Целлюлоза и лигнин

Древесина — это композит из двух полимеров с противоположными характерами. Целлюлоза даёт прочность: кристаллические микрофибриллы с плотной сеткой водородных связей. Лигнин даёт защиту: аморфная ароматическая смола, которая и делает дерево стойким — и делает его трудным сырьём. Практически вся переработка в этом кластере — попытка разделить их, не испортив ни тот ни другой.

Повторяющиеся идеи кластера: одна и та же гидроксильная химия, из-за которой целлюлоза держит бумагу вместе и создаёт барьерные плёнки, заодно тянет воду — полезное свойство и предел применений это одно и то же. Разнородность лигнина: он собран радикальной полимеризацией без шаблона, поэтому деполимеризация соревнуется с рекомбинацией, и победить в этой гонке удаётся лишь для части связей. И логика крафт-процесса: доминирует не самая чистая химия, а та, что замыкает собственный цикл восстановления реагентов.

Начать со страницы целлюлоза, волокна и химия древесины: она задаёт структурный словарь, на который опираются все остальные.

Древесина, целлюлоза и рекальцитрантность Архитектура древесины «микрофибриллы в матриксе», почему рекальцитрантность — свойство конструкции, а не дефект, и почему крафт-процесс доминирует, сжигая около половины массы древесины и ароматическую ценность её лигнина.
Наноцеллюлоза: CNC, CNF и BNC Как выделяют нанокристаллы, нанофибриллы и бактериальную целлюлозу, почему перколированные водородносвязанные сети дают полезную реологию и армирование, и почему капиллярные силы при сушке задают логистический предел.
Наноцеллюлоза как диффузионный барьер Физика газовых барьеров в модели «растворение–диффузия», почему плотная водородносвязанная сеть плёнок из нанокристаллов и нанофибрилл останавливает кислород и масло, почему чувствительность к воде — это та же сеть за работой, и почему настоящие пределы задают дефекты и влажность.
Откуда берётся сухая прочность бумаги Сухая прочность как водородные связи на ограниченной площади контакта, почему вода побеждает эти связи их же химией, и что в реальности добавляют крахмалы, целлюлозные полимеры и ферменты.
Проклейка бумаги против капиллярного всасывания Почему вода поднимается в бумаге, как канифоль, AKD и ASA ставят гидрофобы против поверхности волокна, и почему проклейка напрямую торгуется со связями и долговечностью бумаги.
Почему ферменты предотбеливают, но не отбеливают Что на деле снимают стадии ксиланазы и лакказы с медиатором — редепонированный ксилан, гексенуроновые кислоты, поверхностный фенольный лигнин, — и почему финальная окислительная химия остаётся химической.
Ароматика, запертая в лигнине Почему сборка лигнина радикальной сшивкой делает его изначально гетерогенным, как распределение β-O-4-связей ограничивает выход мономеров и почему деполимеризация против реконденсации управляет всеми маршрутами переработки.
Углеродное волокно из лигнина Почему тянутые цепи ПАН и жидкокристаллический порядок пека правят в углеволокне, что полиароматическая структура лигнина даёт и стоит в прядении, пустотах и вариативности, и где дешёвое несовершенное волокно действительно уместно.
Недревесные волокна и выращенная упаковка Как длина волокон, зола и кремнезём ограничивают недревесные бумаги канцелярскими сортами, как мицелий заменяет отлив листа выращенной пеной, и где каждая из них действительно лучше древесной массы или пенополистирола.