लिग्निन आधारित बायोप्लास्टिक

परिचय

लिग्निन-आधारित बायोप्लास्टिक्स बायो-आधारित सामग्रियों का एक वर्ग है जो लिग्निन का उपयोग करता है, जो लकड़ी और अन्य लिग्नोसेलुलोसिक बायोमास से एक प्रमुख सुगंधित बायोपॉलिमर है, प्लास्टिक में फीडस्टॉक, संशोधक, फिलर या संरचनात्मक घटक के रूप में। वे मजबूत औद्योगिक और वैज्ञानिक रुचि आकर्षित कर रहे हैं क्योंकि लिग्निन प्रचुर, नवीकरणीय है और यूवी शील्डिंग, एंटीऑक्सीडेंट व्यवहार, कठोरता और ज्वाला प्रतिरोध जैसी उपयोगी कार्यक्षमताएं प्रदान करने में सक्षम है, साथ ही जीवाश्म-व्युत्पन्न पॉलिमर पर निर्भरता कम करने का मार्ग भी प्रदान करता है।

व्यवहार में, यह शब्द कई सामग्री परिवारों को कवर करता है: लिग्निन को स्थापित बायोपॉलिमर्स जैसे PLA या PBS के साथ मिश्रित किया जाता है, लिग्निन को थर्मोप्लास्टिक या थर्मोसेट घटकों में रासायनिक रूप से संशोधित किया जाता है, और लिग्निन-व्युत्पन्न मोनोमर्स या ऑलिगोमर्स को पूरी तरह से नए पॉलिमर्स में परिवर्तित किया जाता है। अनुसंधान प्रगति तेज रही है, लेकिन क्षेत्र अभी भी प्रक्रियाशीलता, भंगुरता, चरण संगतता, गंध/रंग नियंत्रण और औद्योगिक लिग्निन धाराओं की परिवर्तनशीलता में लगातार चुनौतियों का सामना करता है।

इतिहास और विकास

लिग्निन को लंबे समय से पल्पिंग और बायोमास प्रसंस्करण का कम-मूल्य वाला उप-उत्पाद माना जाता रहा है, अक्सर सामग्रियों में उन्नयन के बजाय ऊर्जा पुनर्प्राप्ति के लिए जलाया जाता है। प्लास्टिक के लिए लिग्निन में रुचि तब बढ़ी जब पॉलिमर वैज्ञानिकों ने इसकी सुगंधित संरचना, उच्च कार्बन सामग्री और मिश्रित सुदृढ़ीकरण, पॉलिमर संशोधन और सुगंधित पॉलिमर संश्लेषण के लिए उपयोगी संपत्तियों के रूप में बहुक्रियाशील प्रतिक्रियाशीलता को पहचाना।

हाल ही में, क्षेत्र खोजपूर्ण मिश्रण से अधिक जानबूझकर आणविक इंजीनियरिंग की ओर स्थानांतरित हुआ है। प्रकाशित कार्य ने लिग्निन-आधारित थर्मोप्लास्टिक्स, लिग्निन-ग्राफ्ट पॉलिएस्टर्स, लिग्निन युक्त बायोडिग्रेडेबल पॉलिएस्टर प्लास्टिक और लिग्निन-टू-बायोपॉलिएस्टर रूपांतरण मार्गों का वर्णन किया है, जो प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट से एप्लिकेशन-उन्मुख डिजाइन की ओर आंदोलन को दर्शाता है। औद्योगिक गतिविधि भी बढ़ी है, पेटेंट किए गए लिग्निन-आधारित बायोप्लास्टिक सामग्रियों और वाणिज्यिक प्रयासों जैसे थर्मोप्लास्टिक लिग्निन-ऑयल मिश्रणों के साथ पारंपरिक प्लास्टिक के निम्न-कार्बन विकल्प के रूप में स्थित किया गया है।

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