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Lignosulfonat

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Lignosulfonate oder sulfoniertes Lignin sind wasserlösliche anionische Polyelektrolytpolymere: Sie sind Nebenprodukte bei der Herstellung von Holzzellstoff unter Verwendung von Sulfitaufschluss. Die meiste Delignifizierung beim Aufschluss von Sulfit beinhaltet die saure Spaltung von Etherbindungen, die viele der Bestandteile von Lignin verbinden.


Lignin ist Teil des Holzes und nach Cellulose das zweithäufigste organische Molekül der Erde. Holz enthält etwa 20–30% Lignin. Während des Sulfitaufschlusses von Holz wird das Lignin sulfatiert, die Bindungen zwischen Lignin und den Polysacchariden sowie die Bindungen innerhalb des Lignins werden aufgebrochen und das Molekulargewicht des Lignins wird verringert. Dieser Prozess macht das Molekül wasserlöslich. Die vom Rohzellstoff abgetrennte flüssige Phase enthält Lignosulfonate, Salze, Zucker und Zuckerderivate (Oligomere und Monomere aus Cellulose und Hemicellulosen von Holz) und wird als "verbrauchte Flotte" bezeichnet. Das meiste davon wird zur Energieerzeugung und zur Rückgewinnung von Chemikalien verbrannt. Nur ein kleiner Teil wird als Dispergiermittel verwendet. Lignosulfonate sind hochverzweigte Makromoleküle und werden aus Phenylpropaneinheiten gebildet, die nicht regelmäßig durch Ether- oder CC-Bindungen verbunden sind, letztere zwischen den aromatischen Ringen. Das Molekulargewicht von Lignosulfonaten liegt zwischen 103 und 106 g / mol. Eine schematische Zeichnung eines Teils der Struktur eines Lignosulfonats ist in Abb. 7.1 dargestellt, die mögliche Bindungen und Substitutionsmuster im Molekül zeigt. Abhängig von der Quelle des Lignosulfonats (Weichholz oder Hartholz) und dem Aufschluss- und Isolierungsprozess stehen eine Vielzahl unterschiedlicher Typen hinsichtlich struktureller Merkmale wie Anzahl der funktionellen Gruppen, Sulfonierungsgrad, Molekulargewicht und Gegenionen zur Verfügung.

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