第11卷第3期纤维素科学与技术Vol.11No.32003年9月JournalofCelluloseScienceandTechnologySept.2003文章编号：1004-8405(2003)03-0040-10●综述评论●*超临界流体技术在纤维素中的应用何涛，陈鸣才*，胡红旗，刘红波，吕社辉（中国科学院广州化学研究所，广东广州510650）摘要：综述了超临界流体技术在纤维素方面的研究进展和应用，包括超临界萃取，超临界流体制浆，纤维素超临界降解，木材超临界热解，超临界水处理，木材超临界流体辅助改性和超临界染色等。并对其应用前景进行了讨论。关键词：超临界流体；纤维素；萃取；制浆；染色中图分类号：O636.1+1文献标识码：A超临界流体（SupercriticalFluid,SCF）是指物质处于其临界温度（Tc）和临界压力（Pc）以上状态。它的密度和溶剂化能力接近液体，同时其粘度和扩散系数又接近于气体。作为有机溶剂的替代溶剂，超临界流体广泛应用于食品工业、香料工业、医药工业、环境工程、石油工业、煤炭工业和化学工业等各个领域。目前，超临界流体在纤维素方面的应用也取得了一定的进展。纤维素是由β-葡萄糖缩合而成的天然高聚物。它是地球上广泛存在的可再生资源，在纺织、造纸、能源开发和环境治理等与人民生活息息相关的领域具有很大的实际用途。从能源以及石油资源的有限考虑，及纤维素材料制品有其他合成高分子材料不可取代的特性，使得纤维素受到人们越来越多的重视[1~7]。本文主要简述超临界流体技术在纤维素方面的研究进展和应用，并对其应用前景进行了讨论。表1是部分超临界流体的临界数据。表1部分超临界流体的临界数据临界点数据化合物沸点/℃临界温度Tc临界压力Pc/MPa临界密度ρ/g·cm-3二氧化碳－78.531.067.390.448氨－33.4132.311.280.24甲烷－164.0－83.04.60.16乙烷－88.032.44.890.203丙烷－44.5974.260.220n-丁烷－0.5152.03.800.228n-戊烷36.5196.03.370.232收稿日期：2003-04-29*通讯联系人mcchen@mail.gic.ac.cn基金项目：广东省自然科学基金项目（000943）和广东省自然科学基金团队项目（015007）作者简介：何涛（1977~），男，硕士，主修专业：高分子化学与物理。第3期何涛等：超临界流体技术在纤维素中的应用41（续表1）n-己烷69.0234.22.970.2342,3-二甲基丁烷58.0226.03.140.241乙烯－103.79.55.070.20丙烯－47.7924.670.23二氯二氟甲烷－29.8111.73.990.558二氯氟甲烷8.9178.55.170.552三氯氟甲烷23.7196.64.220.554一氯三氟甲烷－81.428.83.950.581,2-二氯四氟甲烷3.5146.13.600.582甲醇64.7240.57.990.272乙醇78.2243.46.380.276异丙醇82.5235.34.760.27一氧化二氮－89.036.57.230.457甲乙醚7.6164.74.400.272乙醚34.6193.63.680.267苯80.1288.94.890.302甲苯110.63184.110.29六氟化硫－63.8453.760.74水100374.222.000.3441超临界萃取超临界萃取在超临界流体技术中研究最广泛，工业化最早。上世纪60年代Zosel博士[8]首先提出超临界萃取工艺并应用于从咖啡中提取咖啡因。1978年联邦德国建成从咖啡豆中[3]脱除咖啡因的超临界CO2萃取工业化装置。通常木材中含有脂肪酸、树脂酸、三酸甘油酯及固醇等，都能被超临界CO2萃取出来。[9]Sequeira等在对美国北方松木CTMP和BKP的研究中发现：含2%甲醇的超临界CO2萃取溶剂比100%的超临界CO2萃取效率高，而且两种萃取溶剂对CTMP的萃取率高。在用2%甲醇的超临界CO2萃取溶剂时，萃取物中极性物质增加，进一步提高超临界流体的极性可以达到以水为溶剂介质的萃取效果。钱学仁等[10]考察了兴安落叶松木材超临界乙醇萃取的研究，发现温度是较关键的过程控制因子，随温度提高，转化率提高，在340℃时萃取物产率最高；溶木比是另一重要过程变量，随溶木比的增加，木材转化率和萃取物产率提高；萃取时间影响不显著，萃取物中含较多具有愈疮木骨架结构的酚类化合物。在制浆方面，过去常用传统的Soxhlet溶剂萃