Pregătirea, caracterizarea și aplicarea nanocelulozei cristaline

Utilizarea eficientă și pe scară largă a materiilor prime celulozice regenerabile primește o atenție tot mai mare în întreaga lume. Pe lângă cercetarea utilizărilor tradiționale a 1,8 × 10 ^ 12 tone de biomasă pe an, una dintre cele mai importante direcții este extragerea polimerilor care alcătuiesc lignocelulozele (celuloză, hemiceluloză, lignină) și producerea de noi proprietăți cu valoare adăugată ridicată., care sunt cele mai utilizate în medicină, analitică, electronică și industria alimentară. Pornind în principal de la fibre pe bază de lemn și celuloză, putem ajunge la polimeri structurali printr-o serie de procese fizice, chimice sau asistate de enzime.

Cel mai important polimer din plantele lemnoase este celuloza, o macromoleculă liniară compusă din unități beta-D-glucopiranoză. Agregarea lanțurilor de celuloză creează structuri fibrilare, a căror organizare pe termen lung duce la formarea de structuri cristaline. Cristalinitatea este incompletă, în funcție de sursa de celuloză, cca. 50-90%. Una dintre domeniile promițătoare ale cercetării celulozei este extragerea acestor unități cristaline și așa-numitele investighează posibilele utilizări ale nanocelulozei cristaline. Nanoceluloză cristalină se obține cel mai bine prin descompunerea hidrolitică a resturilor de celuloză mai puțin ordonate. Nanoceluloză cristalină astfel obținută constă din cristale cu ac cu un diametru de câțiva nm și o lungime de aproximativ 100 nm și combină în mod unic proprietățile celulozei cu caracteristicile speciale ale materialelor nanozizate.

În cursul cercetărilor mele, am comparat proprietățile suspensiilor de nanoceluloză obținute din bumbac și in inalbite și filmele turnate din suspensii. Am examinat modul în care proprietățile filmelor sunt afectate de tipul și cantitatea de plastifiant adăugat. În studii ulterioare, rășinile de amino-aldehidă reticulate au fost preparate prin reticularea filmelor de nanoceluloză și apoi caracterizate pe larg.