ЛИГНИН. ЧТО ЭТО?

Лигнин, сложное полимерное соединение, присутствующее в клетках сосудистых растений и некоторых водорослей. Структуру клеточных стенок древесных растений можно сравнить со структурой железобетона. Микрофибриллы целлюлозы соответствуют арматуре, а лигнин, обладающий высокой прочностью на сжатие, соответствует бетону.

Говоря о происхождении лигнина, важно отметить, что растительная ткань преимущественно состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. Однако количество лигнина варьируется в зависимости от вида растения. Например, хвойные породы содержат примерно 23-38% лигнина, а твердые породы - 14-25%. Даже солома злаков содержит значительное количество лигнина: примерно 12-20% ее массы состоит из этого сложного соединения.

Лигнин содержится в стенках клеток и межклеточных пространствах, где он действует как связующее вещество, удерживающее целлюлозные волокна вместе. Работая в сочетании с гемицеллюлозами, лигнин играет важную роль в обеспечении механической прочности, необходимой для поддержки стеблей и стволов растений. Кроме того, присутствие лигнина обеспечивает герметичность клеточных стенок, а пигменты в лигнине придают древесине характерный цвет.

Понимание роли лигнина в биологии растений важно для исследователей и ученых, которые стремятся разработать новые материалы и процессы, которые могут быть использованы в различных областях, от производства биотоплива до изготовления бумаги, пластика, выгорающей добавки, активированного угля и другой промышленной продукции (смотри здесь).

Полимерные материалы, полученные из природной биомассы, в последнее время привлекают значительное внимание в связи с растущими экологическими проблемами и истощением нефтехимических ресурсов. Лигнин, который извлекается из лигноцеллюлозной биомассы, представляет собой второй по распространенности природный полимер после целлюлозы. В процессе производства бумаги промышленный лигнин образуется в качестве побочного продукта и в основном используется для производства энергии, а в производстве материалов имеет меньшее значение. Большое количество, богатые химические свойства, нейтральность к CO2, армирующие свойства, антиоксидантные свойства и способность блокировать ультрафиолетовое излучение, а также его экологичность делают лигнин интересным субстратом для разработки материалов и химических веществ.

Лигнин - возобновляемый материал, состоящий из тех же химических строительных блоков, что и материалы на основе нефти, что открывает огромные возможности для бизнеса. Его основное преимущество заключается в снижении углеродного следа производимого продукта. В некоторых случаях лигнин может даже улучшить качество продукции.

Лигнин уже используется в качестве связующего в экологически чистой фанере с низким уровнем углеродного следа - привлекательный выбор в сегодняшней бизнес-среде, где все больше заботятся об экологии. Но лигнин можно использовать и в тех отраслях, где идея работы с древесными материалами еще не прижилась. Пластмассы - огромный рынок - являются одним из таких примеров. Все больше и больше производителей пластмасс проверяют, насколько хорошо лигнин соответствует их спецификациям. Похоже, что лигнин иногда может улучшить свойства пластмасс и стать экономически эффективной альтернативой ископаемым материалам. Еще одно применение лигнина - в качестве связующего вещества в асфальте. Получаемый асфальт имеет меньший углеродный след, и, согласно отчетам, он также имеет меньшее сопротивление качению, что приводит к снижению шума на дорогах.