Modifioitujen ligniinituotteiden valmistus
Rönkä, Tuuli-Maaria (2021)
Kandidaatintyö
Rönkä, Tuuli-Maaria
2021
School of Engineering Science, Kemiantekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021051830238
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021051830238
Tiivistelmä
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.
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.