Delignification è la rimozione della lignina strutturali polimero nei tessuti vegetali, in modo che possa essere utilizzato per applicazioni come la produzione di carta. Il processo si riferisce principalmente al processo chimico per la rimozione di pasta da legno. Ci possono anche essere delignification meccanico.

lignina è una miscela di composti fenolici che è intermeshed in impianti pareti secondarie, cross-linking della cellulosa carboidrati che possono essere utilizzati per formare fibre di carta. Le forme lignina complesso una matrice idrofobica, il che significa che respinge l'acqua, permettendo l'impianto per il trasporto dell'acqua attraverso il suo sistema. Lignina aggiunge un sacco di resistenza meccanica alle pareti delle cellule, e riduce la loro digeribilità, sia per gli animali e con procedimento chimico delignification. Questo polimero riduce anche la suscettibilità delle piante agli attacchi di insetti e agenti patogeni delle piante. Si tratta di uno dei composti ultime come piante di decadimento, e si accumula nel suolo come humus.

La rimozione della lignina dal legno ha tradizionalmente avuto luogo con un metodo delignification chiamato il processo di Kraft. Questo nome deriva dalla parola tedesca per 'forte. 'La massa di fibre che rimane dopo la lignina viene rimossa è noto come pasta. Il processo di Kraft produce pasta più forte rispetto ai metodi utilizzati in precedenza, e rimuove il 95% della lignina dal legno.

Si tratta di solito digerire i trucioli di legno ad alta temperatura e pressione, e in una soluzione di idrossido di sodio e solfuro di sodio in acqua, che è una combinazione conosciuta come liquore bianco . Si scioglie chimicamente i legami lignina che interconnettono le fibre di cellulosa. Il delignification del legno avviene in un recipiente chiamato un digestivo, in grado di resistere alla pressione alta. Ci sono due tipi di digestivi-batch e continua, con quelli di più recente sviluppo è continuo.

In questa fase, la polpa è di colore marrone e solido è chiamato sugo . I liquidi combinato sono noti come liquore nero , e contengono le lignina frammenti con sostanze chimiche e sottoprodotti. La polpa è separata dal liquori alimentare usato da una serie di lavaggi. I frammenti lignina vengono raccolti e bruciati per alimentare la fabbrica. Il resto del processo è stato progettato per riciclare il calore e sostanze chimiche di cottura.

Alcuni sottoprodotti del processo di Kraft sono trementina e alti del petrolio, che è una resina con una varietà di usi industriali. Attuali fabbriche Kraft sono autosufficienti e recuperare la maggior parte delle loro sostanze chimiche, l'inquinamento che producono pochissima acqua. Essi possono, tuttavia, produrre inquinamento dell'aria maleodorante.

Il sugo di carne prodotta dal processo di Kraft contiene circa il 5% lignina residua, ed è ulteriormente delignified da una serie di fasi di sbiancamento. Sbianca rimuove lignina supplementari, rendendo la carta più brillante. A volte le esigenze candeggio sono minime. Ad esempio, se la carta è destinata a essere un sacchetto di carta marrone, che non deve essere di colore bianco brillante. Vi è un incentivo per evitare il candeggio, in quanto diminuisce la massa di pasta prodotta, aggiunge al costo, e diminuisce la resistenza delle fibre.

Oxygen delignification è un processo più recente che rimuove più lignina, e usa meno sostanze chimiche. Si tratta di trattare la pasta con l'ossigeno in un recipiente a pressione ad alta temperatura in soluzione alcalina. Questo processo è seguito da una fase di lavaggio. La quantità di lignina residua può essere ridotta a circa il 1,5% con questo metodo, limitando così il grado di sbiancamento necessarie per rendere la carta dalla pasta.

Mentre ingegneria delignification è tradizionalmente concentrata sulla pasta di legno per la carta e cartone di fibra , gli sforzi più recenti ha comportato l'utilizzo della biomassa, grandi quantità di materiale vegetale, come fonte di etanolo e un'alternativa ai combustibili fossili. Questo materiale vegetale deve essere sottoposto delignification prima che possa essere usato per questo scopo. Sistemi sono stati progettati microbica che combinano la rimozione della lignina con la conversione della cellulosa in etanolo. Ricerca alla produzione di biocarburanti è una zona molto attiva.

Ci sono un po 'di ricerca biotecnologica in corso, sia sulla sintesi di lignina nelle piante, e la degradazione della lignina da microrganismi. Gli scienziati stanno cercando di modificare la struttura e il contenuto di lignina, nella speranza di migliorare la digeribilità per gli animali, e di aumentare l'utilità dei muri della cella per la carta e la produzione di biocarburanti.

Ci sono anche grande interesse nello sviluppo di applicazioni industriali per gli enzimi di microrganismi per degradare lignina. Alcuni funghi sono molto abili a vivere su legno, perché producono enzimi-come perossidasi-che catalizzano la ripartizione della lignina in presenza di ossigeno. Altri enzimi microbici in fase di studio per la produzione di biocarburanti agire in assenza di ossigeno. Ci sono in corso esperimenti di ingegneria genetica per migliorare le proprietà di questi enzimi per l'uso industriale di degrado lignina.