Jaké jsou průmyslové využití ligninu?

Lignin je základní organický vazebný prvek v buněčných strukturách a vláknech dřeva a rostlin, jako jsou trávy. Existují dvě třídy ligninu - jmenovitě bez obsahu síry a bez obsahu síry - které společně představují druhý nejhojnější zdroj obnovitelného uhlíku na světě. Od roku 2011 se však komerčně využívá pouze lignin s obsahem síry, přičemž převážná většina je vyřazena jako odpad. Běžná průmyslová použití ligninu zahrnují emulzní a dispergační činidla, polymerní pojiva a potravinářské přísady. Používá se také k rehabilitaci zemědělské půdy, jako antikorozní činidlo a jako činící činidlo.

Buňky, cévy a vlákna ze dřeva a trávy jsou spojeny organickou látkou známou jako lignin. Tato základní látka je jedinečná v tom, že její chemické složení není nikdy úplně stejné z jedné rostliny do druhé, s jedinou předvídatelnou charakteristikou je fenylový propenový dendritický síťový polymer. Látka je také pozoruhodná tím, že po celulóze představuje druhý nejbohatší obnovitelný zdroj uhlíku na Zemi. Existují dvě základní třídy - bez obsahu síry a bez obsahu síry - lignin s obsahem síry je od roku 2011 jediným komerčním zájmem. Ve skutečnosti se používá jen velmi málo látky, přičemž většina ze 40 až 50 milionů tun (36,3 - 45,4 milionu tun) vyprodukovaných ročně je určeno pro hromadu nekomerčního odpadu.

Dvěmi běžně používanými odrůdami ligninu s obsahem síry jsou lignosulfonáty a kraftové ligniny s přibližnou kolektivní globální produkcí 600 000 tun (544 310 tun) ročně. Jednou z žádoucích charakteristik těchto látek jsou jejich hydrofilní a hydrofobní vlastnosti, které vidí látky používané jako vícepolární dispergační a emulgační činidla. Jelikož se jedná o přirozeně rozvětvený a zesíťovaný síťový polymer, je také pravidelně používán jako pojivo v řadě materiálů, jako je polyuretan, polyester a několik desek z částic a pryskyřic. Další průmyslová použití látky jako pojiva materiálu zahrnují výrobu kompozitů, aktivních uhlí a několika epoxidů.

Zemědělské odvětví rovněž využívá lignin jako pomůcku pro rehabilitaci půdy a jako součást hnojiv s pomalým uvolňováním. K dalším zemědělským účelům patří složky insekticidů, umělého humusu a jako granulační a peletizační pomůcka. Potravinářský průmysl je také spotřebitelem ligninu jako složky v různých antioxidačních a antibakteriálních potravinářských přídatných látkách. V jiných průmyslových odvětvích se látka často používá jako činící činidlo, stabilizátor pěny a jako součást několika farmaceutických antibakteriálních a protizánětlivých přípravků.