目前造纸工业废水的污染问题十分严重，受到人们普遍的关注。碱木素是造纸工业碱法制浆黑夜的主要成分，是一种来源丰富的可再生资源。由于碱木素在性能上不能满足工业应用的要求，需要通过化学改性的方法，提高木素的应用性能，从而拓宽其应用途径，提高其附加价值。开发碱木素类混凝土减水剂就是这样一条有效的途径。 目前碱木素改性的方法大部分是通过磺化改性，但通常磺化改性需在高温高压下进行，高的设备投入和运行成本限制了其工业化应用。本实验针对高缩合度的麦草碱木素甲氧基含量高，反应活性低，采用预氧化的方法提高碱木素的反应性能，然后与甲醛羟甲基化反应，最后磺化的方法制备出高分散性的水溶性产品。 采用过氧化氢为氧化剂，亚硫酸钠为磺化剂对碱木素进行磺化改性。同时分别考察氧化剂用量，氧化温度和时间，碱用量，甲醛用量，羟甲基化时间和温度，磺化剂用量，磺化温度和时间对反应产品性能的影响。对反应工艺进行优化确定适宜的工艺条件为：氧化剂用量为20％(相对反应碱木素质量)，氧化温度80℃，氧化时间为1小时：碱用量20％，甲醛用量为40％，羟甲基化时间2小时，温度80℃，磺化剂用量为40％，磺化时间为2.5小时，磺化温度95℃。 在优选工艺条件下制备出的磺化改性产品提高了水溶性，磺化度达1.51，中性条件下水溶性为96.9％。改性产品具有较强降低溶液表面张力的能力，浓度为10g/L时，溶液的表面张力为34mN/m；改性产品具有较强的起泡性能，在水泥浆溶液中起始泡沫高度达到了79mm，15分钟后泡沫高度为65mm。改性产品在掺量0.38％，水灰比0.4下水泥净浆流动度达217mm，产品的砂浆流动度损失测定结果表明，在0.2％掺量下150 min后掺入改性产品的砂浆流动度150min从210mm下降到156mm，损失率为38％；而0.5％掺量下，150min流动度也只是从初始的206mm下降到202mm，损失率为3.8％。具有一定的缓凝作用，在0.2％和0.5％掺量下，掺入改性产品的水泥净浆初凝时间分别比空白延长10min和25min，终凝时间分别比空白延长45min和210min。在掺量为0.25％下，掺入改性产品的混凝土抗压强度3天和7天抗压强度分别为17.7MPa和23.1MPa。 对改性产品进行超滤分级后，发现其分级产品的性能随着级分的分子量增大而提高，分子量级分从在小于5千的多分散性2.55，而1万至3万间的多分散性为2.33。相同重均分子量下，磺化度和多分散性对产品的性能有着较大的影响，当磺化度在1.49时，产品的多分散性从2.74提高到3.22时，其水泥净浆流动度从207mm提高到217mm，而水溶性并没有明显变化；而产品多分散性在3.45左右时，磺化度从1.26 mmol/g增加到1.51 mmol儋，其水泥净浆流动度从198mm提高到216mm，水溶性从84.2％提高到96.7％。实验结果表明，通过预氧化、羟甲基化、磺化反应可在常压下将反应活性低的碱木素改性为具有较好表面活性及较好分散性能的木素磺酸盐，并展示其作为混凝土减水剂的潜在应用，为碱法制浆黑液的综合利用开辟了一条新路。