715 matches
-
2, iar substituția are loc în poziția. Produsele cu grupe metilolice se pot amesteca cu rășinile fenolformaldehidice, sau pot fi reticulate cu fenoli, realizându-se astfel adezivi pentru cartoane , plăci din așchii de lemn și produse stratificate. Ca și fenolul, lignina formează, destul de ușor, produși de condensare cu compușii carbonilici, cum ar fi spre exemplu aldehida formică. Astfel, lignina nemodificată s-a supus reacției de hidroximetilare cu aldehida formică Figura 16. Schema generală de modificare chimică a ligninei prin hidroximetilare Spre deosebire de
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
pot fi reticulate cu fenoli, realizându-se astfel adezivi pentru cartoane , plăci din așchii de lemn și produse stratificate. Ca și fenolul, lignina formează, destul de ușor, produși de condensare cu compușii carbonilici, cum ar fi spre exemplu aldehida formică. Astfel, lignina nemodificată s-a supus reacției de hidroximetilare cu aldehida formică Figura 16. Schema generală de modificare chimică a ligninei prin hidroximetilare Spre deosebire de fenoli, lignina datorită unui grad de polimerizare ridicat, conține un număr redus de grupe OH - fenolice, astfel încât puțini
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
Ca și fenolul, lignina formează, destul de ușor, produși de condensare cu compușii carbonilici, cum ar fi spre exemplu aldehida formică. Astfel, lignina nemodificată s-a supus reacției de hidroximetilare cu aldehida formică Figura 16. Schema generală de modificare chimică a ligninei prin hidroximetilare Spre deosebire de fenoli, lignina datorită unui grad de polimerizare ridicat, conține un număr redus de grupe OH - fenolice, astfel încât puțini centri activi din inelul aromatic pot lega aldehida formică. Prin reacția de condensare a ligninei nemodificate cu aldehida formică
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
destul de ușor, produși de condensare cu compușii carbonilici, cum ar fi spre exemplu aldehida formică. Astfel, lignina nemodificată s-a supus reacției de hidroximetilare cu aldehida formică Figura 16. Schema generală de modificare chimică a ligninei prin hidroximetilare Spre deosebire de fenoli, lignina datorită unui grad de polimerizare ridicat, conține un număr redus de grupe OH - fenolice, astfel încât puțini centri activi din inelul aromatic pot lega aldehida formică. Prin reacția de condensare a ligninei nemodificate cu aldehida formică va rezulta o structură tridimensională
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
de modificare chimică a ligninei prin hidroximetilare Spre deosebire de fenoli, lignina datorită unui grad de polimerizare ridicat, conține un număr redus de grupe OH - fenolice, astfel încât puțini centri activi din inelul aromatic pot lega aldehida formică. Prin reacția de condensare a ligninei nemodificate cu aldehida formică va rezulta o structură tridimensională (rășinăă cu + 53 un număr limitat de puncte de legătură, și prin urmare va fi o rășină mai fragilă decât una fenol formaldehidică . Lignina reacționează cu aldehida formică prin atac electrofil
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
aldehida formică. Prin reacția de condensare a ligninei nemodificate cu aldehida formică va rezulta o structură tridimensională (rășinăă cu + 53 un număr limitat de puncte de legătură, și prin urmare va fi o rășină mai fragilă decât una fenol formaldehidică . Lignina reacționează cu aldehida formică prin atac electrofil la inelul aromatic în pozițiile sale libere. În această reacție, grupările hidroximetil (-CH2OHĂ sunt introduse în macromolecula ligninei, rezultând așa-numita lignină hidroximetilată, care este mai reactivă comparativ cu produsul nemodificat și care
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
de legătură, și prin urmare va fi o rășină mai fragilă decât una fenol formaldehidică . Lignina reacționează cu aldehida formică prin atac electrofil la inelul aromatic în pozițiile sale libere. În această reacție, grupările hidroximetil (-CH2OHĂ sunt introduse în macromolecula ligninei, rezultând așa-numita lignină hidroximetilată, care este mai reactivă comparativ cu produsul nemodificat și care poate interacționa cu fibrele lignocelulozice. Lignina ca atare sau sub formă modificată, poate fi folosită ca substituent al fenolului în reacțiile de sinteză a 54
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
urmare va fi o rășină mai fragilă decât una fenol formaldehidică . Lignina reacționează cu aldehida formică prin atac electrofil la inelul aromatic în pozițiile sale libere. În această reacție, grupările hidroximetil (-CH2OHĂ sunt introduse în macromolecula ligninei, rezultând așa-numita lignină hidroximetilată, care este mai reactivă comparativ cu produsul nemodificat și care poate interacționa cu fibrele lignocelulozice. Lignina ca atare sau sub formă modificată, poate fi folosită ca substituent al fenolului în reacțiile de sinteză a 54 rășinilor de tip fenol-formaldehidic
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
atac electrofil la inelul aromatic în pozițiile sale libere. În această reacție, grupările hidroximetil (-CH2OHĂ sunt introduse în macromolecula ligninei, rezultând așa-numita lignină hidroximetilată, care este mai reactivă comparativ cu produsul nemodificat și care poate interacționa cu fibrele lignocelulozice. Lignina ca atare sau sub formă modificată, poate fi folosită ca substituent al fenolului în reacțiile de sinteză a 54 rășinilor de tip fenol-formaldehidic sau pentru înlocuirea într-o proporție cât mai mare a acestora. Substituția parțială a fenolului cu lignină
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
Lignina ca atare sau sub formă modificată, poate fi folosită ca substituent al fenolului în reacțiile de sinteză a 54 rășinilor de tip fenol-formaldehidic sau pentru înlocuirea într-o proporție cât mai mare a acestora. Substituția parțială a fenolului cu lignină permite obținerea unui copolimer în care diferite fragmente structurale se leagă prin grupele metilen. Comparativ cu rășinile fenolice folosite în industria lemnului, derivații hidroximetilați prezintă avantaje deoarece sunt lipsiți de toxicitate, nu conțin fenol liber, iar conținutul de aldehidă formică
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
se leagă prin grupele metilen. Comparativ cu rășinile fenolice folosite în industria lemnului, derivații hidroximetilați prezintă avantaje deoarece sunt lipsiți de toxicitate, nu conțin fenol liber, iar conținutul de aldehidă formică liberă este redus. În plus, rășinile pe bază de lignină sunt miscibile cu apa, ceea ce conduce la eliminarea utilizării alcoolului etilic din sistem. De asemenea, ligninele modificate pot fi introduse în sisteme de reacție de adiție și substituție, prezintă compatibilitate cu diverși reactivi, pot fi utilizate în domenii în care
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
avantaje deoarece sunt lipsiți de toxicitate, nu conțin fenol liber, iar conținutul de aldehidă formică liberă este redus. În plus, rășinile pe bază de lignină sunt miscibile cu apa, ceea ce conduce la eliminarea utilizării alcoolului etilic din sistem. De asemenea, ligninele modificate pot fi introduse în sisteme de reacție de adiție și substituție, prezintă compatibilitate cu diverși reactivi, pot fi utilizate în domenii în care se solicită proprietăți adsorbtive sau de schimbător de ioni. III.3. REACȚIA DE EPOXIDARE Prin introducerea
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
de reacție de adiție și substituție, prezintă compatibilitate cu diverși reactivi, pot fi utilizate în domenii în care se solicită proprietăți adsorbtive sau de schimbător de ioni. III.3. REACȚIA DE EPOXIDARE Prin introducerea ciclului epoxi în moleculele polimerilor naturali (lignina, fibre celuloziceă se mărește adeziunea dintre aceștia și matricea polimeră sintetică, ceea ce conduce evident la îmbunătățirea proprietăților fizico-mecanice ale amestecurilor de polimeri sintetici / polimeri naturali. Modificarea ligninei cu diverse sisteme de rășini (ulei din boabe de soia acrilat-epoxidat, ulei din
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
III.3. REACȚIA DE EPOXIDARE Prin introducerea ciclului epoxi în moleculele polimerilor naturali (lignina, fibre celuloziceă se mărește adeziunea dintre aceștia și matricea polimeră sintetică, ceea ce conduce evident la îmbunătățirea proprietăților fizico-mecanice ale amestecurilor de polimeri sintetici / polimeri naturali. Modificarea ligninei cu diverse sisteme de rășini (ulei din boabe de soia acrilat-epoxidat, ulei din boabe de soia hidroxilat, esteri vinilici comercialiă a condus la creșterea temperaturii de tranziție sticloasă și la scăderea modulului la 200C datorită efectului de plastifiere pe care
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
sisteme de rășini (ulei din boabe de soia acrilat-epoxidat, ulei din boabe de soia hidroxilat, esteri vinilici comercialiă a condus la creșterea temperaturii de tranziție sticloasă și la scăderea modulului la 200C datorită efectului de plastifiere pe care îl prezintă lignina. Această modificare a ligninei a îmbunătățit solubilitatea acesteia în sistemul de rășină cu stiren, mai mult chiar, ea a fost utilizată pentru tratarea fibrelor de cânepă, cunoscută fiind afinitatea ligninei pentru fibrele celulozice. Tratarea fibrelor celoligninice cu epiclorhidrină și anhidridă
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
din boabe de soia acrilat-epoxidat, ulei din boabe de soia hidroxilat, esteri vinilici comercialiă a condus la creșterea temperaturii de tranziție sticloasă și la scăderea modulului la 200C datorită efectului de plastifiere pe care îl prezintă lignina. Această modificare a ligninei a îmbunătățit solubilitatea acesteia în sistemul de rășină cu stiren, mai mult chiar, ea a fost utilizată pentru tratarea fibrelor de cânepă, cunoscută fiind afinitatea ligninei pentru fibrele celulozice. Tratarea fibrelor celoligninice cu epiclorhidrină și anhidridă ftalică sau maleică determină
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
la 200C datorită efectului de plastifiere pe care îl prezintă lignina. Această modificare a ligninei a îmbunătățit solubilitatea acesteia în sistemul de rășină cu stiren, mai mult chiar, ea a fost utilizată pentru tratarea fibrelor de cânepă, cunoscută fiind afinitatea ligninei pentru fibrele celulozice. Tratarea fibrelor celoligninice cu epiclorhidrină și anhidridă ftalică sau maleică determină: mărirea rezistenței termice și împotriva microorganismelor; 55 creșterea stabilității dimensionale; îmbunătățirea proprietăților fizico-mecanice și diminuarea capacității de absorbție a apei. Prezența grupelor hidroxil din macromolecula de
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
pentru fibrele celulozice. Tratarea fibrelor celoligninice cu epiclorhidrină și anhidridă ftalică sau maleică determină: mărirea rezistenței termice și împotriva microorganismelor; 55 creșterea stabilității dimensionale; îmbunătățirea proprietăților fizico-mecanice și diminuarea capacității de absorbție a apei. Prezența grupelor hidroxil din macromolecula de lignină permite utilizarea acesteia ca substituent parțial al fenolului în sinteza unor compuși chimici cu diverse aplicații. Prin reacția de poliadiție a lignosulfonatului de calciu cu epiclorhidrina în mediu alcalin se obțin prepolimeri lignin-epoxidici conform reacțiilor de mai jos. Prepolimerii obținuți
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
de poliadiție a lignosulfonatului de calciu cu epiclorhidrina în mediu alcalin se obțin prepolimeri lignin-epoxidici conform reacțiilor de mai jos. Prepolimerii obținuți formează prin reacții de reticulare o rășină ligninepoxidică cu proprietăți adezive, conform următoarei succesiuni de reacții : 56 Modificarea ligninei prin epoxidare oferă posibilități de amplificare a funcționalității, ceea ce permite extinderea domeniilor de aplicare a derivaților sintetizați. Pentru caracterizarea produselor ligninice se folosesc metode chimice și spectrale, cum ar fi: determinarea funcționalității, spectroscopia UV-VIS, urmată de spectoscopiile FTIR, Fluorescență, RMN
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
derivaților sintetizați. Pentru caracterizarea produselor ligninice se folosesc metode chimice și spectrale, cum ar fi: determinarea funcționalității, spectroscopia UV-VIS, urmată de spectoscopiile FTIR, Fluorescență, RMN, cromatografia de excluziune sterică de înaltă performanță (HPSECĂ, analizele termogravimetrice etc. CAPITOLUL IV BIOCHIMIA DEGRADĂRII LIGNINEI IV.1. BIODEGRADAREA POLIMERILOR NATURALI Biodegradarea este un proces natural prin care substanțele chimice ajunse în mediul înconjurător sunt convertite în produse simple, mineralizate și introduse direct în ciclurile naturale de carbon, azot și sulf. Biodegradarea are loc doar în
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
forma materialului supus biodegradării cât și de mediul în care are loc (sol, apă, nămolă. În general, polimerii naturali prezintă o biodegradabilitate mai pronunțată, dar caracteristicile lor fizico-chimice inferioare nu permit substituirea în totalitate a polimerilor sintetici. Polimerii naturali (celuloza, lignina, amidonulă, pot fi folosiți ca parte componentă a unui sistem polimeric de tip polimer natural/polimer sintetic, cu scopul de a facilita acțiunea microorganismelor și a enzimelor asupra componentei sintetice. Obținerea de materiale compozite polimerice biodegradabile, în care se combină
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
de Fe, Ca, Mnă ce pot fi activați termic sau de către radiațiile UV, în scopul inițierii procesului de oxidare. În general, procesul de biodegradare poate fi reprezentat astfel: MICROORGANISME ENZIME SUBSTRAT PRODUSEASIMILABILE biosinteză + bioconversie Figura 18. Diagrama procesului de biodegradare Lignina, a doua componentă structurală care incrustează și cimentează între ele fibrele de celuloză, din lemnul arborilor, din paiele cerealelor și din fibrele textile, este un copolimer ternar, cu o structură tridimensională complexă. Biodegradarea ligninei are loc prin intermediul a o serie
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
Figura 18. Diagrama procesului de biodegradare Lignina, a doua componentă structurală care incrustează și cimentează între ele fibrele de celuloză, din lemnul arborilor, din paiele cerealelor și din fibrele textile, este un copolimer ternar, cu o structură tridimensională complexă. Biodegradarea ligninei are loc prin intermediul a o serie de procese concomitente de depolimerizare și recombinare a produșilor intermediari rezultați în timpul acțiunii enzimelor secretate de microorganisme din sol. S-a constatat că foarte multe microorganisme produc doar degradări parțiale, deoarece nu au capacitatea
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
intermediari rezultați în timpul acțiunii enzimelor secretate de microorganisme din sol. S-a constatat că foarte multe microorganisme produc doar degradări parțiale, deoarece nu au capacitatea de a sintetiza întregul set de enzime capabile de a ataca toți componenții structurali ai ligninei. IV.2. BIODEGRADAREA LIGNINEI IV.2.1. MICROORGANISME CU ACTIVITATE LIGNOLITICĂ Datorită structurii tridimensionale a polimerului fenilpropanic, a diverselor legături carbon carbon și eterice între unitățile monomere fenilpropanice care nu sunt hidrolizabile rapid, lignina este considerabil mai rezistentă la degradarea
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]
-
enzimelor secretate de microorganisme din sol. S-a constatat că foarte multe microorganisme produc doar degradări parțiale, deoarece nu au capacitatea de a sintetiza întregul set de enzime capabile de a ataca toți componenții structurali ai ligninei. IV.2. BIODEGRADAREA LIGNINEI IV.2.1. MICROORGANISME CU ACTIVITATE LIGNOLITICĂ Datorită structurii tridimensionale a polimerului fenilpropanic, a diverselor legături carbon carbon și eterice între unitățile monomere fenilpropanice care nu sunt hidrolizabile rapid, lignina este considerabil mai rezistentă la degradarea microbiană în comparație cu polizaharidele și
LIGNINA – POLIMER NATURAL AROMATIC CU RIDICAT POTENȚIAL DE VALORIFICARE by ELENA UNGUREANU () [Corola-publishinghouse/Science/1630_a_2976]