Применение лигноцеллюлозных волокон и лигнина в биопластиках: обзор

Лигноцеллюлозные волокна и лигнин являются двумя важнейшими природными биоресурсами в мире. Они обладают значительным потенциалом для снижения энергопотребления и загрязнения окружающей среды, а также повышения биоразлагаемости за счет замены синтетических волокон в биопластиках. Совместимость между волокном и матрицей играет важную роль в определении свойств биопластиков. Большинство поверхностных обработок, применяемых для улучшения свойств лигноцеллюлозных волокон, как правило, удаляет лигнин. В связи с загрязнением окружающей среды и высокой стоимостью модификации целлюлозы все больше внимания уделяется использованию лигноцеллюлозных волокон в биопластиках. Кроме того, биопластики, армированные лигнином, были изготовлены с различной степенью успеха. Эти исследования подтверждают, что с технической точки зрения удалять лигнин из лигноцеллюлозных волокон при получении биопластиков не требуется. В данном обзоре рассматриваются характеристики лигноцеллюлозных волокон и лигнина применительно к их использованию в биопластиках. Далее обобщаются результаты разработок и проблемы, связанные с биопластиками, армированными лигнином, а также с модификацией лигнина для улучшения взаимодействия между лигнином и матрицей. Для биопластиков, армированных лигноцеллюлозными волокнами, особое внимание уделено низкой совместимости между лигноцеллюлозными волокнами и матрицей. Рассматривается применение целлюлозы, содержащей лигнин, и лигноцеллюлозных волокон без делигнификации в биопластиках. В заключение проводится сравнение лигноцеллюлозных волокон и лигнина в биопластиках.