.png?width=517&height=128&name=Group%20(2).png "Group (2)")
Seu guia sobre lignina e lignossulfonatos
A lignina é o agente aglutinante da madeira e o segundo biopolímero mais abundante do mundo, depois da celulose. A lignina é a matéria-prima da linha de produtos sustentáveis à base de lignossulfonato da Borregaard.
Table of contents
- 1. O que é a lignina?
- 2. Qual é a função da lignina nas plantas?
- 3. Quais são os diferentes tipos de produtos à base de lignina?
- 4. O que são lignossulfonatos e como são produzidos?
- 5. Quais são as propriedades funcionais dos lignossulfonatos?
- 6. Em quais aplicações industriais os lignossulfonatos podem ser utilizados?
- 7. Que tipos de lignossulfonatos estão disponíveis no mercado?
- 8. Quais são os benefícios ambientais do uso de lignossulfonatos?
- 9. Como é comprovada a sustentabilidade dos lignossulfonatos?
1. O que é a lignina?
A principal função da lignina nas plantas é unir as fibras, conferindo rigidez estrutural e criando um material composto que apresenta uma resistência excepcional ao impacto, à compressão e à flexão. A lignina é um polímero orgânico complexo que constitui um importante componente das paredes celulares de muitas plantas. Ela é encontrada nas paredes celulares secundárias da maioria das plantas vasculares, onde confere resistência e rigidez ao tecido vegetal.
A lignina é um polímero altamente reticulado, composto por compostos aromáticos, principalmente fenilpropanoides. É altamente hidrofóbica, o que a torna resistente à degradação por microrganismos e contribui para a integridade estrutural das paredes celulares das plantas.
A lignina é encontrada em uma ampla variedade de tecidos vegetais, incluindo caules lenhosos, casca, raízes e algumas sementes. Também está presente em algumas algas e em determinados tipos de bactérias. Na indústria de papel e celulose, a lignina é um importante subproduto que pode ser extraído e utilizado para diversos fins industriais.
2. Qual é a função da lignina nas plantas?
A principal função da lignina nas plantas é fornecer suporte estrutural às paredes celulares dos tecidos vegetais. A lignina atua em conjunto com outros componentes da parede celular, como a celulose e a hemicelulose, para criar uma estrutura forte e complexa que permite que a planta cresça e mantenha sua forma.
A lignina também desempenha um papel no transporte de água dentro das plantas. Em algumas plantas, a lignina forma uma rede de tubos que ajuda a transportar água e nutrientes das raízes para o restante da planta. Isso é especialmente importante em plantas lenhosas, que necessitam de um sistema de transporte de água forte e eficiente para sustentar seu crescimento e sobrevivência.
Além de suas funções estruturais e de transporte, a lignina oferece proteção contra pragas e patógenos. A lignina também pode ajudar as plantas a lidar com estresses ambientais, como seca ou temperaturas extremas, proporcionando suporte e estabilidade adicionais aos tecidos vegetais.
3. Quais são os diferentes tipos de produtos à base de lignina?
Os três processos de fabricação de lignina mais comuns que utilizam a madeira como matéria-prima são os processos de polpação ao sulfito, kraft e organossolv. Os diferentes processos resultam em diferentes tipos de produtos de lignina. As propriedades dessas ligninas podem variar dependendo da origem da matéria-prima, do processo de polpação e dos métodos de purificação e modificação. Por exemplo, a lignina de sulfito, ou lignossulfonato, produzida no processo de polpação ao sulfito, pode ser utilizada como um produto químico especializado para uma ampla gama de aplicações industriais. A lignina kraft é um subproduto do processo de polpação kraft e é normalmente queimada para recuperar energia e produtos químicos. A lignina organosolv é produzida por extração com solventes orgânicos.
A Borregaard é líder mundial na produção e fornecimento de lignossulfonatos.
4. O que são lignossulfonatos e como são produzidos?
Os lignossulfonatos são derivados sulfonados da lignina, solúveis em água, produzidos durante o processo de fabricação de celulose por sulfito a partir da madeira. O processo de sulfonação introduz grupos de ácido sulfônico na estrutura da lignina, resultando em um polímero solúvel em água que pode ser utilizado em diversas aplicações industriais.
Figura: Propriedades dos lignossulfonatos da Borregaard
As propriedades naturais da lignina, combinadas com modificações personalizadas, resultaram na produção de um amplo portfólio de lignosulfonatos sustentáveis, utilizados em diversas aplicações, incluindo dispersão, ligação, controle de crescimento de cristais, complexação e estabilização de emulsões, entre outras.
5. Quais são as propriedades funcionais dos lignossulfonatos?
Os lignossulfonatos são polímeros versáteis e solúveis em água, capazes de oferecer diversas funcionalidades, dependendo de seu peso molecular, grau de sulfonação, anfifilicidade, pureza e outros fatores. Esses biopolímeros são particularmente úteis como:
- dispersantes
- agentes aglomerantes
- modificadores do crescimento de cristais
- estabilizadores de emulsões
- agentes complexantes e quelantes
De fato, suas propriedades multifuncionais tornam os lignossulfonatos ideais para uma ampla gama de aplicações industriais (ver ponto 6 abaixo).
Os lignossulfonatos também são biodegradáveis¹, não tóxicos e renováveis, o que os torna uma alternativa sustentável aos polímeros sintéticos.
6. Em quais aplicações industriais os lignossulfonatos podem ser utilizados?
Os lignossulfonatos são amplamente utilizados como dispersantes, aglomerantes, modificadores do crescimento de cristais, estabilizadores de emulsões e agentes complexantes. Por serem solúveis em água, os lignossulfonatos encontram aplicação principal em processos industriais à base de água, incluindo (mas não se limitando a):
Agricultura
Os lignossulfonatos podem ser utilizados como ingredientes funcionais sustentáveis para a nutrição vegetal e como coformulantes, ingredientes e adjuvantes para a proteção de culturas. Os produtos também podem ser utilizados como agentes aglomerantes para o revestimento de sementes, a fim de melhorar a resistência e facilitar o manuseio.
Ração animal
Os lignossulfonatos são comumente utilizados como agentes aglutinantes na produção de ração animal para melhorar a qualidade dos pellets e minimizar a formação de poeira fina durante o processamento, manuseio e armazenamento da ração.
Baterias
Em baterias de chumbo-ácido, os lignossulfonatos podem ser utilizados como expansores orgânicos para melhorar significativamente a aceitação de carga, o arranque a frio e a vida útil. Em baterias de íon-lítio, eles podem ser utilizados como dispersantes para o controle da viscosidade na pasta do eletrodo.
Pelletização de biomassa
Os lignossulfonatos podem ser utilizados como agentes aglutinantes de origem biológica na produção de pellets de biomassa, melhorando sua durabilidade, densidade e eficiência de fabricação.
Negro de fumo
Os lignossulfonatos podem ser utilizados como agentes aglutinantes para a peletização e granulação tanto do negro de fumo virgem quanto do recuperado, melhorando seu manuseio e armazenamento e, ao mesmo tempo, reduzindo as emissões de poeira. Os lignossulfonatos também podem ser utilizados como dispersantes para pigmentos, incluindo o negro de fumo. Veja “Pigmentos” abaixo.
Cerâmica
Os lignossulfonatos podem ser utilizados como ligantes sustentáveis e agentes dispersantes na produção de cerâmicas e produtos refratários.
Gaseificação de carvão
Os lignossulfonatos podem ser utilizados como dispersantes na gaseificação de carvão, melhorando o manuseio e a fluidez das partículas de carvão.
Concreto e argamassa
Os lignossulfonatos podem ser utilizados como agentes redutores de água eficientes em concreto e argamassas, melhorando sua trabalhabilidade, resistência e durabilidade, além de contribuir para a sustentabilidade do setor de construção civil.
Controle de poeira
Os lignossulfonatos podem ser utilizados como supressores de poeira ecologicamente corretos em aplicações como estradas de cascalho, estradas de mineração, ciclovias, agricultura, pilhas de material etc., ao aglomerarem partículas finas e reduzirem a poeira gerada.
Emulsões
Os lignossulfonatos podem ser utilizados como estabilizadores de emulsão sustentáveis e eficazes em diversos setores, como tintas, revestimentos e têxteis, melhorando a estabilidade, a uniformidade e a viscosidade das emulsões.
Placas de gesso
Os lignossulfonatos podem ser utilizados como dispersantes e ligantes sustentáveis na produção de placas de gesso, melhorando a fluidez, a trabalhabilidade e a resistência da pasta.
Ligantes industriais (aglomeração)
Os lignossulfonatos podem ser utilizados como agentes ligantes econômicos na aglomeração de matérias-primas e finos de processo, melhorando seu armazenamento e manuseio, ao mesmo tempo em que reduzem as emissões de poeira e aprimoram as propriedades mecânicas do produto.
Curtimento de couro
Os lignossulfonatos podem ser utilizados como dispersantes e agentes de curtimento na indústria do couro, melhorando a penetração e a uniformidade dos corantes e agentes de curtimento, ao mesmo tempo em que reduzem o impacto ambiental do processo.
Perfuração de poços de petróleo
Os lignossulfonatos são utilizados como agentes de controle de perda de fluido e como dispersantes em fluidos de perfuração de petróleo para melhorar sua estabilidade e reduzir o risco de danos à formação.
Colagem de papel
Os lignossulfonatos podem ser utilizados como agentes de colagem sustentáveis e econômicos na fabricação de papel para melhorar a drenagem e a retenção das fibras, reduzir o uso de aditivos químicos e aumentar a resistência do papel.
Pigmentos
Os lignossulfonatos podem ser utilizados como dispersantes ou auxiliares de moagem para pigmentos orgânicos e inorgânicos em diversos setores, como o de borracha, tintas de impressão e tintas, melhorando sua dispersão e estabilidade no produto final.
Resinas e adesivos
Os lignossulfonatos podem ser utilizados como extensores ou para substituir parcialmente o fenol na produção de resinas e adesivos, melhorando o perfil de sustentabilidade.
Estabilização de estradas
Os lignossulfonatos podem ser utilizados como ligantes econômicos, sustentáveis e ecologicamente corretos para a estabilização de estradas e a recuperação em toda a profundidade (FDR).
Corantes têxteis
Os lignossulfonatos são utilizados como dispersantes sustentáveis no tingimento e na estamparia têxtil para aumentar a eficiência de moagem e a carga de sólidos em sistemas à base de água.
Tratamento de água
Os lignossulfonatos podem ser utilizados como floculantes de origem biológica no tratamento de água, facilitando a remoção de sólidos em suspensão e matéria orgânica das águas residuais e melhorando sua qualidade.
Esses são apenas alguns exemplos das muitas aplicações industriais dos lignossulfonatos.
Entre em contato conosco se quiser discutir uma aplicação que não tenha sido abordada aqui!
7. Que tipos de lignossulfonatos estão disponíveis no mercado?
Existem vários tipos de lignossulfonatos disponíveis no mercado, como os lignossulfonatos de cálcio, sódio, amônio e magnésio, entre outros. É importante observar que diferentes fabricantes podem oferecer uma variedade de produtos à base de lignossulfonato com propriedades e aplicações distintas, dependendo do processo de fabricação e do uso pretendido.
Os lignossulfonatos são normalmente comercializados na forma de pó ou líquido, o que facilita seu manuseio e armazenamento.
Ao selecionar o tipo adequado de lignossulfonato para uma determinada aplicação, os fabricantes podem melhorar o desempenho e a eficiência de seus produtos, minimizando custos e o impacto ambiental.
8. Quais são os benefícios ambientais do uso de lignossulfonatos?
Os lignossulfonatos são renováveis, biodegradáveis¹ e não tóxicos, o que os torna uma alternativa sustentável aos polímeros sintéticos em muitas aplicações industriais. Eles também apresentam uma pegada de carbono menor do que os produtos químicos de origem fóssil, pois são derivados de uma fonte natural e exigem menos energia para serem produzidos.
9. Como é comprovada a sustentabilidade dos lignossulfonatos?
O impacto ambiental dos lignossulfonatos é documentado por meio de avaliações do ciclo de vida (ACV). As avaliações do ciclo de vida podem ser utilizadas para comparar o impacto ambiental de diferentes materiais ao longo de seu ciclo de vida. Várias comparações de ACV realizadas pela empresa NORSUS demonstraram que os lignossulfonatos apresentam um impacto ambiental menor do que os polímeros sintéticos, em termos de emissões de gases de efeito estufa, consumo de energia e outros fatores.
Além disso, os dados da ACV podem ser utilizados para elaborar Declarações Ambientais de Produto (EPDs) para os lignossulfonatos. As EPDs são documentos padronizados que fornecem informações verificadas, transparentes e comparáveis sobre o desempenho ambiental de um produto ou serviço ao longo de todo o seu ciclo de vida.
Saiba mais sobre a documentação de sustentabilidade dos produtos à base de lignina da Borregaard →
Exemplos de comparações de LCA entre os produtos da Borregaard e alternativas:
Marasperse AG x EDTA (nutrição vegetal)
Dustex x sais (supressão de poeira)
SoftAcid x ácido fórmico (acidificação de rações animais)