Nanoceluloză

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Suspensie cu ultrasunete de nanoceluloză.

Termenul nanoceluloză ( NC ) se referă la extracte celulozice sau materiale tratate, având dimensiuni structurale la scara nanometrului. [1] Există trei clase principale de nanoceluloză: nanocristale de celuloză (CNC), celuloză nanofibrilată (NFC) și nanoceluloză bacteriană (BNC), clasificate în funcție de morfologia și sursa lor. [2] Proprietățile mecanice și chimice ale nanocelulozei o fac extrem de potrivită pentru diferite tipuri de aplicații inovatoare. [3] Cele mai populare abordări pentru obținerea nanocelulozei sunt mecanice, chimice și enzimatice.

Surse de nanoceluloză

Nanofibrele de celuloză sunt extrase din surse agricole, forestiere (biomasă lignocelulozică) și bacteriene. Biomasa lignocelulozică este compusă din celuloză (30-50%), hemiceluloză (19-45%) și lignină (15-35%) de origine vegetală. Împreună aceste polizaharide formează o heteromatrică a cărei compoziție variază în funcție de sursa de biomasă. Celuloza și hemicelulozele sunt ambele polizaharide, dar în timp ce celuloza este compusă din unități de glucoză legate între ele, hemicelulozele pot fi compuse din orice unitate de zaharuri simple , chiar diferite între ele (cele mai frecvente sunt glucoza , xiloză , arabinoza , manoză , galactoză , ramnoză ) și pot fi organizate și sub formă de lanțuri ramificate; în plus, ramificațiile hemicelulozelor pot fi legate chimic de alte molecule decât zaharurile simple, cum ar fi fenoli sau cu aceeași lignină. Lignina, pe de altă parte, este un complex polimeric organic compus dintr-o structură polimerică a unităților de fenilpropan. Îndeplinește funcția de legare și cimentare a fibrelor împreună în toate plantele pentru a conferi și a spori compactitatea și rezistența plantei. Fiind un fenilpropanoid , lignina nu are caracter carbohidrat, dar este de fapt un compus aromatic . Printre sursele de nanoceluloză de origine complet naturală găsim fibre de sisal , bambus , conuri de pin, reziduuri de pulpă reziduală, resturi de știulete, tulpini de floarea soarelui, tulpini de bumbac, fibre de iută, coji de banane, fibre de nucă de cocos, conifere uscate de pulpă și pulpă de eucalipt .

Metode de obținere a nanocelulozei

Modul în care nanoceluloză este izolată de plantă are un mare efect asupra morfologiei și proprietăților materialului rezultat. Principalele metode de izolare a NC sunt: ​​tratamentul mecanic, tratamentul chimico-mecanic (pulpare kraft) și tratamentul enzimatic-mecanic.

Tratament mecanic

Procedura de izolare a celulozei nano-fibrilate constă în dezintegrarea fibrelor de celuloză de-a lungul axei lor longitudinale, diluarea suspensiilor de pastă de lemn celulozică în apă, care apoi trec printr-un omogenizator mecanic. Fibrilarea este indusă de o scădere mare de presiune. [4] Alte tehnici raportate în literatura de specialitate pentru obținerea celulozei nanofibrilate sunt: omogenizarea la presiune înaltă [5] , omogenizarea la forfecare mare [6] , criocroșirea [7] , amestecarea la viteză mare [8] , microfluidificarea [9] , măcinarea [10] , ultrasunete de mare intensitate [11] , frezare cu ciocan și electrospinning . [12]

Tratament chimico-mecanic

Schema rezumativă a oxidării celulozei mediată de TIME.

În primul rând, pretratările chimice vizează îndepărtarea substanțelor necelulozice cum ar fi ceara , cenușa, lignina, pectina și hemiceluloză. Pretratarea poate reduce energia consumată de procesele mecanice de la 20000-30000 kWh / tonă la 1000 kWh / tonă. [13] Tratamentul alcalin vizează îndepărtarea conținutului de lignină și degradarea hemicelulozelor, chiar dacă hemiceluloză nu este niciodată complet îndepărtată. Condițiile de reacție trebuie controlate pentru a preveni degradarea celulozei. Odată ce celuloza a fost recuperată, hidroliza acidă este, fără îndoială, cel mai frecvent tratament chimic utilizat pentru obținerea cristalelor de nanoceluloză, utilizate mai ales la nivel industrial. [14] Limitările actuale ale hidrolizei acide includ natura corozivă a acizilor și producția de cantități mari de deșeuri chimice, deși există în prezent strategii de reciclare la scară industrială. Alternativ, nanoceluloză poate fi obținută prin procese oxidative; un exemplu este oxidarea mediată TIME (2,2,6,6-Tetrametilpiperidin-1-il) oxil) înainte de tratamentul mecanic. [15] Această oxidare facilitează izolarea nanocelulozei în apă cu condiții de reacție ușoare (de obicei procesul are loc la temperatura camerei și presiune), cu conversia în acizi carboxilici a grupărilor hidroxil prezente pe suprafața celulozei.

Tratamentul mecanico-enzimatic

Pretratamentul enzimatic, considerat un proces verde , este un alt proces care poate fi utilizat pentru izolarea nanocelulozei. Acest tratament permite condiții mai ușoare de hidroliză decât hidroliza acidă. Nanoceluloză obținută cu tratamente chimice și enzimatice prezintă morfologii diferite. Printre enzimele utilizate pentru tratamentul enzimatic găsim xilanaze , enzime hidrolitice care modifică hemicelulozele prezente în fibra vegetală. De asemenea, pot iniția hidroliza aleatorie a regiunilor terminale β-1,4 nereducătoare situate între legăturile glicozidice ale unităților de glucoză. [16] Enzimele modifică sau degradează lignina și hemiceluloză, limitând hidroliza fibrelor celulozice.

Tipuri de nanoceluloză

Nanocristale de celuloză (CNC)

Nanocristale de celuloză

Nanocristalele de celuloză au forme alungite asemănătoare cu tijele cristaline și prezintă rigiditate ridicată, deoarece o mare parte a regiunilor amorfe sunt îndepărtate. [17] Gradul de cristalinitate în nanocristale variază de la 54% la 88%. [18] Lungimea nanocristalelor de celuloză variază de la 50 la 500 nanometri, în timp ce diametrul lor este cuprins între 3 și 50 nm. Combină rigiditate axială ridicată [19] , modul Young ridicat [20] , rezistență ridicată la tracțiune [21] , coeficient scăzut de expansiune termică [22] , stabilitate termică ridicată [23] și densitate scăzută. [24]

Celuloză nanofibrilată (CNF)

Celuloza nanofibrilată este alcătuită dintr-un pachet de nanofibre de celuloză întinse; în interiorul pachetului lanțurile de celuloză sunt încâlcite, dar flexibile, cu o suprafață mare expusă. Spre deosebire de CNC-uri, CNF este alcătuit din regiuni amorfe semnificative, cu lanțuri moi și lungi cu diametrul cuprins între 10 și 500 nanometri și lungimi pe o scară de micrometri.

Nanoceluloză bacteriană (BNC)

Nanoceluloză bacteriană este sintetizată și secretată de familia Gluconoacetobacter xylinus. [25] Specii bacteriene precum Agrobacterium , Pseudomonas , Rhizobium și Sarcina sunt, de asemenea, capabile să producă BNC. [26] Nanoceluloză bacteriană este produsă de bacterii în creștere timp de câteva zile într-un mediu de cultură lichid care conține glucoză, fosfor, carbon și azot.

Structura și proprietățile tuburilor BNC pot fi controlate prin alegerea adecvată a condițiilor de cultură, cum ar fi sursa de nutrienți, raportul de oxigen, tipul de tulpină bacteriană, timpul de incubație și utilizarea unui bioreactor . [27] [28] [29]

Tehnici de analiză asupra nanocelulozei

Structura și morfologia nanocelulozei derivate din diverse surse au fost studiate pe larg prin diferite tehnici, printre care găsim microscopia electronică cu transmisie (TEM), microscopia electronică cu scanare (SEM),microscopia cu forță atomică (AFM), difuzia cu raze X cu unghi larg ( WAXS), unghi mic de incidență cu difracție de raze X și rezonanță magnetică nucleară nucleară în stare solidă de 13 C filare cu unghi magic (CP / MAS).

Proprietate

Viscozitate

Nanoceluloză are caracteristici unice din punct de vedere al reologiei . [30] Vâscozitatea ridicată la concentrații scăzute îl face foarte interesant ca stabilizator și gelifiant, în special în aplicații alimentare. Modulul elastic și modulul de relaxare par a fi independenți de frecvența unghiulară la toate concentrațiile de nanoceluloză între 0,125% și 5,9%. Valorile modulului elastic sunt deosebit de mari (104 Pa la o concentrație de 3%) și există, de asemenea, o dependență deosebit de puternică de concentrație, deoarece modulul elastic crește cu 5 ordine de mărime crescând concentrația de la 0,125% la 5,9% . Gelurile de nanoceluloză prezintă, de asemenea, o subțire de forfecare ridicată (vâscozitatea se pierde odată cu introducerea forțelor de forfecare). Comportamentul de subțire la forfecare este deosebit de util în mai multe aplicații diferite de acoperire. [31]

Proprietăți mecanice

Celuloza cristalină are proprietăți mecanice interesante: rezistența la tracțiune este de cca 500 MPa , similar cu cel al aluminiului . Rigiditatea sa este de aproximativ 140- 220 GPa , mai bună decât cea din fibră de sticlă , utilizată comercial pentru consolidarea materialelor plastice . Filmele realizate din nanoceluloză au o rezistență ridicată (peste 200 MPa ), rigiditate ridicată (aprox 20 GPa ) și deformare ridicată (12%). [32] Raportul său de rezistență la greutate este de 8 ori mai mare decât cel al oțelului inoxidabil. Fibrele nanocelulozei, pe de altă parte, au o rezistență ridicată (până la 1,57 GPa ) și rigiditate (până la 86 GPa ). [33]

Proprietate de barieră

În polimerii semi-cristalini, regiunile cristaline sunt considerate impermeabile la gaze. Datorită cristalinității relativ ridicate [34] , în combinație cu capacitatea nanofibrelor de a forma o rețea densă menținută împreună de legături inter-fibrilare puternice (densitate mare a energiei coezive), s-a sugerat că nanoceluloză ar putea acționa ca un material de barieră . [35] [36] Studiile efectuate luând în considerare permeabilitatea oxigenului au atribuit proprietăți ridicate de barieră filmelor de nanoceluloză. [37] Modificările aduse grupurilor funcționale de suprafață ale nanocelulozei afectează foarte mult permeabilitatea filmelor de nanoceluloză. Filmele formate din nanocristale de celuloză încărcate negativ reduc efectiv permeația anionilor , lăsând nealterat efectul asupra ionilor neutri. Cationii , pe de altă parte, tind să se acumuleze în interiorul membranei. [38]

Funcționalizarea nanocelulozei

Suprafața nanocelulozei poate fi ușor modificată și funcționalizată; de fapt, este posibil să se creeze nanomateriale modificate în mod specific în funcție de tipul de aplicație. Modificările asupra nanofibrelor de celuloză apar în principal la nivelul grupării hidroxil (-CH 2 OH) și obiectivul acestei funcționalizări este de a modifica hidrofobicitatea suprafeței materialului, îmbunătățind compatibilitatea și dispersabilitatea acestuia în solvenți specifici. [39]

Introducerea grupurilor hidrofobe

Deoarece celuloza este hidrofilă, tinde să absoarbă apa după expunere. Sensibilitatea materialelor nanocelulozice la umiditate poate fi ajustată folosind diverse tehnici de funcționalizare, printre care găsim esterificare , sililare , amidare , uretanizare și eterificare : introducerea acestor grupuri funcționale face ca suprafața nanocelulozei să fie mai hidrofobă. În acest tip de funcționalizare este necesar să se modifice doar suprafața nanocelulozei, păstrând în același timp morfologia originală și structura complexă a grupurilor interne de alcool.

Introducerea grupurilor hidrofile

Introducerea grupărilor hidrofile , cum ar fi grupările carboxil, grupările fosforice și grupările sulfonice, are ca scop introducerea unei sarcini de suprafață negative capabile să stabilizeze nanoparticulele prin exploatarea efectului interacțiunilor electrostatice. Reacțiile chimice care permit introducerea grupurilor hidrofile pe suprafața materialului sunt fosforilarea , carboximetilarea, sulfonarea și oxidarea.

Posibile aplicații ale nanocelulozei

Proprietățile nanocelulozei (proprietăți mecanice, proprietăți de formare a filmului, vâscozitate etc.) fac din acesta un material interesant pentru multe aplicații, cu un potențial foarte mare pentru produse industriale extrem de inovatoare. [40]

Aerogel

Aerogel sintetizat din nanofibre de celuloză și polietilenimină ramificată.

Nanoceluloză poate fi utilizată ca componentă structurală pentru sinteza aerogelurilor în combinație cu polimeri precum polietilenimina ramificată (bPEI). Acești aerogeli, obținuți printr-un proces de liofilizare și tratament termic, au fost folosiți pentru diverse aplicații, cum ar fi decontaminarea apei în mediu [41] și detectarea ionilor specifici. [42]

Hârtie și carton

Printre potențialele aplicații ale nanocelulozei le găsim pe cele din producția de hârtie și carton . Se așteaptă ca nanocelulozele să crească rezistența la legătura fibră-fibră și, astfel, să aibă un puternic efect de întărire asupra materialelor din hârtie. [43] [44] [45] Nanoceluloză poate fi utilă ca barieră în hârtiile rezistente la grăsimi și ca aditiv pentru îmbunătățirea rezistenței la umezeală și uscare în hârtie și produse din carton. [46] [47] [48] [49] Aplicarea CNF ca material de acoperire pe suprafața hârtiei și a cartonului sa dovedit a îmbunătăți proprietățile barierei, în special rezistența la aer. De asemenea, îmbunătățesc proprietățile structurale ale cartonului (suprafață mai netedă). [50] Nanoceluloză poate fi utilizată și pentru prepararea hârtiei flexibile și optic transparente. O astfel de hârtie este un substrat extrem de util pentru dispozitivele electronice, deoarece este reciclabilă , biocompatibilă și se degradează ușor atunci când este aruncată. [51]

Compozite

Deoarece nanoceluloză are proprietăți excelente de întărire a materialelor plastice, poate fi folosită și pentru îmbunătățirea proprietăților mecanice ale rășinilor termorezistente, matricelor pe bază de amidon, proteinelor din soia și latexurilor de cauciuc. Aplicațiile nanocelulozei în compozite pot fi legate de materiale de acoperire, filme [52] , vopsele , spume și ambalaje .

Alimente

Nanoceluloză poate fi utilizată ca înlocuitor cu conținut scăzut de calorii pentru aditivii carbohidrați de astăzi folosiți ca agenți de îngroșare , adjuvanți de aromă și stabilizatori într-o gamă largă de produse alimentare .

Sectorul medical, cosmetic și farmaceutic

Utilizarea nanocelulozei în domeniul cosmetic , medical și farmaceutic a devenit recent din ce în ce mai populară cu o gamă largă de aplicații extrem de inovatoare:

  • Utilizarea nanocelulozei ca agent de acoperire compozit în produse cosmetice, de exemplu în produsele pentru păr, gene, sprâncene sau unghii.
  • Compoziții solide uscate de nanoceluloză pentru producerea de tablete pentru tratamentul tulburărilor intestinale.
  • Filme de nanoceluloză pentru screeningul compușilor biologici și acizilor nucleici care codifică un anumit compus biologic.
  • Mediu filtrant parțial bazat pe nanoceluloză pentru transfuzii de sânge fără leucocite.
  • Formulări bucodentale pe bază de nanoceluloză și compuși organici polihidroxilați.
  • Nanoceluloză sub formă de pulbere ca excipient în compozițiile farmaceutice.
  • Geluri elastice criostructurate pentru potențiale aplicații biomedicale și biotehnologice. [53]
  • Matrici pe bază de nanoceluloză pentru culturi de celule 3D.

Alte aplicații

Aspecte legate de siguranță

Aspectele privind siguranța și impactul asupra mediului ale nanocelulozei au fost evaluate recent: s-a constatat că materialul nu provoacă expunere semnificativă la particule fine în timpul măcinării prin frecare sau uscării prin pulverizare . Nu se observă efecte inflamatorii sau citotoxice asupra macrofagelor sau șoarecilor umani după expunerea la nanoceluloză. Rezultatele studiilor de toxicitate sugerează, așadar, că nanoceluloză nu este nici citotoxică, nici deosebit de bacteriotoxică față de Vibrio fischeri în concentrații relevante pentru mediu. [59]

Productie comerciala

Deși nanoceluloză din lemn a fost produsă pentru prima dată în 1983 de Herrick și Turbak, producția sa comercială a fost amânată pentru 2010, în principal din cauza consumului ridicat de energie și a costurilor ridicate de producție. Inventia Co. din Suedia a fost prima companie de nanoceluloză fondată în 2010. Alte companii active din prima generație sunt CelluForce (Canada), Kruger (Canada), Performance BioFilaments (Canada), Nippon (Japonia), Nano Novin Polymer Co. (Iran), Universitatea Maine (SUA), VTT (Finlanda), Sappi (Olanda), InoFib (Franța) și Melodea (Israel).

Notă

  1. ^ Abitbol, ​​T., Rivkin, A., Cao, Y., Nanoceluloză, o fibră mică cu aplicații uriașe. Opinia actuală în Biotehnologie 2016, 39 , 76-88.
  2. ^ Thomas, B., Midhun CR, Athira KB, Rubiyah MH, Nanocellulose, a Versatile Green Platform: From Biosources to Materials and their Applications. Chem. Rev. 2018, 118 , 11575-11625.
  3. ^ Mondal, S., Prepararea, proprietățile și aplicațiile materialelor nanocelulozice. Carbohidrati. Polym. 2017, 163 , 301-316.
  4. ^ Siro, I.; Plackett, D., celuloză microfibrilată și noi materiale nanocompozite: o revizuire. Celuloză 2010, 17 , 459−494.
  5. ^ Leitner, J.; Hinterstoisser, B.; Wastyn, M.; Keckes, J.; Gindl, W., Compozite întărite cu nanofibrilă din celuloză din sfeclă de zahăr. Celuloză 2007, 14 , 419-425.
  6. ^ Bandera, D.; Sapkota, J.; Josset, S.; Weder, C.; Tingaut, P.; Gao, X; Foster, EJ; Zimmermann, T., Influența tratamentelor mecanice asupra proprietăților nanofibrelor de celuloză izolate din celuloza microcristalină. Reacţiona. Funct. Polym. 2014, 85 , 134−141.
  7. ^ Chakraborty, A.; Sain, M; Kortschot, M., Microfibrilele de celuloză: o nouă metodă de preparare utilizând rafinarea cu forfecare ridicată și cripozarea. Holzforschung 2005, 59 , 102-107.
  8. ^ Uetani, K.; Yano, H., Nanofibrilarea pulpei de lemn folosind un blender de mare viteză. Biomacromolecule 2011, 12 , 348−353.
  9. ^ Ferrer, A.; Filpponen, I.; Rodriguez, A.; Laine, J; Rojas, JO, Valorificarea fibrelor de ciuperci de fructe de palmier goale reziduale (EPFBF) prin microfluidizare: producția de celuloză nanofibrilată și EPFBF Nanopaper. Bioresour. Tehnologie. 2012, 125 , 249-255
  10. ^ Panthapulakkal, S.; Sain, M., Pregătirea și caracterizarea filmelor de nanofibrilă de celuloză din fibra de lemn și compozitele lor din policarbonat termoplastic. Int. J. Polym. Sci. 2012, 2012 , 1-6.
  11. ^ Frone, AN; Panaitescu, DM; Donescu, D.; Spataru, CI; Radovici, C.; Trusca, R; Somoghi, R., Pregătirea și caracterizarea compozitelor PVA cu nanofibre de celuloză obținute prin ultrasunete. BioResources 2011, 6 , 487−512.
  12. ^ Frenot, A.; Henriksson, MW; Walkenstrom, P., Electrospinning a celulozei pe bază de nanofibre. J. Appl. Polym. Sci. 2007, 103 , 1473-1482
  13. ^ Rojas, J.; Bedoya, M.; Ciro, Y., Tendințe actuale în producția de nanoparticule și nanocompozite de celuloză pentru aplicații biomedicale. Celuloza - Aspecte fundamentale și tendințe actuale ; Intech: 2015; Capitolul 8, pp 193−228. DOI: 10.5772 / 61334 .
  14. ^ Reid, MS; Villalobos, M.; Cranston, ED Benchmarking, nanocristale de celuloză: de la laborator la producția industrială. Langmuir 2017, 33 , 1583-1598.
  15. ^ Isogai, A.; Saito, T.; Fukuzumi, H., nanofibre de celuloză oxidate în timp. Nanoscală 2011, 3 , 71−85
  16. ^ Karim, Z.; Afrin, S.; Husain, Q.; Danez, R., Necesitatea hidrolizei enzimatice pentru producerea și funcționalizarea nanocelulozelor. Crit. Pr. Biotehnologie. 2017, 37 , 355-370.
  17. ^ John, MJ; Thomas, S., Biofibre și Biocompozite. Carbohidrati. Polym. 2008, 71 , 343−364.
  18. ^ Filson, PB; Dawson-Andoh, BE; Schwegler-Berry, D., Producția mediată enzimatic de nanocristale de celuloză din pastă reciclată. Chem verde. 2009, 11 , 1808−1814
  19. ^ Camarero-Espinosa, S.; Boday, DJ; Weder, C.; Foster, EJ, cristalizarea condusă de nanocristal de celuloză a poli (D, L-lactidă) și îmbunătățirea proprietăților termomecanice. J. Appl. Polym. Sci. 2015, 132 , 41607.
  20. ^ Usov, I.; Nyström, G.; Adamcik, J.; Handschin, S.; Schütz, C.; Fall, A.; Bergström, L.; Mezzenga, R., Înțelegerea chiralității nanocelulozei și relația structură - proprietăți la nivel unic de fibrilă. Nat. Comun. 2015, 6 , 7564.
  21. ^ Zhang, J.; Luo, N; Zhang, X; Xu, L.; Wu, J; Yu, J.; El, J.; Zhang, J., Nanocompozite de celuloză întărită cu nanocristale de celuloză reținute in situ în timpul dizolvării selective a celulozei într-un lichid ionic. ACS Sustainable Chem. Eng. 2016, 4 , 4417−4423.
  22. ^ Nishino, T; Matsuda, I; Hirao, K., compus din celuloză. Macromolecule 2004, 37 , 7683-7687.
  23. ^ Petersson, L.; Kvien, I.; Oksman, K., Structura și proprietățile termice ale materialelor nanocompozite ale mustăților poli (acid lactic) / celulozei. Compos. Știință tehnologică. 2007, 67 , 2535-2544.
  24. ^ Liu, H.; Liu, D.; Yao, F.; Wu, Q., Fabricarea și proprietățile compozitelor nanocristale polimetilmetacrilat / celuloză transparente. Bioresour. Tehnologie. 2010, 101 , 5685−5692.
  25. ^ Klemm, D.; Kramer, F.; Moritz, S.; Lindstrom, T.; Ankerfors, M; Gri, D.; Dorris, A., Nanocelulozele: o nouă familie de materiale bazate pe natură. Angew. Chem., Ed. Int. 2011, 50 , 5438-5466.
  26. ^ El-Saied, H; Destul, AH; Gobran, RH, Progresul cercetării în tehnologia prietenoasă de mediu pentru producția de produse de celuloză (celuloză bacteriană și aplicația sa). Polym.-Plast. Tehnologie. Eng. 2004, 43 , 797−820.
  27. ^ Bodin, A.; Backdahl, H.; Fink, H.; Gustafsson, L.; Risberg, B.; AtenGatenholm, P., Influența condițiilor de cultivare asupra proprietăților mecanice și morfologice ale tuburilor de celuloză bacteriană. Biotehnologie. Bioeng. 2007, 97 , 425-434.
  28. ^ Backdahl, H.; Risberg, B.; Gatenholm, P. Observații privind Form Formarea tubului de celuloză bacteriană pentru aplicare ca grefă vasculară. Mater. Sci. Eng., C 2011, 31 , 14−21.
  29. ^ Tang, J.; Li, X; Bao, L; Chen, L.; Hong, FF, Comparația a două tipuri de bioreactoare pentru sinteza tuburilor de nanoceluloză bacteriene ca proteze medicale potențiale, inclusiv vasele de sânge artificiale., J. Chem. Tehnologie. Biotehnologie. 2017, 92 , 1218-1228.
  30. ^ Tatsumi, D.; Satoshi, I.; Takayoshi, M., Efectul concentrării fibrelor și al raportului axial asupra proprietăților reologice ale suspensiilor de fibre de celuloză. Jurnalul Societății de Reologie , 2002, 30 (1), 27-32. doi: 10.1678 / rheology.30.27
  31. ^ Pääkkö, M.; M. Ankerfors; H. Kosonen; A. Nykänen; S. Ahola; M. Österberg; J. Ruokolainen; J. Laine; PT Larsson; O. Ikkala; T. Lindström, Hidroliza enzimatică combinată cu forfecare mecanică și omogenizare la presiune înaltă pentru fibrile celulozei la scară nanomatică și geluri puternice. Biomacromolecule , 2002, 8 (6), 1934-1941. doi: 10.1021 / bm061215p
  32. ^ Henriksson, Marielle; Lars A. Berglund; Pentru Isaksson; Tom Lindström; Takashi Nishino, Structuri nanopaper de celuloză cu rezistență ridicată. Biomacromolecule , 2008, 9 (6), 1579-1585. doi: 10.1021 / bm800038n
  33. ^ Mittal, N.; Ansari, F.; Gowda V., K.; Brouzet, C.; Chen, P.; Larsson, PT; Roth, SV; Lundell, F.; Wågberg, L.; Kotov, N.; Söderberg, LD, Controlul multiscal al ansamblului nanocelulozei: transferul mecanicii remarcabile a fibrelor nanoscale la fibrele macroscale. ACS Nano. , 2018, 12 (7), 6378-6388. doi: 10.1021 / acsnano.8b01084
  34. ^ Aulin, creștin; Susanna Ahola; Peter Josefsson; Takashi Nishino; Yasuo Hirose; Monika Österberg; Lars Wågberg, filme de celuloză la scară nanomurală cu cristalinități și mezostructuri diferite - proprietățile lor de suprafață și interacțiunea cu apa. Langmuir , 2009, 25 (13), 7675-7685. doi: 10.1021 / la900323n .
  35. ^ Fukuzumi, Hayaka; Tsuguyuki Saito; Tadahisa Iwata; Yoshiaki Kumamoto; Akira Isogai, Filme transparente și cu barieră ridicată a gazelor de nanofibre de celuloză preparate prin oxidare mediată de TEMPO, Biomacromolecule , 2009, 10 (1), 162-165. doi: 10.1021 / bm801065u .
  36. ^ Syverud, Kristin; Per Stenius, Proprietăți de rezistență și barieră ale filmelor MFC, celuloză , 2009, 16 (1), 75-85. doi: 10.1007 / s10570-008-9244-2 .
  37. ^ Aulin, creștin; Mikael Gällstedt; Tom Lindström, Proprietățile barierei de oxigen și ulei ale filmelor și învelișurilor de celuloză microfibrilată, celuloză , 2010, 17 (3), 559-574. doi: 10.1007 / s10570-009-9393-y .
  38. ^ Thielemans, Wim; Warbey, CA; Walsh, DA, Membre nanostructurate permselective pe bază de nanofibre de celuloză. Green Chemistry , 2009, 11 (4), 531-537. doi: 10.1039 / b818056c .
  39. ^ Eyley, S., Thielemans, W., Modificarea suprafeței nanocristalelor de celuloză. Nanoscală , 2014, 6 , 7764-7779.
  40. ^ Brown, Elvie E.; Hu, Dehong; Abu Lail, Nehal; Zhang, Xiao, Potențialul celulozei nanocristaline - Nanocompozite de fibrină pentru aplicații de grefă vasculară artificială. Biomacromolecule 2013, 14 (4), 1063–71. doi: 10.1021 / bm3019467 .
  41. ^ Melone, L., Rossi, B., Pastori, N., Panzeri, W., Mele, A., Punta, C., TEMPO - Celuloză oxidată încrucișată - legată cu polietilenimină ramificată: bureți adsorbanți nanostructurați pentru remedierea apei, ChemPlusChem 2015, 80 (9), 1408.
  42. ^ Melone, L., Bonafede, S., Tushi, D., Punta, C., Cametti, M., Dip în fluorură colorimetrică detectată de un conjugat de celuloză polimerică chimică / bPEI în stare solidă, RSC Advance 2015, 101 .
  43. ^ Taipale, T.; Österberg, M.; Nykänen, A.; Ruokolainen, J.; Laine, J., Efectul celulozei microfibrilate și fine asupra drenajului suspensiei de pastă kraft și rezistenței hârtiei. Celuloză 2010, 17 (5), 1005-1020. doi: 10.1007 / s10570-010-9431-9 .
  44. ^ Eriksen, Ø.; Syverud, K.; Gregersen, Ø. W., Utilizarea celulozei microfibrilate produse din pastă kraft ca potențial de rezistență în hârtia TMP. Nord. Pulp Pap. Rez. J. 2008, 23 (3), 299-304. doi: 10.3183 / npprj-2008-23-03-p299-304 .
  45. ^ Ahola, S.; Österberg, M.; Laine, J., Nanofibrilele de celuloză - adsorbție cu poli (amideamină) epiclorhidrină studiată de QCM-D și aplicare ca aditiv pentru rezistența hârtiei. Celuloză 2007, 15 (2), 303-314. doi: 10.1007 / s10570-007-9167-3 .
  46. ^ Syverud, K.; Stenius, P., Rezistența și proprietățile de barieră ale filmelor MFC. Celuloză 2008, 16 , 75-85. doi: 10.1007 / s10570-008-9244-2 .
  47. ^ Aulin, C.; Gällstedt, M.; Lindström, T., Proprietățile barierei de oxigen și ulei ale filmelor și acoperirilor de celuloză microfibrilată. Celuloza 2010, 17 (3), 559-574. doi: 10.1007 / s10570-009-9393-y .
  48. ^ Lavoine, N; Desloges, I.; Dufresne, A.; Bras, J., Celuloza microfibrilată - proprietățile sale de barieră și aplicațiile în materialele celulozice: o revizuire. Carbohidrati. Polym. 2012, 90 (2), 735-64. doi: 10.1016 / j.carbpol.2012.05.026 .
  49. ^ Missoum, K.; Martoïa, F.; Belgacem, MN; Bras, J., Efectul adaosului de celuloză nanofibrilată modificată chimic asupra proprietăților materialelor pe bază de fibre. Ind. Crops Prod. 2013, 48 , 98–105. doi: 10.1016 / j.indcrop.2013.04.013 .
  50. ^ Mazhari Mousavi, Seyyed Mohammad și colab. , Nanofibre de celuloză cu conținut solid mai mare ca material de acoperire pentru a îmbunătăți structura și proprietățile de barieră ale cartonului. Procesele Conferinței TAPPI 2016, 1-7.
  51. ^ Jung, Yei Hwan; Chang, Tzu-Hsuan; Zhang, Huilong; Yao, Chunhua; Zheng, Qifeng; Yang, Vina W.; Mi, Hongyi; Kim, Munho; Cho, Sang June; Park, Dong-Wook; Jiang, Hao; Lee, Juhwan; Qiu, Yijie; Zhou, Weidong; Cai, Zhiyong; Gong, Shaoqin; Ma, Zhenqiang, Electronică verde flexibilă de înaltă performanță bazată pe hârtie nanofibrilă de celuloză biodegradabilă. Nature Communications 2015, 6 , 7170. doi: 10.1038 / ncomms8170
  52. ^ Gamelas, José António Ferreira; Ferraz, Eduardo, Filme compozite bazate pe minerale din nanoceluloză și nanoclay ca materiale de înaltă rezistență cu capacități de barieră de gaz: puncte cheie și provocări, BioResources 2015, 10 (4), 6310-6313. doi: 10.15376 / biores.10.4.6310-6313 .
  53. ^ Syverud, K.; Kirsebom, H.; Hajizadeh, S.; Chinga-Carrasco, G., Nanofibrilele de celuloză reticulate pentru geluri potențiale crio-structurate elastice. Scrisori de cercetare la scară nano. 2011, 6 (1) 626. doi: 10.1186 / 1556-276X-6-626
  54. ^ Toivonen, Matti S.; Onelli, Olimpia D.; Jacucci, Gianni; Lovikka, Ville; Rojas, Orlando J.; Ikkala, Olli; Vignolini, Silvia, Luminozitate asistată de difuzie anomală în membranele nanofibrilice de celuloză albă. Advanced Materials 2018, 30 (16), 1704050. doi: 10.1002 / adma.201704050 .
  55. ^ Aplicația A1 WO 2016174104 A1, Thomas Dandekar, Nanoceluloză bacteriană modificată și utilizările sale în carduri cu cip și medicină, 2016, atribuită Julius-Maximilians-Universität Würzburg
  56. ^ Nyström, Gustav; Marais, Andrew; Karabulut, Erdem; Wågberg, Lars; Cui, Yi; Hamedi, Mahiar M., Supercondensatoare și baterii interdigitate tridimensionale și comprimabile auto-asamblate. Nature Communications 2015, 6 7259. doi: 10.1038 / ncomms8259 .
  57. ^ Why wood pulp is world's new wonder material – tech – 23 August 2012". New Scientist. Retrieved 2012-08-30.
  58. ^ Garner, A. (2015-2016) US Patent 9,222,174 "Corrosion inhibitor comprising cellulose nanocrystals and cellulose nanocrystals in combination with a corrosion inhibitor" and US Patent 9,359,678 "Use of charged cellulose nanocrystals for corrosion inhibition and a corrosion inhibiting composition comprising the same"
  59. ^ Vartiainen, J.; Pöhler, T.; Sirola, K.; Pylkkänen, L.; Alenius, H.; Hokkinen, J.; Tapper, U.; Lahtinen, P.; Kapanen, A.; Putkisto, K.; Hiekkataipale, K.; Eronen, P.; Ruokolainen, J.; Laukkanen, A., Health and environmental safety aspects of friction grinding and spray drying of microfibrillated cellulose. Cellulose 2011, 18 (3), 775–786. doi:10.1007/s10570-011-9501-7 .

Voci correlate

Altri progetti

Chimica Portale Chimica : il portale della scienza della composizione, delle proprietà e delle trasformazioni della materia
Estratto da " https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Nanocellulosa&oldid=122240737 "