Charakterisierung, Funktionalisierung und Verarbeitung von Ligninen aus Dicotyledonen
Ziel der Arbeit war es, neue Anwendungsgebiete für Lignine zu erschließen. Zunächst stand die vollständige Charakterisierung im Vordergrund, insbesondere die Löslichkeit und das thermische Verhalten, da sich Lignine bedingt durch das Aufschlußverfahren und die pflanzliche Herkunft unterscheiden. Die im Lignin enthaltenen Verunreinigungen wie Zucker, Asche, Proteine und Wasser zeigten keinen Einfluss auf das Eigenschaftsprofil dieser Lignine. Die mittels Dampfdruckosmose und GPC bestimmten Molekulargewichte waren korrelierbar und für die Strohlignine am höchsten und für die Flachslignine am geringsten. Das Löslichkeitsverhalten der Lignine konnte über die Elementzusammensetzung gedeutet werden. Der hoher Sauerstoffgehalt der Lignine aus Abaca, Jute und Sisal bedingt eine hohe Polarität, die zu einer hohen Löslichkeit in Medien wie Ethanol und Aceton führt. 1H-NMR-Untersuchungen haben gezeigt, dass bei diesen Ligninen ein Grossteil der Protonen Methoxylgruppen zugeordnet werden kann. Durch den Gehalt an Methoxylgruppen sind die hauptsächlichen Grundbausteine des Lignins, die Guaiacyleinheit (G) und die Syringyleinheit (S) definiert. Die Nitrobenzoloxidation spaltet die Lignine und gibt so Auskunft über ihre Monolignolverteilung. Die Informationen aus der Elementaranalyse, der 1H-NMR Spektroskopie und der charaktersitischen Spaltung der Lignine in die Grundbausteine nach der Nitrobenzoloxidations-Methode können mit den Daten aus der FTIR-Spektroskopie korreliert werden, so dass das Eigenschaftsprofil der Lignine alleine aus einem FTIR Spektrum abgeleiten werden kann. Dabei zeigte sich, dass die Flachs- und Strohlignine zu den G-Ligninen zählen, welche sich durch einen geringen Sauerstoffgehalt und folglich durch eine schlechte Löslichkeit in polaren Medien auszeichnen. Die Lignine aus Sisal, Jute und Abaca gehören zu den GS-Ligninen. Sie zeichnen sich durch eine hohe Löslichkeit in polaren Lösungsmitteln und einer für thermoplastische Verarbeitungen ausreichende Sch
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