纤维素溶解浆制造可持续高性能材料！北林大袁同琦、文甲龙团队联合天科大戴林团队发表重磅综述！|戴林|木质素|溶解浆|纤维素|袁同琦|高性能材料

来源：市场资讯

（来源：生物基能源与材料）

来源 |Progress in Materials Science

链接 | https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2026.101840

背景

溶解浆（dissolving pulp）是α-纤维素含量通常在90%以上、半纤维素与木质素含量极低的高纯度纤维素浆粕，是粘胶纤维、Lyocell纤维、醋酸纤维、纤维素醚以及微纳纤维素材料的上游原料。

全球溶解浆年产量已超过900万吨，产能分布高度集中：亚洲约占49%（其中印尼24%、中国14%），北美19%，南美14%，欧洲11%，南非7%。这个集中度意味着，下游纺织与纤维素衍生物行业的原料安全，实际上绑在少数几个产区上。

产业链长，是这一领域长期存在的问题。从木片到浆粕再到纤维或纤维素衍生物，涉及预处理、蒸煮、漂白、提纯等多个工段，而研究通常只针对其中一个环节展开。

目前，已有研究集中在纤维素的溶解行为、原料预处理和脱木质素等方向，缺少把制浆过程指标与终端产品规格直接关联起来的系统框架。这也导致一个结果：上游按"纯度越高越好"的方式优化，下游在特定溶剂体系中的表现却未必同步改善。

溶解浆市场格局与研究趋势

成果

【生物基科技】近日，北京林业大学袁同琦、文甲龙团队联合天津科技大学戴林团队在《Progress in Materials Science》发表综述“Unlocking the potential of cellulose feedstocks to produce dissolving pulp: strategies for manufacturing sustainable and high-performance materials”，梳理了溶解浆的质量指标体系。

文章提出的核心观点是"材料导向"的溶解浆范式。溶解浆不再被看作一种追求最高纯度的标准化产品，而被定义为一个由原料化学、分级强度（fractionation severity）和面向应用的质量阈值三者共同决定的纤维素平台。在这个框架下，制造目标从"最大化纯度"转向"对纤维素分子结构进行精密工程"，即按照终端用途反向设计浆料的聚合度分布、反应性和杂质谱。

α-纤维素含量、半纤维素含量、灰分与金属离子、木质素与白度、特性粘度、反应性六项指标需要协同控制，而不能只看其中一项。作者特别指出，纺织级、醋酸纤维级和高粘度醚级浆料的目标窗口差异显著，单一的α-纤维素含量不足以判断一批浆是否适用于某个具体场景。

研究进展

在原料端，文章比较了木材与非木材原料的组成差异及其对脱木质素、半纤维素脱除、漂白和最终纯度的影响。非木材原料——包括秸秆、竹、蔗渣等——可以提升区域供应的韧性，但也带来更高的灰分、更多抽出物以及更大的组成波动，对过程控制提出更高要求。作为对照，有研究统计显示，全球纤维素浆中约63%来自原生木纤维，34%来自废纸浆，仅约3%来自非木材原料。

工艺路线上，酸性亚硫酸盐法（AS）和预水解硫酸盐法（PHK）仍是工业基准，两者的共同问题是工段多、能耗高，且纯度、得率、粘度与副产物利用之间难以同时兼顾。低共熔溶剂与离子液体等新兴路线提供了条件更温和、可调性更强的分级可能，但作者也列出其现实约束：溶剂用量高、体系粘度大、回收与循环稳定性待验证、传质与经济性仍是放大壁垒。

值得注意的还有一条"存量升级"路径。文章评估了通过化学提纯与酶辅助升级，把常规造纸级化学浆提升到溶解浆规格的绿色策略，并将预水解硫酸盐路线与半纤维素高值化做了集成设计：预水解液中的半纤维素可分流至木糖醇、糠醛、乙醇、有机酸等产品，蒸煮与漂白工段的木质素与黑液则进入化学品、燃料与发电环节。这种“浆—半纤维素—木质素”三股物流并行的结构，是把制浆从单一产品制造转向多产品生物炼制的关键。

在下游，文章把溶解浆的应用版图从再生纤维、纤维素酯/醚、微纳纤维素，延伸到超级电容器、伤口敷料、气凝胶、分离膜、包装材料和高吸水材料。与之对应的是溶剂匹配问题：NMMO 体系与 Ioncell-F 所采用的 [DBNH][OAc] 等离子液体体系，对浆料的聚合度、杂质容忍度和反应性要求并不相同，这意味着“通用型高纯浆”未必是效率最优解。

文章最后划出四个高优先级研究方向：闭环选择性加工、原料多样化、应用与溶剂的匹配设计、集成式多产品生物炼制。作者同时列出待解的共性问题——纯度与得率的取舍、反应性与粘度保留的冲突、溶剂特异性杂质容忍度缺乏量化，以及缺少统一的"溶解性/可加工性"集成指标。