Komplexní 3D síť biopolymer , aromatické povahy . Pro hydrolytický lignin neexistuje žádný obecný strukturní vzorec ani název.
Chemické vlastnosti
Tato látka je amorfní prášková sloučenina. Barva: různé odstíny hnědé. Sloučenina má specifický zápach. Molekulová hmotnost od 5000 do 10000. V samotné hydrolýze ligninu lignin - asi 50-80%, zbytek jsou nečistoty (obtížně hydrolyzovatelné polysacharidy pryskyřičné látky, enzymy popela ). Produkt je špatně rozpustný ve vodě a organická rozpouštědla .
Za sucha látka dobře hoří, ale při rozprašování je výbušná. Teplota vznícení je 195 stupňů Celsia, produkt začíná doutnat při 185 stupních.
Hydrolytický lignin našel široké uplatnění v různých odvětvích vědy a průmyslu.
Používá se:
- na výrobu palivových briket, plynu, paliva do kotlů;
- jako surovina pro výrobu briketovaných kovových a křemíkových redukčních činidel;
- ve výrobě nitrolignin , plasty, hnojiva, cihly, látky tvořící půdní strukturu;
- tak jako herbicid ;
- v chemickém průmyslu jako suroviny pro výrobu kyselina octová, kyselina šťavelová ;
- pro tvorbu a další enterosorbenty ;
- jako sorbent v lékařství a veterinární medicíně.
farmakologický účinek
Sorbent, antioxidant, protiprůjmový, hypolipidemický .
Farmakodynamika a farmakokinetika
V gastrointestinálním traktu látka adsorbuje různé mikroorganismy a jejich metabolické produkty, xenobiotika , radioaktivní izotopy , alergeny, amoniak , těžké kovy. Přípravek má pozitivní vliv na celkové fungování Gastrointestinální trakt , čímž kompenzuje nedostatek vlákniny a normalizuje mikroflóru.
Tato sloučenina není metabolizována a po průniku do gastrointestinálního traktu je vylučována v nezměněné podobě.
Indikace pro použití
Lék se používá:
- v případě akutní otravy drogami, alkaloidy , soli těžké kovy , alkohol;
- k léčbě otravy jídlem, dysbakterióza , salmonelóza ;
- pro onemocnění ledvin a jater;
- osoby trpící metabolickými (lipidovými) poruchami;
- s léky a na nich.
Kontraindikace
Přípravky na bázi hydrolytického ligninu jsou kontraindikovány:
- na alergie na složkách léku;
- pokud v Gastrointestinální trakt existují krvácení, vředy nebo eroze;
- na antacidní gastritida .
Vedlejší efekty
Látka je obvykle dobře snášena. Vzácně se může vyskytnout: hypersenzitivní reakce , .
Hydrolýza ligninu, návod k použití (Metoda a dávkování)
Produkt je dostupný ve formě tablet, granulí, pasty nebo prášku. V každém případě se doporučuje užívat látku před jídlem, několikrát denně.
Před použitím musí být látka rozpuštěna ve 300-400 ml vody za míchání po dobu 2 minut.
Dávkování určuje lékař v konkrétním případě.
Dospělým se zpravidla předepisuje 5 až 7 gramů denně. Pro děti v závislosti na hmotnosti je denní dávka poloviční.
Průběh léčby určuje lékař.
Předávkovat
Nebyly zaznamenány žádné případy předávkování drogami.
Interakce
Vzhledem ke schopnosti lignin absorbovat léky, může snížit jejich účinnost a zpomalit vstřebávání v gastrointestinálním traktu.
Jejich vlastnosti odpovídají výztuži a betonu odpovídá lignin, který má vysokou pevnost v tlaku.
Z chemického hlediska je lignin aromatickou částí dřeva. Listnaté dřevo obsahuje 18-24% ligninu, jehličnaté dřevo - 27-30%. V analýze dřeva je lignin považován za nehydrolyzovatelnou část dřeva.
Lignin na rozdíl od sacharidů není samostatnou látkou, ale je směsí aromatických polymerů příbuzné struktury. Proto je nemožné napsat jeho strukturní vzorec. Zároveň je známo, z jakých strukturních jednotek se skládá a jaké typy vazeb jsou tyto jednotky spojeny do makromolekuly. Monomerní jednotky makromolekuly ligninu se nazývají fenylpropanové jednotky (PPU), protože tyto strukturní jednotky jsou deriváty fenylpropanu. Jehličnatý lignin se skládá téměř výhradně z guaiacylpropanových strukturních jednotek. Kromě guaiacylpropanových jednotek obsahuje složení listového ligninu velká množství syringylpropanových jednotek. Některé ligniny, především z bylin, obsahují jednotky, které neobsahují methoxyskupiny – hydroxyfenylpropanové jednotky.
Lignin je cenná chemická surovina používaná v mnoha průmyslových odvětvích a v lékařství.
Požární vlastnosti
Požární vlastnosti: Hořlavý prášek. Teplota samovznícení: aerogel 300 °C, vzduchová suspenze 450 °C; dolní mez koncentrace šíření plamene 40 g/m3; maximální tlak výbuchu 710 kPa; maximální rychlost nárůstu tlaku 35 MPa/s; minimální zápalná energie 20 mJ; minimální obsah výbušného kyslíku 17 % obj.
Hasiva: Stříkaná voda, vzduchově-mechanická pěna.
Byly učiněny pokusy uhasit hořící lignin na skládce přečerpáváním jílového roztoku do vrtaných studní.
K hašení ligninu jsou kaly (odpady z tepelných elektráren) rozstřikovány na skládku pomocí hydropulpy a pronikají do povrchové vrstvy ligninu do hloubky 30 cm Díky minerální složce zabraňují vzniku požárů. Na místě skládek, které byly dlouhá léta bez života, kouřících, lze letos na jaře zasadit trávu.
aplikace
Sulfátový lignin se v omezené míře používá při výrobě polymerních materiálů, fenolformaldehydových pryskyřic a jako složka adhezivních kompozic při výrobě dřevotřískových desek, kartonů, překližek apod. Hydrolytický lignin slouží jako kotlové palivo v dřevochemickém průmyslu, dále suroviny pro výrobu granulovaného aktivního uhlí, porézních cihel, hnojiv, kyseliny octové a šťavelové, plniva.
V poslední době se lignin úspěšně používá při výrobě polyuretanové pěny.
V roce 1998 v Německu společnost Teknaro vyvinula proces výroby Arboform, materiálu zvaného „tekuté dřevo“. V roce 2000 byl poblíž Karlsruhe otevřen závod na výrobu bioplastů, jejichž surovinami jsou lignin, lněná nebo konopná vlákna a některé přísady, rovněž rostlinného původu. Ve své vnější formě je arboform ve zmrzlém stavu podobný plastu, ale má vlastnosti leštěného dřeva. Výhodou „tekutého dřeva“ je možnost jeho opakovaného zpracování tavením. Výsledky analýzy arboformy po deseti cyklech ukázaly, že její parametry a vlastnosti zůstaly stejné.
Lignin, který se aktivuje alkalickým ošetřením s následným promytím a neutralizací, se používá ke shromažďování úniků ropy a ropných produktů z vody a pevných povrchů.
V lékařství je hydrolytický lignin registrován jako mezinárodní nechráněný název a používá se jako léčivo (Poliphan, Polyphepan, Polyphepan granule, Polyphepan pasta, doplněk stravy Polyphepan plus, Lignosorb, Entegnin, Filtrum-STI, Laktofiltrum) Enterosorbent na bázi přírodního polymeru lignin rostlinného původu vyvinuli v Německu G. Scholler, L. Meyer a R. Brown v roce 1943 pod názvem „porlisan“. Lignin se úspěšně používal proti průjmům různého původu a podával se malým dětem klystýrem. V roce 1971 byl v Leningradu vytvořen „lékařský lignin“, který byl později přejmenován na Polyphepan. . Testy provedené na žábách a králících neodhalily žádné známky toxických účinků drogy. P. I. Kashkin a O. D. Vasiliev ve stejném roce studovali adsorpční schopnost ligninu a prokázali, že 1 g drogy absorbuje a zadržuje ve své struktuře 7 300 000 bakterií. Velmi vysoká se také ukázala absorpce ligninu salmonelou, vibrio podobným choleře, žlutým stafylokokem a některými houbami.
Hydrolyzovaný lignin se také používá ve veterinární medicíně ke stejným účelům jako u lidí.
Enterosorbenty na bázi ligninu mají enterosorbentní, detoxikační, protiprůjmové, antioxidační, hypolipidemické a komplexotvorné účinky. Váže různé mikroorganismy, jejich metabolické produkty, toxiny exogenní i endogenní povahy, alergeny, xenobiotika, těžké kovy, radioaktivní izotopy, amoniak, dvojmocné kationty a podporuje jejich vylučování gastrointestinálním traktem.
Aplikace enterosobrentů na bázi hydrolytického ligninu
Gastroenterologie:
|
Léčba infekčních onemocnění:
|
Lignin je jednou z hlavních složek zodpovědných za vanilkové aroma starých knih. Lignin se, stejně jako dřevní celulóza, časem vlivem oxidačních procesů rozkládá a vydává příjemnou vůni.
Poznámky
- Maderas. Ciencia y tecnología - MECHANICKY VYVOLANÉ SVAŘOVÁNÍ DŘEVA
- ScienceDirect – Současná biologie: Objev ligninu v mořských řasách odhaluje konvergentní evoluci architektury buněčné stěny
- "Lignin", TSB
- lignin hydrolytický; Polyfan; polyphepan; Polyphepanové granule; Filtrum-STI; Entegnin; Entegnin-N. (Ruština) . AMT - adresář léků. Archivováno z originálu 23. srpna 2011. Získáno 1. února 2010.
- A. Ja Korolčenko, D. A. Korolčenko. Nebezpečí požáru a výbuchu látek a materiálů a způsoby jejich hašení. Adresář: ve 2 částech - M.: Ase. “Pozhnauka”, 2004. Část 2. s.28
- Nová technologie bude použita k hašení ligninu v Irkutské oblasti| odstranění katastrof způsobených člověkem| RECYKLACE ODPADU
- Irkutskenergo
- Bulletin Irkutského vědeckého centra SB RAS. Vydání 31
- Lignin - Chemická encyklopedie
- Zelený plast vyrobený z biojoulového materiálu Tisková zpráva BioJoule Technologies, 12. července 2007.
- TECNARO GmbH - oficiální stránky
- Arboform - tekuté dřevo
- Místo plastu tekuté dřevo
- http://www.regmed.ru/SearchResults.asp
- Polyphepan
- Fitos - Publikace. Project Fitos číslo 1
- Články pro lékaře o Polyphepanu
- Polyphepan je nejúčinnějším prostředkem proti průjmu (průjmu), používá se při léčbě průjmu u těhotných žen a dospělých.
- Společnost Saytek je výrobcem enterosorbentu Polyphepan. Účinný prostředek proti průjmu (průjmu), humózní hnojiva
- Prohledejte databázi léků, možnosti vyhledávání: INN - Hydrolytický lignin, vlajky - "Vyhledat TKFS" . Oběh léků. Federální státní instituce „Vědecké centrum pro odborné znalosti léčivých přípravků“ Roszdravnadzoru Ruské federace (26. 11. 2009). - Standardní klinický a farmakologický článek je podzákonný a není chráněn autorským právem v souladu s částí čtvrtou Občanského zákoníku Ruské federace č. 230-FZ ze dne 18. prosince 2006.
Publikováno 06.01.2010
Původ a produkce ligninu
Lignin z lat. lignum- dřevo, - komplexní (síťový) aromatický přírodní polymer, který je součástí suchozemských rostlin, produkt biosyntézy. Po celulóze je lignin nejrozšířenějším polymerem na Zemi a hraje důležitou roli v přirozeném uhlíkovém cyklu. Ke vzniku ligninu došlo během evoluce rostlin při přechodu z vodního na suchozemský způsob života, aby byla zajištěna tuhost a stabilita stonků a kmenů (podobně jako chitin u členovců).
V angličtině a němčině je lignin lignin, méně často lignen nebo lignin.
Jak známo, rostlinná tkáň sestává převážně z celulózy, hemicelulózy a ligninu. Jehličnaté dřevo obsahuje 23-38% ligninu, listnaté dřevo - 14-25% a obilná sláma - 12-20% hmotnosti. Lignin se nachází v buněčných stěnách a mezibuněčném prostoru rostlin a drží pohromadě celulózová vlákna.
Spolu s hemicelulózami určuje mechanickou pevnost kmenů a stonků. Lignin zajišťuje těsnost buněčných stěn (pro vodu a živiny) a díky barvivům, které obsahuje, určuje barvu lignifikované tkáně.
Lignin je pevně fyzikálně i chemicky zabudován do struktury rostlinné tkáně a jeho účinná izolace odtud průmyslovými metodami představuje velmi složitý inženýrský problém.
Je zvykem rozlišovat mezi protoligninem, ligninem obsaženým uvnitř rostliny v přirozené formě, a jeho technickými formami získanými extrakcí z rostlinné tkáně za použití různých fyzikálně-chemických metod. Lignin se speciálně nevyrábí; on a jeho chemicky modifikované formy jsou odpadem z biochemické výroby. Při fyzikálně-chemickém zpracování rostlinné tkáně se molekulová hmotnost ligninu několikrát snižuje a jeho chemická aktivita se zvyšuje.
V průmyslu hydrolýzy se získává tzv. prášek. hydrolytický lignin.
Při výrobě buničiny vznikají ve vodě rozpustné formy ligninu. Existují dvě hlavní technologie výroby buničiny, běžnější sulfitová (alkalická) buničina a méně běžně používaná sulfitová (kyselá) buničina.
Lignin získaný při výrobě síranů, tzv. sulfátový lignin se ve velké míře využívá v elektrárnách celuló zek.
Při výrobě sulfitů vznikají roztoky sulfitových ligninů (lignosulfonátů), z nichž část se hromadí v lignostorách a část jde s odpadními vodami podniku do řek a jezer.
V anglické literatuře existují také:
lignin bez síry (hydrolytický lignin);
Sulfur lignin - sirný lignin (tedy lignin z výroby celulózy).
Recyklaci ligninu v té či oné míře provádějí podniky, které ho samy vyrábějí, ale jako komerční produkty jsou na trhu také hydrolytický lignin, sulfátový lignin a lignosulfonáty. Neexistují žádné mezinárodní nebo ruské normy pro technické ligniny a jsou dodávány podle různých továrních specifikací.
Vzorec a chemické vlastnosti ligninu
V chemickém smyslu je lignin podmíněným a zobecňujícím pojmem. Stejně jako žádní dva lidé nejsou stejní, ani dva ligniny nejsou stejné.
V literatuře lze nalézt několik variant ligninového vzorce.
Na obrázku je znázorněna chemická struktura ligninu doporučená Mezinárodním ligninovým institutem (ILI - International Lgnin Institute).
Ligniny získané z různých rostlin se od sebe výrazně liší chemickým složením.
Molekula ligninu je neomezeně velká a má mnoho různých funkčních skupin.
Společnou strukturní jednotkou všech typů ligninu je fenylpropan (C 9 H 10) a rozdíly jsou spojeny s různým obsahem funkčních skupin.
V souladu s moderními poznatky je lignin komplexní trojrozměrný síťový polymer aromatické povahy, vzniklý polykondenzací několika monolignolů - skořicových alkoholů (parakumarový, koneferyl, synapický), viz vzorce.
Za normálních podmínek je lignin špatně rozpustný ve vodě a organických rozpouštědlech. V chemických technologiích a v životním prostředí se lignin může účastnit celé řady chemických reakcí a přeměn. Má biologickou aktivitu.
Lignin vykazuje plastické vlastnosti při zvýšeném tlaku a teplotě, zvláště když je vlhký.
Využití ligninu v přírodě
Lignin se u vyšších živočichů při trávení prakticky nevstřebává; v přírodě se na jeho zpracování podílejí různé houby, hmyz, žížaly a bakterie. Hlavní roli v tomto procesu hrají bazidiomycetní houby. Patří mezi ně mnoho hub, které žijí na živých i mrtvých stromech, a také houby, které rozkládají opad z listů. Mezi ligninolytické houby patří jedlé (hřib medový, hlíva ústřičná, žampion).
K degradaci polymerního ligninu dochází vlivem extracelulárních fungálních enzymů oxidoreduktázy. Mezi tyto enzymy patří především lininolytické peroxidázy: ligninperoxidáza a Mnperoxidáza a také extracelulární oxidáza – lakáza. Také ligninolytický komplex hub obsahuje pomocné enzymy, primárně produkující peroxid vodíku pro peroxidázy a aktivní kyslíkové farmy. Patří sem enzymy, jako je pyranóza oxidáza, glukóza oxidáza, glyoxaloxidáza, alkylaryloxidáza a celobiózadehydrogenáza.
Hlavním produktem rozkladu ligninu v přírodě je humus. K rozkladu ligninu v přirozených podmínkách dochází za přítomnosti dalších prvků rostlinné tkáně – celulózy a hemicelulózy.
Ekonomický význam ligninu
Každý rok se na světě vyprodukuje asi 70 milionů tun technických ligninů. Encyklopedie píší, že lignin je cenným zdrojem chemických surovin. Bohužel tyto suroviny nejsou zatím organizačně, ekonomicky a technicky dostupné.
Například rozklad ligninu na jednodušší chemické sloučeniny (fenol, benzen apod.) při srovnatelné kvalitě výsledných produktů je dražší než jejich syntéza z ropy nebo plynu. Podle International Lgnin Institute se ve světě pro průmyslové, zemědělské a jiné účely nevyužívá více než 2 % technických ligninů. Zbytek je spálen v elektrárnách nebo pohřben na pohřebištích.
Obtížnost průmyslového zpracování ligninu je dána složitostí jeho povahy, mnohorozměrností strukturních jednotek a spojení mezi nimi a také nestabilitou tohoto přírodního polymeru, který v důsledku chemických nebo tepelných účinků nevratně mění své vlastnosti. Jak bylo uvedeno výše, průmyslový odpad neobsahuje přírodní protolignin, ale z velké části modifikované látky obsahující lignin nebo směsi látek, které mají velkou chemickou a biologickou aktivitu. Navíc jsou kontaminovány dalšími látkami. Má se za to, že život v blízkosti „skladišť ligno“ není zcela prospěšný. Mají nepříjemnou vlastnost samovznícení s uvolňováním síry, dusíku a dalších škodlivých sloučenin a jejich uhašení je extrémně obtížné vzhledem k jejich velkým rozměrům a vlastnostem spalovacího procesu. Na fotce vlevo je „lignostorage“, vpravo hořící lignin.
Některé studie zaznamenaly mutagenní aktivitu technických ligninů.
V národohospodářské bilanci tak technické ligniny stále představují významnou a neustále rostoucí zápornou hodnotu.
Vlastnosti hydrolytického ligninu
Hydrolytický lignin je amorfní prášková látka s hustotou 1,25-1,45 g/cm 3 od světle krémové až tmavě hnědé barvy se specifickým zápachem. Molekulová hmotnost 5000-10000. Velikost částic ligninu se pohybuje od několika milimetrů do mikronů (nebo méně). Obsah samotného ligninu v hydrolyzovaném ligninu se pohybuje od 40 do 88 %, obtížně hydrolyzovatelných polysacharidů od 13 do 45 %, pryskyřičných látek lignohumového komplexu od 5 do 19 % a popelovitých prvků - od 0,5 do 10 %.
Složení ligninového popela: Al203 – 1 %; Si02 – 93,4 %; P205 – 1,5 %; CaO – 1,5 %; Na20 – 0,3 %; K20 – 0,3 %; MgO – 0,3 %; Ti02 – 0,1 %.
Lignin je netoxický a má dobrou sorpční kapacitu.
V suché formě je to vysoce hořlavá látka, ve formě spreje může být nebezpečná. Obsah pevného uhlíku až 30 %. Výhřevnost suchého ligninu je 5500-6500 kcal/kg a blíží se kalorické hodnotě standardního paliva (7000 kcal/kg). Teplota vznícení ligninu je 195 °C, teplota samovznícení je 425 °C a teplota doutnání je 185 °C. Teplota samovznícení: lignin aerogel je 300 °C, vzduchová suspenze je 450 °C; dolní mez koncentrace šíření plamene 40 g/m 3 ; maximální tlak výbuchu 710 kPa; maximální rychlost nárůstu tlaku 35 MPa/s; minimální zápalná energie 20 mJ; Minimální obsah výbušného kyslíku je 17 %.
Některé oblasti použití hydrolytického ligninu:
Výroba palivových briket vč. smíchaný s pilinami, uhlím a rašelinovým prachem;
Výroba topného plynu vč. s výrobou elektřiny v plynových pístových plynových generátorech;
Palivo pro kotle;
Výroba briketovaných redukčních činidel pro kovy a křemík;
Výroba uhlí, včetně aktivovaného;
Sorbenty pro čištění městských a průmyslových odpadních vod, sorbenty na uniklé ropné produkty, sorbenty na těžké kovy, technologické sorbenty;
Sorbenty pro lékařské a veterinární účely („Polyphepan“ atd.);
Nadouvadlo při výrobě cihel a jiných keramických výrobků (místo pilin a dřevěné moučky);
Suroviny pro výrobu nitroligninu (snižovač viskozity jílových roztoků používaných při vrtání studní);
Plnivo pro plasty a kompozitní materiály, pojivo pro kompozitní materiály („Arboform“, lignoplasty atd.);
Příprava organických a organominerálních hnojiv, strukturotvorné látky pro přírodní a umělé půdy, herbicidy pro pěstování určitých plodin (luštěniny);
Suroviny pro výrobu fenolu, octové a šťavelové kyseliny;
Přísada do asfaltového betonu (příprava lignin-bitumenových směsí apod.).
lignosulfonáty
Lignosulfonáty jsou ve vodě rozpustné sulfonátové deriváty ligninu, vznikající při sulfitové metodě delignifikace dřeva, představující sodné soli lignosulfonových kyselin s příměsí redukčních a minerálních látek.
Komerční lignosulfonáty se získávají odpařením odcukernatělého sulfitového louhu a vyrábějí se ve formě kapalných a pevných koncentrátů sulfitovo-alkoholových výpalků (molekulová hmotnost od 200 do 60 tisíc nebo více), obsahujících 50-90 % sušiny. Lignosulfonáty mají vysokou povrchovou aktivitu, což umožňuje jejich použití jako povrchově aktivní látky v různých průmyslových odvětvích, Například:
V chemickém průmyslu - jako stabilizátor, dispergátor, pojivo při výrobě briketovaných přípravků na ochranu rostlin;
V ropném průmyslu - ve formě činidla pro regulaci vlastností vrtných kapalin;
Ve slévárenské výrobě - jako pojivo do formovacích písků, přísady do nepřilnavých barev;
Při výrobě betonu a žáruvzdorných materiálů - jako změkčovadlo do směsí;
Ve stavebnictví pro zpevňování nízkopevnostních materiálů a zemin, jakož i pro odstraňování prachu z povrchu vozovek, jako emulgátor v silničních emulzích;
V zemědělství a lesnictví pro protierozní úpravu půdy;
Jako surovina pro výrobu vanilinu;
Přísada pro granulaci prašných materiálů, protispékavá látka.
Sulfátový lignin
Jedná se o roztok sodných solí vyznačující se vysokou hustotou a chemickou odolností. Suchý sulfátový lignin je hnědý prášek. Velikost částic ligninu se pohybuje v širokém rozmezí od 10 (nebo méně) mikronů do 5 mm. Skládá se z jednotlivých porézních kulovitých částic a jejich komplexů se specifickým povrchem do 20 m 2 /g.
Sulfátový lignin má hustotu 1300 kg/m3. Je rozpustný ve vodných roztocích amoniaku a hydroxidů alkalických kovů, jakož i v dioxanu, ethylenglykolu, pyridinu, furfuralu a dimethylsulfoxidu.
Průmyslově vyráběný sulfátový lignin obsahuje v průměru %: popela - 1,0-2,5, kyseliny na kyselinu sírovou - 0,1-0,3, látek rozpustných ve vodě - 9, pryskyřičných látek - 0,3-0,4, Klason lignin - asi 85. Lignin má poměrně stálý funkční složení. Sulfátový lignin obsahuje síru, jejíž hmotnostní obsah je 2,0-2,5 %, včetně nevázané síry - 0,4-0,9 %.
Tepelným zpracováním sulfátového ligninu dochází již při teplotě 190 oC k jeho rozkladu za vzniku těkavých látek.
Sulfátový lignin je klasifikován jako prakticky netoxický produkt, pokud se používá ve formě vlhké pasty, nevytváří prach a nepředstavuje nebezpečí požáru.
Pokyny pro použití sulfátového ligninu:
Suroviny pro výrobu fenolformaldehydových pryskyřic a plastů;
Pojivo pro papírové lepenky, lepenky, dřevotřískové desky a vláknité desky;
Aditivum - modifikátor kaučuků a latexů;
Chemický stabilizátor pěny;
Plastifikátory pro betonové, keramické a žáruvzdorné výrobky;
Suroviny pro výrobu aktivních zjasňujících uhlíků typu kolaktivitu.
Literatura o ligninu a jeho aplikacích
Velmi rozsáhlá literatura je věnována ligninu a technickým ligninům (desítky knih, stovky dizertací a tisíce článků v časopisech) ve všech hlavních jazycích. Řada z nich je dostupná i na internetu, viz např. článek „Lignin“ na Wikipedii.
K získání prvního dojmu můžete použít např. Následující knihy jsou dostupné online:
Chemie ligninu, F.E. Browns, D.A. Browns, M. Dřevařský průmysl, 1964;
Chemie dřeva a celulózy V.M Nikitin, A.V. Obolenskaja, V.P. Shchegolev M. Dřevařský průmysl, 1978;
Zpracování síranových a sulfitových výluhů, ed. P.D. Bogomolov a S.A. Sapotnitsky, M. Dřevařský průmysl, 1989;
Strukturní materiály z ligninových látek, V.A. Arbuzov, M. Ekologie, 1991.
Poznámka. Stávající technologie pro zpracování a delignifikaci celulózových surovin jsou spojeny s velkými kapitálovými investicemi a nejsou zcela dokonalé z hlediska ekologie a dalších faktorů. Vědci dlouho hledali jiné, efektivnější způsoby, jak organizovat celulózovou a biochemickou výrobu, ale zatím tento vývoj nenašel široké průmyslové využití.
Mnohé rozporuplné problémy rozvoje biochemické výroby se promítají do kapky vody v problému Bajkalské celuló zky a papíru, kde se dlouhodobě bojuje o uzavření závodu. Je možné, že závod bude uzavřen. Mnoho obyvatel naší země by samozřejmě chtělo žít na tak ekologicky čistém místě, jako je oblast Bajkal, a pít stejně čistou vodu jako z jezera Bajkal. To je bohužel nemožné a brzy nebude možné ani teoreticky. Za posledních 100-150 let bylo vyspělé území naší země z různých důvodů znečištěno rychleji, než dovolují jeho samočistící schopnosti. Do určité míry je to platba za ekonomický pokrok a do určité míry je to platba za lehkovážnost nebo chamtivost vůdců.
Úroveň spotřeby a výroby buničiny, papíru a dalších biochemických produktů jsou pro velké země považovány za nejdůležitější ukazatele vývoje ekonomiky jako celku. Samozřejmě to nejsou biochemici, kdo rozhodujícím způsobem přispívá ke znečišťování přírody různými odpady a škodlivými látkami, ale tam, kde jsou velké biochemické podniky, může být jejich podíl na znečišťování ovzduší a vodních zdrojů velmi významný.
Je zřejmé, že vůdcům lesnického chemického sub-průmyslu se po desetiletí celkem úspěšně daří vydírat stát a zdá se, že tento fenomén trvá dodnes. Rukojmími jsou jako vždy pracovníci podniků, místní obyvatelé a „naši bratři“. Uzavření a nové využití Priozerské celulózky a papírny již přineslo znatelné zlepšení ekologie Ladožského jezera, nicméně velký počet obyvatel Priozersku zůstává dodnes bez práce a město Priozersk je v depresi.
Bylo by chybou popírat možnost využití ligninu v průmyslu a zemědělství. Již desítky let se stovky vědeckých organizací po celém světě zabývají výzkumem a vývojem v oblasti využití čerstvě vytěženého a uskladněného ligninu. Mnohé z nich již byly v průběhu let zavedeny do průmyslu. Tyto práce získávají další význam ve světle zvýšeného zájmu v posledních letech o řešení problémů životního prostředí a průmyslové využití celé škály rostlinných zdrojů (biorafinérie).
S největší pravděpodobností nebude možné vyřešit problémy racionálního rozvoje biochemické výroby bez pozornosti vlády, protože trh nemá hlavu a jeho nervové uzliny, jako u žížaly, jsou umístěny v jícnu. Což ve skutečnosti znovu prokázalo „zahájení v roce 2008“ ekonomická krize. Zda se tak stalo s pomocí jeho pověstné neviditelné ruky nebo jiného skrytého člena, nehraje roli.
Hydrolyzovaný lignin - vynikající vysokokalorické palivo a snadno dostupná obnovitelná surovina pro výrobu palivových pelet a briket.
V současné době stále roste aktuálnost problematiky výroby alternativních zdrojů energie. Důvodů je celá řada.
1. Tradiční energetické zdroje – plyn, uhlí, ropa – jsou každým rokem obtížněji těžitelné, a to vede k neustálému zvyšování jejich nákladů. Jak je známo, otázka nákladů na dovážený plyn má pro Ukrajinu zvláštní význam.
2. Zásoby tradičních energetických zdrojů se rychle vyčerpávají, a proto je výroba alternativních zdrojů energie velmi perspektivní oblastí podnikání.
3. Výrobu alternativních zdrojů energie stimulují vlády všech vyspělých zemí, včetně Ukrajiny.
Lignin Sklad ligninu hoří
Ligninové pelety Pini&Key ligninové brikety
Nový zákon O podpoře výroby a používání biologických paliv „Podniky vyrábějící biopaliva, včetně palivových pelet a briket, jsou do ledna 2020 osvobozeny od zdanění zisku. Existuje také řada ekonomických, ekologických a sociálních předpokladů, které přispívají k rozšíření trhu s biopalivy obecně a palivové pelety a brikety v Mnoho podnikatelů, kteří své úsilí a kapitál nasměrovali do tohoto slibného segmentu ekonomiky, se setkalo s nečekanými problémy.
Hlavní konkurence v tomto odvětví nespočívá v tržbách- nejsou s tím žádné problémy a v podstatě všechny produkty jsou expedovány na export do zemí Evropské unie - a to v oblasti poskytování surovin. Faktem je, že mnoho podniků, které mají nainstalované briketovací zařízení nebo zařízení na granulaci biomasy, v současné době nepracuje na plnou kapacitu a kvůli nedostatku surovin jsou často zcela nečinné. Je to dáno především sezónností dostupnosti některých druhů surovin (slunečnicové slupky, sláma, odpady z obilných plodin, odpady ze zpracování kukuřice, jiné druhy zemědělských surovin), nesprávnou volbou místa instalace zařízení (například vzdálenost od potenciální zdroje surovin), vysoké logistické náklady na dodávku surovin , která má zpravidla velmi nízkou objemovou hmotnost (např. objemová hmotnost slupek slunečnice je 100 kg/m3).
V takové situaci je lignin jako surovina dobrou alternativou k zemědělskému odpadu, protože jeho zásoby jsou dostupné v dostatečně velkém množství bez ohledu na zpracovatelské období, lignin se díky svým vynikajícím pojivovým vlastnostem dobře hodí ke granulaci a briketování a má poměrně velká objemová hmotnost (až 700 kg/m3), díky čemuž je výhodné jej přepravovat na značné vzdálenosti i ne v granulované formě, má dobrou výhřevnost srovnatelnou s uhlím, s mnohem nižším obsahem popela a cenou surovina, lignin, je relativně nízká. Vzhledem ke speciálním vlastnostem ligninu je v technologii jeho přípravy pro další použití přikládán zvláštní význam problematice sušení ligninu.
Li zvážit lignin z fyzikálně chemického hlediska, pak je tato látka ve své původní podobě složitá pilinovitá hmota, jejíž vlhkost dosahuje až sedmdesáti procent. Lignin je ve skutečnosti unikátní komplex látek, který se skládá z polysacharidů, zvláštní skupiny látek patřících do tzv. lignohumového komplexu, monosacharidů, různých minerálních a organických kyselin různého nasycení a také určité části popela. Hydrolyzovaný lignin je hmota podobná pilinám s obsahem vlhkosti přibližně 55-70 %. Svým složením se jedná o komplex látek, který zahrnuje vlastní lignin rostlinné buňky, část polysacharidů, skupinu látek lignohumového komplexu, minerální a organické kyseliny nepromyté po hydrolýze monosacharidu, popel a další látky. Obsah samotného ligninu v ligninu se pohybuje od 40-88 %, polysacharidů od 13 do 45 %, pryskyřičných látek a lignohumových komplexních látek od 5 do 19 % a popelovitých prvků od 0,5 do 10 %. Popel z hydrolýzy ligninu je převážně aluviální. Hydrolytický lignin se vyznačuje velkým objemem pórů blížícím se porozitě dřevěného uhlí, vysokou reaktivitou ve srovnání s tradičními uhlíkatými redukčními činidly a dvojnásobným obsahem pevného uhlíku ve srovnání se dřevem, dosahujícím 30 %, tedy téměř poloviny uhlíku dřevěného uhlí.
Hydrolytický lignin se vyznačuje schopností přecházet do viskoplastického stavu při působení tlaku asi 100 MPa. Tato okolnost předurčila jednu z perspektivních oblastí pro využití hydrolytického ligninu ve formě briketovaného materiálu. Bylo zjištěno, že lignobrikety jsou vysoce kalorické nízkokouřivé palivo pro domácnost, vysoce kvalitní redukční činidlo v hutnictví železa a neželezných kovů, nahrazující koks, polokoks a dřevěné uhlí a lze je také použít k výrobě uhlí, jako je dřevěné uhlí a uhlíkové sorbenty. Prokázaly to výzkumy a experimentální práce řady organizací o briketovaný hydrolytický lignin může být cennou surovinou pro hutní, energetický a chemický průmysl národního hospodářství země i jakostním komunálním palivem.
K realizaci lze doporučit technologický vývoj, který umožňuje získat následující briketované ligno produkty:
- lignobrikety nahrazující tradiční uhlíková metalurgická redukční činidla a kusové vsázky při výrobě krystalického křemíku a feroslitin;
- lignobrikety s nízkou kouřivostí;
- briketované ligninové uhlí místo dřeva v chemickém průmyslu;
- uhlíkové sorbenty z lignobriket pro čištění průmyslových odpadních vod a sorpci těžkých a ušlechtilých kovů;
- energetické brikety ze směsi s uhelnými shrabky.
Palivové brikety Lignin jsou vysoce kvalitní palivo s výhřevností až 5500 kcal/kg a nízkým obsahem popela. Při spalování hoří ligninové brikety bezbarvým plamenem, aniž by vycházely kouřový oblak. Hustota ligninu je 1,25 - 1,4 g/cm3. Index lomu je 1,6.
Hydrolyzovaný lignin má výhřevnost, která je pro absolutně suchý lignin 5500-6500 kcal/kg pro produkt s 18-25% vlhkostí, 4400-4800 kcal/kg pro lignin s 65% vlhkostí, 1500-1650 kcal/kg pro lignin s obsahem vlhkosti více než 65 %. Podle svých fyzikálně-chemických charakteristik je lignin třífázový polydisperzní systém s velikostí částic v rozmezí od několika milimetrů do mikronů nebo méně. Studie ligninů získaných v různých závodech ukázaly, že jejich složení je charakterizováno v průměru následujícím obsahem frakcí: s velikostí větší než 250 mikronů - 54-80%, s velikostí menší než 250 mikronů - 17-46% a s velikostí menší než 1 mikron - 0,2-4,3%. Strukturou částice hydrolytického ligninu není husté těleso, ale je to vyvinutá soustava mikro- a makropórů, velikost jejího vnitřního povrchu je dána vlhkostí (pro vlhký lignin je to 760-790 m2/g; suchý lignin pouze 6 m2/g).
Jak ukázaly mnohaletý výzkum a průmyslové testování prováděné řadou výzkumných, vzdělávacích a průmyslových podniků, z hydrolytického ligninu lze získat cenné typy průmyslových produktů. Pro energetiku lze z původního hydrolyzovaného ligninu vyrábět briketované komunální a krbové palivo a ze směsi ligninu s proséváním obohacováním uhlí lze vyrábět briketované energetické palivo.
Proces spalování ligninu v technologických pecích bez přímého přenosu tepla má oproti pecím parních kotlů značné rozdíly. Nemají povrch přijímající paprsek, a proto, aby se zabránilo struskování popela, je nutné pečlivě vypočítat aerodynamické režimy procesu. Teplota jádra plamene se v důsledku nedostatku přímého přenosu tepla ukazuje jako vyšší a je soustředěna v menším objemu než v topeništích parních kotlů. Pro spalování ligninu je nejvhodnější použít hořákovou pec systému Shershnev, která poskytuje dostatečně vysokou účinnost pro paliva s vysokým stupněm disperze.
Lignin lze efektivně využít jako palivo pro spalování v tepelném generátoru sušícího komplexu pro sušení pilin nebo jiné biomasy v linkách na výrobu palivových granulí, pelet a palivových briket. Pečlivě připravené práškové palivo se co do rychlosti vyhoření a úplnosti spalování blíží kapalnému palivu. Úplné spalování v hořáku je zajištěno s nižším poměrem přebytku vzduchu a následně s vyšší teplotou. Při vedení spalovacího procesu s malým přebytkem vzduchu jsou zajištěny nevýbušné provozní podmínky pro sušící komplex, což pozitivně odlišuje sušení s přímým využitím spalin od způsobu sušení ohřátým vzduchem.
Lignin je tedy vynikající, vysoce kalorické palivo a snadno dostupná obnovitelná surovina pro výrobu palivových pelet a briket.
Aplikace práškového ligninu.
Práškový lignin je vhodný jako aktivní přísada do silničního asfaltového betonu a také jako přísada do topného oleje při použití v energetice a metalurgii. Hydrolyzovaný lignin, používaný jako minerální prášek, umožňuje:
1.
Zvyšte kvalitu asfaltového betonu (pevnost o 25 %, voděodolnost o 12 %, odolnost proti prasklinám (křehkost) od -14°C do -25°C) dodatečnou úpravou ropného asfaltu.
2.
Ušetřete materiály pro stavbu silnic: a) ropný bitumen o 15–20 %; b) vápenný minerální prášek 100 %.
3.
Výrazně zlepšit ekologickou situaci v oblasti skladování odpadu.
4.
Vrátit úrodnou půdu, kterou v současnosti zabírají skládky.
Studie o využití technologického hydrolytického ligninu (THL) při výrobě asfaltového betonu tedy ukazují, že existují možnosti výrazně rozšířit surovinovou základnu materiálů pro stavbu moderních silnic (republikových, regionálních i městských), a to při současném zlepšení kvality jejich nátěru úpravou ropného bitumenu hydrolytickým ligninem a úplnou náhradou drahých minerálních prášků.
Lignin (z latinského lignum – dřevo) je komplexní aromatický polymer přírodního původu. Látka je součástí rostlin a je produktem biosyntézy. Je to po celulóze nejrozšířenější polymer na Zemi a hraje důležitou roli v přirozeném uhlíkovém cyklu. Předpokládá se, že lignin vznikl během evoluce, kdy pozemský životní styl nahradil ten vodní. Stejně jako chitin u členovců je navržen tak, aby poskytoval tuhost a stabilitu stonkům a kmenům rostlin. Dnes se podrobněji dozvíme, co je lignin a jak se používá v moderním průmyslu.
stručný popis
Hlavními složkami rostlinné tkáně jsou celulóza, hemicelulóza a lignin. Dřevo jehličnatých stromů obsahuje až 38% této látky, v listnatých stromech - až 25% a ve slámě obilovin - až 20%. Lignin se nachází v buněčných stěnách a mezibuněčném prostoru a drží pohromadě celulózová vlákna. Spolu s hemicelulózou je navržen tak, aby poskytoval mechanickou pevnost kmenům stromů. Kromě toho je přírodní polymer zodpovědný za těsnost buněčných stěn (pro živiny a vodu) a určuje barvu lignifikované tkáně. Lignin je chemicky a fyzikálně pevně začleněn do struktury rostlinné tkáně, takže jeho průmyslová izolace je velmi obtížným inženýrským úkolem.
Klasifikace
Typicky se rozlišuje mezi protoligninem, polymerem nacházejícím se v přirozené formě uvnitř rostliny, a jeho technickými deriváty, které se získávají extrakcí z rostlinné tkáně za použití různých fyzikálně-chemických metod. Tato látka není vyráběna záměrně, získává se jako odpad z biochemické výroby. Při fyzikálně-chemickém působení na lignin výrazně klesá jeho molekulová hmotnost a zvyšuje se jeho reakční aktivita.
V průmyslu hydrolýzy se vyrábí hydrolýzní lignin, který se také nazývá práškový lignin.
Výroba celulózy produkuje formy polymeru, které jsou rozpustné ve vodě. Vaření buničiny se provádí především pomocí dvou technologií: sulfátové (alkalické) a siřičitanové (kyselé). Alkalická metoda je běžnější. Lignin získaný při výrobě síranu se nazývá sulfát a využívá se především v elektrárnách celuló zek. Polymer získaný při výrobě sulfitu se tvoří ve formě roztoků lignosulfonátu, z nichž jedna část se hromadí ve speciálních skladovacích zařízeních a druhá jde do odpadních vod.
V zahraniční literatuře lze najít informace o dělení ligninu na bezsirný a sírový. První typ je v podstatě hydrolytický polymer a druhý je polymer získaný z průmyslu buničiny.
Podniky, které získávají lignin jako vedlejší produkt, se obvykle zabývají jeho recyklací. Nicméně hydrolytický a sulfátový lignin, stejně jako lignosulfonáty, lze na trhu nalézt jako samostatnou produktovou položku. Nejběžnějším produktem na bázi této látky jsou palivové brikety. Pro technické ligniny neexistují žádné normy, takže podniky, které je nakupují, si nastavují vlastní kvalitativní parametry.
Vzorec a vlastnosti
Z chemického hlediska je lignin podmíněným a zobecněným pojmem. Stejně jako žádní dva lidé nejsou stejní, ani dva polymery nejsou stejné. Obecně se uznává, že lignin obsahuje atomy uhlíku, vodíku a kyslíku. Ligniny získané z různých rostlin se mohou výrazně lišit v chemickém složení. Látka má nekonečně velkou molekulu a mnoho různých funkčních skupin.
Všechny typy ligninu jsou založeny na strukturní jednotce, jako je fenylpropan (C 9 H 10). Rozdíly mezi druhy jsou způsobeny obsahem různých funkčních skupin. Z pohledu moderní vědy vypadá odpověď na otázku, co je to lignin, asi takto: „Lignin je komplexní trojrozměrný polymer, který má síťovou strukturu a aromatický charakter, vzniklý polykondenzací řady monolignolů. (skořicové alkoholy).
Za normálních podmínek je látka špatně rozpustná jak ve vodě, tak v organických rozpouštědlech. V prostředí se může podílet na velkém množství různých přeměn a reakcí. Lignin je považován za biologicky aktivní. Při zvýšeném tlaku vykazuje plastické vlastnosti, zejména za mokra.
Recyklace v přírodě
Tento přírodní polymer se při trávení u vyšších zvířat prakticky nevstřebává. V přirozeném prostředí jsou za jeho zpracování zodpovědné všechny druhy hub, hmyzu, bakterií a žížal. Hlavní roli v tomto procesu sehrály houby basidiomycete. Patří sem druhy, které žijí na stromech (živých nebo mrtvých) a zpracovávají spadané listí. Mezi nimi jsou dokonce jedlé houby: hlíva ústřičná, medonosná, žampion.
Lignin je degradován působením oxidoreduktáz - extracelulárních enzymů hub. Patří sem především lininolytické peroxidázy (lignin a Mn peroxidáza) a také extracelulární oxidáza (lakáza). Ligninolytický komplex hub navíc zahrnuje pomocné enzymy, které produkují peroxid vodíku a enzymy aktivního kyslíku.
Hlavním produktem rozkladu ligninu v přírodních podmínkách je humus. K rozkladu hmoty v přírodě dochází v přítomnosti prvků rostlinné tkáně, jako je celulóza a hemicelulóza.
Ekonomický význam
Každý rok se na světě vyrobí asi 70 milionů tun technického ligninu. Navzdory tomu, že je považována za cennou chemickou surovinu, je marketing látky velmi špatně organizován. Navíc vzhledem k nedostatku rentabilní výrobní technologie není použití tohoto polymeru ekonomicky proveditelné. Například rozklad ligninu na méně složité chemické sloučeniny (benzen, fenol a další) je dražší než syntéza těchto sloučenin z ropy a plynu. Statistiky Mezinárodního institutu Lgnin ukazují, že ve světě se pouze 2 % technických ligninů používají pro zemědělské, průmyslové a jiné potřeby. Používají se především k výrobě ligninových pelet, hnojiv a dalších drobných výrobků. Zbývajících 98 % je buď spáleno v elektrárnách, nebo jednoduše pohřbeno na pohřebištích.
Obtížnost průmyslového zpracování ligninu je spojena se složitostí jeho povahy, velkou variabilitou strukturních jednotek a jejich spojení a také nestabilitou polymeru vůči chemickým a tepelným vlivům. Průmyslový odpad neobsahuje přírodní polymer, ale látky obsahující lignin, případně směsi látek, které mají velkou chemickou a biologickou aktivitu. Bez nečistot se také neobejde.
Má se za to, že není vhodné bydlet v blízkosti skladišť ligninu. Látka je hořlavá a dobře hoří, uvolňuje dusík, síru a další nepříjemné sloučeniny. Hašení skladovacích zařízení komplikují jejich velké rozměry a zvláštnosti spalování polymeru. Některé studie potvrdily mutagenní aktivitu látky. Je tedy možné tvrdit, že technické ligniny v národní ekonomické bilanci představují působivou, neustále rostoucí zápornou hodnotu.
Hydrolyzovaný lignin
Tento typ polymeru je prášková amorfní látka, jejíž hustota se pohybuje od 1,25 do 1,45 g/cm3 a barva se mění od krémové po hnědou. Hydrolyzovaný lignin má specifický zápach. Jeho molekulová hmotnost se může pohybovat od 5 do 10 tisíc. Hydrolyzovaný lignin obsahuje od 40 do 88 % samotného ligninu. Zbývající část se dělí na: obtížně hydrolyzovatelné polysacharidy (13-45 %); pryskyřičné látky, jakož i látky lignohumového komplexu (5-19 %); a prvky popela (0,5-10 %).
Hydrolyzovaný lignin je netoxický. Má dobrou sorpční kapacitu. V suché formě je vysoce hořlavý a ve sprejové formě je to výbušná látka. Polymer se vznítí při teplotě 195 °C a k samovznícení dochází při 425 °C.
Rozsah použití hydrolytického ligninu je poměrně široký:
- Výroba palivových briket.
- Výroba topného plynu, včetně v plynových pístových generátorech, s výrobou elektřiny.
- Zpracování ligninu na biopalivo.
- Výroba redukčních činidel pro kov a křemík ve formě briket.
- Sorbenty na bázi ligninu, které čistí komunální a průmyslové odpadní vody, ropné produkty, těžší kovy atd.
- Výroba uhlíků včetně aktivovaných.
- Sorbenty pro lékařství a veterinární medicínu („Polyphepan“ a další).
- Surovina pro syntézu nitroligninu, který se používá ke snížení viskozity jílových roztoků používaných při vrtání studní.
- Konvertory při výrobě cihel a jiných keramických výrobků.
- Plnivo pro kompozitní materiály a plasty.
- Výroba hnojiv z ligninu (organických i organominerálních), dále herbicidů pro pěstování luskovin.
- Výroba kyselin (octové a šťavelové) a fenolu.
- Přísada do asfaltového betonu.
lignosulfonáty
Jsou to sulfátové deriváty ligninu, které jsou rozpustné ve vodě a vznikají při sulfátové delignifikaci dřeva. Jedná se o sodné soli lignosulfonových kyselin smíchané s příměsí minerálů a redukčních látek.
Průmyslové lignosulfonáty se získávají odpařováním odcukernatělého sulfitového louhu. Vyrábějí se ve formě pevných nebo kapalných koncentrátů siřičitanových lihových výpalků s molární hmotností od 200 do 60 000. Látky mají vysokou povrchovou aktivitu, proto se používají jako povrchově aktivní látky (tenzidy).
Hlavní aplikace:
- Chemický průmysl. Ve formě stabilizátorů, dispergačních činidel a pojiv při výrobě briketovaných přípravků na ochranu rostlin.
- Ropný průmysl. Jako činidlo pro úpravu parametrů vrtných kapalin.
- Slévárna. Jako pojivo do formovacích písků a přísada do barev s nepřilnavými vlastnostmi.
- Výroba betonu a žáruvzdorných materiálů. Jako změkčovadlo do směsí.
- Ve výstavbě. S cílem poskytnout materiálům a zeminám lepší pevnostní charakteristiky a jako emulgátor pro silniční směsi.
- Zemědělství a lesnictví. K ochraně půdy před erozí.
- Výroba vanilinu. Jako surovina.
Sulfátový lignin
Tento typ přírodního polymeru je roztok sodných solí, který má vysokou hustotu a chemickou odolnost. Po zaschnutí má prášková látka hnědou barvu. Průměr částic se může měnit v poměrně širokém rozmezí - 10 mikronů - 5 mm. Prášek se skládá z jednotlivých sférických částic a jejich komplexů. Hustota sulfátového ligninu je 1300 kg/m3. Látka je rozpustná ve: vodných roztocích hydroxidů alkalických kovů, dioxinu, vodných roztocích amoniaku, ethylenglykolu, furfuralu, pyridinu a dimethylsulfoxidu. Během tepelného zpracování se polymer rozkládá za vzniku těkavých látek. Látka je považována za prakticky netoxický produkt. Používá se ve formě navlhčené pasty.
Návod k použití ligninu (sulfátu):
- Suroviny při výrobě plastů a fenolformaldehydových pryskyřic.
- Pořadač. Lignin se používá jako lepidlo při výrobě lepenky, papíru, dřevovláknitých desek a dřevotřískových desek.
- Modifikační přísada pro pryž a latex.
- Stabilizátor pro chemické pěny.
- Plastifikátor pro beton, žáruvzdorné a keramické výrobky.
- Suroviny pro výrobu leštících uhlí.
Vyhlídky
Poté, co jsme se dozvěděli, co je lignin, pojďme si říci něco o perspektivách jeho průmyslového využití. Technologie zpracování a delignifikace surovin obsahujících celulózu je spojena s velkými kapitálovými investicemi a není zcela ekologická. Vědci po celém světě již dlouho pracují na vytvoření vysoce účinných metod pro organizaci celulózové a biochemické výroby, ale jejich vývoj zatím nenašel široké uplatnění. Nicméně v průběhu let bylo do průmyslu zavedeno mnoho vývoje v oblasti využití čerstvého a skladovaného ligninu. Tyto otázky jsou zvláště důležité ve světle rostoucího zájmu o boj proti problémům životního prostředí a využívání celé škály rostlinných materiálů. Bylo by tedy nesprávné popírat perspektivu použití ligninu v průmyslovém a zemědělském sektoru.
Úroveň výroby a spotřeby celulózy a dalších biochemických produktů je považována za nejdůležitější ukazatel ekonomického rozvoje velkých zemí. Samozřejmě to nejsou biochemici, kdo rozhodujícím způsobem přispívá ke zhoršování stavu životního prostředí. V místech, kde takové podniky působí, však může být jejich podíl na znečišťování životního prostředí poměrně významný.
Závěr
Dnes jsme odpověděli na otázku: "Lignin: co to je?" Souhrnně lze uvést, že lignin je aromatický polymer přírodního původu, který je součástí rostlin a je produktem biosyntézy. Formy látky získané v průmyslu hydrolýzy a celulózy jsou široce používány. Dosud však není vyřešena otázka kompletního zpracování technických ligninů.
