松脂大國的長(cháng)期困惑

　　我國是松樹(shù)資源大國，擁有松林面積1600萬(wàn)公頃，年可采脂200多萬(wàn)噸；中國是松脂出口大國，2007年松脂產(chǎn)量約95萬(wàn)噸，其中松香70多萬(wàn)噸、松節油10多萬(wàn)噸，出口松香35萬(wàn)噸，均居世界首位。

　　松脂作為一種可再生資源，用途很廣，松香松節油具有400多種用途，被廣泛應用于膠黏劑、能源、合成橡膠、醫藥、印刷、造紙、電子、食品等行業(yè)。松香深加工產(chǎn)品曾在神舟5號飛船中得到應用。

　　但松香、松節油容易氧化、聚合、變色、變質(zhì)，難以滿(mǎn)足市場(chǎng)對高品質(zhì)松香、松節油深加工產(chǎn)品的需求。如何從根本上消除松香結構中的變色因子，使松香無(wú)色化、穩定化？這個(gè)技術(shù)難題一直困擾著(zhù)我國林化行業(yè)。

　　面對難題，項目組專(zhuān)家開(kāi)展了松香無(wú)色化機理研究，從松香、松節油原料出發(fā)，通過(guò)分子結構的異構、轉化、加氫等技術(shù)，使高活性結構改性成穩定結構后再深加工利用，獲得了高穩定深加工系列產(chǎn)品。

　　我國專(zhuān)家的獨特創(chuàng )新

　　項目組專(zhuān)家將化學(xué)改性方法及精制、提純等物理手段綜合應用于松香改性處理中。他們的目的是：消除松香分子中的主要變色因子——不穩定共軛雙鍵，實(shí)現松香產(chǎn)品的無(wú)色化、穩定化，獲得透明、穩定的無(wú)色松香。利用復合功能催化劑具有的抗氧、漂白、異構及酯化等功能作用，將原料松香直接轉變?yōu)榫哂蟹€定結構的松香樹(shù)脂，再利用助劑吸收氧、分解氧化過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)氧化氫、屏蔽紫外線(xiàn)等系列作用，達到淺色、穩定的目的，從而制得無(wú)色松香樹(shù)脂。此方法無(wú)需高壓設備，工藝簡(jiǎn)便，成本低。

　　據項目組專(zhuān)家介紹，合成環(huán)氧樹(shù)脂的常規方法是采用石化原料，以甲苯為溶劑，在堿水環(huán)境下合成，其工藝復雜、副反應多、產(chǎn)率低，只達80%～85%。本項目以生物質(zhì)資源替代石油資源合成特種耐候環(huán)氧樹(shù)脂，突破了無(wú)溶劑、無(wú)水環(huán)境下合成環(huán)氧樹(shù)脂的關(guān)鍵技術(shù)，避免了水解等副反應，工藝簡(jiǎn)便、產(chǎn)率高，達95%以上?，F在，耐候性環(huán)氧樹(shù)脂已在我國電工行業(yè)得到廣泛應用，實(shí)現替代進(jìn)口30%～40%。利用此環(huán)氧樹(shù)脂制造的戶(hù)外電氣絕緣件、互感器已在我國電網(wǎng)中正常運行了5年多。

　　專(zhuān)家介紹說(shuō)，現有松節油穩定結構的氧化方法中，必須使用純氧在大反應釜中進(jìn)行間歇氧化，能耗高、效率低、危險性大。本項目以空氣代替純氧，采用創(chuàng )制催化劑，增加了氧分子的活性，提高了反應速度，實(shí)現了連續化生產(chǎn)，能耗低、效率高、安全性強。

　　項目發(fā)明的一體化技術(shù)，一改以往采用絕對無(wú)水或液氨及金屬鈉等極端條件制備松節油類(lèi)香料的方法，使松節油香料的合成反應與產(chǎn)物的分離提純在同一體系中完成，而乙炔化新技術(shù)則以固體堿和乙炔為原料，在零下10℃～0℃下反應，比用液氨(反應溫度為零下33.35℃)節能40%以上，工藝簡(jiǎn)單，安全環(huán)保。

　　初加工產(chǎn)品長(cháng)期出口局面改變

　　通過(guò)項目的實(shí)施與研究，獲得國家授權專(zhuān)利4項，取得省級鑒定成果3項，制訂新產(chǎn)品技術(shù)標準10項，發(fā)表研究論文27篇，其中EI收錄11篇，造就了骨干力量，培養了大批碩士與博士研究生，形成了穩定的創(chuàng )新團隊。

　　通過(guò)創(chuàng )新和集成，解決了松香松節油結構穩定化及其深加工利用的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，提高了松香松節油深加工利用的品質(zhì)。經(jīng)過(guò)推廣應用，松香松節油深加工利用率整體提高10個(gè)百分點(diǎn)，為我國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了積極的示范作用。開(kāi)發(fā)了5套產(chǎn)業(yè)化技術(shù)：無(wú)色松香產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)、無(wú)色松香酯系列產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)、特種耐候環(huán)氧樹(shù)脂生產(chǎn)技術(shù)、松節油類(lèi)香料加氫和氧化技術(shù)、松節油類(lèi)高級香料一體化及乙炔化合成技術(shù)。這些技術(shù)已分別在湖南株洲松本林化、廣東華林化工、南京大自然精細化學(xué)品、江蘇洪澤宏富工貿等單位推廣應用，建立了中試示范生產(chǎn)線(xiàn)8條，產(chǎn)能每年7000噸。建立了3個(gè)產(chǎn)業(yè)化示范基地，相關(guān)技術(shù)已輻射到吉林等地，并與廣西梧州松脂、廣東松林香料、海南五指山集團、浙江省松陽(yáng)縣科技局等簽訂了技術(shù)合作協(xié)議，建立起了行業(yè)區域性技術(shù)中心，實(shí)現了行業(yè)技術(shù)跨越，改變了長(cháng)期出口初加工產(chǎn)品的局面，發(fā)揮了松脂作為生物質(zhì)可再生資源的優(yōu)勢，有利于推動(dòng)松脂產(chǎn)業(yè)的結構調整和優(yōu)化升級，符合可持續發(fā)展戰略。

　　隨著(zhù)成果和技術(shù)的進(jìn)一步推廣應用，預計不久的將來(lái)，可有效開(kāi)辟每年10萬(wàn)噸松香市場(chǎng)，相當于提供5萬(wàn)多個(gè)就業(yè)崗位，收入約5億元，折合崗位人均年收入1萬(wàn)元。