Wat is het industriële gebruik van lignine?
Lignine is een essentieel organisch bindend element in de celstructuren en vezels van hout en planten zoals grassen. Er zijn twee klassen lignine - namelijk zwavelhoudende en zwavelvrije soorten - die gezamenlijk de op een na meest voorkomende bron van hernieuwbare koolstof ter wereld vertegenwoordigen. Vanaf 2011 wordt echter alleen zwavelhoudend lignine commercieel gebruikt, waarbij het overgrote deel als afval wordt weggegooid. Gebruikelijke industriële toepassingen van lignine omvatten emulsie- en dispergeermiddelen, polymeerbindmiddelen en levensmiddelenadditieven. Het wordt ook gebruikt voor het herstel van landbouwgrond, als corrosiewerend middel en als bruiningsmiddel.
De cellen, vaten en vezels van hout en grassen zijn samengebonden door een organische stof die bekend staat als lignine. Deze essentiële stof is uniek in die zin dat de chemische samenstelling van de ene plant naar de andere nooit exact hetzelfde is, met als enige voorspelbare eigenschap een op fenyl-propeen gebaseerd dendritisch netwerkpolymeer. De stof is ook opmerkelijk vanwege het feit dat het, na cellulose, de op een na rijkste hernieuwbare koolstofbron op aarde is. Er zijn twee basisklassen - zwavelhoudende en zwavelvrije lignine - waarvan de zwavelhoudende variant vanaf 2011 de enige is van enig commercieel belang. In feite wordt zeer weinig van de stof gebruikt, met de meerderheid van de 40 tot Jaarlijks wordt 50 miljoen ton (36,3 - 45,4 miljoen ton) geproduceerd voor de niet-commerciële afvalhoop.
De twee zwavelhoudende lignine-variëteiten die gewoonlijk worden gebruikt, zijn lignosulfonaten en Kraft-lignines, met een geschatte collectieve wereldwijde productie van 600.000 ton (544.310 ton) per jaar. Een van de wenselijke kenmerken van deze stoffen zijn hun hydrofiele en hydrofobe eigenschappen, die de stoffen zien die worden gebruikt als dispergeermiddel met meerdere polariteiten en emulgatoren. Omdat het een natuurlijk vertakt en verknoopt netwerkpolymeer is, wordt het ook regelmatig gebruikt als bindmiddel in een reeks materialen, zoals polyurethaan, polyester en verschillende soorten deeltjes- en harsplaten. Andere industriële toepassingen van de stof als materiaalbindmiddel omvatten de productie van composieten, actieve kool en verschillende epoxies.
De agrarische sector gebruikt ook lignine als hulpmiddel voor bodemsanering en als component in langzame meststoffen. Andere agrarische toepassingen omvatten componenten in insecticiden, kunstmatige humus en als hulpmiddel bij granulatie en pelletisering. De voedingsindustrie is ook een consument van lignine als component in een verscheidenheid aan antioxidanten en antibacteriële voedingsadditieven. In andere industrieën wordt de stof vaak gebruikt als een bruiningsmiddel, schuimstabilisator en een component in verschillende farmaceutische antibacteriële en ontstekingsremmende preparaten.