Modifioitujen ligniinituotteiden valmistus

Abstract

Ligniini on monimutkainen biomolekyyli ja se on toiseksi runsain biopolymeeri maailmassa. Sen pääasiallinen lähde on selluteollisuuden sivuvirta mustalipeä. Mustalipeästä ligniini on mahdollista erottaa useilla eri prosesseilla. Selluteollisuuden lisäksi sitä saadaan esimerkiksi bioetanolin valmistuksen sivutuotteena, bioöljyn valmistuksessa käytettävästä puun nopeasta pyrolyysistä sekä suoraan erotettuna puuhakkeesta. Puupohjaisten biomassojen lisäksi sen erottaminen on mahdollista myös esimerkiksi heinäkasveista. Ligniinin teollisia käyttökohteita on aiemmin tutkittu vain vähän sen monimutkaisen molekyylirakenteen ja heikkojen liukoisuusominaisuuksien vuoksi. Ligniinin pääasiallinen käyttökohde onkin ollut energian tuotannossa. Kuitenkin viimeisten vuosikymmenten aikana on havahduttu sen molekyylirakenteen mahdollisuuksiin. Erilaisten modifiointien kehittämisen kautta, siitä pyritään valmistamaan lisäarvoa tuottavia tuotteita. Kemiallisten modifiointien avulla ligniinistä on mahdollista tuottaa hiilikuidun, muovin, polttoaineiden, epoksihartsin, täyte- ja dispergointiaineiden korvikkeita tai jopa korvata kokonaan nämä aiemmin fossiilista polttoaineista valmistetut tuotteet ja kemikaalit. Ligniinillä on myös modifiointien avulla merkittäviä käyttökohteita lääke- ja farmasiateollisuudessa. Lisäksi ligniinituotteiden kehittäminen pienentää selluteollisuuden pullonkaulan eli soodakattilan läpi virtaavan mustalipeän määrää, sekä vähentää ligniinin joutumista jätteeksi.