La lignina es una de las sustancias renovables más abundantes, además de la celulosa, y se puede extraer de las plantas, lo que representa alrededor del 15-30% de su masa total. Es un subproducto no preferido de la industria del papel, producido en millones de toneladas; sin embargo, en la industria sólo se aplica 1 a 2% de lignina. Un problema importante con la aplicación de lignina es el difícil aislamiento de las plantas y la estructura variable según su origen, composición y amplia distribución de peso molecular. La lignina cruda es típicamente insoluble en la mayoría de los solventes y necesita ser tratada o despolimerizada antes de su uso. La función principal de la lignina es la estabilización de los tejidos vegetales, lo que permite el crecimiento por encima del nivel del suelo. La estructura de la lignina se basa en tres derivados fenólicos básicos, denominados monolignol, que componen todos los tipos de ligninas que se encuentran en la naturaleza pero que varían en su composición total según el tipo de planta. Estos compuestos son el alcohol p-cumarílico, el alcohol coniferílico y el alcohol sinapílico, que están conectados mediante enlaces éter aromáticos y alifáticos para formar un poliéter hiperramificado. Estos enlaces se forman durante la deshidrogenación mediada por peroxidasa de las unidades de monolignol. Debido a los grupos hidroxilo fenólicos y alifáticos, son posibles muchas modificaciones adicionales, como alquilación, desalquilación, oxialquilación, aminación, carboxilación, acilación, halogenaciones, oxidación y reducción, sulfonación, sililación y fosforilación. Para extraer la lignina de la madera se utilizan diferentes procesos que influyen en las propiedades de la lignina obtenida. En el proceso Kraft, la madera se trata con una solución de Na2S/NaOH a temperaturas elevadas (155-175°C) durante varias horas, lo que permite la separación de la celulosa sólida y la lignina líquida negra. La lignina Kraft tiene un peso molecular más bajo que la lignina original y es un material hidrófobo e insoluble en agua. El proceso tradicional de sulfito entrega lignina sulfonatos usando sales de calcio, magnesio o amonio de ácidos sulfurosos (sulfitos o bisulfitos). La lignina extraída tiene propiedades tanto hidrófobas como hidrófilas y es soluble en agua. Los pesos moleculares son más altos que en el proceso Kraft ya que el procedimiento es menos agresivo. Además, se utilizan ocho procedimientos diferentes basados ​​en disolventes orgánicos. En este caso, la lignina se extrae de la biomasa utilizando una mezcla de disolvente orgánico y agua a temperaturas y presiones elevadas. La lignina organosoluble producida está menos modificada que la lignina Kraft y en su mayoría está libre de sulfuro, lo que evita el olor característico de la lignina Kraft y los ligninsulfonatos. Otro proceso utiliza vapor a altas temperaturas (180-200°C) y presiones y posterior descompresión en presencia de productos químicos. para extraer lignina de la madera. Esta lignina explotada por vapor es soluble en agua y presenta pequeñas cantidades de carbohidratos e impurezas de extractos de madera.