Lignin

Lignin er fellesnavnet på en gruppe kompliserte kjeder av aromatiske alkoholer som inngår i planters cellevegger. Forbindelsen er en av de mest allment forekommende organiske forbindelsene i naturen. Lignin inngår i gruppen polysykliske biopolymerer.

En mulig struktur for et ligninmolekyl

Egenskaper

Lignin bidrar til å gi tre sin mekaniske styrke. Til forskjell fra cellulose som er en langt rettkjedet polymer, som danner krystallstrukturer, er ligninet amorft og kraftig forgrenet. Lignin danner kovalente bindinger til vedens polysakkarider og kan kryssbinde disse. Man kan sammenligne tre med et komposittmateriale, der cellulosen fungerer som forsterkende fibre, og ligninet er et fleksibelt bindemiddel.

Lignin bygges opp av tre monomerer, p-kumarylalkohol, koniferylalkohol og sinapylalkohol. Monomerene i lignin er sammenbundet av ulike typer eter- og karbon-karbonbindninger, som er tilfeldig fordelt. Lignin danner også tallrike kovalente bindninger (etere og estere) med polysakkarider – spesielt til hemicellulose.

Det mest bemerkelsesverdige med lignin er at polymeren er optisk inaktiv, til tross for at den inneholder fler kirale sentre. Forklaringen på disse uvanlige egenskapene er at lignin-polymeren dannes gjennom en ukatalysert polymerisering av resonansstabiliserte radikaler.

I papir- og celluloseindustrien

Ligninet har en negativ påvirkning på papirets kvalitet. Ved kjemisk massefremstilling må ligninet løses ut gjennom koking med sulfid i sulfatprosessen eller sulfitt i sulfittprosessen. Bleking oksiderer bort de siste restene av lignin. Lignin er uløselig i vann og kan utvinnes av svartlut, respektive brunlut.

Lignin kan anvendes som energikilde ved varmeproduksjon siden brennverdien er høy og er relativt billig. Sulfonert lignin kan også utvinnes fra lutene i sulfittprosessen.

Ved produksjon av mekanisk masse blir ikke ligninet løst ut og man får ett høyere utbytte, men papiret blir av lavere kvalitet. Sollys gulner lignin og er årsaken til at f. eks. avispapir, som lages av mekanisk masse, gulner.

Økologi

I dyreriket er det kun insekter som, ved hjelp av bakterier, kan nyttegjøre seg lignin. Enkelte sopper (som mange kjuker) kan også bryte ned lignin, og danner «hvitråte». Hvit- eller brunråte er et viktig artskjennetegn hos kjuker.