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作为国民经济的重要支柱,制浆造纸产业在创造GDP的同时,也引发了很多环保问题。因此,研究制浆造纸脱木素过程中的污染机理具有重要意义。木质素是组分分离过程中需要与纤维素分离的物质,往往溶解存在于废液中,是主要的污染源。本文以木质纤维原料的重要组分—木质素为研究对象,分别以传统烧碱法和新型清洁的1,4丁二醇有机溶剂法分离桉木原料中的木质素,通过设置不同保温时间将脱木素过程阶段化,研究不同脱木素程度下制浆废液中木质素的结构变化,并探究木质素结构对废液污染负荷的影响,研究结果为制浆造纸工业清洁生产的技术升级提供基础数据。首先探究了烧碱法脱木素过程中不同脱木素程度所得浆料和黑液的性质。实验结果表明,烧碱法纸浆的卡伯值随着保温时间的延长（1h、2h、3h、4h和5h）从27.93降低至9.33,原料的脱木素率显著增加,但纸浆得率明显降低。废液中木质素的浓度在23～54 g/L之间,呈现先增加后降低的趋势。其次,通过元素分析、热重（TG）、凝胶色谱仪（GPC）、核磁共振（NMR）等手段对不同脱木素程度废液中纯化得到的碱木素的结构进行深入探究。结果表明,不同脱木素程度得到的碱木素结构发生了很大变化。元素分析发现随着脱木素程度的加深,碱木素样品中的C元素含量不断增加而O元素含量呈下降趋势,表明碱木素样品中有大量的含氧基团被去除,同时羟基和醚键等化学键断裂。GPC、TG和NMR分析发现,脱除下来的木质素在废液中同时存在降解和缩合反应,木质素的α-O-4’、β-O-4’、β-β’、β-γ’和β-5’键断裂后,其降解碎片在蒸煮初期发生了缩合反应,生成了几种典型的缩合结构,如联苯亚结构、二芳基醚、乙烯基芳基醚、和二芳基亚甲基结构,因此蒸煮初期废液中木质素分子量分布较广,位于0 Da到30000 Da区间,重均分子量较大,热稳定性较高。而在脱木素后期废液的木质素在强碱及高温条件下会进一步降解变成小分子物质,木质素分子量主要在0 Da到15000 Da区间,此时废液中的木质素以降解反应为主。同时,废液污染负荷结果表明,不同脱木素时间所得的单位质量碱木素对废液CODcr（mg/g）的贡献值分别在1354.95～1577.90 mg/g之间,呈现先上升后降低的趋势,与碱木素组分对废液总CODcr贡献比率的趋势相同。数据分析发现,碱木素的分子量Mw、O元素含量、β-O-4’键含量和木质素的S/G值对单位质量木质素产生的CODcr值影响较大,其关系式为:单位质量碱木素产生的CODcr（mg/g）=0.05 A-45.92 B-10.98 C+1500.88 D+448.88,公式中A代表碱木素的Mw,单位:Da;B代表碱木素的O元素含量,单位:%;C代表碱木素中β-O-4’键的相对含量,单位:%;D代表碱木素的S/G比值。公式计算值与实测值误差小于0.7%,为木质纤维组分分离的污染预测与控制提供理论指导和实践价值。采用目前典型的清洁生产技术有机溶剂法脱除原料中的木质素,以1,4丁二醇为溶剂对桉木组分分离过程的木质素结构变化及其对环境的污染负荷进行研究,并与烧碱法进行对比。结果发现,相比传统烧碱法纸浆,溶剂法纸浆的卡伯值较高,脱木素程度远低于烧碱法,这是因为烧碱法脱木素过程中由于强烈的碱作用,木质素的α-O-4’,β-O-4’,β-β’和β-5’键均可以断裂,木质素被降解成小分子容易溶出。但是在溶剂法脱木素过程中,α-O-4’键较容易断裂,而β-β’和β-5’连接的木质素结构相对比较稳定,不容易被1,4丁二醇溶剂破坏。其次,随着保温时间的延长,纸浆得率变化不大,纸浆得率较烧碱法高,表明与烧碱法相比,在保证相对较高的纸浆得率基础上,可以适当缩短蒸煮时间,降低能耗。1,4丁二醇废液中木质素的结构变化较小,溶剂法木质素的热性能明显优于碱木素,且其分子量分布更均一。31P-NMR结果表明,1,4丁二醇法废液中的木质素没有发生明显的缩合反应,结构较为完整,活性基团保留较多,为后续废液中木质素的分离及高值化利用提供了理论基础。污染负荷研究表明,1,4丁二醇木质素产生的污染值远小于碱木素,1,4丁二醇木质素对废液总CODcr的贡献比例较小。单位质量1,4丁二醇木质素产生的CODcr（mg/g）在1602.27～2178.74 mg/g之间,是碱木素的1.1至1.5倍。单位质量的1,4丁二醇木质素产生的CODcr（mg/g）=-1.36 A-901.48 B+2294.11 C-2703.78D+41353,其中,式中A代表1,4丁二醇木质素的Mw,单位:Da;B代表1,4丁二醇木质素的O元素含量,单位:%;C代表1,4丁二醇木质素的脂肪族羟基的相对含量,单位:%;D代表1,4丁二醇木质素的S/G比值。该公式的计算值误差小于0.3%,可用于污染治理的理论预测。