Nový spôsob výroby nanofibrilovanej celulózy
Papier, textílie, potraviny či lieky – na ich výrobu nevyhnutne potrebujeme celulózu. Ide o hierarchický materiál, v ktorom je každé makrovlákno zložené z menších vlákien alebo mikrovlákien. Tie sa zase skladajú z menších častí, definovaných ako elementárne nanovlákna s nanometrickou veľkosťou (CNFs-cellulose nanofibres). Vedci zo Slovenskej akadémie vied prichádzajú spolu so svojimi českými kolegami s unikátnym riešením, ako vyrábať nanofibrilovanú celulózu lacnejšie, efektívnejšie a ekologickejšie.
„Našli sme spôsob, ktorý rieši nedostatky súčasných techník výroby - výrobných nákladov, spotreby energie, ekologickej udržateľnosti, efektívnosti a škálovania procesov veľmi dôležitých pre priemyselnú výrobu. Prinášame lacnú a ekologickú možnosť výroby nanofibrilovanej celulózy s vysokým výťažkom, bez potreby akejkoľvek enzymatickej predbežnej úpravy,“ povedal Gianmarco Taveri z Ústavu anorganickej chémie SAV, v. v. i.
Výskumníci z Centra pre využitie pokročilých materiálov SAV, v. v. i., a z Ústavu fyziky materiálu Akadémie vied Českej republiky si stanovili cieľ navrhnúť nový spôsob výroby nanofibrilovanej celulózy, ktorý vyrába nanofibrilovanú celulózu mechanickým rozpadom celulózy z akéhokoľvek zdroja - čistá celulóza, regenerovaná celulóza, bavlna či papier.
„Metóda využíva polotuhé médium na vodnej báze zložené z kremičitanu sodného, v ktorom sú prekurzory celulózy a kladivá, dierovače či lisy schopné poskytnúť silnú vysokorýchlostnú deformáciu. Masívne dochádza k lámaniu celulózových reťazcov a sekaniu vlákien na nanometrickú veľkosť. Sodno-silikátové médium je lacné, netoxické a ľahko odstrániteľné, pričom je vysoko účinným úložným médiom,“ dodal anorganický chemik.
Nanocelulóza pripravená navrhovaným spôsobom výroby je vhodná na ďalší vývoj nanokompozitov pre rôzne aplikácie, najmä keramických, kovových a polymérnych nanokompozitov. Predstavený nový spôsob výroby je predmetom medzinárodnej patentovej prihlášky.
Foto: unsplash.com/Flash Dantz