Koje su industrijske namjene lignina?

Lignin je bitan organski vezni element u staničnim strukturama i vlaknima drva i biljaka kao što su trave. Postoje dvije klase lignina – naime vrste lignina koje sadrže sumpor i vrste bez sumpora – koje zajedno predstavljaju drugi najzastupljeniji izvor obnovljivog ugljika na svijetu. Međutim, od 2011. komercijalno se koristi samo lignin koji sadrži sumpor, a velika većina se odbacuje kao otpad. Uobičajene industrijske upotrebe lignina uključuju emulziju i disperzante, polimerna veziva i aditive za hranu. Također se koristi za sanaciju poljoprivrednog tla, kao sredstvo protiv korozije i kao štavljenje.

Stanice, žile i vlakna drva i trava međusobno su povezane organskom tvari poznatom kao lignin. Ova esencijalna tvar jedinstvena je po tome što njezin kemijski sastav nikada nije potpuno isti od jedne biljke do druge, a jedina predvidljiva karakteristika je dendritski mrežni polimer na bazi fenil-propena. Tvar je vrijedna pažnje i po tome što, nakon celuloze, predstavlja drugi najbogatiji obnovljivi izvor ugljika na Zemlji. Postoje dvije osnovne klase — lignin koji sadrži sumpor i lignin bez sumpora — pri čemu je varijanta koja sadrži sumpor jedina od komercijalnog interesa od 2011. U stvari, vrlo se malo tvari koristi, s većinom od 40 do Godišnje se proizvede 50 milijuna tona (36.3 – 45.4 milijuna tona) namijenjenih za nekomercijalno odlagalište otpada.

Dvije najčešće korištene vrste lignina koje sadrže sumpor su lignosulfonati i Kraft lignini, s približnom zajedničkom globalnom proizvodnjom od 600,000 tona (544,310 tona) godišnje. Jedna od poželjnih karakteristika ovih supstanci je njihova hidrofilna i hidrofobna svojstva, što vidi u tvarima koje se koriste kao multipolarni disperzanti i emulgatori. Budući da je prirodno razgranati i umreženi polimer, također se redovito koristi kao vezivno sredstvo u nizu materijala, kao što su poliuretan, poliester i nekoliko vrsta ploča od čestica i smole. Ostale industrijske upotrebe tvari kao veziva za materijal uključuju proizvodnju kompozita, aktivnog ugljena i nekoliko epoksida.

Poljoprivredni sektor također koristi lignin kao pomoć pri sanaciji tla, kao i komponentu u gnojivima sa sporim oslobađanjem. Ostale poljoprivredne upotrebe uključuju komponente u insekticidima, umjetnom humusu i kao pomoćno sredstvo za granuliranje i peletiranje. Prehrambena industrija također je potrošač lignina kao komponente u raznim antioksidativnim i antibakterijskim aditivima za hranu. U drugim industrijama tvar se često koristi kao sredstvo za tamnjenje, stabilizator pjene i komponenta u nekoliko farmaceutskih antibakterijskih i protuupalnih pripravaka.