aggregation concentration;aggregation behavior;inorganic salt

S713；O636.2

A

2095-0756（2017）01-0007-07

2016-01-20；

2016-04-19

國家自然科學基金資助項目（31260161）；廣西高校研究生聯合培養基地資助項目（BYB-036）

安蘭芝，從事天然高分子改性與應用研究。E-mail：2517816511@qq.com。通信作者：劉祖廣，教授，從事天然高分子改性與林產化學等研究。E-mail：gxmd311lab@163.com

浙 江 農 林 大 學 學 報，2017，34（1）：14-19

Journal of Zhejiang A＆F University

10.11833/j.issn.2095-0756.2017.01.003