（1）任务来源: 自选项目，为2009年国家自然科学基金项目“木质素两亲聚合物的化工理论和技术”的延续研究。

    （2）技术原理和性能指标: 本成果应用于造纸制浆黑液回收的碱木质素进行化学改性制备木质素基两亲聚合物，产品用作印染行业中的微/纳米染料生产的高效分散剂。 针对目前木质素分散剂在微米分散染料和纳米分散染料领域中存在的瓶颈问题，分别开发木质素高效分散剂GCL5-J和GCL5-M，专用于微米分散染料和纳米分散染料生产： 针对微米分散染料（原料为偶氮染料，用于高温染浴）应用体系，以经过超滤和酸析水洗处理的提纯碱木质素为原料，采用高温磺甲基化改性工艺制备高磺化度的磺化碱木质素；并且通过羧甲基化改性在磺化碱木质素的酚羟基上进一步引入高含量的羧基及进行醚化缩合改性，在提高羧基阴离子基团含量和分子量的同时封闭了酚羟基，制备高性能染料分散剂GCL5-J。该产品的酚羟基大部分被封闭，因此对偶氮染料的还原性弱；分子中引入了高含量的磺酸基和高含量羧基，因此总亲水官能团含量高，亲水性强，在纤维上的残留吸附少，减少了对纤维的沾污性；同时，高含量的阴离子官能团和适宜的分子量使木质素分散剂的分散性能和高温稳定性能显著提高。分散剂GCL5-J解决了木质素分散剂对偶氮染料分散性能差、还原性较强、对纤维沾污性严重的关键技术瓶颈问题，可用于微米分散染料的生产中。 针对纳米分散染料（原料为蒽醌染料，用于数码印花）应用体系，以经过超滤和酸析水洗处理的提纯碱木质素为原料，采用羟丙基磺化的方法制备中等磺酸基含量的羟丙基磺化木质素，再用环氧氯丙烷对其进行醚化缩合改性，提高分子量，制备高分子量、中等磺酸基含量的木质素分散剂GCL5-M。该产品引入中等含量的羟丙基磺酸，使木质素芳香环疏水基与蒽醌染料之间具有强烈的π-π作用；较高的分子量有利于分散剂在染料颗粒上形成多位点吸附，吸附强度大。因此GCL5-M在纳米蒽醌染料颗粒上的吸附量大，吸附层致密，染料粒子之间具有很大的静电排斥和空间位阻，纳米墨水储存稳定性优，达到了数码印花对墨水性能指标要求。 性能指标：微米分散染料用木质素高效分散剂GCL5-J的磺酸基含量 1.70mmol.g-1，羧基含量 1.63 mmol.g-1，酚羟基含量 0.42mmol.g-1，重均分子量为9630；对涤纶沾污性为4级，分散剂的耐热稳定性达到150℃，4级。纳米分散染料用木质素高效分散剂GCL5-M的磺酸基含量1.26mmol.g-1，重均分子量为12760；纳米色浆的D90粒径低于200nm需要的时间≤15小时，最终D90粒径≤200nm为171nm；60℃储存7天后的粒径增长率≤10%。

    （3）技术的创造性与先进性: 与国内外类似研究相比，本项目的特色及创新之处在于： 针对碱木质素在水溶液中高度聚集，磺化反应的活性和效率较低，且磺化和缩聚反应都在苯丙烷的酚羟基邻位，导致磺化度和分子量难以同时提高等关键问题，开发了预氧化处理技术打破聚集，提高碱木质素的反应活性； 针对微米分散染料应用体系，采用高温磺甲基化制备高磺化度的磺化碱木质素，并通过羧甲基化在酚羟基上进一步引入高含量羧基及进行醚化缩合改性，在提高阴离子基团含量和分子量的同时封闭酚羟基，制备对偶氮染料还原性弱、对纤维粘污性低、分散性能和高温稳定性能显著提高的高性能染料分散剂。 针对纳米分散染料应用体系，采用羟丙基磺化制备中等磺酸基含量的磺化木质素，再用环氧氯丙烷进行醚化缩合改性提高分子量，保证了木质素的芳香环疏水基与蒽醌染料之间具有强烈的π-π作用力，且在染料颗粒上形成多位点吸附，使染料粒子之间具有很大的静电排斥和空间位阻作用力，从而制备适用于稳定分散热升华墨水的高性能染料分散剂。

    （4）技术的成熟程度，适用范围和安全性: 本成果所提出的合成方法先进、工艺成熟，适合于工业化生产。改性木质素高效染料分散剂具有成本低、易降解、无毒、环境友好的特点，适用于代替进口木质素分散剂在国内纳米热升华墨水和分散染料领域的应用。

    （5）应用情况及存在问题: 目前两种产品分别对偶氮和蒽醌分散染料具有优良的分散、稳定作用，下阶段可以通过更深入的吸附分散机理研究，针对不同的染料品种，开发适应性更宽的木质素高效分散剂。

    （6）历年获奖情况: 无。