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SETTEMBRE
2016
MATERIALI
nibilità ambientale di questi proces-
si passa attraverso la valorizzazione
della lignina tramite modificazioni
strutturali in modo da ottenere dei
prodotti ad alto valore aggiunto. E’
riportato uno schema di potenziali
campi di applicazione di lignina.
Da un punto di vita chimico, la
lignina è un polimero aromatico
complesso che nelle piante svolge
un ruolo strutturale. Le macromo-
lecole che la compongono sono
assemblate da molecole più piccole,
i monolignoli (alcool cumarilico,
coniferilico e sinapilico) mediante
accoppiamento radicalico. I monoli-
gnoli possono reagire con modalità
e in proporzioni variabili dando ori-
gine diversi tipi di lignina. Differenze
sostanziali si trovano tra le lignine
presenti delle latifoglie, delle conife-
re e delle piante annuali. Il processo
industriale utilizzato per la separa-
zione della lignina può a sua volta
modificare la struttura molecolare
del biopolimero aumentandone la
variabilità. La prima distinzione è
tra lignine contenenti zolfo o no
(sulfur-free). Lo zolfo viene inserito
nella struttura della lignina perché
presente come reattivo nel processo
chimico di produzione della carta:
il processo sulfite a base di bisol-
fito di sodio e il processo Kraft a
base di solfuro di sodio. Alla fine
del processo si ottengono rispet-
tivamente lignine lignosolfonate
o lignine Kraft. La struttura della
lignina nativa è altamente modifi-
cata, con incremento delle strutture
condensate e introduzione di gruppi
funzionali a base di zolfo, solfoni
e solfuri rispettivamente. Nei pro-
cessi che avvengono in assenza di
zolfo, la rimozione della lignina per
la produzione di pasta di cellulosa
avviene con l’utilizzo di soventi or-
ganici (acido acetico, etanolo…) o di
soda acquosa (NaOH) producendo
rispettivamente lignine Organosolv
o lignine alkali. Tra le lignine sul-
fur-free meritano menzione quelle
prodotte per mezzo del processo di
Steam Explosion, pretrattamento
dei materiali lignocellulosici per di-
minuirne la recalcitranza all’idrolisi,
e incrementare la resa in fermen-
tazione per produrre bioetanolo.
Questo panorama dimostra come
non sia possibile parlare dell’utilizzo
di lignina, senza fare riferimento
all’origine biologica e al processo
industriale con cui è stata prodotta.
Schema di potenziali campi di applicazione
di lignina.
I risultati delle proprietà meccaniche.